Добрый день.
Разрабатываю устройство: контроллер Atmel +3,3V, ЖКИ модуль Winstar WH1602B, температурный диапазон -20С ...+50С.
Решил что самое простое и дешёвое решение ЖКИ модуль запитать от +5V (они всё равно на плате есть)
и обойтись без отрицательного источника для Vo.
Если не читать состояние контроллера ЖКИ, то управляющие сигналы можно подать напрямую, без согласования уровней.
Судя по документации всё должно работать нормально.
На этом форуме прочитал старые сообщения о том, что такое решение плохо работает. (автор rezident)
Скажите пожалуйста, у Вас действительно были случаи,
когда контроллер ЖКИ при питании +5V не воспринимает сигналы от контроллера Atmel с питанием +3,3V ?
Поделитесь опытом.

запитайте ЖКИ от 4.5В - через посл диод на 5В. По документации у KS0066 мин.уровень 1цы - 0.7*VCC = 0.7 * 4.5 = 3.15В

На самом деле в документации HD44780U и KS0066U две таблицы: одна для диапазона питаний 4,5В...5,5В, а вторая для 2,7В...4,5В. В первой таблице входные уровни указаны VIH>=2,2В, VIL<=0,6В (нечто типа TTL), во второй VIH>=0,7*VDD, VIL<=0,55В (что-то типа CMOS). Поэтому, если верить даташиту, то при питании LCD от 5В ему согласования по входным уровням с 3,3В выходными уровнями МК не требуется. Только лично мне такое решение не нравится по нескольким причинам, о чем я и сообщал, а топикстартер видимо где-то прочитал мое сообщение. Причины как минимум две.
1) на шине LCD-контроллера имеются встроенные pull-up резисторы с током до 250мкА. При питании от 5В через защитные диоды или через открытые верхние ключи выходных каскадов пинов МК к нему (МК) в питание 3,3В будут течь токи от пинов LCD-контроллера. Если МК малопотребляющий, то этот суммарный ток может превысить его потребление и "приподнять" его питание.
2) при минимальной рабочей температуре (-20°C для WH1602B) или ниже указанной величины (5В) для нормального контраста может уже не хватать. В таблице указано 5,2В max @ -20°C. И что прикажете делать в таком случае? Все-таки ставить инвертор для V0 или подогревать LCD до температуры при которой контраст еще нормальный?
Ну и 3) я обычно верю даташитам производителей, но поскольку мне непонятны/неизвестны схемотехнические приемы при которых входные уровни так явно зависят от величины напряжения питания (до 4,5В - CMOS, выше 4,5В - TTL), поэтому я стараюсь избегать таких моментов. Предпочитаю разрабатывать устройства так, чтобы все его режимы работы были мне понятны.

74LVX3245MTC

Спасибо за подробный, аргументированный ответ.
С Вашим первым аргументом я полностью согласен.
Специально посмотрел даташит, действительно на входах LCD-контроллера имеются встроенные pull-up резисторы с током до 250мкА.
Правда, 250мкА это наверное при 0V на входе, а при 3V на входе будет примерно 100мкА.
Если шина 8 разрядная, то по всем входам вместе до 1мА может набраться.
При малопотребляющем МК это действительно может иметь значение.
В моём случае контроллер потребляет ~ 20мА, да и остальная схема тоже ~ 20мА.
При таком потреблении дополнительный 1мА от +5V скорее всего ничего плохого не сделает. Как Вы считаете?
Хотя конечно сам факт перетока от +5V на +3V очень неприятный, и при возможности от него надо уходить.
Просто на плате места совсем в обрез.
С Вашим вторым аргументом я согласен только частично.
Всё таки -20С это температура окружающей среды, в приборе будет немного теплее.
Или определяющей является температура внешней стороны стекла ? Этого я не знаю.
В крайнем случае я могу смириться, если вместо -20С будет например -17С, или -15С.
С Вашим третьим аргументом я полностью согласен.
Я тоже всегда стараюсь максимально разобраться со всеми режимами работы схемы.
Я тоже не знаю как можно сделать такую резкую зависимость VIH от питания.
Правда есть одно …предположение.
Думаю что требования второй таблицы VIH = 2,2V для напряжений питания 4,5 - 5,5V,
как более жёсткое требование, они все-таки выполняют, иначе нашлись бы фирмы,
которые предъявили бы им серьезные претензии.
А в диапазоне питания 2,7V - 4,5V уровень VIH, скорее всего, на самом деле ниже чем 0,7*VDD,
просто при таком питании более низкий уровень никому и не нужен.
Поэтому они и написали стандартный уровень для CMOS микросхем.
Он всех устраивает.
Возможно это не схемотехническое, а коммерческое решение.
Просто поверить, что при напряжении питания +4,5V они делают такой резкий скачёк
уровня VIH очень сложно.
Но это только предположение, и не более того.

Получается, что при МК с питанием +3V, есть только два 100% надёжных варианта.
1. ЖКИ с питанием +5 V, и преобразователями 3V <=> 5V.
2. ЖКИ с питанием +3 V, и дополнительный источник отрицательного напряжения для Vo.
Источник отрицательного напряжения можно использовать как свой, так и внутренний, установленный на ЖКИ. Только придётся следить чтобы поставили ЖКИ с установленным источником.
А напряжением VDD –Vo Вы управляете от контроллера c датчиком температуры, по выходу PWM ?
Подскажите пожалуйста, явление когда ЖКИ на холоде работает более медленно, когда его ” подмораживает “ - это связано с недостаточным напряжением VDD –Vo, или нет?
Заранее благодарю за ответ.

Нет. Это связано с холодом. Жидкий кристалл становится густым С напряжением связана только контрастность. Если напряжения недостаточно - изображение будет блеклым. Если напряжение велико - будет подсветка погашенных сегментов.

Сергей, спасибо за ответ. Понятно.

По-разному бывает. PWM от контроллера проще всего. Но делал также и схему с инвертором на LM555 и резистивным ЦАПом, совмещенным с управлением шиной LCD-контроллера, на PCF8575. Получался этакий LCD-модуль с обычным "параллельным" LCD-контроллером, но с управлением по двухпроводной шине I2C. Аналогично для шины SPI делал на 74HC595.
Сергей уже ответил. Причина в самих жидких кристаллах, которые более медленно меняют свою поляризацию при низких температурах.

DVF, спасибо за подсказку.
Может поищу что нибудь поменьше.
Мне достаточно 6 однонаправленных преобразователей 3V -> 5V.

Вам подойдет любой 5В-ый 6-8-и разрядный буфер или регистр-буфер с входами типа TTL или TTLV.
74LS07 - 6 буферов с ОК/ОС,
74LS244, 74HCT244 - два 4-х разрядных буфера в корпусе
Это первое, что в голову пришло из распространенных м/с.

Пардон! LV-серия не подойдет. У нее входы типа CMOS. Удалил.

Спасибо за совет, подумаю.

Вчера утром проверил работу ЖКИ на морозе, благо на улице было -5С.
ЖКИ WH1602B-YYH-CTK.
Питание ЖКИ +4,9V.
VDD - Vo = 3,9V.
При таком напряжении ЖКИ хорошо показывал в комнатной температуре.
Выставил плату на улицу, ЖКИ и там хорошо показывал.
Причём, плата была без корпуса, и работала она на улице 40 минут, значит явно успела остыть.
На всякий случай, замерял VDD - Vo на улице, те же 3,9V.
Получается, что таблица, котрую приводит Winstar, не совсем соответствует действительности.
Они рекомендуют:
-20С = 5,2V
0С = 4,2V
+25С = 3,8V
+50С = 3,5V
+70С = 3,2V

Проверить при других температурах, у меня пока нет возможности.
Скажите пожалуйста, Вы как то проверяли работу ЖКИ при различных температурах ?
Поделитесь опытом.

Следует учесть, что светодиодная подсветка немного подогревает кристаллы. К тому же в таблице, которая приведена в даташит WH1602B-YYH-CTK, указаны максимальные и минимальные значения напряжения контраста. Типовое (усредненное) значение напряжения контраста приведено только для температуры +25°C.

Так, как это обычно и делается при проверке на климатику. Нужно поместить в термокамеру с определенной по времени выдержкой при установленной температуре. Только не нужно из названия делать неправильные выводы. Термокамера может не только греть, но и охлаждать тоже.

Да, подсветка действительно была включена.
Согласен, в таблице действительно приведены максимальные значения.
Из Вашего опыта, можете сказать
какова величина типовых значений напряжения контраста для этого ЖКИ при -10С. и -20С ?
У меня нет возможности проверить их в термокамере.

Во-первых, именно этого LCD (WH1602B-YYH-CTK) у меня по-моему ни разу не было. Во-вторых, я как-то не заморачиваюсь измерением напряжения контраста потому, что всегда использую инвертор для получения "минуса" для V0 и реализую пользовательскую регулировку контраста. То бишь пользователь имеет возможность самостоятельно установить желаемый контраст. При этом разницы между питанием LCD (обычно 3,3В, но иногда и 5В) и выходным напряжением инвертора (в зависимости от величины основного питания и типа регулировки величина V0 получается где-то от -2,9В...-4,7В до +0,8В...+1,2В) заведомо хватает