Ich habe folgendes Problem mit Modellbahn-Artikel, die eine Reihe von LEDs beinhalten. Normalerweise schließt man ja eine einzelne LED so am Arduino an, dass die Anode auf einen Digitalen Pin liegt und die Kathode auf GND. Bei 'high' leuchtet die LED, bei 'low' bleibt sie aus.
Jetzt habe ich - als Beispiel - eine simple Verkehrsampel mit 3 LEDs (rot, gelb, grün). Die Ampel selbst ist bereits fertig verdrahtet. Das "Besondere" dabei: die 3 Anoden der LEDs sind zusammengefasst (schwarzer Draht) und die Kathoden einzeln farbig markiert (eben rot, gelb und grün). Die kommerziellen Steuergeräte sind genau für derartige Schaltungen konzipiert.
Für mich, der sich in Sachen Elektronik nur sehr wenig auskennt, ergibt sich jetzt das Problem: Wie kann ich so eine Ampel mit dem Arduino steuern? Kann mir da bitte jemand eine verständliche Anleitung geben, was ich hier wo anschließen muss und welche Änderungen ich im Sketch vornehmen muss? Das Einzige, was mir einfällt, wäre: ich schließe den schwarzen Draht an +5V an und die 3 farbigen Drähte an einen digitalen Pin - und im Sketch muss ich dann die Pins auf 'high' setzen, wenn die LED aus sein soll und auf 'low', wenn sie an sein soll. Aber funktioniert das tatsächlich so simpel? Oder muss ich sonst noch etwas beachten?
Ja, den maximalen Strom, den ein Arduino liefern kann. Das muß man nach Pin, Port und IC hinsichtlich Strom und Wärmeleistung unterscheiden.
Daher würde ich mehr LEDs nicht direkt an den Arduino anschließen, sondern über Treiber. Entweder Transistoren oder IC wie ULN2803A mit Open Collector, da kannst Du auch mehrere LEDs in Reihe (Straßenbeleuchtung) an höherer Spannung als 5 V schalten.
Ist allerdings die Frage, welche Spannung an der Anodenleitung vorgesehen ist. Und ob dazu passende Vorwiderstände bereits in die Ampel integriert sind.
Danke für die Antworten - dann werde ich das mal so ausprobieren. Wäre jedenfalls super, wenn das so klappt.
Zum Hinweis Vorwiderstand und maximale Stromversorgung: Widerstände sind bereits fix an den Drähten verlötet und mit schwarzem Schrumpfschlauch abgedeckt. Ich gehe davon aus, dass es 1K Widerstände sind, konzipiert für eine Betriebsspannung von 12V (die kommen aus den Steuermodulen üblicherweise raus). Zusätzlich ist auf der Anoden-Seite auch noch eine Sperr-Diode angelötet.
Somit hätte eine LED bei 12V eine Leistungsaufnahme von etwa 10 mA. Und meiner Erfahrung nach ist das viel zu hell. Ich hoffe, dass ich bei einer Spannungsversorgung von 5V eine brauchbare Helligkeit erreiche. Und damit sollte die Leistungsaufnahme je LED auf etwa 4 mA sinken. Wenn immer noch zu hell, dann kann ich ja noch einen weiteren Widerstand zwischenschalten und dann sinkt nochmal die Leistungsaufnahme.
Ein Arduino soll dann maximal 4 solcher Ampeln steuern (Straßenkreuzung), also 12 LEDs. Und maximal gleichzeitig leuchten können dann 6 LEDs (2x rot+gelb und 2x nur rot), ansonsten leuchten immer nur 4 LEDs gleichzeitig. Und damit sollte dann ein Arduino wohl kein Problem haben. Hoffe ich zumindest ...
Wenn die LED bei 5V noch ausreichend hell sind, und dann nur ca. 4mA brauchen, kannst du dir die Transistoren sparen und die 12 Signal-Leitungen direkt an Arduino Pins anschließen.
Mit pinMode(x,OUTPUT); und digitalWrite(x, LOW); sollten sie leuchten.
Von Leistung bei diesen Signal-LED zu reden ist eh verwirrend.
10 mA bei 12V ist eine Leistung von 0,12W, die größtenteils im Vorwiderstand in Wärme umgesetzt wird.
Danke, genauso werde ich das mal testen. Wie schon oben geschrieben: Ich fürchte fast, dass sie dann immer noch zu hell sind. Wie generell alles, was leuchtet, auf Modellbahnen vom Werk aus viel zu hell ist. Für die Beleuchtung von Personenwagen habe ich mal einen Test gemacht und einen simplen LED-Streifen für 5V Anschluss mit einem 2mA KSQ (Konstantstromquelle) betrieben. Der Streifen hatte 11 LEDs, jede mit 100 Ohm Widerstand versehen. Ist mehr als ausreichend hell, und dass bei einem Stromverbrauch von unter 0,2 mA je LED!
Somit hätte eine LED bei 12V eine Stromfluß von etwa 10 mA.
oder
Somit fließt durch eine LED bei 12V ein Strom von etwa 10 mA.
Nach dem Energieerhaltungsgesetz wird nichts "verbraucht", sondern in andere Energieformen gewandelt. Der Strom durch einen Widerstand erwärmt diesen, elektrische wird also in Wärmeenergie gewandelt. Daher braucht der Widerstand neben dem Widerstandswert auch einen Wärmeabgabewert in Watt.
Umgangssprachlich sieht das etwas anders aus, da bin ich auch großzügig, aber in diesem Forum muß man schon aufpassen, daß keine Mißverständnisse entstehen.
Ich werde versuchen, mich künftig präziser/korrekter auszudrücken, kann aber nicht versprechen, ob mir das immer gelingen wird. Weil wie schon gesagt, ich verstehe davon nicht wirklich viel. Und: ich gehe davon aus, dass man mich auch hier verstanden hat ...
Nun - bei meiner Spurweite N (Maßstab 1:160) sind schon 'normale' Ampeln so winzig, dass man sich wundert, wie die da 3 LEDs in das kleine Gehäuse reinbekommen. Fußgängerampeln wären ja nochmal einen Ticken kleiner, wenn es die denn überhaupt gäbe ....
Im Original sind doch die Fußgänger Ampel Leuchtkörper genauso groß wie die für Autos. Nur die kleinen Fahrrad Zusatzampeln kenne ich in kleinerer Bauform.
Aber ja. 1:160 ist schon friklig. 200mm Durchmesser ist ja gängiger Standard für Ampeln. Wären dann 1,25mm pro Licht
Pingelig bin ich nur wegen der Wichtigkeit der Parameter Strom, Spannung und Leistung hinsichtlich der Frage "geht das?".
Kleine Fußgänger leben also gefährlich. Habe kürzlich eine Anlage im Tisch in Spur Z gesehen.
UNO, Nano oder ProMini langweilen sich bei einer Ampel. Mit Portexpandern, Schieberegistern und dergleichen kannst Du auch ganz viele Ampeln steuern. Will es nur erwähnt haben
Das ist mir bewusst. Diese Lösung strebe ich an, weil es den eh schon extremen Kabelsalat unter der Anlage minimiert. Denn in dem Fall brauche ich lediglich 2 Strippen mit den 5V an den Arduino bringen und direkt unter der Straßenkreuzung kann ich dann diesen auf die Trasse schrauben. Die Kabeln sind lang genug, um sie mit dem Nano zu verbinden. Bei einem Arduino irgendwo auf meiner Anlage (L-Form mit 5 m x 2,5m) müsste ich denn gefühlt hunderte Meter Kabeln verlegen.
Danke für den Hinweis - ich habe bereits eine ziemliche Menge an Shift-Registern rumliegen. Damit plane ich unter Anderem eine eigene Steuerung für ein "belebtes Haus" umzusetzen. Hier wird dann in jedes Stadthaus so ein Baustein fix eingebaut, mit dessen Hilfe ich in bis zu 8 "Räumen" im Haus unabhängig das Licht ein- und ausschalten kann. Und die ganze Stadt soll dann auf diese Weise über einen einzigen Nano lichttechnisch gesteuert werden.
Und in der Pipeline ist auch, dass ich darüber die Straßenbeleuchtung steuere, denn ich plane, dass immer wieder mal zufallsgesteuert die eine oder andere Lampe 'defekt' wird und unregelmäßig blinkt.
