Arduino 10 x 12V, 10Watt LEDs steuern

Hallo,

ich bin absoluter Neuling habe aber gleich ein großes Projekt vorzubereiten.
Es geht darum mehrere LEDs zu steuern. Habe mich noch nicht festgelegt, aber vielleicht sowas hier. (12V 10Watt)

Als Boards habe ich mehrere Arduino NG.

Die LEDs wollte ich über die PWMs des Arduino faden.
Wichtig ist, dass das ganze 5 Tage am Stück laufen können sollte.
Außerdem müssen alle Lampen einzeln ansteuerbar sein.

Als nächstes wäre hier die Frage, was ich alles brauche.

  • Wiederstände
  • Transistor ?
  • Trafo 12V DC ???

Und natürlich noch wichtiger, wie ich das ganz sinnvoll aufbauen kann.

Ich bin über jede Hilfe dankbar.

Beste Grüße,

vieleFragezeichen.. (auf dem Kopf)

Der Arduino hat 6 PWM Ausgänge. Wenn Du mehr als 6 LEDs einzeln dimmen willst, brauchst Du zusätzliche Hardware. Es gibt recht einfache Schaltungen die per Schieberegister recht viele PWM Ausgänge "erzeugen" lassen. Es gibt auch ICs, die bis zu 16 LEDs dimmen können.
LEDs mit 12V kannst Du nicht direkt über den Arduino betreiben, allerdings kannst Du die LEDs über den Arduino schalten z.B über MOSFETs, das klappt auch mit dimmen.
Wieviele LED-Lampen willst Du denn ansteuern und müssen alle einzeln gedimmt werden, oder geht das auch in Gruppen?

Hallo, danke für die Antwort.

Wie gesagt, ich hätte auch mehrere Arduinos. Ich würde hier die Lösung nehmen die stabiler und sicherer ist. Kenn mich aber leider nicht genug aus.
Im Moment sind 10 Lampen geplant und diese sollten auch alle einzeln ansteuerbar sein.
Wie würden die Varianten die du aufgezählt hast genau funktionieren?

Naja, dazu wäre es gut, wenn Du ein wenig über Dein Projekt erzählen würdest. Die LEDs dimmen ist eine Sache, aber die Helligkeit der einzelnen Lampen muss ja durch irgendwas gesteuert werden. Also Sensoren, Taster, externe Daten ... was auch immer. Davon hängt sicher ab was man aus den Sachen die Du zur Verfügung hast bauen kann.

Also das ganze ist für eine Kunstprojekt welches 5 Tage am Stück läuft (im schlimmsten Fall).
Die Steuerung der Lampen wird durch Arduino erfolgen, sprich ich programmiere mir einen Loop der alle Lampen unabhängig voneinander fadet...
Man könnte sich vielleicht Woklen vorstellen, die dann alle unabhängig voneinander sanft pulsieren. Sowas in etwa.
Die Programmierung ist kein Problem, das bekomme ich hin, denke ich.
Ich habe einiges an Arduino-Kram zur Verfügung (Drähte, Wiederstände, Breadboards, Arduino NGs und und und)
Die Technik muss jedoch nicht zwangsläufig verwendet werden, sondern es kann auch einfach neues gekauft werden, bzw habe ich auch vieles auch einfach noch nicht.
Geld ist erstmal egal.

vieleFragezeichen:
ich programmiere mir einen Loop der alle Lampen unabhängig voneinander fadet...

Gut zu wissen, damit erklärt sich warum du auch mehrer Arduino nutzen willst bzw. kannst. Bei Lauflichtern bspw. müssten sich die beiden Mikrocontroller auf irgendeine Art und Weise synchronisieren, das ist hier nicht erforderlich.
Dass man für zwei Mikrocontroller die gleiche Programmierung verwenden kann, würde ich mit jedem 5 Lampen ansteuern, für jede Lampe ist eine Treiberstufe erforderlich. Ich tendiere zur Verwendung eines Mosfets, Anleitungen dazu findet man haufenweise im Playground. Dann kannst du mit der Programmierung beginnen, erst eine Lampe faden lassen, dann alle zusammen. Das könnte knifflig werden, weil die Lampen ja gleichzeiti wabern sollen, mit einer einfachen for()-Schleife ist es also nicht getan.

Vielleicht kann mir jemand mal die Mosfet-Geschichte erklären (Mosfet = Treiberstuffe ???), denn das ist eben der Punkt, an welchem ich leider keine Ahnung habe.. :frowning:
Ich bräuchte wirklich mal so ne Anleitung à la: Minus da rein, plus da rein.. Das Kabel an die Lampe und dann das Mosfet dazwischen und dann Stecker in die Steckdose... (ohne das mir alles um die Ohren fliegt) :wink:

Ich weiß nicht, welche Bauteile ich wie miteinander verbinden muss... :~

Schau mal hier: http://itp.nyu.edu/physcomp/Tutorials/HighCurrentLoads#toc5
Das wäre ein typisches Beispiel für das Schalten größerer Spannungen über einen MOSFET.
Ob da nun eine Lampe oder Deine LED dran hängt ist dabei egal.
Noch ein Beispiel:
http://electronics.stackexchange.com/questions/18885/mosfet-as-a-switch-when-is-it-in-saturation

Danke fuer die Beispiele. Wie muesste das jetzt aussehen, wenn man das für mehrere Lampen baut? Einfach pro Lampe neue Stromquelle und neuen Transistor?

Was eignet sich als Stromquelle? Ich wuerde gerne ein 12V Netzteil nehmen. Geht das?
und was ist bei dem Transistor zu beachten? Habe noch ein paar Tip120 daheim.

Danke schonmal.

Du brauchst pro LED-Lampe einen Transistor, allerdings nur eine Spannungsversorgung. Ein 12V Netzteil ist schon mal eine gute Idee. Da Deine Lampen 10W haben, sprechen wir von knapp 1A pro Lampe (genauer 834mA bei 12V), Du musst also ein Netzteil haben das im Ernstfall 10A liefern kann, wenn alle Lampen mit 100% leuchten.
Die TIP120 sollten verwendbar sein (NPN Darlington Treiber, 60V, 5A und 5V Basis-Emitter Spannung), in der Regel wird ein 1kOhm Widerstand zwischen Basis und Arduino geschaltet. (siehe hier tip120 transistor: controlling dc motors and lamps from the arduino | Connect the Dots)
Wichtig ist, das Du die Masseleitungen des Arduino und des externen Netzteils verbindest, wie auch in den verschiedenen Beispielen angegeben.
Wenn Dein Arduino nicht viel mehr machen muss als die Lampen steuern, sollte sogar ein Arduino reichen, da Du ein PWM-Signal auch per Software auf den "normalen" Output Pins erzeugen kannst.
Siehe hier: effluvia of a scattered mind: Arduino PWM on all pins.
Mario.

Besser noch für Software PWM: Google Code Archive - Long-term storage for Google Code Project Hosting.
Mario.

Den TIP120 solltest du auch verwenden können. Das ist kein Mosfet, sondern ein bipolarer NPN-Darlington-Transistor. Im Link ist merkwürdigerweise kein Vorwiderstand verzeichnet, hier würde ich noch jeweils 1 kiloOhm an jedem Transistor vorsehen.
Diese Beschaltung brauchst du für jede Lampa, also für jeden Ausgang. Die Massen (Emitter) kannst du alle zusammenschließen, an die Kollektoren kommt jeweils eine deiner Lampen, deren Pluspol an ein leistungsstarkes Netzteil. Bei der Dimensionierung vom schlimmsten Fall ausgehen, also alle 10 Lampen sind an, zzgl. ein bisschen Sicherheit. Da würde ich bei 10x10W zu einem Netzteil greifen, was so 150W dauerhaft verträgt. Bei 12V Ausgangsspannung sind das schon stolze 12,5 Ampere. Eventuell eignet sich dafür ein herkömmliches PC-Netzteil. Das liefert dann auch die erforderlichen 5V für die Mikrocontroller.

Du brauchst pro LED-Lampe einen Transistor, allerdings nur eine Spannungsversorgung.

Ja aber wie verbinde ich das dann? In den Beispielen à la Lab: Using a Transistor to Control High Current Loads with an Arduino – ITP Physical Computing ist immer nur eine Lampe angeschlossen.

vieleFragezeichen:
Ja aber wie verbinde ich das dann?

Was an meiner Antwort verstehst du denn nicht? :wink:

Die einzelnen Lampen werden parallel an die Spannungsquelle angeschlossen. Die Anodenseite der LED-Lampen an +12V des Netzteils, die Kathodenseite der LEDs jeweils an den Collector-Anschluss des TIP120. Der Emitter-Anschluss des TIP120 geht an Masse und über einen 1kOhm Widerstand wird der Basis-Anschluss des TIP120 an den Ausgang des Arduino angeschlossen. Wenn Du den Arduino über die gleiche Spannungsquelle wie die Lampen betreibst, wars das schon, hat der Arduino eine eigene Spannungsversorgung, mußt Du noch die beiden Massen verbinden, sonst funktioniet das Ganze nicht.
Hier nochmal ein Beispiel für den TIP120:

Hallo ich hab mir mal Fritzing installiert und das ganze zusammen gesteckt.
Ist das jetzt richtig von der Leitungsführung? Mal unabhänig von der Größe des Wiederstands etc...

Plan.fzz (24.7 KB)

Herzliches Beileid, dein virtueller Mikrocontroller ist an einer Überdosis Spannung verstorben. :wink: Im Grunde schaltest du die LEDs mit dem Transistor richtig, allerdings gibst du die Versorgungsspannung direkt auf den 5V-Pin des Arduino. Das wird er dir garantiert nicht verzeihen. Die einfachste Lösung wäre es, die Leitung auf Vin zu legen, denn dahinter sitzt ja der Spannungsregler, der für die 5V-Versorgungsspannung des Mikrocontrollers sorgt.

Also so hier...?

Jetzt qualmt das virtuelle Netzteil, weil du es kurzgeschlossen hast. :wink: Dort sind zwei GND-Pins nebeneinander, Vin ist noch eins weiter.

[edit] Okay, hast du ja geändert. Jetzt sollte es passen.

Ja, ich habs auch bemerkt :smiley:
Du hast schneller geantwortet als ich es korrigieren konnte. Jetzt sollte es im letzen Post richtig sein.