dieser Tage bin ich auf Arduino gestoßen und bin beim Lernen auf die Idee gekommen die Clock Two http://qlocktwo.com/touch.php nachzubauen. Das haben schon andere getan, aber ich habe trotz intensiven Studiums der Beschreibungen noch ein paar Fragen. Erst mal zeige ich euch was ich mir bisher ausgedacht habe. Bitte berücksichtigt, dass ich von Elektronik leider wenig Ahnung habe.
Die Uhr hat 22 Wörter die geschaltet werden müssen. Dazu kommen die vier Punkte für die Minuten. Ein Buchstabe (das erste F bei ELFFÜNF, fünfte Zeile rechts) muss getrennt geschaltet werden. Dann möchte ich die sonst nicht angezeigten Buchstaben auch schalten Also insgesamt 28 Ausgnge. Mit einem Arduino Mega sollte das gehen. Dann möchte ich über PWM alle LEDs dimmen.
Die LEDs sind noch nicht ausgesucht. Derzeit verwende ich zum Testen Conrad 180005, 100mA, 3,5V.
Wenn ich von 115 LEDs ausgehe habe ich einen Gesamtstrom von 11,5 A. Im Normalbertrieb sind max 30 LEDs an, was einen Strom von 3A ergibt. Minimal sind 11 LED an (1,1A).
Im Anhang findet ihr den Schaltplan. Ich habe nicht herausgefunden wie ich das Bild sonst zeigen könnte.
Es sind nicht alle LEDs gezeichnet. Nur exemplarisch drei Gruppen mit einer, zwei und drei LEDs. Jede Gruppe beleuchtet ein Wort. Jede Gruppe wird über einen Transistor (Q2, Q3, Q4, derzeit: BC 338-40) geschaltet.
Meine Fragen sind:
Q1 soll zum dimmen (PWM) aller angeschalteten LEDs dienen. Über ihn wird also der gesamte Strom
geschaltet Funktioniert das überhaupt so? Kann man das besser lösen?
Welchen Transistor verwende ich für Q1?
Bei Reichelt finde ich: BDW 93B :: Transistor NPN-Darl TO-220 80V 12A 80W. Ist der richtig?
Alle LEDs einzeln schalten wird wohl nicht gehen (zuviele Ausgänge notwendig)???
Gibt es LEDs mit weniger Stromaufnahme und vergleichbarem Lichtstrom?
(Der Abstrahlwinkel sollte nich unter 70° liegen.)
Ich bin sehr gespann auf eure antworten und bedanke mich schon mal für euer Interesse.
defenitv ein schönes Anfangsprojekt, aber die Leds von Conrad würde ich verwerfen! 100mA sind für solche Anwendung sowas von übertrieben Sowas kann mann für Spots gebrauchen.
Wie sieht es mit dem max. Abstrahlwinkel aus? Ist der begrenzt?
Wenn du mit 120° optimal arbeiten kannst, empfehle ich dir die RGB Ledstreifen WS2811/12/12B.
Du sparst dir eine Menge arbeit in der Verdrahtung. Jede Led erhält 5V + GND sowie eingehen einen Data Input sowie ausgehen einen Data Output. Vorteil, du brauchst keine Leds oder sonstiges, kannst jede LED einzeln ansteuern in jeder erwünschten Farbe (okay, Töne wie braun wird schwierig ;)).
Stromverbrauch proFarbe/Led beträgt 20/60mA in voller Helligkeit. Aber selbst mit 10mA/30mA leuchten diese noch hervorragend hell!
malkowitz:
Ein Buchstabe (das erste F bei ELFFÜNF, fünfte Zeile rechts) muss getrennt geschaltet werden. Dann möchte ich die sonst nicht angezeigten Buchstaben auch schalten Also insgesamt 28 Ausgnge.
Wenn du das Layout der originalen Uhr aus deinem Link verwendest, hast du diese Konstellation mit einem zusätzlichen Buchstaben auch in der unteren Zeile, da gibt es nämlich ZEHNEUN.
Ich denke, du solltest einen anderen Ansatz wählen und auf eine Matrixansteuerung setzen, dann brauchst du auch nicht zwangsweise einen Arduino Mega2560. Schieberegister wie das 74HC595 helfen dann bei der Einsparung von Pins.
@ sschultewolter: Danke, das werde ih mir anschauen. Wobei ich eigentlich nur weiß breauche.
@ sth77: Ja so etwas habe ich auch schon gelesen. Aber ich verstehe nicht wie das funktioniert. Gibt es irgendwo eine Einführung in das Thema Matrixsteuerung und Schieberegister? Ich bin schon lernwillig. Kann ich dann immer noch dimmen?
Hier hast du was zum Thema Schieberegister: http://arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut
Für ein eigenes projekt frage ich mich ob das Dimmen über einen Transistor wie oben eingezeichnet eine gute Lösung ist?
Hier ist meine,
ich habe die Anteuerung mit einem MAX7221 gemacht da habe ich die Möglichkeit mit zwei Controllern alle zu schalten. Incl Sekunden Animation wie bei der Orginalen.
Kann die heute Nachmittag mal genauere Infos geben.
Gib mir mal deinem EMail Adresse per PN dann kann ich dir alle schicken was ich habe incl. Sketch
Gruß
Der Dani
Das war von mir ebenfalls gefragt, weil ich mir das auch so wie du überlegt habe in einer Uhr die ich bauen will, aber ich habe nicht die Ahnung um zu wissen ob es damit probleme geben kann
malkowitz:
Im Anhang findet ihr den Schaltplan. Ich habe nicht herausgefunden wie ich das Bild sonst zeigen könnte.
Es sind nicht alle LEDs gezeichnet. Nur exemplarisch drei Gruppen mit einer, zwei und drei LEDs. Jede Gruppe beleuchtet ein Wort. Jede Gruppe wird über einen Transistor (Q2, Q3, Q4, derzeit: BC 338-40) geschaltet.
Meine Fragen sind:
Q1 soll zum dimmen (PWM) aller angeschalteten LEDs dienen. Über ihn wird also der gesamte Strom
geschaltet Funktioniert das überhaupt so? Kann man das besser lösen?
Welchen Transistor verwende ich für Q1?
Bei Reichelt finde ich: BDW 93B :: Transistor NPN-Darl TO-220 80V 12A 80W. Ist der richtig?
Alle LEDs einzeln schalten wird wohl nicht gehen (zuviele Ausgänge notwendig)???
Gibt es LEDs mit weniger Stromaufnahme und vergleichbarem Lichtstrom?
(Der Abstrahlwinkel sollte nich unter 70° liegen.)
Ich bin sehr gespann auf eure antworten und bedanke mich schon mal für euer Interesse.
Sonnige Grüße Max
Außer, daß es mit Matrix oder MAX7219 oder mit den WS2811/12/12B einfacher geht, funktioniert Dein Schaltplan absolut nicht.
Wenn Du einen Verbaucher auf der Versorgungsspannungsseite mittels Transistor schalten willst, dann kannst Du keine NPN nehmen. Du mußt PNP Transistoren nehmen!!!.
Grüße Uwe
Kann dir hier mal eben ein paar Messwerte geben als Summe von 9 WS2812
Die 50% PWM (also 127 von 255) kommen den 50% der LED Helligkeit bereits sehr nah.
Weiß (100% PWM) => 400mA => 44mA pro Lled
Weiß(50% PWM) => 110mA => 12mA pro LED
Weiß(25% PWM) => 20mA => 2mA pro LED
Rot(100%) => 180mA / 9 => 20mA pro Pixel
Grün(100%) => 170mA / 9 => 19mA pro Pixel
Blau(100%) => 160mA / 9 => 18mA pro Pixel
steuern kann ich die Helligkeit und somit den Stromverbrauch über die in der FastSPI Lib enthaltenen Funktion
leds[x] = CHSV(Farbton, Sättigung, HELLIGKEIT)
25% weiß wird in einem dunklen Raum evtl. sogar noch reichen. Würde aber schaun, dass man sein Mittelding zwischen 25 und 50% findet.
@ Uwe: Würde es reichen die LEDs um zudrehen und die GND und 5V zu vertauschen? Edit: und C und E vertauschen an den transistoren
Ich hoffe es ok das ich auch Fragen stelle weil ich halt quasi was ähnliches vorhabe.
Ob es gehen könnte wäre ich mir nicht so sicher. Aber warum unnötig Energie in Wärme verbraten (Widerstände)?
Es gibt soviele sinnigere Lösungen, TLC5940, TLC5916, WSxxx. Wobei man bei den TLC schauen muss, ob man die LEDs passend gruppiert bekommt bezüglich des Stroms, denn die Imax wird vom gemeinsamen Widerstand bestimmt.
sschultewolter:
Kann dir hier mal eben ein paar Messwerte geben als Summe von 9 WS2812
Die 50% PWM (also 127 von 255) kommen den 50% der LED Helligkeit bereits sehr nah.
Weiß (100% PWM) => 400mA => 44mA pro Lled
Weiß(50% PWM) => 110mA => 12mA pro LED
Weiß(25% PWM) => 20mA => 2mA pro LED
Rot(100%) => 180mA / 9 => 20mA pro Pixel
Grün(100%) => 170mA / 9 => 19mA pro Pixel
Blau(100%) => 160mA / 9 => 18mA pro Pixel
steuern kann ich die Helligkeit und somit den Stromverbrauch über die in der FastSPI Lib enthaltenen Funktion
leds[x] = CHSV(Farbton, Sättigung, HELLIGKEIT)
25% weiß wird in einem dunklen Raum evtl. sogar noch reichen. Würde aber schaun, dass man sein Mittelding zwischen 25 und 50% findet.
Hallo sschultewolter
Für die Mittelwerte gilt das schon aber nicht für die Momentanwerte. Die Controller laufen nicht synchron aber dennoch kannst Du nicht ausschließen daß nichtzufällig alle WS2812 die LED eingeschaltet haben obwohl Du sie zB nur mit 50% ansteuerst. Das Netzteil und die Kabel müssen für die Maximalwerte ausgelegt sein.
Grüße Uwe
Ungewollt können Leds nur aufleuchten wenn das Signalkabel abfällt und er sich über die Umgebung einen x-beliebigen Wert reinholt. Hierbei flackern die Leds nur minimal.
Ein einfaches leds[x] = CHSV(Farbton, Sättigung, Helligkeit) schaltet die LEDS noch nicht scharf! Diese müssen dann erst einmalig pro loop gesetzt werden mit FastLED.show().
Worin besteht für dich der Unterschied im Mittel und Momentanwert? Momentanwert ist mir jetzt nicht so der Begriff.
Wenn die Programmierung entsprechend aussieht ist ein kurzzeitiges Einschaltung > 50& auszuschließen-
Die Werte habe ich mit Fluke TrueRMS als direkte Messung und als Durchschnittsmessung durchführt, bzw. mit Max Wert. Werte bleiben identisch, bzw. schwanken im unteren mA Bereich.
Wenn Du einen Verbaucher auf der Versorgungsspannungsseite mittels Transistor schalten willst, dann kannst Du keine NPN nehmen. Du mußt PNP Transistoren nehmen!!!.
ja, verstehe. Wenn ich die Transistoren durch PNP (siehe Anlage) ersetze kann der Rest einfach so bleiben? Oder wäre es besser die Schalttung für NPN zu ändern? Spricht etwas gegen PNP?
Kannst du mir sagen, ob das dimmen mit PWM so funktioniert?
also wenn ich so auf deinen Schaltplan sehe. Brauchst du viele Transistoren und widstände. Schaue mal im Playground nach dem Max7221 bzw Max7219. Da siehst du das du keinen Widerstand an den LEDs brauchst Sohn nur einem an dem IC selbst zum Strom einstellen. Es gibt für n Arduino fertige Libraries zum ansteuern.
Gruß
der Dani
Wenn Du einen Verbaucher auf der Versorgungsspannungsseite mittels Transistor schalten willst, dann kannst Du keine NPN nehmen. Du mußt PNP Transistoren nehmen!!!.
ja, verstehe. Wenn ich die Transistoren durch PNP (siehe Anlage) ersetze kann der Rest einfach so bleiben? Oder wäre es besser die Schalttung für NPN zu ändern? Spricht etwas gegen PNP?
Kannst du mir sagen, ob das dimmen mit PWM so funktioniert?
Gruß Max
So funktioniert die Schaltung nicht. Du kannst den PNP-Transistor mit 5 V nicht ausschalten wenn der Emitter auf einer höheren Spannung (Vin) hängt. Darum ist besser NPN zu nehmen und die Transistoren auf MAsse zu schalten.
Welchen Zweck haben die Widerstände R11 bis R14?
Mit dem Spannungsteiler R1/ R14 und auch wenn Du den Emitter auf 5V legst wirst Du den PNP nie auschalten.
Ich weiß nicht ob 2 Transistore so in Reihe schalten funktioniert. Sicher funktioniert ein PNP für PWM und mehrere NPN für die einzelnen Segmente/LED. Um den PNP anzusteuern brauchst Du aber einen weiteren Transistor.
R2 kann entfallen.
Ich habe mal versucht mit NPN einen Schaltplan zu zeichnen. Q1 soll per PWM alle LEDs dimmen. Q2 und Q3 sollen je eine LED schalten. Was meinst du dazu?
R11 R12 usw. habe ich aus dem Buch von Franzis, mit dem ich mich in Arduino einlese, übernommen. Die sollten dazu dienen dass der Transistor einen definierten Zutand hat Zitat: "...Entstörung der Basis...".
Darf ich fragen womit du deinen Plan gezeichnet hast. Ich benutze Fritzing und finde es doch manchmal recht zickig.
Sowas kann mann für Spots gebrauchen.
