Hardware für LoopingLouie

Ein Shift Register wurde mir empfohlen, da ich I/O Ports Sparen möchte.
Letzen Endes kann ich aber nicht Sagen was am besten zur Ansteuerung der Taster LED's ist.
Mein Ziel ist es, dass jede LED eines Taster einzel Ansteuerbar ist und diese auch (essenziell Wichtig) Dimmbar ist.
Da scheint mir doch eine Ansteuerung nach dem IC über PWM Sinnvoll.
Wie die Ansteuerung des IC am besten gewählt wird, bin ich auf eure Hilfe angewiesen.

lexnared:
1)
Nach etwas Recherche, bin ich auf den L298N gestoßen.

Das ist die vielen Starterkits beiliegende H-Brücke mit, wenn ich mich richtig erinnere, bipolarer Technik, also wärmeerzeugend. MOS-FET-Technik wäre grundsätzlich besser, schau mal bei pololu.

Andererseits, wenn es paßt, dann ist auch bipolar gut.

lexnared:
2)
Es werden 8 Ausgänge benötigt 8x15mA = 120mA.
Kennt ihr eine passende alternative für die ca. max. 150mA kein Problem darstellt?

Schieberegister mit mehr Strom: TPIC6A595

Dimmbar beispielsweise: Adafruit 16-Channel 12-bit PWM/Servo Driver - I2C interface - PCA9685

wenn einzeln dimmbar, dann schau dir echt den SX1509 an.
Billiger gibt es ihn auf Aliexpress.
Für den SX1509 gibts von Sparkfun eine gute Library und ebenso eine gute Beschreibung:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/sx1509-io-expander-breakout-hookup-guide/all

Wie oben schon angemerkt, steuerst ihn mit I2C an.
Du schickst einmal einen "PWM" Wert und der Chip kümmert sich bis zum nächsten Befehl ums PWM.
Neben PWM kann der auch selbständig blinken und "pulsen"/breath

Top!
Für die H-Bridge wird es dann der BD65496MUV Motor Driver.
Danke @agmue, hätte ich so nicht gefunden.

Für die Taster-Led's anzusteruen wird nun der SX1509 LED Treiber
auch ein Danke an @noiasca
Für die Taster auszulesen kann ich die restlichen 8 Ausgänge als Eingänge benutzen.
Das spart zusätzlich I/O Pins am Arduino.

Ich habe mal ein paar Berechnungen durchgeführt und bin zum Ergebnis gekommen das ich mit einem Festspannungsregler mehr die Umwelt beheize als alles andere.

Berechnung & Alternative zu Festspannungsregler

8Spieler x 9 RGB LED = 72 RGB LED

72 LED x 60 mA (wert seedstudio.com) = 4,32A
VIN der RGB LED's = 5V

Das Projekt wird mit einer Eingangsspannung von 12V DC versorgt

Verlustleistung des Festspannungsregler
Vin - Vout = 12V - 5 V = 7V

P = U x I = 7V x 4,32A = 30,24 W

Mann merkt schnell das dies kein Sinn macht, zusätzlich kommt noch die Versorgung von dem Arduino und Lichtschranke hinzu...

Letzten Endes macht ein Step-Down Wandler mehr Sinn.
D36V50F5
Nun weiß ich jedoch nicht wie ich die Stromaufnahme des Step-Down Wanlder auf 12V umrechnen kann.
Dies benötige ich um die Richtige Wahl des Steckernetzteil zu treffen.
Kann man diese ins Verhältnis setzen und einfachheitshalber Verlustfrei über die Leistung berechnen?

z.B.
P = U x I = 5V x 5,5A = 27,5 W
I = P / U = 27,5W / 12V = 2,29 A
Oder bin ich gerade auf dem falschen Dampfer?

Zumindest einen guten Puffer bei der Stromergiebigkeit einrechnen. Wirkungsgrade sind nie 100%.
Ansonsten im Datenblatt nachschauen.

Gruß Tommy

lexnared:
Das Projekt wird mit einer Eingangsspannung von 12V DC versorgt

Leider hast Du nicht die mit 12 V versorgten WS2815 gewählt, die auch nur 10 - 15 mA je Pixel bei Weiß benötigen, also maximal 0,72 bis 1,08 A.

lexnared:
Letzten Endes macht ein Step-Down Wandler mehr Sinn.

Ja!

lexnared:
Kann man diese ins Verhältnis setzen und einfachheitshalber Verlustfrei über die Leistung berechnen?

Genau so ist es richtig!

Beim Netzteil, das auch noch den Motor versorgen soll, solltest Du großzigig kalkulieren, also immer etwas Sicherheit einplanen.

agmue:
Leider hast Du nicht die mit 12 V versorgten WS2815 gewählt, die auch nur 10 - 15 mA je Pixel bei Weiß benötigen, also maximal 0,72 A.

Kannst du mir erklären wie du auf die 720mA kommst?
Ich habe mir mal das Datenblatt angesehen.
Auszug:
RGB Channel Constant Current 15mA.

Finde die Aussage Recht schwammig.

Vorneweg: Ich habe den Text auf "maximal 0,72 bis 1,08 A" geändert.

lexnared:
RGB Channel Constant Current 15mA.

Wegen der gegenüber 5 V höheren Spannung von 12 V wird bei gleicher Lichtausbeute der Strom kleiner, das sollte unmittelbar einleuchten.

Zusätzlich sind die LEDs im Pixel in Reihe geschaltet. Trotzdem kann jede LED mittels PWM in der Helligkeit eingestellt werden. Die im Datenblatt angegebenen 15 mA fließen daher bei 100% Rot, Grün, Blau oder Weiß.

Ich habe hier einen Meter mit 144 Pixeln hängen, da zeigt mir mein Multimeter ungefähr 10 mA je Pixel an. Bis 8 V runter kann ich mit meinen Augen keine Farbabweichung feststellen. Wenn man von Flußspannungen von 2 + 2 + 3 V = 7 V ausgeht, erscheint das plausibel.

Bei 72 Pixeln also:
72 Pixel * 10 mA / Pixel = 0,72 A für den gemessenen Wert
72 Pixel * 15 mA / Pixel = 1,08 A für den Wert aus dem Datenblatt

Für Dein Projekt solltest Du sicherheitshalber den Wert aus dem Datenblatt zu Grunde legen, würdest Du WS2815 verwenden.

Jetzt klarer?

Jetzt ist alles klar.
Danke, das hilft mir erst einmal bei meiner Planung weiter.
Ich habe zwischenzeitlich auch die 2815 bei Aliexpress bestellt.

Sobald der Motortreiber eingetroffen ist, kann ich erst einmal mit meinem Arduino Uno loslegen.
Ich werde berichten :slight_smile:

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