Hausbeleuchtung Modellbahn

Hallo,
Ich habe vor einige Häuser meiner Modellbahnanlag mit Leds zu bleuchten. pro Haus werden das ca. 4-8 Leds. Diese sollen in unterschiedlichen Zyklen leuchten um das ganze realistischer aussehen zu lassen, dennoch sollen die einzelnen Häuser abschaltbar sein.

Da ich ca 10 Häuser habe und der Mega nur 200mA hergibt (wenn ich das richtig gelesen habe) wird ein Arduino wahrscheinlich für dieses Projekt nicht ausreichen.

Daher habe ich mir gedacht jedem Haus einen AtTiny oder ähnliches zu spendieren. Einen von dessen Pins dann dazu nutzen um ihn vom Arduino aus an- und auszuschalten.

Alle attinys oder ähnliches würde ich dann mit einem extra Netzteil, das entsprechend genügend Leistung bereitstellt betreiben.

Dazu habe ich folgende Fragen:

  • sind meine Überlegungen so sinnvoll oder gibts was besseres?
  • attiny, atmega… Was nimmt man? Ich hab keinerlei Erfahrungen.
  • ist es besser das an und ausschalten der Häuser/ Mikroconteoller per Programmierung zu lösen oder einfach über einen Transistor den Strom zu trennen? Und ihn so auszuschalten?

Danke!

nofear87:
Daher habe ich mir gedacht jedem Haus einen AtTiny oder ähnliches zu spendieren.

So wurde es in diesem Thread auch gemacht: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=159117.0

In Reply #12 und Reply #19 habe ich etwas Code zum Schalten von LEDs gepostet.

Und in Reply #20 hat der Threadstarter sein fertiges Haus mit Fernsehzimmer-Flimmerbeleuchtung dann als Youtube-Video vorgestellt.

nimm ein paar Schieberegister als Port-Expander um mehr Pins zu haben. Dann noch ein paar ULN als Treiber für die LED's und fertig ist die Laube. Einen ähnlichen Ansatz - nur mit PCF Portexpander an Stelle von Schieberegistern findest Du hier: http://cboden.de/mikro-controller/lightcomp/20-mikrocontroller/49-lightcomp-treiber-platine

Irgendwo hatte ich da auch mal den Schaltplan dazu gesehen ... finde ich jetzt aber nicht auf die Schnelle. Wenn Du Interesse daran hast, dann such ich da nochmal intensiver oder Du frägst einfach mal dort an. Im Prinzip ist das aber eigentlich auch ganz einfach (egal ob mit Schieberegister oder mit PCF)

mgcss:
nimm ein paar Schieberegister als Port-Expander um mehr Pins zu haben. Dann noch ein paar ULN als Treiber für die LED's und fertig ist die Laube. Einen ähnlichen Ansatz - nur mit PCF Portexpander an Stelle von Schieberegistern findest Du hier: http://cboden.de/mikro-controller/lightcomp/20-mikrocontroller/49-lightcomp-treiber-platine

Irgendwo hatte ich da auch mal den Schaltplan dazu gesehen ... finde ich jetzt aber nicht auf die Schnelle. Wenn Du Interesse daran hast, dann such ich da nochmal intensiver oder Du frägst einfach mal dort an. Im Prinzip ist das aber eigentlich auch ganz einfach (egal ob mit Schieberegister oder mit PCF)

Kannst du mir das etwas genauer erklären? Welche Vorteile bringt mir das im Gegensatz zum Einsatz eines Attiny? Ich schwanke zwischen dem 85 und 84a. Bin nocht so fit mit den ganzen Bauteile ...und finde auch auf anhieb nichts gescheites zu ULN etc.

Über eine extra Stromquelle komm ich ja sicher bei beiden Sachen nicht?

Auch interessiert mich immer boch wie ihr den Attiny bzw die damit verbundenen Leds vom Arduino aus ausschalten würde. Per Code + Pin oder Strom kappen?

Ganz einfach: es ist völlig übertrieben, jedem Häuschen nen eigenen Prozessor einzubauen.
Zudem scheinst du keine Erfahrung zu haben-die Dinger wollen auch alle programmiert werden, und zudem müsstest du noch ne Kommunikation zwischen all denen bzw. denen und dem Dino basteln-weit mehr Aufwand also.
Mit nem Portexpander kannst du aus einem Ausgangspin acht Ausgänge machen- da brauchst bei den 10 Häuschen noch nicht mal nen Mega.
Diese einzelnen Ausgänge kannst du dennoch alle nach Belieben ein-oder ausschalten, und sogar noch (alle zusammen zumindest) dimmen.
Hinter die Ausgänge des Portexpanders jeweils noch nen Transistor und fertig. Dann hast du pro Haus acht Lichtgruppen.

Ich denke mit Schieberegistern kommst du am weitesten wenn du in jedem Haus ein µC hast bist du am Zeil vorbei. Die Warten 99,99% der Zeit das was passier.

Wieviele LEDs pro Haus hast du Pro haus wenn du bei einer LED pro Ausgang bleibst kannst du dirket an 74HC595 nutzen,
wenn nicht kannst du ULN dahintersetztn und mit der LLib kannst du sagr effekt machen
http://www.elcojacobs.com/shiftpwm/

Gruß
DerDAni

Mit ULN ist übrigens der ULN2803 gemeint:

Ein IC mit 8 Transistoren

Hoi noFear,

welche Spurgrösse hast Du ?
Bei z.B. N kannst auch SMD Leds benutzen, die ziehen weniger Strom.

Doei
ARTy

Vielen vielen Dank für die ganzen Antworten. Ja habe Spurgröße N, traue mich aber an das löden der SMD Leds noch nicht ran :wink: kann später mal folgen!

Ich habe noch folgende Fragen:

  • 74HC595N oder 74HC595? Was ist da der Unterschied?

  • Wie viel gibt den so ein Ausgang eines Schieberegisters (z.B. 74HC595) an Strom her? bzw. was darf ich insgesamt an das Register hängen? Ich nehme an am besten ist es wenn ich alle Schieberegister mit einer externen 5V Stromquelle versorge? Da der 5V Ausgang des Arduinos glaube max. 1000mA hergibt?

  • Was macht der ULN genau? Gibt es ein Beispiel, wie man ihn mit einem 74HC595N verkabelt?

Danke!!!

nofear87:

  • 74HC595N oder 74HC595? Was ist da der Unterschied?

Egal

  • Wie viel gibt den so ein Ausgang eines Schieberegisters (z.B. 74HC595) an Strom her?

Steht im Datenblatt:
"supply current: 70mA"

Also nur 8,75mA pro Ausgang

Genauso deshalb brauchst du den ULN2803. Der treibt mehr Strom. Der wird einfach 1:1 zu verdrahtet (Schieberegister Ausgang -> ULN Eingang, ULN Ausgang -> LED), so dass jeder Ausgang des Schieberegisters einen Transistor hat. Und die LED so dass der Strom in das IC fließt (d.h. Kathode an das IC und Anode an Vcc. Vorwiderstand natürlich nicht vergessen). Extra Beschaltung ist nicht nötig, da alles integriert ist.

Hier für zwei Schieberegister und einen ULN2003 (der lediglich einen Transistor weniger als der ULN2803 hat):
http://cdn.instructables.com/F7H/GKM1/H3Z3OIYG/F7HGKM1H3Z3OIYG.LARGE.jpg

Vielen Dank, werd ich mal bestellen und ausprobieren! Soll ich eine bestimmte Firma kaufen? DIP16 od. 18? Was ist der Unterschied?

Wie kann ich denn errechnen wieviel mA dann nach dem ULN zur Verfügung stehen?

Was mich noch etwas verunsichert ist, dass wenn ich am Register nur einen Ausgang nutze laut meiner Recherche der Strom bei 25mA liegt. Wenn ich den jetzt noch durch einen ULN verstärke muss der Vorwiderstand ja entsprechend auch größer werden… d.h für mich ik Umkehrschluss ich muss immer in meine Berechnung der Vorwiderstände die Anzahl der Ausgänge des Schieberegisters berücksichtigen, da sie entscheiden was nach dem ULN anliegt?

hi,

firma kannst Du vergessen. günstig ist bei ebay aus china, aber da wartet man halt 4 wochen.

der ULN2803 hat 18 beinchen und 8 kanäle, der ULN2003 16 beinchen und 7 kanäle.

insgesamt kannst Du an jeden der beiden INSGESAMT etwa 500 mA ziehen, also etwa 25 leds.

der vorwiderstand würde sich nur ändern, wenn sich die spannung durch den ULN ändert, ansonsten bleibt alles beim alten.

gruß stefan

Danke vielmals! D.h. wenn ich den kaufe: http://www.ebay.de/itm/10x-74HC595-8-bit-Schieberegister-8-Bit-Shift-Registers-74595-74HC595N-/221147820380?pt=Bauteile&hash=item337d6ff15c

Der hat Q0-Q7, also 8 Ausgänge müsste ich auch am besten einen ULN DIP18 Kaufen?

Warum jetzt doch 500mA ich denke nur 70mA am 74HC595N?

Und ich dachte der ULN "treibt mehr Strom" warum jetzt wieder Spannung...ich bin verwirrt :smiley:

nofear87:
Warum jetzt doch 500mA ich denke nur 70mA am 74HC595N?

Aus einem 74HC595N darfst Du insgesamt nur 70 mA rauslutschen.

Aus einem ULN aber 500 mA. Genau deshalb möchtest Du ja den ULN zusätzlich verwenden, oder?

Wenn Du nur den 74HC595N verwendest, dürftest Du bei 8 LEDs jede LED nur mit 70/8 = 8,75 mA betreiben. Das würde meiner Meinung zwar auch ausreichen und nur ein wenig dunkler leuchten, aber na ja.

Wenn Du den ULN zusätzlich als “Verstärker” einsetzt, darfst Du jede LED aber auch mit 20 mA betreiben.

Du kannst es erst mal testweise nur mit den Schieberegistern probieren wenn du dich an die Grenze hältst. Die funktionieren zwar auch wenn man mehr Strom draus zieht (vor allem bei diesen langsamen Taktraten), aber darunter leidet auch theoretisch die Zuverlässigkeit. Besser man hält sich an die Spezifikationen.

Aber für eine schwache Modell-Hausbeleuchtung könnten in der Tat auch 8mA reichen. Am besten mal auf einem Steckbrett probieren. Wenn es nicht reicht dann kannst du immer noch ULNs dahinter bauen. Oder vielleicht hellere LEDs nehmen.

Klingt Super! Kommt aus jedem ULN Ausgang das gleiche raus? Oder verstärkt er nur den Input Pin?

Das ist ein Transistor Array! Schau dir mal Seite 2 an:

Das IC hat 8 voneinander unabhängige Darlington-Transitoren. Jeder mit einem eigenen Eingang und Ausgang.

Aber probiere ruhig erst mal 8mA. Vorwiderstand halt entsprechend dimensionieren. Wenn das nicht hell genug ist kannst du immer noch was dranbauen ohne was am Programm zu ändern und mit minimaler Änderung an der Schaltung.

hi,

Sieh den ULN nicht als verstärker, sondern als schalter. wenn bei einem pin auf einer seite +5V reinkommen, macht der pin gegenüber für GND auf.

ich würde es auch erst ohne ULN probieren, aber dann wirklich den vorwiderstand der LED anpassen. in so einem kleinen, wahrscheinlich brennbaren häuschen willst Du nix heißes. bleib auf der sicheren seite.

hier:

hast Du die schaltung beschrieben, aber eben mit eigentlich zu kleinen widerständen. daran kann man sehen, daß sich elektroniker oft selbst nicht ernst nehmen. :stuck_out_tongue:

wenn Du bei ebay kaufst, kann das aus china sehr günstig sein, aber bei Deinem link isses eigentlich teuer, der ULN kostet bei reichelt die hälfte (dafür kommt porto dazu). und von reichelt hast Du es sicher in 2-3 tagen, manche ebay händler haben zwar eine adresse in DE, aber das lager in china, und dann wartest Du auch ewig.

dann kannst Du gleich die nehmen:
http://www.ebay.de/itm/10PCS-ULN2803-DRIVER-DARL-8CH-50V-5A-18DIP-TOSHIBA-NEW-GOOD-QUALITY-/290769271972?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item43b332fca4

gruß stefan

Dankeschön. Wärest du so nett mir bei Reichelt die Links für passende ULNs und Schieberegister herauszusuchen, von dem du auch was hällst. Damit ich nicht wieder was falsches kaufe :smiley: China dauert mir im Moment etwas zu lang.

Ok, mal angenommen er ist ein Schalter (ULN) und er gibt den GND frei, wo die dann das Plus, also VCC an?

nofear87:
Dankeschön. Wärest du so nett mir bei Reichelt die Links für passende ULNs und Schieberegister herauszusuchen, von dem du auch was hällst.

Da kann man nichts falsch machen. Du gibst “ULN 2803” ein und bekommst zwei Treffer. Eines in SDM. Eines in DIP.

Schieberegister genauso:

Ok, mal angenommen er ist ein Schalter (ULN) und er gibt den GND frei, wo die dann das Plus, also VCC an?

Hatte ich doch schon geschrieben. An die LED. Wie hier:
http://cdn.instructables.com/F7H/GKM1/H3Z3OIYG/F7HGKM1H3Z3OIYG.LARGE.jpg

Wenn der Transistor durchschaltet (weil am SR-Ausgang High ist), dann fließt der Strom von der Versorgungsspannung über die LED in den ULN und dort gegen Masse/GND ab.

Das ist nichts anderes als die stinknormale NPN Transistor + LED Schaltung, lediglich integriert:

Bei den Vorwiderständen musst du halt etwas rechnen. Das hängt von der Farbe der LEDs ab:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006011.htm

Generell:
R = (Ub - ULED) / I

ULED hängt wie gesagt von der Farbe ab. Bei weißen LEDs ist das ca. 3,5V. Wenn du einen Datenblatt hast, steht das da auch drin. Meistens als VF, für “forward voltage”

z.B. weiße LED an 5V mit 8mA:
R = (5V - 3,5V) / 8mA = 1,5V / 8mA = 187,5 Ohm

Praktisch nimmt man dann das nächste was es gibt. Muss nicht so genau sein, da man auch die Spannung wahrscheinlich nicht so genau erwischt. Wenn man z.B. mit 3,3V rechnet (was in manchen Datenblättern als “typisch” angegeben ist) kommt man auf 212 Ohm. Wenn man dann 200Ohm nimmt sollte der Strom zwischen 6 und 8mA liegen.

Wie gesagt, für weiße. kA was du für eine Farbe hast.

EDIT:
Bei dem ULN müsstest du nochmal ca. 0,9V abziehen, weil das über den Transistor abfällt (VCE(sat)). Hier kann man vielleicht mal mit einem Multimeter messen was wirklich an Strom fließt.