Hallo zusammen,
nachdem ich schon einige Wochen stiller Leser dieses Forums bin und viele Anregungen und
Lösungen für mein allererstes Arduino-Projekt gefunden habe, suche ich für die Realisierung
meines Projekts eine Antwort, die ich bisher nirgends gefunden habe.
Ich plane eine illuminierte Seekarte. Die richtigen Kennungen der Lichter habe ich Dank des
tollen Programms von Udo Klein (Lighthouses | Blinkenlight
Danke nochmals auf diesem Weg) mit leichten Modifikationen realisiert.
Im Moment befasse ich mich mit der Stromversorgung. Ich muss insgesamt 38 LED versorgen,
teilweise mehrere mit der gleichen Kennung, da aber ein Ausgangspin nur maximal 40 mA
liefert, schalte mit dem Arduino einen Transistor, der dann die LED schaltet. Funktioniert im
Versuchsaufbau alles einwandfrei.
Eigentlich wollte ich ein externes Netzteil für die LEDs verwenden.
Benötigt werde 38 x 20 mA = 760 mA. Wenn der Arduino soviel über den 5V Pin zur Verfügung
stellen könnte, dann könnte ich mir ein zweites Netzteil sparen und alles nur mit meinem
Arduino-Netzteil betreiben (9V 1,2A).
Ich finde aber nirgends eine Info, ob er bzw die Spannungswandler das packen oder nicht, nur
dass bei USB-Versorgung nur 500 mA möglich sind.
Nein, nicht für jede LED, ich habe 18 verschiedene Kennungen und mal hängen 8 LED an einem
Transistor, mal 5, mal 3, aber teilweise auch nur 1. Ich wollte es halt einheitlich machen, alle
über externe Stromversorgung und nicht teils teils.
OK, dann werde ich mal die Widerstände neu berechnen...
Die USB-Schnittstelle (wir reden noch nicht über USB3.X) kann per Definition max 500mA liefern. Der Arduino hat eine 500mA Sicherung dort eingebaut.
Spannungsversorgung über Vin oder Netzteilbuchse. Der Spannungsstabilisator kann ca 1W Verlustwärme vertragen, Darum ist der Strom abhängig von der Eingangsspannung. Bei 9V sind das max: 1W/(9V-5V)= 250mA.
Wie schon vorgeschlagen Du kannst die LED von den 9V versorgen oder ein 5V Netzteil nehmen und den Arduino auf dem 5V pin einspeisen. Die LES dann direkt vom Ntzteil versorgen. In diesem Fall darfst Du nicht dasn Netzteil und gelichzeitig USB benutzen da Du die 5V der USB und die 5V Netzteil paralellschließt. Auch mußt Du bei Programmieren auch die LED abziehen.
Falls Du das Material noch nicht gekauft hast, rate ich Dir zu WS2812 LED. Da brauchst Du nur 1 Datenleitung.
Die LED habe ich schon gekauft, das ganze ist nämlich noch etwas komplizierter, da ich die Seekarte
über Lichtwellenleiter beleuchten werden, weil die feiner sind. Insgesamt geht es um 198 Lichter...
Was wäre denn Eure Empfehlung, lieber 5V und den Arduino über Vin versorgen oder 9V und
überschüssige Spannung in Widerständen verbraten?
Noch ein Vorschlag: Du nimmst ein günstiges 5V/1A Netzteil. Die Leds versorgst du direkt aus dem Netzteil. Den Arduino könntest du über den 5V-Pin versorgen, dann geht allerdings kein USB mehr gleichzeitig zur Programmierung. Du könntest aber auch LED-Schaltung und Arduino nur über GND verbinden und den Arduino über die USB-Buchse.
Dazu der Bauvorschlag: 5V/1A-USB-Netzteil dazu ein USB-Kabel für den Arduino. Das Kabel trennst du durch. Dort holst du dir direkt die 5V für die LEDs, den abgetrennten Stecker mit Kabelstummel verbindest du wieder mit den 5V und versorgst darüber den Arduino. Willst du den Arduino umprogrammieren ziehst du das USB-Kabel und steckst das vom Compi rein-keine Doppelversorgung möglich. Led-Schaltung und Arduino müssen über GND (und natürlich die Datenpins) verbunden sein-aber nicht über die 5V oder Vin-Pins.
Super, danke für die Tipps, dann werde ich mich mal an die weitere Planung und Realisierung machen.
Zu gegebener Zeit werde ich das Ergebnis hier im Forum vorstellen...
Eine Alternative zum Stromverbrauch wäre... die LEDs in einer Art Matrix zu multiplexen. Ob man sie im schönen 8x8 Raster anbringt oder irgendwo auf einer Landkarte verteilt spielt m.E. keine Rolle. Das ganze ist natürlich mit mehr Programmieraufwand verbunden, diese Matrix zu steuern. Letztendlich ist es mir auf jeden Fall gelungen, eine Matrix von 64 LEDs "direkt" am Arduino anzuschließen... und nix raucht ab! Physikalisch gesehen leuchtet nämlich nur eine einzige LED (via 330 Ohm) im selben Moment auf, optisch betrachtet kann man die schönsten Bilder damit zaubern. Wenn man dann einen guten Kompromiss zwischen Zeilen/Spalten-Geschwindigkeit in Verbindung mit einem kurzen "milli-delay" je LED findet, kann man damit enorm Strom und Schaltungsaufwand sparen, sogar ohne dass es flimmert. 64 LEDs, 8x330 Ohm, und meine Matrix schnurrt wunderbar.
Durch das Multiplexen werden die Leds aber auch dunkler. Eine Led konstant mit 20mA versorgt ist bestimmt heller als eine Led aus deiner Matrix. Das Multiplexen ist interessant um viele Leds individuell leuchten zu lassen.
Durch das Multiplexen werden die Leds aber auch dunkler.
Das stimmt natürlich, als ich mit meiner Matrix experimentiert hatte ist mir das auch aufgefallen. Dennoch habe ich einen guten Kompromiss gefunden und habe die Verzögerung für eine einzelne LED langsam per Assembler hochgeschraubt bis es hart an der Grenze zum Flimmern war. Eventuell müsste man zunächst wirklich experimentieren, in wie weit man mit diesem Kompromiss leben könnte. Eventuell mit LEDs der Marke "ultra hell" oder so. Viel Wege führen nach Rom...
RudiDL5:
... Das ganze ist natürlich mit mehr Programmieraufwand verbunden...
Und das wäre ein Problem, da ich keinerlei Ahnung vom Programmieren habe
Ich bin froh, dass es läuft, den Rest bekomme ich auch noch hin.
Aber LED-Matix ist ein Thema, dass ich mir anschauen will, denn ich will verstehen, wieso
sich die LED einzeln ansteuern lassen.
Wenn ich den Arduino direkt mit dem 5V Pin versorge, kann ich doch ein USB-Kabel, an dem die Plus-Leitung durchgezwickt ist, nehmen? Oder spricht da was dagegen?
ElEspanol:
Wenn ich den Arduino direkt mit dem 5V Pin versorge, kann ich doch ein USB-Kabel, an dem die Plus-Leitung durchgezwickt ist, nehmen? Oder spricht da was dagegen?
Im Prinzip nichts, außer, dass diese Kabel nicht handelsüblich sind und keiner (insbesondere man selber in geistiger Umnachtung nicht) auf die Idee kommen darf, ein normales Kabel zu benutzen.
ElEspanol:
Wenn ich den Arduino direkt mit dem 5V Pin versorge, kann ich doch ein USB-Kabel, an dem die Plus-Leitung durchgezwickt ist, nehmen? Oder spricht da was dagegen?
Es soll Arduinos geben, die eine Steck- oder Lötbrücke für diesen Fall vorgesehen haben. Oder man durchtrennt die entsprechende Leiterbahn. Dann ist das USB-Kabel egal, Dusseligkeit auch