WS2812B - Glediator - Arduino

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Hallo,
ich bin der neue und möchte gleich ein paar Fragen an euch stellen :wink:

Mein Vorhaben ist es eine Led Matrix/Wall zu bauen.

Das ganze möchte ich mit 512 WS2812B LED´s realisieren (32x16).
Damit das ganze gelöte nicht in extremer Arbeit ausartet, habe ich folgende "Stripes" ins Auge gefasst.
Diese haben schon den exakten Abstand, den ich benötige. So müsste ich nur die Reihensprünge umlöten.
WS2812B verkabelt
Wären diese Lösung OK, oder gibt es da besseres?

Stromversorgung würde ich wie folgt lösen.

1305×898 107 KB

Würde es nicht auch reichen, wenn ich jede Reihe (32 LED´s) nur links oder rechts anschließe, oder ist es besser die Stromzufuhr von beiden Seiten zu managen, so wie auf dem Bild zu sehen ist?
Wenn ich das mit einer "Hauptleidung" lösen würde, würde ich eine 4mm² Ader benutzen und wenn die doppelseitige Einspeisungslösung doch die bessere ist, würde ich rechts und links je eine 2mm² Ader anschließen.
Wären die Dimensionierungen OK?

Was das Netzteil angeht bin ich mir absolut nicht sicher, da die LED´s im weißen Zustand mal 30,72 Ampere ziehen müsste es ja am besten ein 5V 32A Netzteil sein. Aber tut es nicht auch ein 30A Netzteil? Nach grobem Preise abchecken ist das 30A meist so 15€ günstiger als ein 32A Netzteil.

Das ganze würde ich am liebsten über ein Arduino ansteuern, so wie in folgenden Tutorial zu sehen ist.
15x10-RGB-LED-Matrix
Soll heißen, PC mit Glediator -> Arduino -> LED Matrix. Später soll dann evtl ein Raspberry Pi 2 den PC ersetzen.
Aber ich glaube für die 512 LED´s wird ein Nano nicht reichen.
Ich konnte leider nirgendwo etwas finden, wieviel LED´s von den Adruinos so im Schnitt angesteuert werden können.
Mir schwebt nun ein Mega vor, für den es auf der Glediator Webseite eine passende Software gibt.
Ich hoffe das dieser reicht, da mir das sonst zu aufwändig wäre die Matrix zu unterteilen und mir auch das dafür nötige Knowhow fehlt.

Ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen weiterhelfen und ich bedanke mich schon einmal für eure Antworten.

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Willkommen erstmal!

Würde es nicht auch reichen, wenn ich jede Reihe (32 LED´s) nur links oder rechts anschließe, oder ist es besser die Stromzufuhr von beiden Seiten zu managen, so wie auf dem Bild zu sehen ist?

Bei 32 Leds/Zeile kommst Du auf <2A - da reicht aus technischer Sicht eine einseitige Einspeisung.
ABER: Spannungsabfall hast Du trotzdem = die Farbtemperatur ändert sicht entlang der Zeile. Ich würde also von beiden Seiten einspeisen, wenn mir die Bildqualität wichtig wäre.

Wenn ich das mit einer "Hauptleidung" lösen würde, würde ich eine 4mm² Ader benutzen und wenn die doppelseitige Einspeisungslösung doch die bessere ist, würde ich rechts und links je eine 2mm² Ader anschließen.
Wären die Dimensionierungen OK?

Ja.

Was das Netzteil angeht bin ich mir absolut nicht sicher, da die LED´s im weißen Zustand mal 30,72 Ampere ziehen müsste es ja am besten ein 5V 32A Netzteil sein. Aber tut es nicht auch ein 30A Netzteil? Nach grobem Preise abchecken ist das 30A meist so 15€ günstiger als ein 32A Netzteil.

Nimm das Größere. Ein Netzteil durchgehend am Limit zu betreiben, geht nicht lange gut.
AUßER: Du verwendest selten/nie komplett weiß - dann nimm halt das Kleine. Aber ganz ehrlich: bei diesen Projektkosten - kommt es da auf +-15€ an?

Das ganze würde ich am liebsten über ein Arduino ansteuern, so wie in folgenden Tutorial zu sehen ist.

Ich würde einen Teensy 3.1 nehmen - ist billiger als ein Mega2560 und kann viel mehr und viel schneller... Kann aber wie ein Arduino programmiert werden.

Ich konnte leider nirgendwo etwas finden, wieviel LED´s von den Adruinos so im Schnitt angesteuert werden können.

Pro Led brauchst Du 3 Byte RAM. Und Dein Programm braucht auch RAM. Ein Uno mit 2k schafft 512 Leds nicht. Ein Mega mit 8k würde gehen. Aber wie gesagt: nimm 'nen Teensy für einen Zwanni und gut - 64k RAM, 96MHz, ARM, ...

Gruß,

Helmuth

P.S. Zu Deinem Verkabelungsplan: vom Netzteil nur GND zum Controller, den Pluspol NICHT. Und nimm noch einen 300 Ohm Widerstand in die Datenleitung, also zwischen Controller und erste Led.
Datenleitung: vom Controller zu Din vom ersten Strip und dann zig-zag, immer bei Din rein. Den letzten Dout NICHT zum Controller zurückführen!

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hi,

willkommen im forum.

http://geizhals.de/koenig-electronic-350w-atx-1-3-cmp-psup350w-a1008313.html

gruß stefan

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ich würde von beiden Seiten einspeisen.

Außerdem noch Kabel vom Netzteil zu den 4 Ecken und extra Kabel zum Arduino falls Du den auch noch vom gleichen Netzteil versorgen willst.

Ich bin dabei einen Ikea Rahmen mit 22x19 LED zu bestücken (bin noch in der Planungsfase) hab mir aber überlegt ein 24 Netzteil zu nehmen und mehrere 5V-5A stepdown-Wandler hintem im Rahmen zu plazieren damit ich keinen 4mm^2 Kabel vom Netzteil zum Rahmen ziehen muß oder das sperrige Netzteil hinter dem Ramen platzieren muß. Jeder Stepdownwandler ist automatisch mit der gemeinsamen Masse verbunden und würde nur einen Teild er LED versorgen.

Grüße Uwe

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Außerdem noch Kabel vom Netzteil zu den 4 Ecken und extra Kabel zum Arduino falls Du den auch noch vom gleichen Netzteil versorgen willst.

Er will den Arduino doch ständig am PC hängen haben, auf dem Glediator laufen soll. Wird also über USB versorgt.

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Sinnvoller wäre es aber, den Arduino übers NT zu versorgen,oder aber LED sterben ist vorprogrammiert.

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Ein 330 Ohm Widerstand zwischen Arduino und Din müßte den Tod der LED bei fehlender Versorgungsspannung aber Arduinoversorgung verhindern.

Grüße Uwe

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Danke für die raschen Antworten.

Ich würde einen Teensy 3.1 nehmen - ist billiger als ein Mega2560 und kann viel mehr und viel schneller... Kann aber wie ein Arduino programmiert werden.

Auf den bin ich auch schon gestoßen aber irgendwie hatte mich die 3,3V Spannungsversorgung abgeschreckt.
Wobei ich gerade sehe, dass der 3.1 5V tolleriert, oder?
Ansonsten müsste ich da wohl noch ein Spannungsregler einbauen wie dieser LF-33-CV?

P.S. Zu Deinem Verkabelungsplan: vom Netzteil nur GND zum Controller, den Pluspol NICHT. Und nimm noch einen 300 Ohm Widerstand in die Datenleitung, also zwischen Controller und erste Led.
Datenleitung: vom Controller zu Din vom ersten Strip und dann zig-zag, immer bei Din rein. Den letzten Dout NICHT zum Controller zurückführen!

Den Plan habe ich mir nur "ausgeliehen" :wink:
Aber warum nicht auch den Pluspol zum Controller?
Ich bin der Meinung gelesen zu haben, dass wenn man zusätzlich noch das USB Kabel anschließt und dann den Controller beschreiben möchte, man den Controller zerschießt, oder?

hi,

willkommen im forum.

http://geizhals.de/koenig-electronic-350w-atx-1-3-cmp-psup350w-a1008313.html
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gruß stefan

Ok, solch ATX Netzteile wären natürlich recht günstig.
Aber ist halt ziemlich dick so ein Netzteil.
Ich werde es aufjedenfall mal im Hinterkopf behalten.
Dachte ansonsten an folgende Bauform:
MW-HRP-200-5

Außerdem noch Kabel vom Netzteil zu den 4 Ecken und extra Kabel zum Arduino falls Du den auch noch vom gleichen Netzteil versorgen willst.

Wie meinst du das, zu den 4 Ecken?

Ich bin dabei einen Ikea Rahmen mit 22x19 LED zu bestücken (bin noch in der Planungsfase) hab mir aber überlegt ein 24 Netzteil zu nehmen und mehrere 5V-5A stepdown-Wandler hintem im Rahmen zu plazieren damit ich keinen 4mm^2 Kabel vom Netzteil zum Rahmen ziehen muß oder das sperrige Netzteil hinter dem Ramen platzieren muß. Jeder Stepdownwandler ist automatisch mit der gemeinsamen Masse verbunden und würde nur einen Teild er LED versorgen.

Klingt auch erstmal gut. Aber bei 32 Reihen und beidseitiger Einspeisung wird mir das zu teuer.
Die teile scheinen ja nicht gerade günstig zu sein, sobald die mit ein bisschen mehr Strom klar kommen müssen.

Außerdem noch Kabel vom Netzteil zu den 4 Ecken und extra Kabel zum Arduino falls Du den auch noch vom gleichen Netzteil versorgen willst.

Er will den Arduino doch ständig am PC hängen haben, auf dem Glediator laufen soll. Wird also über USB versorgt.

Jain, wenn ein betrieb auch ohne dauerhafte PC Anbindung möglich und einfach realisierbar ist, mit simplen Effekten, dann würde ich die Matrix auch ab und an ohne PC laufen lassen.

Sinnvoller wäre es aber, den Arduino übers NT zu versorgen,oder aber LED sterben ist vorprogrammiert.

Das habe ich auch schon gelesen, dass wohl durchs abzeihen des USB Kabels gerne mal die erste LED übern Jordan geht.

Ein 330 Ohm Widerstand zwischen Arduino und Din müßte den Tod der LED bei fehlender Versorgungsspannung aber Arduinoversorgung verhindern.

Richtet sich dieser Vorwiederstand eigentlich nach irgendetwas? Oder kann man generell sagen 330 Ohm auch wenn ich nur 2 LED´s betreiben würde?

Grüße
Jan

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Ja, der Teensy gibt 3,3 V auf den Pins aus. Ein 74HCT245 geht gut als Level-Shifter.

Vielleicht wäre ein Mega2560 doch erstmal besser zum Anfang...

Zur Spannungsversorgung musst DU die grundsätzliche Entscheidung treffen, ob der Controller von USB oder vom LED-Netzteil versorgt werden soll.

Effekte ohne Computer? Mein Spezialgebiet. Schau mal meine Videos an, alles in Echtzeit am dem Controller berechnet.

Der Widerstand in der Datenleitung schützt (leidlich) die erste LED, falls mal ein Datensignal anliegt, obwohl die Leds noch keine Betriebsspannung haben.

Gruß, H.

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Hallo Mathmos,

je nachdem, an welchen du besser rankommst, kannst du dich für Teensie 3.1 oder Teensie 3.2 entscheiden. Die neue Version hat einen stärkeren LDO Regulator verbaut.

Das 3.1 und 3.2 als Eingang 5V-tolerant sind, ist richtig. Jedoch hilft dir das in deinem Projekt nicht. Du brauchst für die WS2812B einen Ausgang, der eine Spannung > 3,3V führt. Kann man einfach mit einem PNP-Transistor erreichen.

Zur Spannungsversorgung:
5V darfst du nicht in den Arduino einspeisen (Buchse), wenn du USB nutzt! (Beim Teensie kannst du VIN nutzen und dort die 5V vom Netzteil einspeisen)

Ein ATX Netzteil ist nicht zu empfehlen! Die MeanWell Netzteile sind soweit ganz in Ordnung. Aber Achtung, Netzspannung und 5V liegen nah bei einander. Am Besten versuchst du das ganze baulich zu trennen. Kabel(ring)schuh auf L, N, PE und dann mit Flachsteckern auf eine Kaltgerätebuchse aufstecken, die von Aussen zu erreichen ist. V+ (5V) und V-(GND) am besten mit vielen Kabeln auf eine Schiene setzen, oder halt mit vielen Wago Flexklemmen verteilen würde auch gehen.

Einspeisung würde ich alle 16 oder 32Leds erneuern.

Zu den StepDown-Wandlern. Die Idee ist deutlich sinnvoller, als 5V direkt zu verkabeln. >Spannungsverluste auf der Leitung!
Würde mit sowas zu realisieren sein.
http://www.ebay.de/itm/Mini-5x-LM2596s-DC-DC-Buck-Converter-Einstellbar-Power-Supply-Step-Down-Module-/141289092196?hash=item20e57c7464
Immer 32 Leds zusammenfassend ist in Ordnung.
Aber dann die 5V nicht mit den anderen 32er LedGruppen verbinden. Es wird nur noch Gnd verbunden.

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Mathmos:
Richtet sich dieser Vorwiederstand eigentlich nach irgendetwas? Oder kann man generell sagen 330 Ohm auch wenn ich nur 2 LED´s betreiben würde?

Bei Adafruit lese ich: "Adding a ~470 ohm resistor between your microcontroller's data pin and the data input on the NeoPixels can help prevent spikes on the data line that can damage your first pixel. Please add one between your micro and NeoPixels!" Der Widerstand dürfte etwas mit der Eingangskapazität (15 pF) zu tun haben.

Adafruit empfiehlt eine Sromeinspeisung zwischen dem 8. und 9., sowie 24. und 25. LED.

Es soll noch einen anderen Typ geben, habe ich hier im Forum gelesen, bei dem Daten und Takt getrennt sind und der weniger anfällig für Ausfälle ist.

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Ja, der Teensy gibt 3,3 V auf den Pins aus. Ein 74HCT245 geht gut als Level-Shifter.

Stimmt, an die Ausgabe habe ich ja gar nicht gedacht.
Aber das scheint ja kein großer Aufwand zu sein den 74HCT245 zu verdrahten.

Vielleicht wäre ein Mega2560 doch erstmal besser zum Anfang

Ich wollte mir eh den Nano, Uno und Mega aus China bestellen, dort sind sie recht günstig. Sind aber vermutlich auch Duplikate.

Zur Spannungsversorgung musst DU die grundsätzliche Entscheidung treffen, ob der Controller von USB oder vom LED-Netzteil versorgt werden soll.

Wobei beim Teensy kann man doch beides machen, da muss man doch lediglich was auf dem Board einschneiden.

Effekte ohne Computer? Mein Spezialgebiet. Schau mal meine Videos an, alles in Echtzeit am dem Controller berechnet.

Sehr nice, das werde ich mir dann wohl mal genauer anschauen müssen :wink:

Ein ATX Netzteil ist nicht zu empfehlen! Die MeanWell Netzteile sind soweit ganz in Ordnung. Aber Achtung, Netzspannung und 5V liegen nah bei einander. Am Besten versuchst du das ganze baulich zu trennen. Kabel(ring)schuh auf L, N, PE und dann mit Flachsteckern auf eine Kaltgerätebuchse aufstecken, die von Aussen zu erreichen ist. V+ (5V) und V-(GND) am besten mit vielen Kabeln auf eine Schiene setzen, oder halt mit vielen Wago Flexklemmen verteilen würde auch gehen.

Wenn ich mir so eins kaufen sollte, hatte ich auch irgendwie sowas in der Richtung vor. Da mir die freiliegenden 230V Anschlüsse nicht sehr gefallen.

Zu den StepDown-Wandlern. Die Idee ist deutlich sinnvoller, als 5V direkt zu verkabeln. >Spannungsverluste auf der Leitung!
Würde mit sowas zu realisieren sein.
http://www.ebay.de/itm/Mini-5x-LM2596s-DC-DC-Buck-Converter-Einstellbar-Power-Supply-Step-Down-Module-/141289092196?hash=item20e57c7464
Immer 32 Leds zusammenfassend ist in Ordnung.
Aber dann die 5V nicht mit den anderen 32er LedGruppen verbinden. Es wird nur noch Gnd verbunden.

Klingt logisch. Aber das wird mir dann echt zu teuer.
Dann muss die beidseitige Einspeisung mit 5V über ein Netzteil reichen.

Es soll noch einen anderen Typ geben, habe ich hier im Forum gelesen, bei dem Daten und Takt getrennt sind und der weniger anfällig für Ausfälle ist.

Ja, dabei handelt es sich um die ws2801 LED´s, diese haben eine Data und Clock Ader.

Aber dann sind ja eigentlich die groben Sachen klar und ich kann mal alles zusammen suchen was ich so brauche.

Habt ihr Erfahrungen mit Plexi- bzw. Acrylglas? Welches eigent sich am Besten für eine LED Matrix?
Ich habe letztens mit Acrylglas-weiss-opal, LED Würfel gebaut. Und mit der Lichtdurchlässigkeit und Verteilung war ich eigentlich recht zufrieden. Das wäre jetzt erstmal mein Favoriet. Satniertes Acrylglas erscheint mir zu durchsichtig.

Gruß
Jan

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Richtet sich dieser Vorwiederstand eigentlich nach irgendetwas? Oder kann man generell sagen 330 Ohm auch wenn ich nur 2 LED´s betreiben würde?

Auch 470 Ohm gehen gut. Er begrenzt den Strom falls die Versorgungsspannung der WS2812 ausfällt aber die Datenleitng noch Spannung hat weil über ein anderes Netzteil versorgt.

Es soll noch einen anderen Typ geben, habe ich hier im Forum gelesen, bei dem Daten und Takt getrennt sind und der weniger Anfällig für Ausfälle ist.

Der Ws2891 WS2801 hat Takt und Daten getrennt. Ob dieser weniger anfällig gegen Schäden ist kann ich nicht sagen. auf alle Fälle bekommt man schwer Strips mit diesem.

Grüße Uwe

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Habt ihr Erfahrungen mit Plexi- bzw. Acrylglas? Welches eigent sich am Besten für eine LED Matrix?

Klar doch! Du willst transluzentes. Kannst transparentes kaufen und mit 1000er Sandpapier mattieren oder gleich mattiertes kaufen, das sieht geil aus (und ist teuer). Was auch sehr gut geht, ist matte Laminierfolie auf transparentes Plexi aufzuziehen. Lass Dir mal von einem Plexi-/Acryl-Lieferanten ein Musterset schicken und spiele damit rum. Da muss man experimentieren - mit verschiedensten Materialien und mit verschiedenen Abständen. Ist am Ende eine Geschmacksfrage, was einem am besten taugt. (Ruhig auch mal dünnes weißes Plastik ausprobieren oder mattiertes Fensterglas oder Pergamentpapier usw...)

Der Ws2891 hat Takt und Daten getrennt. Ob dieser weniger anfällig gegen Schäden ist kann ich nicht sagen. auf alle Fälle bekommt man schwer Strips mit diesem.

Uwe meint den WS2801. Ist ein bissl aus der Mode gekommen. Aktuell sind die APA102 mit Daten- u- Clockline. SAUschnell. Auf Ud > Ub reagieren alle zickig = mit schnellem Tod.

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Hast du die APA102 schon getestet? Was vorallem interessant wäre, ob man hier während des Sendens der Bytes noch etwas machen kann. Also wie bei SPI.

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Uwe meint den WS2801. Ist ein bissl aus der Mode gekommen.

Entschuldigt. Natürlich WS2801. Die 9 war aber ungewohnt nahe an der 0 Taste daß ich die 9 erreicht habe ....
:wink: :wink: :wink: :wink:

Grüße Uwe

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Hast du die APA102 schon getestet? Was vorallem interessant wäre, ob man hier während des Sendens der Bytes noch etwas machen kann. Also wie bei SPI.

Ja.

Ja, wenn Du den Clocktakt stoppst, kannst Du machen was Du willst, solange Du willst. So, wie beim WS2801 oder LPD8806. Nur, dass die APA102 viel schneller sind (bis zu 25MBit/s vs. 800kBit/s).

Z.B. sind ISRs auf AVRs kein Problem mehr, mit den Clockless Chipsätzen ist das unmöglich.

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Ja, dann muss ich mich mal auf die Suche machen nach den Leds.
Das Problem bei den WS2801 war, dass es diese nicht mit der LED in einem Gehäuse gab. Man musste immer noch zusätlich den WS2801 mit etwas Hühnerfütter bestücken.

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Helmuth:
Z.B. sind ISRs auf AVRs kein Problem mehr, mit den Clockless Chipsätzen ist das unmöglich.

Mathmos:
Soll heißen, PC mit Glediator -> Arduino -> LED Matrix. Später soll dann evtl ein Raspberry Pi 2 den PC ersetzen.

Ich würde mich natürlich über eine Realisierung mittels Arduino freuen, aber könnte man die APA102 nicht direkt an einen Raspberry Pi 2 anschließen, weil Multitasking nicht stört und damit den Aufbau vereinfachen und die Anzeige beschleunigen? Oder explodieren da die Kosten?

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Ja, Leds mit Clock können am RPI direkt verwendet werden. Nur wieder auf die 3V3 achten.