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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Meine erste Schaltung - Fehlt noch was? :)


Autor: Max (Gast)
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Hallo zusammen! :)

So nach viel Sucherei und Hilfen habe ich diese Schaltung gemacht. Die 
Schaltung soll eine "beliebige" Anzahl von RGB LED's Steuern. Dabei soll 
es zwei getrennte Kreise geben. Einmal PB5-PB7 und einmal PB2-PB4.

Um später den Controller nicht immer neu programmieren zu müssen habe 
ich eine USB Schnittstelle eingefügt. Diese soll mit Hilfe von AVR-USB 
laufen. Darüber will ich dann meine gewünschte Farbe in das EEPROM 
schreiben.

Da ich ehr ein FH Fachidiot bin und noch nicht so viel Erfahrung 
(eigentlich keine :D) in Sachen Schaltplanerstellung und Bauteilauswahl, 
wollte ich hier mal nach Hilfe fragen. Würde die Schaltung so 
funktionieren oder kann man noch was verbessern!?

LG Max

Autor: Max (Gast)
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Bild scheinbar nicht mitgekommen! :)

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Ob man die BS150 so anschließt weis ich nicht, aber zumindest stößt wir 
die Zusammenschaltung aller Gates (heißt das so?) auf. Damit schaltest 
du alle MOSFETs parallel und die Ausgänge des Controllers schaltest du 
kurz.

Am Reseteingang gehört ein Pullup hin, sonst wird dein Prog nie laufen.

Hinter den 7805 gehört auch ein 100nF.

Und das mit dem USB stell dir mal nicht so einfach vor. Da gehört ne 
Menge programmiert, bevor deine LEDs etwas machen. Einfacher wäre sicher 
seriell.

Sven

Autor: Max L. (Gast)
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Hui Danke schon mal für die schnelle Antwort.

Ups mit dem Kurzschluss hast recht! ;) Ich hab die Schaltung mal in die 
Richtung verändert, wie du hoffentlich gemeint hast. Ich hab jetzt mal 
auch den C8 eingefügt. Würden denn C4 und C2 theoretisch auch reichen?!

Zum USB

Ne einfach ist das in der Tat nicht. Hab mich die letzten Tag mal damit 
intensiver beschäftigt. Aber na ja jetzt bau ich die Schaltung erstmal 
auf und dann guck ich mal. Ging mir primär um die ungefähre Größe der 
Schaltung. Später will ich noch einen CAN Bus hinzufügen! :) Soll so zu 
sagen mit meinen Kenntnissen wachsen! :D

Autor: Max L. (Gast)
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-.- doofes Bild

Autor: Michael H* (Gast)
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du würdest dir n großen gefallen tun, wenn du die usb-leitungen an den 
analog-komperator anzuschließen, weil das ja ein differentieller bus is. 
evtl eine leitung parallel an einen externen interrupt.

außerdem solltest du die FETs entweder gegen masse schalten lassen, oder 
N-typen nehmen, da hier sonst nicht viel schalten wird, weil du so eine 
viel höhere gate-source-spannung zustande bringst

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Also die beiden 100nF vor und hinter dem 7805 solltest du immer mit 
einbauen. Diese sind so nah wie möglich an die Pins des 7805 zu 
plazieren (also so max. 5mm entfernt. Diese verhindern ein Schwingen des 
7805 welcher dann nicht richtig arbeitet. Bei den Elko vor dem 7805 habe 
ich mal gelesen das man pro Ampere 1000µF einplanen sollte. Den solltest 
du also auch einbauen.

100nF gehören prinzipiel an jeden digitalen IC so nah wie möglich 
zwischen Vcc und GND. Hier solltest du also nicht sparen. Den 10µF hätte 
ich glaub ich weggelassen.

Und nicht die Vorwiderstände für die LEDs vergessen ;-)

Ansonsten passt es meiner Meinung nach. Oder was meint der Rest hier?

Autor: Andreas K. (a-k)
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AREF gehört nicht an GND. Wenn ADC nicht verwendet, dann offen lassen.

Die BS170 als High Side Switches werden dich enttäuschen. Werden je nach 
Strom so 1-3V dahinter ankommen (5V-Ugs). Klappt besser wenn sie als Low 
Side Switches arbeiten.

Autor: Martin Schneider (Gast)
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Ein Punkt ist noch unklar:

Ich vermute, du möchtest via Jumper die VCC-Quelle auswählen,
allerdings paßt dann der Pull-up Widerstand an /Reset u.U. nicht mehr,
der bezieht seine 5V ja nur vom 7805.

Ahoi, Martin

Autor: Max L. (Gast)
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@holli
So ich hab mal die USB D+ u. D- verlegt. Verstehe noch nicht ganz 
warum?! :)

@stepp64
So auch noch passend angepasst! ;)

@Martin
Stimmt hast recht. Hab den auch mal verlegt.

----

Nur zu der Mosfet Konstruktion.

Ich hab leider die Kingbright LED RGB-5 DIFFUS (Reichelt). Die haben 4 
Anoden und 2 Kathoden. Somit bin ich leider gezwungen die LED's sammt 
dem Vorwiderstand an den Source zu hängen. Oder gibt es eine 
Alternative?!

Was bedeutet High Switch, was Low Switch!? Hatte erst letztes Semester 
die Mosfets! :D

Lieben Dank für die Hilfe. Ihr seit die besten! :)

Autor: Max L. (Gast)
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OK für High und Low Side habe ich ein Beitrag gefunden! :)

Autor: Max L. (Gast)
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Ach so die Mosfets werden überings an X1-1 angeschlossen, also an denen 
liegt 11V bzw. 14V an! :)

Autor: Max L. (Gast)
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Ist das nicht so, dass je größer ich Ugs mache desto mehr Id kann 
fließen?! (bis zum gewissen Grad)

Autor: Max L. (Gast)
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Ok ne habt recht! :) Musst mir das mal FH mässig erstmal aufmalen! :) 
Hat denn jemand eine passende RGB LED, die ich an den Drain anschließen 
kann?!

Autor: Max L. (Gast)
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So letzter Spam für heute! ;) Kann ich die hier nehmen. Die hat meine 
ich eine Anode. Also eigentlich das Gegenteil vom der Kingbright! :)

http://www.led1.de/shop/product_info.php?pName=led...

Wünsche eine Gute Nacht! :)

Autor: Michael H* (Gast)
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Max L. wrote:
> @holli
> So ich hab mal die USB D+ u. D- verlegt. Verstehe noch nicht ganz
> warum?! :)
http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signalübertragung
darum =)

falls du dir das ganze usb-gekramse sparen willst, kannst du auch einen 
USB auf UART umsetzer benutzen. zum beispiel den FT232 (R/B). allerdings 
gibts die glaub ich nur als smd, aber vielleicht findest du ja fertige 
platinen, falls du dir das nicht zutraust.

Autor: Max L. (Gast)
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@Holli
Joa ich hab schon von diesen Chip gehört. Allerdings wollte ich diese 
Software variante nehmen um mich mal einbisschen in das Thema USB 
einzuarbeiten. Ist ja doch sehr interessant. Aber wenn nichts geht, und 
das wird am Anfang sicherlich der Fall sein, werde ich den Chip nehmen! 
:)

Kann ich die LED von von www.led1.de nehmen. Müssen nicht sehr hell 
sein, weil sie nur Schalter und Instrumente hinterleuchten sollen.

Noch mals jetzt vielen vielen Dank! :)

Autor: pschober (Gast)
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Den FT232 Chip gibt's sogar im USB Kabel eingebaut.Nennt sich dann 
TTL232

Autor: DEtlef (Gast)
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Mit USB kenne ich mich nicht aus... dazu kann ich nichts sagen.

Aber das mit den Schalt-MOSFETs läuft so nicht. Du benutzt n-Kanal 
MOSTFETS. Diese benötigen zum durchschalten eine um ca. 4V höhere 
Spannung am Gate als am Source. Im Moment ist die Spannung am Source 
nicht definiert. D.h. sie schalten vielleicht durch vielleicht aber auch 
nicht. Spätestens wenn Sie durchschalten liegt die Spannung x1 (minus 
nen bissel Verlust -> MosFet Innenwiderstand * Strom) am Source an. Am 
Gate aber nur 5V, also sperrt der MosFet wider. Danach beginnt das Spiel 
erneut.
Also N-Kanal Mosfets zum Low-Side schalten benutzten. Dann liegt Source 
definiert auf Masse und deine 5V Gatespannung reichen zum sicheren 
Schalten. Willst du High-Side Schalten (wie im Layout zu sehen) musst du 
p-Kanal Mosfets hernehmen. Diese brauchen zum durchschalten eine um ca. 
4V niedrigere Spannung am Gate (bezogen auf Source). Allerdings wird die 
Spannung X1 zum Sperren benötigt. Diese liefert dein Controllerausgang 
natürlich auch nicht. Also muss noch ein Transistor als Treiber davor.

Gruß
DEtlef

Autor: Max L. (Gast)
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Joa. Das Problem habe ich mittlerweile auch erkannt. Kann ich denn eine 
RGB LED nehmen die nur eine Anode hat und die Mosfets dann Low Side 
schalten!?

Autor: Max L. (Gast)
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So ich hab die Schaltung jetzt mal umgebaut. Source liegt jetzt auf 
Masse.

5, 3 oder 1 kommt an die Anode der RGB LED, dann von dem jeweilige 
Farbpin über den Vorwiderstand zum entsprechenden eingang (4,6,2) 
zurück... :)

Geht das so?

Autor: DEtlef (Gast)
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Joa, müsste laufen!

Autor: Max L. (Gast)
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Prima! :) Warum würde denn die vorherige Scahltung mit einem P Kanal 
laufen. Die bleibt die Differenz bei Ugs nicht gleich!?

Autor: Michael H* (Gast)
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entweder das, oder du nimmst p-kanal typen. aber vorsicht mit der 
höheren spannung am source. du musst auf alle fälle die "ein- und 
aus-pegel" vom fet treffen.

Autor: Andreas K. (a-k)
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@Max: Wenn Source an 12V hängt und der Controller Pin 5V bzw. 0V liefert 
- was macht der FET dann?

Einfacher 8fach High Side Switch: UDN2981.

Autor: Michael H* (Gast)
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nein, weil source anders sitzt

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