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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einfache LED-Steuerung mittels ATTiny13 - Bloody Noob


Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hallo zusammen,

ich steige erst wieder langsam in die Elektrotechnik ein. 
Mikrocontroller hingegen habe ich noch nie eingesetzt, geschweige dem 
programmiert.

Folgendes habe ich vor (nein, kein Webserver ;) ):

9 LED in 3 Farben (rot, grün, bunt)

Es sollen nun jeweils 3 LED (parallel) blinkend angeschaltet (bis auf 
die 3 bunten LED) werden - d.h. es soll aussehen wie defekte Lampe.

Das große Problem: ich habe keine Ahnung, wie ich den ATTiny13 einbinden 
kann oder wie ich diesen belege... selbst meine Suche auf google brachte 
nur große und unverständliche Schaltpläne zum Vorschein.

Wäre toll, wenn ihr mir helfen könntet.

Viele Grüße
plok

PS: meine Vorstellung - ob es nun funktioniert ist die andere Frage...
http://f.imagehost.org/0626/schaltplan5.gif

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Machbar. Mit Hilfe des Datenblatts und des AVR Tutorials für 
Assembler-Programmierung und elektr. Anschlüsse kann das was werden.

Aber die Schaltplanskizze passt für den Attiny13 nicht. Bereits die 
Versorgung Vcc und GND ist falsch angeschlossen. Damit killst du 
wahrscheinlich den Kleinen.

Das Datenblatt ist hier:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hallo,

danke für Deine Antwort. Ich habe mir nun mal das Datenblatt angesehen 
(wegen der Belegung, die restlichen 160 Seiten habe ich mir noch 
gespart).

Hier nun eine neue Schaltskizze:
http://g.imagehost.org/0433/schaltplan6.gif

Diese sollte doch eigentlich hardwareseitig stimmen, oder? Ich muss halt 
erstmal den Schaltplan haben (verstehen), bevor ich überhaupt ans 
programmieren denke ;)

Viele Grüße
plok

Autor: Peter (Gast)
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der Atmel liefert leider nicht soviel strom das du damit ein Relay 
schalten kannst. Fang estmal mit 3LEDs an und schliese die direkt mit 
einen Vorwiderstand an dem Atmel an.

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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Hey Plonk, es gibt noch Foren die du nicht mit deiner Kunst verschönert 
hast. Echt nachlässig von dir!

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Mehr Wissende können schneller zur Lösung führen, vor allem wenn jemand 
like me von 0 anfängt, und das Gefühl hat, mit "dummen" Fragen die 
anderen User zu nerven. Wenn diese Fragen nun verteilt werden, ist die 
Dummheit nicht ganz ersichtlich.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Den Reset-Eingang am Attiny13 solltest du auch noch beschalten und nicht 
unverbunden bambeln lassen. Und kleinen Kondensator zwischen Vcc und GND 
am Attiny13 nicht vergessen!

Und ggf. noch Anschlüsse für die ISP-Programmierung vorsehen oder wie 
willst du das Programm in den AVR schaffen?

Die Idee mit den Transistoren als Schalter war schon OK. Da steht auch 
was in der Artikelsammlung: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor... 
und natürlich der Artikel mit der Berechnung der derzeit noch fehlenden 
Basiswiderstände!!

Da du mit den 6 V eine höhere Spannung als Vcc 4,5 V schalten willst, 
würde ich an deiner Stelle eine Schaltungvariante mit NPN Transistoren 
ausknobeln. Mit PNP Transistoren müsstest du Klimmzüge machen, um die 
Transistoren vollständig zu sperren. Dann natürlich gemäß Artikel oben 
die Transitoren zwischen Last (Vorwiderstände+LEDs) und GND (-) anordnen 
und nicht wie in der Skizze zwischen (+) und Last.

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Vielen Dank für Deine Antwort,

habe versucht alles umzusetzen (war ganz schön viel auf einmal ;) )

Hier das Ergebnis:
http://g.imagehost.org/0417/schaltplan7.gif

Viele Grüße
plok

PS: Danke für Deine Geduld.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Sollen das jetzt NPN Transistoren sein? Dann wird unnütz Leistung in den 
Transistoren verbraten. Lieber die LEDs in den Kollektorzweig legen und 
die Emitter an Masse,

ME

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Wie Michael schreibt und wie ich oben auch schon gesagt hatte und wie es 
im Artikel steht ;-) NPN Transistoren zwischen Last (Widerstände+LED) 
und GND (-). Und jedem Transistor einen Basiswiderstand spendieren.

Autor: Dieter Engelhardt (netdieter) Benutzerseite
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Noch ein Tip von mir:
Wenn Du den Schaltplan gleich von anfang an mit einer Cad-Software 
erstellst, dann lernst Du das auch gleich mit. ;-)
Z.B. mit http://de.wikipedia.org/wiki/Kicad

Gruß und viel Erfolg,
netdieter

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hi,

Vielen Dank für den Tipp mit KiCad, das Programm ist toll. Leider finde 
ich den Tiny13 dort nicht, unter welchem Namen versteckt er sich? Achja, 
wie exportiere ich den Plan (gif o.ä.) um ihn dann hier zu posten?

Viele Grüße
plok

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hallo zusammen,

habe nun einfach mal ein Bildschirmfoto gemacht.

Hier nun der aktuelle Plan:
http://g.imagehost.org/0239/schaltplan8.gif

Ich hoffe jetzt alles richtig gemacht zu haben (mit hübschem Cad 
Programm ;) )

Viele Grüße
plok

Autor: Dieter Engelhardt (netdieter) Benutzerseite
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Mag Abernicht wrote:
> Hi,
>
> Vielen Dank für den Tipp mit KiCad, das Programm ist toll. Leider finde
> ich den Tiny13 dort nicht, unter welchem Namen versteckt er sich? Achja,
> wie exportiere ich den Plan (gif o.ä.) um ihn dann hier zu posten?
>
> Viele Grüße
> plok

Hier findest Du alle Eagles-Libs für KiCad.
http://library.oshec.org/
Da ist der Tiny sicher auch dabei.
Wegen dem Export, such mal Im Forum. Dort findest Du jede Menge Hilfen 
für KiCad.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Gell, sieht direkt "professioneller" aus ;-)

Du hast den Attiny13 nicht gefunden und als Ersatz einen 2x4 Connector 
genommen. Da passen die Pinnummern nicht. Das ist nicht tragisch, wenn 
du immer daran denkst und andere auch bei der Kontrolle darauf hinweist.

Besser ist es, wenn du dir den Attiny13 als Library beschaffst. Für 
KiCAD gibt es ja einen eigenen Artikel in der Artikelsammlung und da 
ist auch die Suchmaschine für KiCAD-Libraries genannt 
http://per.launay.free.fr/kicad/kicad_php/composant.php sowie die 
Übersicht http://www.kicadlib.org/ und bei beiden findet man den 
Attiny13.

Die Frage nach der Ausgabe bzw. dem Export als Bild ist in dem Artikel 
in der FAQ beantwortet (Export als PDF oder Plot to Clipboard und dann 
im Zeichenprogramm übernehmen).

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hi,

Stimmt, sieht richtig professionell aus :)

Nun denn, sieht es denn soweit richtig bzw. funktionsfähig aus? Jetzt 
kommen die (für mich) schwereren Sachen, wie Widerstandswerte :(

Muss ich eigentlich bei den 4,5V für den ATTiny13 etwas beachten 
(Stabilität)? Dieser soll über 3 Standard AA Batterien versorgt werden. 
Allgemein soll das ganze System Netz-Unabhängig laufen:

4 AA Batterien für die LED (6V)
3 AA Batterien für die Steuerung ATTiny13

Widerstände der LED sind auf 6V ausgelegt.

Viele Grüße
plok

PS: wenn das alles fertig ist, werde ich euch ein Video hochladen :)
PPS: habe beide Libs für den Tiny angesehen, aber die Belegung dort ist 
noch seltsamer, nur + / - auf einer, alle anderen Pins auf der anderen 
Seite - mit diesem Modul komme ich besser zurecht, hast aber Recht, ich 
muss darauf hinweisen, dass die Pins anders laufen.

Autor: Dieter Engelhardt (netdieter) Benutzerseite
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Du brauchst nur eine Spannungsversorgung für beides.
Tu Dir selbst nen Gefallen und besort Dir noch z.B. nen LM7805. Der 
macht konstant 5V aus allen möglichen Eingängen. Eine Wandwanze findest 
Du bestimmt auch noch die um die 6V DC liefert.
Dann hast Du auch für zukünftige Arbeiten erstmal ne vernünftige 
Spannungsversorgung.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Also ich habe mittlerweile Zutrauen in die Schaltung.

Was sind das für LEDs und gibt es vielleicht Datenblätter? 
Interessant sind die Werte für die Durchlassspannung, um die 
Mindestspannung der Schaltung zu berechnen (Spannungsabfall an den LEDs 
+ am Transistor) sowie den maximalen Durchlassstrom, um die 
Mindestgrösse der Vorwiderstände zu berechnen. Wenn keine Datenblätter 
aufzutreiben sind, kann man auch probieren, messen und rechnen. Wenn du 
dann weisst, welchen Strom die Transistoren schalten sollen, kann man 
den Transistortyp auswählen und die Basiswiderstände berechnen.

Die 7 Batterien erschrecken meine grüne Seele etwas. Je nach Aufbau 
deines Batteriehalters könntest du eine Anzapfung zwischen der 4. und 
der 3. Batterie machen, um den AVR zu versorgen. Dann brauchst du nur 
einen Batteriehalter mit 4 Einzelzellen statt 7 in zwei Batteriehaltern 
verteilt (4+3)!

Autor: Mag Abernicht (plok)
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@netdieter
das ist eine gute Idee - allerdings weiß ich nicht wie ich selbigen 
einbauen muss (wegen den 3 Pins).
Meine Annahme war, dass selbiges Bauteil 2 Pins hätte und ich dann eine 
weitere Leitung hoch ziehe... aber 3?

@Stefan
Freut mich sehr!

Mir wäre es auch lieber, wenn "nur" 4 anfallen würden. Was hälst Du von 
netdieters Idee? eine direkte Verbindung nach 3 Batterien wäre natürlich 
die einfachste Lösung ;)

Die Daten für die LED sind folgende:
Farbwechsler:  Utyp 3,70 V Ityp 20mA / Umax 4,00 V Imax 30mA
Rot:  Utyp 2,10 V Ityp 20mA / Umax 2,25 V Imax 30mA
Grün:  Utyp 3,16 V Ityp 20mA / Umax 3,30 V Imax 30mA

Vorwiderstände für die LED:
Farbwechsler:  115 Ohm
Rot:  195 Ohm
Grün:  142 Ohm

Viele Grüße
plok

Autor: Werner (Gast)
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>Tu Dir selbst nen Gefallen und besort Dir noch z.B. nen LM7805. Der
>macht konstant 5V aus allen möglichen Eingängen. Eine Wandwanze findest
>Du bestimmt auch noch die um die 6V DC liefert.

Bei 6V braucht man schon einen LowDrop-Linearregler, der 7805 benötigt
ca. 8V um regeln zu können.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Die Vorwiderstände sind für 6V berechnet und 20 mA. Du musst auch 
schauen, was du für Widerstände kaufen kannst 
(http://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe)

Allerdings scheinen die Transistoren in der Rechnung zu fehlen. Du 
verlierst an den Transistoren auch wieder eine kleine Spannung 
(Datenblatt), so dass du mit diesen Vorwiderständen einen kleineren 
Strom (z.B. 14 mA statt 20 mA) hast. Ich vermute damit kann man leben 
bzw. das wird kaum auffallen. Das Helligkeitsempfinden des Auges ist 
nicht genau so wie der Stromverlauf.

Batterie oder Wandwarze ist ja eine Grundsatzfrage. Wenn es eine 
tragbare Schaltung sein soll, scheitert der Weg mit dem Steckernetzteil 
und dem Spannungsregler ja an den Kabelkosten ;-) Wenn die Schaltung 
immer in der Nähe einer Steckdose ist, dann unbedingt auf die Batterien 
verzichten. Ich denke Batteriestrom ist der teuerste Strom 
(http://www.lv2.ifkomhessen.de/akkus.htm).

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Die Sache mit der E-Reihe ist so eine Sache... die Berechnungen haben 
mich total erschlagen und das Bild der Zahlenwerte (E12-Reihe über 3 
Dekaden...) hat sein letztes getan. Ich wäre einfach zu Konrad gegangen 
und hätte die Widerstände mit jeweiliger Ohm-Zahl verlangt - bei 
Nachfragen dann Kohle gesagt (an selbige erinnere ich mich aus der 
Schulzeit noch ;) )

Der Verlust kann wohl wirklich in Kauf genommen werden. Besonders da es 
kein hochpräzises Konstrukt sein soll.

Leider ist keine Steckdose in der Nähe, auch wenn ich das ganze nicht 
mit mir herumtragen möchte.
Allerdings hast Du Recht, Akkus wären wohl die umweltfreundlichste 
Variante. Ich muss jedoch auch dazu sagen, dass das Projekt nur einmal 
im Jahr den ganzen Tag läuft, so dass sich die Umweltsünde in Grenzen 
hält.

Viele Grüße
plok

Autor: Mag Abernicht (plok)
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Hallo zusammen,

heute fahre ich zu Conrad (ich weiß, teuer - aber wenn ich bestelle 
wirds noch teurer;) ) und kaufe mir den ATTiny13, sowie die anderen 
Teile.

Meine Liste bis jetzt:
a) 1 x D-SUB ST 25    D-SUB-Stecker, 25-polig, Lötkelch
b) 1 x AK 404   D-SUB Verlängerung, 1:1, 25-pol., ST/BU, 1,8m
c) 1 x LU 2,5 LIYV 6   Rasterstegleitung , LIYV, 6x 0,22mm²
d) 1 x BL 1X10G8 2,54   10pol. Buchsenleiste, gerade, RM 2,54, H: 8,5mm
e) 1 x SL 1X36G 2,54   36pol. Stiftleiste, gerade, RM 2,54
f) 6 x 1W 100  Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 100 Ohm

g) 2 x ATTINY 13V-10PU   Atmel AVR-RISC-Controller (sollte mir einer 
abrauchen)
h) 3 x 1W 10K  Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 10 K-Ohm (sollten mir zwei 
abrachen)

[a-f] für den Programmierungs-Adapter 
(http://www.blafusel.de/misc/my_first_mc.html)
[g] ...
[h] für die Belegung von RESET am Tiny


Die LED inkl. Vorwiderstände für 6V bekomme ich noch geliefert.

Was mir fehlt:
1. Vorwiderstände für die Transistoren - ich weiß nicht, wie ich die Ohm 
berechnen soll.
2. Die Transistoren (gab so viele bei Reichelt :( )
3. Kondensator zwischen VCC und GROUND

Wäre super, wenn die Wissenslücken bei mir noch gefüllt werden könnten.


Viele Grüße
plok

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Mag Abernicht wrote:

> Meine Liste bis jetzt:
> a) 1 x D-SUB ST 25    D-SUB-Stecker, 25-polig, Lötkelch
> b) 1 x AK 404   D-SUB Verlängerung, 1:1, 25-pol., ST/BU, 1,8m

Ohne Kommentar, ist wohl sonstiges.

> c) 1 x LU 2,5 LIYV 6   Rasterstegleitung , LIYV, 6x 0,22mm²

Ich finde den Schaltdraht Durchmesser 0,6mm zum Basteln praktisch. Gibt 
es auf 100m und 25m Rollen. Man kann verschiedene Farben kaufen oder bei 
der Universalfarbe bleiben.

> d) 1 x BL 1X10G8 2,54   10pol. Buchsenleiste, gerade, RM 2,54, H: 8,5mm

Ohne Kommentar, ist wohl sonstiges.

> e) 1 x SL 1X36G 2,54   36pol. Stiftleiste, gerade, RM 2,54

Ohne Kommentar, ist wohl sonstiges.

> f) 6 x 1W 100  Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 100 Ohm

Ohne Kommentar, ist wohl sonstiges.

> g) 2 x ATTINY 13V-10PU   Atmel AVR-RISC-Controller (sollte mir einer
> abrauchen)

Hoffentlich haben die den im Laden vorrätig.

Wenn du längerfristig mit µCs bauen willst: Schau dir den Preis an und 
vergleiche mit einem Attiny2313 (2,09€ gegen 2,21€). Mit dem Attiny2313 
kannst du direkt ungleich mehr machen u.a. den in einer Hochsprache 
programmieren statt in Assembler.

Ich würde mir den µC nicht doppelt kaufen, aber ich habe auch den Luxus 
eines just-in-time Bauteillagers in Form einer Conrad-Filiale in ca. 2 
km Luftlinie ;-)

> h) 3 x 1W 10K  Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 10 K-Ohm (sollten mir zwei
> abrachen)

1W ist ziemlich viel und wenn du es schaffst die abzurauchen, brauchst 
du dir über Ersatz keine Gedanken zu machen. Bei µC Projekten reichen in 
den Logikleitungen 0,25W Widerstände.

Wenn du längerfristig bei den µCs bleibst: Conrad hat interessante 
Metallfilmwiderstände im 100er Pack für 2,15€/Packung. Die nehme ich für 
gängige Werte. Die 10K sind gängig bei µC Basteleien (Pullup/Pulldown)

> [a-f] für den Programmierungs-Adapter
> (http://www.blafusel.de/misc/my_first_mc.html)

Ach so. Tue dir einen GROSSEN Gefallen und baue NICHT den einfachen 
Programmieradapter mit den drei 100 Ohm Serienwiderständen.

Baue wenigstens einen STK200 kompatiblen Adapter mit einem 74HCT244 
oder 74HC244 Logik-IC zum Puffern der Signale! Der wird an den 
Parallelport angeschlossen (hat dein PC?).

> Die LED inkl. Vorwiderstände für 6V bekomme ich noch geliefert.
>
> Was mir fehlt:
> 1. Vorwiderstände für die Transistoren - ich weiß nicht, wie ich die Ohm
> berechnen soll.
> 2. Die Transistoren (gab so viele bei Reichelt :( )

Wie wäre es damit:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswider...
Deine Last wäre ca. 60 mA statt 40 mA.

> 3. Kondensator zwischen VCC und GROUND

100nF Keramikkondensator z.B. 500956 - 62. Auch ein Standardbauteil

Ich vermisse noch eine hochwertige IC Fassung (es gibt da auch welche 
mit integriertem 100nF Kondensator, die den externen Kondensator oben 
ersetzen. Aber vorher nachsehen, ob die Pinbelegung stimmt!), ein Stück 
Loch- oder Streifenrasterplatine, einen Batteriehalter.

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