Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schieberegister für RGB-LEDs (nicht HC595!)


von Andreas (Gast)


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Hallo,

ich möchte mir ein etwas längeres RGB-Modul im Streifenformat bauen. 
Geplant habe ich 100 Superflux-LEDs. Ich brauche also 300 Einzelne 
Kanäle. Dimmung ist nicht notwendig, einfaches Ein/Ausschalten reicht. 
Meine Erste Idee waren Schieberegister vom Typ 74HC595, die Sind billig, 
bei Reichelt Sackweise zu bekommen und können bequem Kaskadiert werden. 
Soweit kein Problem nur vertragen die den Ausgangsstrom nicht, max. 75 
mA gegen GND oder VCC ist zu wenig. Ich möchte die LEDs mit 20mA Strom 
pro Kanal fahren.
Einen ULN hintendran zu Hängen ist keine so gute Idee, das Gibt Probleme 
mit dem Platz und der Platinenstreifen wird sehr breit. Von der Löterei 
mal Abgesehen... :-)
Es gibt einige ICs die den Leistungstreiber schon drin haben, wie z.B. 
den TPIC6C595D. Die meisten Treiber haben aber den Nachteil das diese 
entweder nirgends zu bekommen sind oder sehr Teuer. Da ich Privatperson 
bin kann ich nur bei den "üblichen Verdächtigen" bestellen, im Notfall 
noch bei Farnell über einen Kollegen der eine Firma hat, das mache ich 
aber nicht so gerne.

Nun habe ich zwei Fragen:
Welches IC kann das alles und wo bekomme ich das möglichst günstig, 
einfach und in größeren Stückzahlen her? SMD ist mir am Liebsten!
Wie löst man das Problem mit der Stromversorgung, ich dachte mir das ich 
die ganze Sache mit mehr Spannung einspeise und jedes "Streifenmodul" 
mit  24 LEDs bekommt seine eigenen Step-Down-Schaltregler.
100 RGB-LEDs sind 300 x 20mA, das sind insgesamt 6A! Ich vermute das ich 
da wenn ich über mehrere Karten gehe da nicht mehr viel am anderen Ende 
davon habe, Spannungstechnisch gesehen...
Das ganze ist ca. 6 Meter lang!

Momentan befinde ich mich noch in der Planungsphase, welche Art von LED 
ich nehme (Gemeinsame Anode/Kathode) ist also egal da ich diese erst 
bestelle wenn das Treiberproblem gelöst ist.

Andreas

von TSE (Gast)


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Hallo,
du willst sie doch sicher per PWM steuern. Schon gedanken über die 
Ansteuerung gemacht?

von Andreas (Gast)


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Hallo,

also eine komplette "Dimmung" von allen LEDs werde ich vermutlich 
verwenden, das ist über den "Enable" Pin der Schieberegister ja möglich. 
Eine einzelne Dimmung, also jede LED einzeln ist nicht notwendig.

von UserX (Gast)


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Wenn du sie nicht einzeln steuern willst, wofür brauchst du dann 300 
Kanäle?

von Michael M. (Gast)


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Andreas schrieb:
> Einen ULN hintendran zu Hängen ist keine so gute Idee, das Gibt Probleme
TD62084AFNG - ist der ULN2803 in 18-SSOP. gibts leider nur bei digikey, 
aber hier gehn ja öfters sammelbestellungen.
> mit dem Platz und der Platinenstreifen wird sehr breit. Von der Löterei
> mal Abgesehen... :-)
ach das bissl ^^

> entweder nirgends zu bekommen sind oder sehr Teuer. Da ich Privatperson
tjo. das is aber nun dein problem, oder ned? 300 leds wirst ned für 5eur 
schalten können...

> bin kann ich nur bei den "üblichen Verdächtigen" bestellen, im Notfall
http://www.hbe-shop.de
da gibts auch deinen TPIC6c595

> 6A! ... ca. 6 Meter
leg n kabel - z.b. lautsprecherkabel - drunter und greif ab. das geht 
mit 6A leicht. mit 3A, wenn du ängstlich bist.

> Momentan befinde ich mich noch in der Planungsphase, welche Art von LED
> ich nehme (Gemeinsame Anode/Kathode) ist also egal da ich diese erst
> bestelle wenn das Treiberproblem gelöst ist.

von Andreas (Gast)


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@UserX,
ich will die LEDs nur ein und ausschalten über die Schieberegister, eine 
eventuelle PWM-Dimmung ist nur "im ganzen" vorgesehen, wirkt also auf 
die Enable-Eingänge der Schieberegister um das ganze gleichmäßig 
"dunkler" zu machen. Das ist aber kein absolutes muss.

@Michael M.,
der HBE-Shop ist mir bekannt, die Preise sind aber nicht grade besser, 
halt immer noch Farnell-Niveau. Das Porto von 10€ finde ich da auch 
etwas unverschämt... Dass ich die 100RGB-LEDs sicher nicht für 5€ 
angesteuert bekomme ist mir übrigends auch klar... :)

tjo, So nen gemurkse mit Lautsprecherkabel mach ich nicht so gerne, ich 
habe mittlerweile die etwas teurere Lösung fertig ausgebrütet. Jede 
Karte auf der sich mehrere LEDs befinden bekommt einen eigene 
Buck-Schaltregler. Somit kann ich das ganze mit bis zu 48V Einspeisen 
und die Stromproblematik ist vom Tisch. Sooo teuer sind die 
Step-Down-Schaltergler ja nun auch nicht mehr, und so nen kleinen 
8-Pinner nebst Kondensatoren, Spule und Diode bekomme ich schon noch 
irgendwo unter... :-)

Andreas

von Michael M. (Gast)


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Andreas schrieb:
> @Michael M.,
> der HBE-Shop ist mir bekannt, die Preise sind aber nicht grade besser,
> halt immer noch Farnell-Niveau. Das Porto von 10€ finde ich da auch
bitte? versand <5eur und ab 50eur versandfrei.

> etwas unverschämt... Dass ich die 100RGB-LEDs sicher nicht für 5€
> angesteuert bekomme ist mir übrigends auch klar... :)
scheinbar nicht. 1eur für 8 treiber. geht doch.
die kombination aus 74595 und uln kostet vllt 10 cent weniger.
schlimmer werden wohl die differentiellwandler...

> tjo, So nen gemurkse mit Lautsprecherkabel mach ich nicht so gerne, ich
gemurkse? aha...
> und die Stromproblematik ist vom Tisch. Sooo teuer sind die
> Step-Down-Schaltergler ja nun auch nicht mehr, und so nen kleinen
so? 5eur für 1A darfst leicht einplanen!

von Andreas (Gast)


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@Michael M.
nicht gleich alles in den falschen Hals bekommen. :-)
Mit gemurkse bezüglich des Lautsprecherkabels war eher das nervige 
anlöten an mehreren Stellen gemeint. Nun ja und Professionell ist das ja 
auch nicht grade... Da das Teil 6 Meter lang wird dachte ich es währe 
eigentlich klar das man das Zerlegbar macht. So nen 6 Meter langes 
Platinengeschlabber herumtragen dürfte in den wenigsten Räumen 
Problemlos machbar sein. :-)

Wenn ich den Aufwand sehe den ich mit der Kabel-Anlöt-Methode hätte kann 
ich auch gleich auf die etwas teurere Variante umsteigen mit den 
Schaltreglern. Ich habe niemals behauptet das das mit dem 
Lautsprecherkabel nicht funktionieren würde, im gegenteil, das währe die 
günstigste Lösung. Allerdings kann ich dann die Segmente nicht mehr 
leicht trennen. Speise ich mit höherer Spannung ein kann ich das ganze 
mit dem Schaltregler lösen (der zugegeben auch Geld kostet) bin aber die 
Stromproblematik los und kann normale Steckverbinder nehmen. :-) 
Leuchtet ein oder? :-)

Zum HBE-Shop wurde mir bei der Bestellung (ich wollte mir dort 20 Stück 
der Power-Schieberegister bestellen) angezeigt dass nur Lieferung mit 
UPS möglich ist, und die 10€ und noch nen paar Cent kostet. Das meinte 
ich mit unverschämtem Porto... Kann aber auch daran liegen dass ich 
einen notorischen Hass gegen dieses "überall Registrieren" habe und ohne 
Anmeldung bestellt habe...

Andreas

von Michael M. (Gast)


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Andreas schrieb:
> Wenn ich den Aufwand sehe den ich mit der Kabel-Anlöt-Methode hätte kann
mir kommts schon seit dem ersten post so vor, als ob du dir die finger 
nicht schmutzig machen willst mit unliebsamer arbeit.
das bestätigt sich hier.
ich bin raus.

> Leuchtet ein oder? :-)
nein =)
6A gehen über nahezu jeden beliebigen steckverbinder. ich geh mit 11A 
über 2,6mm Bananenstecker von der Modellbahn.
http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=23062
zu jedem modul ein Paar davon und gut is.

> Zum HBE-Shop wurde mir bei der Bestellung (ich wollte mir dort 20 Stück
da warst du wohl unterm mindestbestellwert und hast 5eur 
mindermengenzuschlag kassiert. erst lesen, dann motzen.

von TSE (Gast)


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Hallo,
Den ULN2803 gibts auch bei reichelt im SMD gehäuse.
Bei Doppelseitiger Platine brauchst du kaum mehr platzt wenn man den 
595er und den ULN auf der jeweils anderen Seite anordnet.

von Andreas (Gast)


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@ Michael M.

Sorry das ich so deutlich bin, aber man merkt das du absolut nichts 
verstanden hast. Weiterhin hast du meinen Eingangspost nicht richtig 
gelesen.
Soll ich die ganzen LED-Module mit den Modellbahnsteckern verbinden? Na 
dann viel Spaß wenn da mal was falsch eingesteckt wird. VCC, GND, Clock, 
Enable, Latch, usw. Und das Pro modul 2 mal, kommend und gehend. Ich 
habe mir mittlerweile bei reichelt nen kleinen Platinenstecker 
ausgesucht, da geht das Einstecken in einem Rutsch ohne Gefahr der 
Verpolung...
Die Finger mache ich mir schon dreckig, schließlich fertige ich die 
ganzen Leiterplatten selbst. Die ganze Löterei wird auch selbst gemacht, 
also was maßt du dir hier ein Urteil über mich an?
Bei Shop war ich bei 20 Registern bei ca. 27€, also über dem 
Mindestbestellwert. Ich habe dem Shopbetreiber mal eine email 
geschrieben mit der bitte um Aufklärung
Da ich die ganze Sache eventuell 10 mal aufbauen muss (also 10 * 6m) 
glaube mir allein das Löten der SMD-LEDs ist schon genug Arbeit...
Wenn du dies wüßtest würdest du hier nicht so provozieren.

Da du nun raus bist, ok mir ist das recht, dann hoffe ich das ich hier 
keine mehr deiner herablassenden Antworten lesen muß. Du schreibst "ich 
bin raus" also halte dich dran.

Andreas

von Andreas (Gast)


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@TSE,
doppelseitig wollte ich wenns geht vermeiden, da ich in meiner 
Platinen-Hexenküche bis jetzt nur Einseitige hergestellt habe. An die 
Doppelseitige Sache habe ich mich bis jetzt noch nicht rangetraut...
Eine Lösung wäre es allerdings durchaus. Ich schau mal ob ich da 
Spaßeshalber mal ein Layout machen kann und wie klein ich das bekomme.
Danke aber trotzdem für die Idee :-)

Andreas

von Fabian B. (fabs)


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Machs doch mit den 595ern und wie hier im Artikel "Schieberegister" 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:8x20mA_LED_mit_74xx595.png) 
angegeben verschaltet. Dann gehn auch deine 20mA/Stk.
Aber wenn du nur alle ein/aus schalten willst bzw. alle gemeinsam 
dimmen, dann reichen doch echt ein paar Transistoren und Vorwiderstände.

Gruß
Fabian

von Michael M. (Gast)


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Andreas schrieb:
> verstanden hast. Weiterhin hast du meinen Eingangspost nicht richtig
> gelesen.
hmhm. schon klar.

> Bei Shop war ich bei 20 Registern bei ca. 27€, also über dem
öhm nein. grad nachgeschaut.

> Soll ich die ganzen LED-Module mit den Modellbahnsteckern verbinden? Na
hab ich das gesagt? nein, nirgends...
für die stromversorgungs tuns die. sind 2 paar pro modul. wenn du auch 
noch 2 farben nimmst, kann fast nix mehr schiefgehn, hm?

> dann viel Spaß wenn da mal was falsch eingesteckt wird. VCC, GND, Clock,
> Enable, Latch, usw. Und das Pro modul 2 mal, kommend und gehend. Ich
hier zeigt sich, dass du etwas noch nicht verstanden hast.
über die strecke kannst du nicht mit einem logiclevel-bus. haha.

> Wenn du dies wüßtest würdest du hier nicht so provozieren.
schon klar... ich bin tief getroffen!

> bin raus" also halte dich dran.
heißt nur, dass ich dir nimmer helfen werde.
dich zu korrigieren ist mir ein genuss.

von Michael M. (Gast)


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Fabian B. schrieb:
> angegeben verschaltet. Dann gehn auch deine 20mA/Stk.
naja. dabei gehen die treiber aber auch schon ordentlich in die knie.
ich würd an seiner stelle auch ein ordentliches register oder treiber 
nehmen.

> Aber wenn du nur alle ein/aus schalten willst bzw. alle gemeinsam
will er nicht. er will sie einzeln schalten, gemeinsam dimmen.

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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Ich habe noch nen Haufen DIL LED Schieberegister Treiber mit 
einstellbarem Strom, wenn du da Interesse hast kannst ja mal ne PN 
schreiben, dann sparst du dir auch noch die Vorwiderstände.

von Fabian B. (fabs)


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Ach ja... evtl. schaust du auch mal bei Allegro Microsystems vorbei. Da 
gibts auch Schieberegister mit einstellbarem Strom für Leds und dem 
ganzen Schmock für bis zu 64 Kanäle. Sind zwar auch schwer zu bekommen, 
aber dafür weniger Lötarbeit.

Gruß
Fabian

von Andreas (Gast)


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@Läubi,

vielen dank für das Angebot, aber ich möchte das ganze in SMD Aufbauen 
und habe mich nun schon festgelegt.
Nur Neugierhalber: Wie ist die Bezeichnung der Schieberegister?

@fabs,
ich will insgesamt eventuell mal dimmen, es ist nicht angedacht einzelne 
LEDs extra zu dimmen. Das ganze ist dann nur gedacht um die 
gesamthelligkeit der Umgebungshelligkeit anzupassen. Die einzelnen 
Farbkanäle der LEDs werden durch die Schieberegister nur ein und 
ausgeschaltet.

@Michael M.,
doch ich kann über die Strecke mit nem LL-Bus, der AVR der die Bitketten 
reinschiebt kann das natürlich nicht direkt, das ist mir klar. Aber wenn 
ich dem ne schöne Push-Pull-Stufe verpasse (schon mehrfach gemacht) geht 
das Problemlos. Weiterhin gehe ich mit dem Schiebe Takt nicht bis an den 
Oberen Anschlag.

Übrigends, so wie du dich hier aufspielst, könntest du Jupp sein, das 
ist auch so ne arrogante Knalltüte. Wir können uns gerne auf Sachlicher 
Ebene Unterhalten, aber so wie du hier postest musst du dich nicht 
Wundern das ich sauer werde. Ich bin noch Anfänger in dieser Sache, das 
Streite ich nicht ab, aber wenn man solche Antworten erhält vergeht 
einem das Interesse doch recht schnell. Hast du nicht auch mal klein 
Angefangen?
Für Sachliche Konversation bin ich jederzeit offen, wenn du jedoch 
wieder "von oben herab" anfängst, dann verschone mich bitteschön damit.

Andreas

von Andreas (Gast)


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@Fabian B.
Allegro ist mir nen Begriff, die haben schöne Sachen, nur wie du Sagst 
die Beschaffung ist ein wenig ein Problem. Vor der Lötarbeit habe ich 
nicht wirklich Angst mir geht es nur darum wenn möglich die Platinen 
einfach zu halten, da ich wie weiter oben geschrieben noch Anfänger bin. 
Falls was nicht geht will ich den Fehler ja auch selbst suchen und 
finden können.

von Michael M. (Gast)


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Andreas schrieb:
> ich dem ne schöne Push-Pull-Stufe verpasse (schon mehrfach gemacht) geht
der AVR hat push-pull-ausgänge.
oder meinst du auf jedem modul? wenn dir ein aufgetrenntes 
lautsprecherkabel schon zu gepfuscht ist, ist das auch nicht 100%ig 
sauber und sicher. zumal du mittendrin wieder mit einem schaltetzteil 
"sendest" und durch die gepulsten ströme der leds auch sonst störungen 
bekommst.

> das Problemlos. Weiterhin gehe ich mit dem Schiebe Takt nicht bis an den
> Oberen Anschlag.
wäre aber schön zu können, weil du in einer späteren ausbaustufe die 
leds einzeln dimmen könntest. muss natürlich nicht sein, aber als option 
wäre es nice2have.

> Übrigends, so wie du dich hier aufspielst, könntest du Jupp sein, das
> ist auch so ne arrogante Knalltüte. Wir können uns gerne auf Sachlicher
jetzt bin ich tatsächlich getroffen. ein vergleich mit jupp...

> einem das Interesse doch recht schnell. Hast du nicht auch mal klein
ja gut, jetz hast mich erwischt... nicht mein tag heute.

von Fabian B. (fabs)


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Andreas schrieb:

> @fabs,
> ich will insgesamt eventuell mal dimmen, es ist nicht angedacht einzelne
> LEDs extra zu dimmen. Das ganze ist dann nur gedacht um die
> gesamthelligkeit der Umgebungshelligkeit anzupassen. Die einzelnen
> Farbkanäle der LEDs werden durch die Schieberegister nur ein und
> ausgeschaltet.

Aber hierraus entnehme ich doch, dass sowohl das Dimmen als auch das 
"an/aus" immer für alle LEDs (einer Farbe) gelten soll oder?

Dann verpass doch jeder LED einen Vorwiderstand, und immer meinetwegen 
10 der LED-R-Kombinationen parallel an einen Transistor. Schon brauchste 
nur noch 30 Kanäle. Natürlich kannste auch alle LEDs einer Farbe direkt 
über einen Transistor schalten, dann brauchste nur noch drei Kanäle, 
drei Stromhauptpfade und einen Massepfad. Gut... da fliesst dann viel 
Strom, aber dem kann man ja wieder mit "gruppieren" entgegenwirken.

Nur die Notwendigkeit für die Einzelansteuerbarkeit seh ich hier nicht.

Gruß
Fabian

von Andreas (Gast)


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@Michael M.
ich würde vorschlagen wir legen unsere Differenzen bei und beginnen von 
neuem, Einverstanden?

Das ich mir mit dem Schaltnetzteil und dem Schalten der LEDs "dreck" in 
die Taktleitung blase, mist daran habe ich noch gar nicht gedacht... :(

Die Sache mit dem einzelnen Dimmen klingt interessant, ich vermute das 
dies dann durch verschiedene Bitmuster realisiert wird die blitzschnell 
in die Schieberegister reingeschoben werden, ist das korrekt? Als Option 
wäre das durchaus interessant, da stimme ich dir zu. Jetzt hast du mich 
neugierig gemacht... ;-) Ein Schiebetakt von sagen wir mal 5-8MHz ist 
aber nen Haufen holz, ich weiß ehrlich gesagt nicht ob ich mir das schon 
zutraue. Da soll ja wie ich gelesen habe das Layout auch schon seeeehr 
kritisch sein. Vor allen Dingen wie bekomme ich diesen Schnellen Takt 
mit genug "bumms" (vermutlich mit Treiber oder so) auf die betreffenden 
Leiterbahnen. Ob mein selbstgebauter Push-Pull-Treiber (abgeschaut von 
den diskreten FET-Gate-Treibern mit einer NPN / PNP Kombi) das schafft 
weiß ich allerdings nicht...
Ich bin doch sicher nich der erste der so was zu realisieren versucht, 
soooo toll und ausgefallen ist das Projekt ja nun auch nicht. :)
Vorschläge sind gerne gesehen.

Andreas

von Andreas (Gast)


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@Fabian B.
Das hast du falsch verstanden. Ich will jede einzelne LED frei ansteuern 
können deshalb ja auch die Schieberegister, nur das "gesamtbild" soll 
anfänglich gedimmt werden können, also die Gesamthelligkeit. Später kann 
ich das ja dann so wie Michael M. es vorgeschlagen hat machen, 
voraussetzung ist das ich mit den hohen Taktfrequenzen klarkomme.

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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Andreas schrieb:
> @Läubi,
>
> vielen dank für das Angebot, aber ich möchte das ganze in SMD Aufbauen
> und habe mich nun schon festgelegt.
> Nur Neugierhalber: Wie ist die Bezeichnung der Schieberegister?
Naja die Mischung DIL/SMD hat auch was, man kann mit einer Einseitigen 
Platine trozdem Zweiseitig bestücken sozusagen ;)

IC ist der M5480B7 von ST:
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/M/5/4/8/M5480B7.shtml

von F. V. (coors)


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Hoffe das ist relevant fuer dich:

Ich hab soetwas aehnliches mal mit Treiberstufen von Allegro gemacht.

Benutzt habe ich den A6282 (16 Ausgaenge) und hab damit jeweils 5 LEDs 
per Platine befeuert. Zur Stromversorgung habe ich einfach alte 5V 
Netzteile genommen. Bei mir funktioniert das Prima, da ich die Module 
verteilt habe.

Damit braucht jeder LED-Strip mit 5 LEDs (5xR 5xG 5xB mit jeweils 20 mA 
pro LED) 300 mA pro Streifen. Einfache Rechnung also:

Pro 3 Streifen 1 Netzteil 3-5V 1A + 1 A6282 und fertig ist die Sache. 
Die Netzteile kriegst du meist umsonst oder fuer nen Euro 
hinterhergeschmissen und lange Strippen (abgesehen von den Leitungen 
fuer die Ansteuerung) gibt es nicht.

Einen weiteren Vorteil hat das Ganze sogar noch: Wenn du planst das 
ganze mobil zu benutzen kann man statt einem Netzteil pro 15 LEDs 
genausogut 3 Mignon Batterien benutzen. Bei mir langt nen Satz locker 
fuer nen Abend bunte Partybeleuchtung.

Vielleicht ist die Idee ja was fuer dich...

Felix

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