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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Lauflicht mit NE555, 8 Bit Schieberegister und Laufrichtungsänderung


Autor: Sebastian.n Niem (sebian)
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Hallo alle zusammen,

Wie man oben in der überschrift sehen kann möchte ich gerne ein LED 
Lauflicht bauen. Habe bedingte Ahnung da ich auf ein Technisches 
Gymnasium gehe jedoch mehr die Bauteile Kondensator, Transistor, Dioden 
usw. in der Theorie erklärt bekomme.
Jetzt zu meinen Fragen wozu ich in diesem Forum noch nicht direckt eine 
Antwort gefunden habe.
Ich habe mir Vorgestellt den NE555 Als Impulsgeber an ein oder mehrere 
Schieberegister anzuschließen. Meine Frage welcher Schieberegister 
eignet sich am besten für mich wenn ich auch mit dem gedanken spiele 
eine Laufrichtungs änderung mit einzuplanen?
Wie realiesiere ich die Laufrichtungsänderung?
Desweiteren habe ich bei Eagle versucht einen Entwurf zu erstellen, den 
NE555 habe ich auch direckt gefunden und mit Pins (GND TRI DIS usw) komm 
ich auch einigermaßen klar, jedoch mit dem 8 Bit (4021D als Beispiel) 
komme ich nicht klar. Ich kann mir Vorstellen das die P1 P2 P3 usw als 
Ausgang für die LED´s dienen, jedoch weis ich nicht was es mit den Pins 
SI, CLK, P/S und den Q2 Q12 Q3 auf sich hat. Habe verucht im Internet 
ein Datenblatt zu finden jedoch nicht wirklich was gefunden.
Es wäre echt schön wenn ich ein paar erklärungen bekommen könnte, und 
bedanke mich schon mal im voraus.

Schöne Grüße Sebi

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Sebastian.n Niem (sebian)

>Ich habe mir Vorgestellt den NE555 Als Impulsgeber an ein oder mehrere
>Schieberegister anzuschließen.

Kann man machen.

> Meine Frage welcher Schieberegister
>eignet sich am besten für mich wenn ich auch mit dem gedanken spiele
>eine Laufrichtungs änderung mit einzuplanen?

Das ist schon schwieriger, da braucht man einen Vor/Rückwärtszähler, 
z.B. 74HC191.

>Wie realiesiere ich die Laufrichtungsänderung?

Über ein weiteres FlipFlop, z.B. 74HC74.

>NE555 habe ich auch direckt gefunden und mit Pins (GND TRI DIS usw) komm
>ich auch einigermaßen klar, jedoch mit dem 8 Bit (4021D als Beispiel)
>komme ich nicht klar. Ich kann mir Vorstellen das die P1 P2 P3 usw als
>Ausgang für die LED´s dienen, jedoch weis ich nicht was es mit den Pins
>SI, CLK, P/S und den Q2 Q12 Q3 auf sich hat. Habe verucht im Internet
>ein Datenblatt zu finden jedoch nicht wirklich was gefunden.

Glaub ich nicht.

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/1769...

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Wenn du mal wieder Datenblätter suchst.

http://www.datasheetcatalog.com/

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Viel einfacher und lehrreicher ist diese Übung mit einem µC 
hinzubekommen. Ein 40-pin AVR bietet genügend Ausgänge für bis zu 32 
Low-Current-LEDs (ohne Muliplexbetrieb) und außer den LEDs und dem µC 
braucht´s nur noch die Vorwiderstände und einen Spannungsregler und 5 
Kondensatoren. Und das Lauflicht ist mit beliebigen Mustern und in 
beliebigen Geschwindigkeiten ansteuerbar. Um einen NTC und einen 
Widerstand erweitert, kann das Gerät sogar die Zimmertemperatur anzeigen 
;-)

Autor: wilials (Gast)
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aber so ein bischen programmieren müsste er dann doch vorher lernen, 
oder?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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wilials schrieb:
> aber so ein bischen programmieren müsste er dann doch vorher lernen,
> oder?

Noe, Lauflicht-Code gibt es zu Genuege fertig hier im Forum. ;)


Volker

Autor: avr (Gast)
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Klar macht das ein µC "mit Links" wenn man programmieren
kann. Sonst braucht man "LINKS" zum Copy/Past.
Aber es geht auch ohne µC wie der TO das will.

Hier gibt es einige Beispiele:

http://www.moddingtech.de/tutorials/44-lichteffekte.html

Lauflicht 3 dürfte sowas wie das gesuchte sein.

avr

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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avr schrieb:
> Klar macht das ein µC "mit Links" wenn man programmieren
> kann. Sonst braucht man "LINKS" zum Copy/Past.
> Aber es geht auch ohne µC wie der TO das will.

Da wir hier ja auf "mikrocontroller.net" und nicht auf 
"moeglichstohnemikrocontroller.net" sind, darf eine Loesung mit µC 
zumindest mal erwaehnt werden, finde ich. ;)


Volker

Autor: avr (Gast)
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@Volker
Ich habe auch eine µC-Lösung bereit (mit Pinspartrick):

http://halvar.at/elektronik/lauflicht_attiny13_8leds/

Damit ist vom Forumsthema Mikrocontroller und Elektronik
beides erfüllt.

avr

Autor: momo (Gast)
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Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Okay sowas auf dem "nativen" Weg zu machen - okay kann man machen ... 
ich würde allerdings auch eher einen µC vorschlagen. Um sowas korrekt 
und effizient umsetzen zu können bedarf es einer Menge Erfahrung würd 
ich sagen ...
Was mal interessant wäre ob man sowas in eine Logikgleichung reinbekommt 
die dann soweit mit Quine&McClusky, Karnaught oder solchen Späßchen 
reduzieren kann um dann eine Gatterschaltung von gigantischem Ausmaße 
aufbauen zu können xD

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Also einerseits beschweren sich die Leute hier, daß den Fragestellern 
hier die Grundlagen fehlen, wenn diese dann aber eine Grundlagen-Idee 
verwirklichen wollen, kommt man mit dem Spruch: Nimm 'n uC ... 
kopfschüttel


Zur Frage:

Der NE555 ist zur Takterzeugung geeignet.

Der 4021 ist ein Schieberegister mit 8 Ein- und 3 Ausgängen. Damit wirst 
Du Dein Lauflicht nicht hinbekommen.

Versuch mal einen (zwei, drei ...) 40194. Der kann links und rechts 
schieben und Du kannst parallel die zu schiebenden Daten (Dein Muster) 
einlesen.
Der Baustein hat zwei Steuereingänge, mit denen zwischen li/re/load 
umgeschaltet wird. Diese schaltest Du von allen Bausteinen parallel, 
damit alle das gleiche tun. Die Auswahl kannst Du über DIP-Schalter 
realisieren.
Die seriellen Eingänge packst Du an den jeweils letzten Ausgang des 
Nachbarregisters, damit die Daten dort weiter wandern können. Wenn 
anders herum geschoben wird, liegt der letzte Ausgang am anderen Ende.
Du hast also zwei Ein- und Ausgänge pro Chip.
An die parallelen Eingänge könntest Du DIP-Schalter setzen, mit denen Du 
das Muster einstellst.
Bei den DIP-Schaltern die Pull-Ups nicht vergessen!

Einen Vorwärts-/Rückwärtszähler brauchst Du nicht.


Gruß

Jobst

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Nachtrag: Der 40194 kann auch ein 74HC(T)194 sein.
Zweiteren gibt's bei Reichelt für 0,40 (0,42) ...

Gruß

Jobst

Autor: Jürgen W. (juergen_w) Benutzerseite
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Wenn es nicht unbedingt ein Schieberegister sein muss, kommt vielleicht 
die Schaltung oben in Frage. Die habe ich auf die schnelle gezeichnet 
und müsste eigentlich funktionieren. Da die Schaltung 5V benötigt müsste 
noch ein Spannungsregler her. Evtl. noch Treiber für die LEDs.
Alternativ könnte man ein 555 mit 4017 benutzen, hätte dann aber nur 6 
anstatt 9 LEDs. Da würden 12V direkt gehen.

Grüsse Jürgen

Autor: Sebastian.n Niem (sebian)
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Hallo alle zusammen,

Danke für die wirklich vielen Antworten, habe ich nicht mit gerechnet.
Mit dem qC halte ich erst mal für die schwierigere Möglichkeit, obwohl 
das mit dem Programmieren denk ich nicht so sonderlich das Problem wäre, 
da ich ein wenig C++ Programmieren kann.
Jedoch fand ich die Antwort von Jobst die bessere Lösung für mein 
Problem.
Habe nach einem Datenblatt für den Schieberegistor 40194 gesucht und 
auch hier: 
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/22... 
gefunden.
Jedoch befinden sich auf dem Datenblatt vom (40194) 18 Anschlüsse was 
mich im späteren zu neuen Fragen gebracht hat.Denn dann habe ich es 
geschaft in dem Programm Eagle mit dem Suchbegriff (4-Bit Bidirectional 
Universal Shift registor) mein Ic zu finden, Jedoch besitzt dieses IC 
ganz andere Anschlüsse als in dem Datenblatt. Siehe auch unten in der 
Zeichnung.
Wäre echt cool von euch wenn ihr mal über die Zeichnung schauen könntet 
und mir erklären könntet wo ich was anschließen muss.
Außerdem fände ich es cool wenn ihr mir sagen könntet ob ich schon 
Fehler in der Zeichnung mit dem NE555 gemacht habe.

P.s. Z.b. bei Funktional diagrams habe ich ein Problem die Bedeutungen 
D0, D1, D2, D3, shift left, shift right, mode select usw. bei dem IC in 
Eagle unter zu bringen

Schöne Grüße
Sebi

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Sebastian.n Niem schrieb:
> Z.b. bei Funktional diagrams habe ich ein Problem die Bedeutungen
> D0, D1, D2, D3, shift left, shift right, mode select usw. bei dem IC in
> Eagle unter zu bringen

D0 bis D4 sind DATA-Inputs

shift left bedeutet alle bits im Register um eins nach links schieben 
(aus C/C++ kenn man das als <<) analog dazu shift right für rechts (>>)

mode select ist eine "Moduswahl" - für genaueres konsultiere das 
Datenblatt ...

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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was tun die dioden in  Jürgen W. (juergen_w) 's Schaltplan ???? wozu 
sind die da ... ?

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Zum 555 gehören unter garantie einige Kondensatoren ... es gibt Tausende 
Schaltbilder mit dem 555 als Taktgenerator - bitte die erstmal 
anschauen.
Was tut die Funkenstrecke in dem Schaltplan ????

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Sebastian.n Niem schrieb:
> Habe nach einem Datenblatt für den Schieberegistor 40194 gesucht und
> auch hier:
> http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/22...
> gefunden.
> Jedoch befinden sich auf dem Datenblatt vom (40194) 18 Anschlüsse

Ich habe auf den Link geklickt und bekomme ein Bauteil mit 16 
Anschlüssen.


Sebastian.n Niem schrieb:
> Jedoch besitzt dieses IC ganz andere Anschlüsse als in dem Datenblatt.
> Siehe auch unten in der Zeichnung.

Nein, sind die selben - evtl. anders bezeichnet


Sebastian.n Niem schrieb:
> mir erklären könntet wo ich was anschließen muss.

Habe ich bereits. In meinem ersten Post ...


Lehrmann Michael schrieb:
> was tun die dioden in  Jürgen W. (juergen_w) 's Schaltplan ???? wozu
> sind die da ... ?

Das ist ein Zähler und eigentlich kein Lauflicht.
Nacheinander gehen die Ausgänge auf L. Die LEDs gehen also jeweils von 
oben nach unten - und wieder nach oben.


Lehrmann Michael schrieb:
> Was tut die Funkenstrecke in dem Schaltplan ????

Naja, ein bischen Kapazität hat die auch :-D
Viel besser finde ich aber, daß GND discharged wird ;-)

Gruß

Jobst

Autor: Sebastian.n Niem (sebian)
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Danke an alle,

Auf der Zeichnung ist eine Funkstrecke zu sehen da ich keine 
Spannungsquelle bei Eagle gefunden habe. Habe mir gedacht nehme ich was 
was ähnlich der Spannungsquelle aussieht. Benutze das Programm ja noch 
nicht allzu lange, ihr könnt mir ja helfen und sagen wo ich eine 
Spannungsquelle finde?

Schöne Grüße Sebi

Autor: Sebian (Gast)
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Hallo alle zusammen,

Ich bin es nochmal habe mich jetzt nochmal ein wenig mehr eingearbeitet 
in die Matherie, und habe nun neue Fragen.
Und zwar habe ich hier meine Schaltung als Foto Hochgeladen wollte 
fragen ob ich soweit alles richtig gemacht habe? (Merke gerade das die 
Dioden auf die Q Anschlüsse gehören.) Was muss ich mit den D1.... 
Anschlüssen machen?

Desweiteren habe ich ein Problem wenn ich diese Schaltung aufbaue 
Funktioniert sie nicht! Es müsste doch auch klappen ohne den rechts 
links anschluss und ohne die D1... Anschlüsse oder?
Desweiteren möchte ich ja trotzdem noch einen Schalter einbauen mit dem 
ich entscheiden kann ob das Lauflicht rechts oder links rum läuft, und 
ich weis noch nicht wwie ich das verwirklichen kann.
Könnte für mich eventuell mal einer auf die Schnelle ein Bespiel 
schaltung darfür bauen?

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Wurde von mir weiter oben bereits komplett beschrieben.
Das fertige Ding werde ich Dir nicht vor die Nase setzen.


Gruß

Jobst

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Sebian schrieb:

> Desweiteren habe ich ein Problem wenn ich diese Schaltung aufbaue
> Funktioniert sie nicht!

'Funktoniert nicht' ist die denkbar schlechteste Fehlerbeschreibung.
Des weiteren denke ist, du machst den Kardinalfehler aller Anfänger: Du 
baust zu umfangreuche Sachen in einem Rutsch auf.

Kümmere dich zb erst mal darum, dass dein 555 einen Takt erzeugt. Häng 
an den Output eine LED. WEnn der 555 einen Takt erzeugt, dann blinkt die 
LED.

Bei deiner Schaltung kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen, 
dass der 555 irgendwas sinnvolles erzeugt. Denn dazu ist in der 555 
Standardbeschaltung ein Kondensator notwendig.

Also: googeln nach '555 multivibrator' und eine LED zum Blinken bringen.

Autor: Ingo Laabs (grobian)
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In der ELO gab es vor tausend Jahren mal diese Schaltung.
Ganz sinvoll um das Logikgedöhns zu verstehen. War für mich der Einstieg 
in die Digitaltechik.

Gruß aus Berlin
Ingo

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