Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mehrere Mini-RGB-LEDs ansteuern ohne WS2812 Option


von Thomas P. (thomasp90)


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Hallo dear Forum,
ich komme leider bei folgender Aufgabe nicht weiter:
Ich möchte ein Codeschloss mit grauseliger Soft-/Hardware komplett 
neubauen und dazu das PCB durch ein neues mit ATmega MCU ersetzen 
(wenn's klappt, dann gleich 20x).
Es gibt mehrere RGB LEDs, die ich gerne leuchten lassen würde.
Dabei teilt sich das so auf:
4x jeweils eine RGB-LED die je individuell gesteuert werden muss
1x 10xRGB-LEDs die gleichzeitig (gleiche Werte) gesteuert werden können
= 5x unabhängige RGB-LED Steuerungen/Kreise/Controller
1. Problem: Alle RGB-LEDs dürfen maximal 0603 (1,6x0,8 mm) sein (da 
sonst die Tastatur mit der Tastatenbeleuchtung kollidiert). Eine 
anbetungswürdige WS2812-2020 LED fällt darum leider aus (2,0x2,2 mm), 
obwohl das ein Traum wäre und ich mit WS2812s auch schon rumgehühnert 
habe.
Nun gibt's 0603-RGB LEDs ja auch reichlich.
Diese müsste ich aber ja irgendwie mit dem ATmega ansteuern.
Wenn ich das "direkt" ohne Controller mache, bin ich pro LED Kreis 3 
PWM-Pins los - nicht machbar.
Idee war, 5x einen RGB-LED-Controller einzusetzen, wie den WS2811 
(http://www.world-semi.com/solution/list-3-1.html). Klingt toll. Nun 
rächt sich aber mein laienhaftes LED-Technikwissen. Für die 4x 
Einzel-RGB-LED kann ich mir das noch gut anhand der Doku herleiten. Aber 
für die 10x Gleich-RGB-LEDs? Schaff ich das mit einem WS2811-Controller? 
Da steht, es würden u.U. 3 RGB-LEDs gehen, aber dann kommt die ganze 
Info mit Konstantstrom, etc., da schnall ich leider ab. Ich hätte naiv 
gedacht dass eine kleine, harmlose, frierende 0603-LED ohnehin viiiel 
weniger Strom zieht als ne fette im 5050 package. Ich brauche KEINE 
große Helligkeit. So dass man die 10x einfach mit einem Controller 
steuern kann? Na? Kann mir da jemand auf die Sprünge helfen, wie man das 
erledigen könnte?

Ein eigener Vorschlag wäre, die 4 Einzel-LEDs jeweils per 2811 
Controller zu beackern, die 10x Gleich-RGB-LEDs aber direkt mit 3x 
PWM-Leitungen des ATmega. Doch wie schalte ich die dann 10x RGB-LED so 
zusammen, dass ich sie mit dem ATmega steuern kann?

Mag mir jemand helfen? Immerhin hast du es geschafft bis hierhin zu 
lesen!

Grüße, Thomas

: Bearbeitet durch User
von Max M. (jens2001)


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Thomas P. schrieb:
> Immerhin hast du es geschafft bis hierhin zu lesen!

Nö, hab alles übersprungen und nach der eigendlichen Frage gesucht.
Und nicht gefunden!

von Patrick C. (pcrom)


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Hast du nicht die moeglichkeit um die LEDs zu multiplexen ?
Suche auch mal auf dem Internet nach Charlieplexing oder aehnliche 
loesungen

von Thomas P. (thomasp90)


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@pcrom: Danke, das war durchaus hilfreich. Aber auf den ersten 
Rechercheblick und was ich vorher schon gesehen habe, scheint mit der 
Schaltungsaufwand in meinem Fall nicht signifikant geringer :-/

von Chris K. (Gast)


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TLC59116 16 Kanäle und per i2c ansteuerbar.
Kannst also 5 RGB pro chip steuern. Und maximal 16 der chips pro i2s 
Kanal. Sollte reichen.

von Thomas P. (thomasp90)


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Chris K. schrieb:
> TLC59116 16 Kanäle und per i2c ansteuerbar.

Cool! Das ist ein seeehr interessanter Tipp... Danke

von Axel R. (axlr)


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Klingt ja spannend!
probier doch das ganze per "Charlieplexing" zu lösen oder bestelle Dir 
die klitzekleinen WS2812C-2020. (Oder hattest Du diese kleine Version 
der 2812 schon ausgeschlossen?)

https://www.led-stuebchen.de/de/10x-ws2812C-2020-rgb-led-integriertem-ws2811-led-treiber-ic

https://www.led-stuebchen.de/de/ws2812c-2020-rgb-stripe-4mm-144-led-m

http://www.avr-projekte.de/charlieplexing.htm

von Patrick C. (pcrom)


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Thomas P. schrieb:
> Aber auf den ersten
> Rechercheblick und was ich vorher schon gesehen habe, scheint mit der
> Schaltungsaufwand in meinem Fall nicht signifikant geringer :-/

Na dan mach noch mal ein zweiter Rechercheblick

von Chris K. (Gast)


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Du kannst auch den TLC mit CAT4101 Treibern kombinieren und damit 
mehrere LEDs in Reihe schalten und gleichzeitig ansteuern.

von Thomas P. (thomasp90)


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Axel R. schrieb:
> Klingt ja spannend!
> probier doch das ganze per "Charlieplexing" zu lösen oder bestelle Dir
> die klitzekleinen WS2812C-2020.

Danke, werde mir dann Charlieplexing nochmals ansehen. WS2812C-2020 geht 
leider nicht, da mir 2,0 x 2,2 mm zu knapp sind..

von Andreas B. (bitverdreher)


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Auch noch zu groß? (2.1x2.1x0.95):
http://www.bosmfc.com/en/upload/15774132433265.pdf

von Chris K. (Gast)


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Laut TO ja, maximal Casesize 0603

von Axel R. (axlr)


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Andreas B. schrieb:
> Auch noch zu groß? (2.1x2.1x0.95):
> http://www.bosmfc.com/en/upload/15774132433265.pdf

RGBs ohne Controller gibt es in klitzeklein ja nun reichlich. Es ging ja 
um die unkomplizierte Ansteuerung.

0.65 x 0.65mm zum Beispiel:

https://www.distrelec.de/de/smd-led-rgb-65x-2x0-65mm-0202-kingbright-kpgf-0606gbrc-120/p/30118911

von Thomas P. (thomasp90)


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> RGBs ohne Controller gibt es in klitzeklein ja nun reichlich. Es ging ja
> um die unkomplizierte Ansteuerung.
>
> 0.65 x 0.65mm zum Beispiel:
>
> 
https://www.distrelec.de/de/smd-led-rgb-65x-2x0-65mm-0202-kingbright-kpgf-0606gbrc-120/p/30118911

@Axlr: Danke, ja hast recht, klitzekleine RGB-LEDs gibt es zum Glück. 
Darum scheint der Tipp mit dem TLC59116 momentan am besten!

@Bitverdreher: jaahaa, das Ding ist sogar noch itzebitze größer als ein 
WS2812-2020, und höher. Die Dinger mit eingebautem Controller gehen also 
leider wirklich nicht, passen nicht in die Tastaturbeleuchtung.


Mit 3x TLCs könnte ich alle LEDs individuell ansteuern, mehr als 
gewollt. Oder ich betreibe viele LEDs nur mit R und B (lasse grün weg), 
kann dann immer noch herrlich mischen, dimmen (nur eben kein weiß und 
nicht alle Farben) und komme mit 2 TLCs aus. Dafür individuelle 
Adressierung JEDER Tasten-LED... Klingt sexy.

von Thomas P. (thomasp90)


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Chris K. schrieb:
> TLC59116 16 Kanäle und per i2c ansteuerbar.
> Kannst also 5 RGB pro chip steuern. Und maximal 16 der chips pro i2s
> Kanal. Sollte reichen.

Ist vielleicht ein Thema für einen neuen Thread, aber nach Recherche 
über den TLC59116 bin ich begeistert - aber auch verwirrt, denn es gibt 
auf den ersten Blick sehr viele Varianten, TLC5940/5941 wird scheinbar 
noch viel öfter eingesetzt. Auf dem Datenblatt sehe ich keine 
substantiellen Unterschiede. Bin ich blind?

Hat da jemand eine Empfehlung, welchen TLC59xx Controller man als 
Treiber für 16 LEDs (=3x RGB LEDs) man nehmen sollte, wenn man 
berücksichtigt:
- Gut verfügbar
- Braucht keine hohen LED-Leistungen abkönnen (es werden RGB-LEDs mit 
Common Anode und sehr geringer Lichtmenge betrieben)
- Kaskadierbar
- Möglichst wenig weitere Bauelemente drumrum
- Möglichst einfach an ATmega anschließbar

von MaWin (Gast)


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Thomas P. schrieb:
> Wenn ich das "direkt" ohne Controller mache, bin ich pro LED Kreis 3
> PWM-Pins los - nicht machbar.

Verstehe ich nicht.

Du baust die Platine selbst, kannst dir also den Controller aussuchen 
(es soll nur ein AVR sein).
5 x 3 sind 15, da reicht doch wohl schon jeder 40-pin AVR. Auch mit 
Tastaturauswertung für die man wohl nochmal 7 braucht. Die  10 als 
Beleuchtung steuert man wohl mit 100mA über Transistoren die 4 einzeln 
ansteuerbaren könnte man multplexen, kostet dann 7 pins aber wenn man 
20mA braucht noch 7 Transistoren. Da erscheinen 12 pins ohne externe 
Transistoren attraktiv.


Thomas P. schrieb:
> . Problem: Alle RGB-LEDs dürfen maximal 0603 (1,6x0,8 mm) sein (da sonst
> die Tastatur mit der Tastatenbeleuchtung kollidiert

Da du eine bestehende Hardware nur neu programmierbar haben möchtest, 
müssen diese obskuren LEDs doch schon vorhanden sein. Nutze sie. Und 
verrate den Typ, damit man weiss ob common anode oder common cathode 
oder was.

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