Suche mini-kleine PCB mit WS2812-kompatiblen LEDs

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Hallo Leute,

mein Drehzahlmesser-Projekt schreitet voran.
Jetzt bin ich auf der Suche nach einer LED Leiste mit WS2812 kompatiblen 
LEDs in super-kleiner Bauweise :-)
Die PCB sollte max. 5mm breit und ca. 100mm lang sein. Darauf sollen 
sich (sofern möglich) 40 LEDs finden -> 2,5mm pro LED.
Passende LEDs mit 1,5mm gibt es ja: SK6805-E-J.
Wäre halt schön, wenn man da schon was fertiges bekäme.

Falls jemand einen Hinweis hat, immer her damit.
Andernfalls muss ich meine PCB-Design Skills mal wieder auffrischen ;-)
Und das Bestücken der Dinger ist dann nochmal ein ganz anderes Thema.

Gruß
Dodger

[Rainer W. (rawi)]

Dodger T. schrieb:
> Passende LEDs mit 1,5mm gibt es ja: SK6805-E-J.

Bei manchen Anbietern werden die anscheinend mit Gold aufgewogen.
1,29 €/Stk. ist schon etwas dreist gegenüber 39.5 ct/pc.

https://www.amazon.de/dp/B084H3PZRH
https://www.adafruit.com/product/4492

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Das Problem ist tatsächlich, dass die Stripes, die man dazu findet, alle 
trennbar sind.
Dadurch geht quasi die Hälfte der LED-Dichte verloren.
Bislang habe ich nichts gefunden, dass mehr als 150LEDs/m hat.
Das fände ich für meine Anwendung zu wenig.
Der abzudeckende Drehzahlbereich ist 0-11000 U/min und das würde bei 40 
LEDs bedeuten, dass die Auflösung bei 275 U/min liegt. Weiter runter 
würde ich nicht gehen wollen...

Gruß
Dodger

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

https://de.aliexpress.com/item/4000765540185.html

Immerhin 30 LEDs auf 10cm.

Ansonsten WS2812-2020 bekommt man auch recht gut, dann halt selber eine 
Platine dazu gestalten.

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Super, das ist schonmal was gutes!

Noch ein Frage zum eigenen Design der PCB:
Im Datenblatt hängt an jeder LED ein Kondensator zwischen VDD und GND.
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/4492/Datasheet.pdf
Den brauch ich doch bei der Strecke nicht wirklich, oder?
Da sollte einer am Eingang der Platine ausreichen.

Auf den fertigen Platinen sieht man ja auch ständig zus. Kondensatoren.
Hängen die dort auch an der VCC?

Gruß
Dodger

[Markus M. (adrock)]

Dodger T. schrieb:

> Im Datenblatt hängt an jeder LED ein Kondensator zwischen VDD und GND.
> Den brauch ich doch bei der Strecke nicht wirklich, oder?

Ich würde ihn pro LED reinmachen. Entweder auf die Rückseite der PCB 
oder (falls Du die PCB bündig irgendwo montieren willst) auf der 
Vorderseite unter/über den LEDs.

> Auf den fertigen Platinen sieht man ja auch ständig zus. Kondensatoren.
> Hängen die dort auch an der VCC?

Ja, und sicher nicht zum Spaß. Wenn man die einfach "wegoptimieren" 
könnte, hätten das die Hersteller mit Sicherheit schon längst getan.

Du wirst bei der Bestückung um Heißluft nicht herumkommen. Dann entweder 
mit Lötpaste und Stencil, oder alles einmal vorher verzinnen und dann 
mit Flux/Heißluft verlöten. Das wird schon ziemlich fummelig in der 
Größe und bei der horizontalen Bauteildichte ansonsten.

[J. S. (jojos)]

Dodger T. schrieb:
> Der abzudeckende Drehzahlbereich ist 0-11000 U/min und das würde bei 40
> LEDs bedeuten, dass die Auflösung bei 275 U/min liegt. Weiter runter
> würde ich nicht gehen wollen...

Man kann die Helligkeit ja über mehrere LED verteilen und so einen 
analogen Effekt bekommen.

[Gerald B. (gerald_b)]

Na ja, wenn du "Feinstaub löten" umgehen willst, wie wäre es mit 
Einzel-LEDs 1206 und die mit einem MAX7219 oder einem HT16K33 
anzusteuern? Ist dann zwar nicht RGB, aber braucht man das zwingend in 
dem Fall?

[Helmut -. (dc3yc)]

Schau doch mal bei JLCPCB rein, ob die sowas bestücken können. Notfalls 
musst du halt die pcb breiter machen und hinterher absägen.

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Markus M. schrieb:
> Du wirst bei der Bestückung um Heißluft nicht herumkommen. Dann entweder
> mit Lötpaste und Stencil, oder alles einmal vorher verzinnen und dann
> mit Flux/Heißluft verlöten. Das wird schon ziemlich fummelig in der
> Größe und bei der horizontalen Bauteildichte ansonsten.

Sowas hab ich mir auch vorgestellt. Mal sehen, was am Ende meine Augen 
dazu sagen;-)

J. S. schrieb:
> Man kann die Helligkeit ja über mehrere LED verteilen und so einen
> analogen Effekt bekommen.

Könnte vielleicht reichen, aber mein Anspruch ist in dem Fall einfach 
anders.
Man wächst durch Herausforderungen...

Gerald B. schrieb:
> Ist dann zwar nicht RGB, aber braucht man das zwingend in
> dem Fall?

Tatsächlich eigentlich nicht. RG würde ausreichen.
Der Witz sind halt so Spielereien wie eine "Welcome-Animation". Oder der 
Schaltblitz über die gesamte LED Leiste in rot.
Ausserdem bräuchte ich ja dann 10 IOs oder so...

Ich setz mich mal ans PCB Design :-)

Gruß
Dodger

[Gerald B. (gerald_b)]

Hast du dir mal die Datenblätter zum MAX7219 und zum HT16K33 angesehen? 
Der MAX kann 64 LEDs in 8x8  Matrix adressieren, der HT sogar das 
Doppelte. 1206 LEDs gibt es als rt/gn, 4 pol, habe ich selbst schon als 
Ladezustandsanzeige verbaut. Für beide ICs gibt es Libs, so das 
softwareseitig nicht all zuviel zu tun ist.

[Rene K. (xdraconix)]

Also die 2812 2020 bekommt man (wenn man die Outline beachtet) schon 
noch auf 2,5mm unter - da wäre rechts sogar noch ein wenig Platz für 
eine breitere +5V Rail. Das könnte JLCPCB übrigens noch im Economy 
fertigen. Also sehr preiswert.

Die SK6805-E-J haben die leider nicht vorrätig.

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Rene K. schrieb:
> Also die 2812 2020 bekommt man (wenn man die Outline beachtet) schon
> noch auf 2,5mm unter - da wäre rechts sogar noch ein wenig Platz für
> eine breitere +5V Rail. Das könnte JLCPCB übrigens noch im Economy
> fertigen. Also sehr preiswert.
>
> Die SK6805-E-J haben die leider nicht vorrätig.

Dein Layout ist viel schöner als meins :-)

Hab jetzt das PCB Design mit EasyEDA gemacht.
JLCPCB hat einen SK6805 EC15 in 1,5x1,5 vorrätig.
Lass mit die LEDs mitbestücken, die Kondensatoren mach ich dann selbst.

[Rainer W. (rawi)]

Dodger T. schrieb:
> Im Datenblatt hängt an jeder LED ein Kondensator zwischen VDD und GND.
> https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/4492/Datasheet.pdf

... wie bei jedem digitalen IC, dass in dem Moment, wo intern 
irgendetwas umschaltet, sich mal kurz kräftig Ladung aus der Versorgung 
holt.

[Ron-Hardy G. (ron-hardy)]

Nicht gut, die GND und 5V sollten besser viel breiter sein

[Rainer W. (rawi)]

Ron-Hardy G. schrieb:
> GND und 5V sollten besser viel breiter sein

... zumal es überhaupt keinen Grund gibt, die Breite so sparsam 
auszulegen.

p.s.
Eine geforderte Position des Abblockkondensators "direkt an den 
Versorgungspins des ICs" bedeutet nicht "irgendwo auf der Platine".
Da die Leitungen sowieso nicht so ganz kurz sind, mag es allerdings ok 
sein, jeweils einen Kondensator für zwei LEDs zu verwenden. Das würde 
die Abblockerei vergleichsweise nicht so viel schlechter machen.

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Rainer W. schrieb:
> Ron-Hardy G. schrieb:
>> GND und 5V sollten besser viel breiter sein
>
> ... zumal es überhaupt keinen Grund gibt, die Breite so sparsam
> auszulegen.
>
> p.s.
> Eine geforderte Position des Abblockkondensators "direkt an den
> Versorgungspins des ICs" bedeutet nicht "irgendwo auf der Platine".
> Da die Leitungen sowieso nicht so ganz kurz sind, mag es allerdings ok
> sein, jeweils einen Kondensator für zwei LEDs zu verwenden. Das würde
> die Abblockerei vergleichsweise nicht so viel schlechter machen.

Stimmt, auf die Leiterbahnbreite hätte ich achten können.
Hab das halt schon lange nicht mehr gemacht :-)
Aber zu den Kondensatoren: jede LED hat einen eigenen und die 
Leiterbahnen zwischen den LED-Pins und den Kondensatoren sind gerade mal 
2mm...

[Rainer W. (rawi)]

Dodger T. schrieb:
> ... und den Kondensatoren sind gerade mal 2mm...

Ich sehe auf dem Weg noch fleißig Durchkontaktierungen ;-)
Aber zu päpstlich soll man das auch nicht sehen. Wie gesagt, die halbe 
Anzahl von Kondensatoren würde wohl auch ausreichen, weil die Dokus 
sowieso zwischen den ICs sitzt. Die Kondensatoren könnten direkt unter 
den LED-Controllern platziert werden, dann wären die Leitungen noch 
kürzer und die PCB schmaler. Auf Bottom kann man die Leiterbahnen für 
Gnd und +5V richtig breit durchlaufen lassen. Die oberen Dokus kann man 
noch nach oben schieben und hätte dann Platz, um die LEDs noch dichter 
aneinander zu rücken. Da ist noch massig Luft im Layout ;-)

[Gerald B. (gerald_b)]

Kannst die KerKos auch auf die Rückseite, direkt unter die LEDs setzen 
;-)
Nebenbei gewinnst du dadurch Platz, den du in breitere Leiterzüge 
investieren kannst.

[Harald A. (embedded)]

2-lagig? Ernsthaft? Aus welchem Grund? 4-lagig drängt sich da doch 
geradezu auf. Kostet ja auch heutzutage nicht so viel mehr. GND/VCC in 
die Mittellage und dann kann man auch auf einen Kondensator pro 2 LEDs 
runtergehen. Als größten Vorteil sehe ich eine relativ niederimpedante 
Stromversorgung an jede LED.

APA102-1515 ist IMHO noch eine sehr schöne Alternative. Vernünftiges 
Protokoll, dass von jeder CPU ohne „Klimmzüge“ bedient werden kann.

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Ich sehe: vor dem Druck auf den Bestell-Knopf hätte ich auf euer 
Feedback warten sollen.
Mist, ist halt jetzt so passiert.
Beim nächsten Mal.
Muss eh erst nochmal gucken jetzt, wie das mit dem Abgreifen des 
Drehzahl Signals klappt :-)

Schönen Abend
Dodger

[Harald A. (embedded)]

Hast Du mit Bestückung bestellt? Weil die APA gibts soweiso leider nicht 
bei LCSC. Mit vorverzinnten Pads, Flux und Heißluft aber auch kein 
Problem.

[Harald A. (embedded)]

Sehe gerade, APA Electronics hat auch noch die APA104-1212 (also 1.2mm 
Kantenlänge) mit WS2812 Protokoll.
http://neon-world.com/en/product_detail.php?cid=61&id=273

[Dodger T. (dodgertherunner)]

Harald A. schrieb:
> Hast Du mit Bestückung bestellt? Weil die APA gibts soweiso leider nicht
> bei LCSC. Mit vorverzinnten Pads, Flux und Heißluft aber auch kein
> Problem.

Ja, hab Economy genommen und lass die LEDs bestücken.
Die waren billiger als bei Amazon...