www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 18 blaue LEDs an ATmega8


Autor: Sven Scholz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo ich möchte gerne 18 Ultrahelle LEDs mit meinen ATmega18 ansteuern.

If = 20mA

worst-case (18*20mA = 360mA --> also ne ganze Menge)

von Reichelt: LED5-2200 BL 0,23€

Mir ist klar, dass ich das über Transistoren machen muss. Hat jemand 
eine passende Schaltung vielleicht auf die Schnelle parat? Welcher 
Transistor? (auch reichelt)
Brauche ich hierfür dann auch 18 Transistoren? Das ganze soll ohne 
Multiplexing gelöst werden, also jede LED bekommt sozusagen wirklich 
einen ATmega-Pin ab...

Vielen DANK schon einmal.
Soweit erst einmal.

PS: Könnte man hierbei vielleicht sogar eine I2C-Bus-Lösung schaffen, 
bei der man vielleicht jeweils 6 LEDs zusammen fasst, und den 
entstehenden 3 Gruppen einfach mitteilt, was sie anzeigen sollen? (würde 
jedenfalls sehr viel Pin sparender werden)



Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Transistor: z.B. BC550C, gibt es bei Reichelt für ca 0.03EUR. Für alles 
mögliche zu gebrauchen.
Schaltung: uC-Portpin an die Basis, Kollektor and Plus und LED mit 
passendem Vorwiderstand zwischen E des Transistors und GND.

Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag: Wozu I2C, irgendwo müssen die Pins ja bei den LEDs ankommen? 
:-)
Und extra I2C-Portexpander sind auch nicht billiger als ein ATMega, und 
bedeuten eher zusätzlichen Verdrahtungsaufwand.
Und, ja, man braucht 18 Transistoren, evtl. könnte man 5 oder so 
einsparen wenn man den vom AVR zur Verfügung stehenden Strom ausreizt. 
Aber das wäre irgendwie ziemlich häßlich.

Autor: Jack Braun (jackbraun)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Schaltung: uC-Portpin an die Basis, Kollektor and Plus und LED mit
>passendem Vorwiderstand zwischen E des Transistors und GND.

Wenn schon Transistor, dann aber richtig:

Vcc - Rv - LED - Collector - Emitter an Masse.

Autor: Jiro (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
pack dir doch paar ULN2001 auf die platine dann muste nicht mit 
einzelnen transistoren arbeiten

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/25...

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jiro wrote:
> pack dir doch paar ULN2001 auf die platine dann muste nicht mit
> einzelnen transistoren arbeiten

Blaue LEDs brauchen über 4V, düfte daher mit Darlingtons nicht gehen.


Peter

Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> >Schaltung: uC-Portpin an die Basis, Kollektor and Plus und LED mit
> >passendem Vorwiderstand zwischen E des Transistors und GND.

> Wenn schon Transistor, dann aber richtig:

> Vcc - Rv - LED - Collector - Emitter an Masse.

Ähhh, wie bitte??
Mein Emitterfolger ist schon so richtig. Was Du baust belastet den AVR 
sowie den Transistor mit einer Menge Strom über die BE-Strecke und ist 
FALSCH.

Autor: Jack Braun (jackbraun)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Mein Emitterfolger ist schon so richtig. Was Du baust belastet den AVR
>sowie den Transistor mit einer Menge Strom über die BE-Strecke und ist
>FALSCH.

Möglicherweise fehlen Dir einige grundlegende Kenntnisse der 
verschiedenen
Transistorschaltungen.

Dem läßt sich aber leicht abhelfen:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm

http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor

Autor: Sven Scholz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke, wenn ich jetzt den BC550C nehme, welchen genauen Widerstandswert 
brauche ich da von dem uC Pin hinein in die Basis?

Autor: Roland Praml (pram)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Widerstandswert ist nicht kritisch, ich nehm immer 4,7-10 Kohm

Autor: Sven Scholz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe mir gerade das Datenblatt zum ULN2001A angesehen. Die Lösung 
gefällt mir sehr gut. Kann ich denn dann einfach mit den ATmega Pins auf 
die IN´s des ULN2001A gehen und an den OUT´s kann ich bedenkenlos den 
gefprderten Strom treiben? Würde wirklich sehr viel Platz sparen auf der 
Platine...

Autor: Jack Braun (jackbraun)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Danke, wenn ich jetzt den BC550C nehme, welchen genauen Widerstandswert
>brauche ich da von dem uC Pin hinein in die Basis?

1 - 10 kOhm für Emitterschaltung (E an GND).

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Emitterschaltung mit einem einfachen Transistor (kein Darlington).

Die LED braucht laut Reichelt-Datenblatt 3.3V typ, 3.6V max. Da wird bei 
5V schon die Luft dünn. Zusätzliche 0.6V verschenken in einer 
Kollektorschaltung oder einem Darlington lasst weniger Spannung für den 
Vorwiderstand übrig.

Wäre mal ein Blick ins Datenblatt des ATmega wert, ob die Ports nicht 
auch alleine 20mA treiben können.

Autor: Michael U. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

wenn es eine komplette Schaltung mit Spannungsregler ist, wäre es eine 
Überlegung wert, bei den ULN2xxx die LED mit passendem Vorwiderstand an 
die höhere Spannung vor dem Regler zu hängen. Schafft die nötige 
Spannungsreserve für die LED und entlastet den Regler.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Die LED braucht laut Reichelt-Datenblatt 3.3V typ, 3.6V max. Da wird bei
> 5V schon die Luft dünn. Zusätzliche 0.6V verschenken in einer
> Kollektorschaltung oder einem Darlington lasst weniger Spannung für den
> Vorwiderstand übrig.

Macht man den Widerstand halt kleiner. Meine blauen und weissen LEDs 
funktionieren wunderbar mit 5V und Emitterfolger und haben auch den 
passenden Strom. Außerdem spare ich so einen Widerstand, und anscheinend 
ist es ja von Interesse in diesem Kontext, daß Bauteile eingespart 
werden.

LED an den Kollektor funktioniert natürlich auch, aber da braucht's 
einen Basiswiderstand, von dem in J. Brauns Post nicht die Rede war.

Ich sehe immer noch nicht, was da falsch ist!

Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Noch ein paar Nachträge:

- R bei mir und Emitterfolger 60Ohm für weiße LED an 5V. Gibt so 16mA 
bei Raumtemperatur, wenn ich mich recht entsinne.

Nochmal an J. Braun: Interessanterweise wird in Deinem 
Transistortutorial (2. Link) der Emitterfolger zuerst als Schalter 
besprochen, in der von mir genannten Konfiguration.

>Wäre mal ein Blick ins Datenblatt des ATmega wert, ob die Ports nicht
> auch alleine 20mA treiben können.

Problem ist hier, daß es um 18 LEDs geht. Da ist dann der Summenstrom 
für den AVR überschritten.


Natürlich kann man mit höherer Spannung und größerem Widerstand den 
Effekt der Diodenspannungen minimieren und so eine bessere 
Stromeinstellung bewirken. Aber ist das hier denn gefragt??

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Gast wrote:
> Nochmal an J. Braun: Interessanterweise wird in Deinem
> Transistortutorial (2. Link) der Emitterfolger zuerst als Schalter
> besprochen, in der von mir genannten Konfiguration.

Das ist vermutlich ein Fehler. Das erste Kapitel sollte nicht "Beispiel: 
Transistor als Schalter" heißen, sondern eher als "Verstärker".

In dem Kapitel dadrunter (mit eben der gleichen Überschrift) stehts 
richtig. Und die Version, die du erzählt hast ist dort nicht 
aufgelistet.

Etwas weiter unten steht außerdem:

> PNP/NPN als Schalter, wohin mit der Last?

>Für viele einfache Anwendungen kann man sich merken: Bei Schaltanwendungen
>darf der Basisstrom nicht durch die Last fließen
>Normalerweise kommt dabei die Emitterschaltung zum Einsatz, die Last kommt
>also an den Kollektor.

Autor: Stefan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Max7219

Autor: Ein Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, ich bin jetzt mal ein bisschen hartnäckig, sorry, aber WO GENAU 
liegt das Problem beim Emitterfolger für diesen Einsatz?

Jede Schaltung hat Vor- und Nachteile, und soweit ich sehe, sind mir 
auch alle bekannt (siehe Postings oben). Ganz blöd bin ich ja nun auch 
nicht.

Vorteile Emitterfolger: Geringste Anzahl Bauteile
Vorteile Kollektorfolger (und evtl. Vbat statt Vcc): Bessere Einstellung 
des Stroms

Um noch eine mögliche Beschwerde vorwegzunehmen: 'Emitterfolger 
ineffizient als Schalter'. JA. Aber die LED hat sowieso einen 
Vorwiderstand und irgendwo muß der Rest von (Uirgendwas-Uled)*I_led 
verbraten werden, wenn man nicht einen Schaltregler nimmt um 
Uirgendwas==Uled zu machen. Und 0.65V*20mA im Transistor, ja und?
Der reine Schalterbetrieb ist hier nicht erforderlich, also ist auch ein 
Emitterfolger ok.

Also, bitte, vielleicht bin ich ja unendlich blöd, aber kann mal jemand 
hier spezifischer werden? Die Tutorials klären mich nicht auf und ich 
habe es schon mehrfach so gemacht wie beschrieben und es hat auch 1A 
funktioniert und alle Bauteile befanden sich in ihrer 
Safe-Operating-Area. Also? Jack Braun, was genau bitte habe ich an den 
elementaren Transistorschaltungen nicht verstanden?

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Vorteile Emitterfolger: Geringste Anzahl Bauteile
> Vorteile Kollektorfolger (und evtl. Vbat statt Vcc): Bessere Einstellung
> des Stroms

Was ist denn bitte ein Kollektorfolger??

Die Emitterschaltung sicher nicht, denn der Kollektor folgt der Basis 
nicht, im Gegenteil, er macht das Entgegengesetzte.

Dagegen folgt bei der Kollektorschaltung der Emitter der Basis (mit 
einer Diodenschwelle Versatz), daher Emitterfolger...

Nun zum Vorteil der Emitterschaltung in diesem speziellen Fall.
Die Flussspannung (Spannungsabfall) von LEDs ist stark 
temperaturabhängig. Um LEDs (ohne Konstantstromquelle) mit halbwegs 
konstantem Strom zu betreiben, schaltet man einen Widerstand in Reihe. 
Der Spannungsabfall am Widerstand bestimmt (nach Onkel Ohm) den Strom. 
Ist der Spannungsabfall sehr klein, weil aufgrund einer 
Kollektorschaltung (Emitterfolger) weitere 0,65V verschenkt werden, so 
muss der Widerstand niederohmiger ausgelegt werden, was zur Folge hat, 
dass Temperaturschwankungen (also Schwankungen des Spannungsabfalls über 
der LED) den Strom stärker beeinflussen. Daher tut man gut daran, die 
Emitterschaltung einzusetzen, das macht rund 0,65V mehr am Widerstand, 
woraus ein gleichmäßigerer Strom bei Temperaturänderungen und 
Schwankungen der Versorgungsspannung resultiert.

Bei roten und gelben LEDs kein Thema, aber bei blauen und weißen LEDs 
ist der Spannungsabfall (die Flussspannung) so hoch, dass ich da ungerne 
noch weitere 0,65V über dem Transiator verschenken würde.

...

Autor: Jiro (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
man kann es sich auch schwer machen :P

ich würde es mit einem uln machen must nur nachschauen welchen typ du 
nimmst und verwendest die schaltung im anhang.
man spart sich nicht nur ne menge einzelner transistoren oder fet´s 
sondern auch noch ne handvoll widerstände.

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dass diese Darlington hier nicht geeignet sind, hatten wir weiter oben 
schon erarbeitet. Grund: Die zu hohe UCE im eingeschalteten Zustand im 
Verbindung mit der ebenfalls hohe UF der LED.

Mit den 820 Ohm kommst Du auch nie auf 20 mA.

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach, und in deinem Schaltplan ist wohl eine rote LED drin, wie? Ich 
würd' jedenfalls auch einen Transistor in Emitterschaltung empfehlen. 
Funktioniert doch prima. Und in SMD kriegt man das auch schon ordentlich 
klein hin.

Autor: Jiro (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
3 mal darfste raten warum das wort prinzip auftaucht von 
(prinzip_uln2004.GIF) @tom zumal er mit keinem wort die betriebsspannung 
genannt hat. und selbst wenn es 5V sind dann las es halt ne uce von 
0,65V sein is doch schnuppe

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.