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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ansteuerung LED mit Konstantstromquelle mit uC


Autor: Martin Parr (Gast)
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Guten Tag,

ich versuche gerade LEDs über den Mikrocontroller anzusteuern. Man 
könnte es zwar auch so machen, das man die Dioden direkt über den uC 
mittels Vorwiderstand steuert. Ich möchte jedoch eine 
Konstantstromquelle integrieren (siehe Anhang).
Jedoch stelle ich mir die Frage, wie ich diese Standardschaltung mit den 
Mikrocontroller kopple.

Hat jemand eine Idee? Meine erste Idee war die rechte Schaltung im 
Anhang. Aber so gehts natürlich nicht. Es stellt sich eine 
Basis-Emitterspannung von 1.8 Volt ein und der Strom ist entsprechend 
höher. (Die LED leuchtet sehr stark). Also ich will schon irgendwie das 
mit den beiden Dioden beibehalten, um einen definierten Konstantstrom 
einzustellen.

Vielleicht hat ja jemand eine Schaltung parat oder einen Link-Tipp. :)

(p.s. bin keine Profi :) )

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Martin Parr (Gast)

>ich versuche gerade LEDs über den Mikrocontroller anzusteuern. Man

Da bist du nicht der Erste.

>könnte es zwar auch so machen, das man die Dioden direkt über den uC
>mittels Vorwiderstand steuert.

Millionenfach bewährt.

> Ich möchte jedoch eine Konstantstromquelle integrieren (siehe Anhang).

Wozu? Dein Anhang fehlt.

>Jedoch stelle ich mir die Frage, wie ich diese Standardschaltung mit den
>Mikrocontroller kopple.

>mit den beiden Dioden beibehalten, um einen definierten Konstantstrom
>einzustellen.

Konstantstromquelle

Da aber dein Mikrocontroller eine relativ konstante Ausgangsspannung 
bereit stellt, und die Flussspannung der LED auch recht konstant ist, 
somit ist der Spannungsabfall über dem Vorwiderstand auch relativ 
konstant, womit der Strom durch den Widerstand und somit die LEd auch 
wieder konstant ist. Und schon hat man eine Konstantstromquelle.

Eh Voila!

MFG
Falk

Autor: Martin Parr (Gast)
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Anhang vergessen :)

Autor: Martin Parr (Gast)
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nummer (so gehts nich)

Autor: Martin Parr (Gast)
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@Falk

Danke für die Antwort. Die Idee von mir ist, dass der Mikrocontroller 
wirklich nur den Steuerimpuls gibt (Schalter) und nicht selber den Strom 
durch die Diode treiben muss. Also eine Aufteilung in Steuer- und 
Lastkreis.

:) Ich weiß es geht auch, dass der uC direkt treibt. Aber ich dachte mir 
so, mmh, es wäre doch ganz schön, wenn ich das irgendwie aufteilen 
könnte. Wenn ich die Standardschaltung (auch hier: 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere... / Bild 
3) nehme, sehe ich nur eine Betriebsspannung. Ich kann den Ausgang vom 
Mikrocontroller nehmen und dann habe ich entweder 0 oder 5 V. Dann 
leuchtet sie oder nicht. Aber treibt dann nicht der Ausgang doch wieder 
die LED bei dieser Schaltung ???

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Martin Parr (Gast)

>Danke für die Antwort. Die Idee von mir ist, dass der Mikrocontroller
>wirklich nur den Steuerimpuls gibt (Schalter) und nicht selber den Strom
>durch die Diode treiben muss. Also eine Aufteilung in Steuer- und
>Lastkreis.

Und wozu? Normale LEDs bis 20mA kann so ziemlich jeder uC direkt 
ansteuern, kein Problem. HochleistungsLEDs ala Luxeon & Co kann man über 
einen einfachen Open Drain Transitor schalten, dabei übernimmt der 
Transistor die "Drecksarbeit". Wenn du nur den Steuerimpuls im uC 
generieren würdest, müsstest du einen Zwischenspeicher haben, z.B. ein 
FlipFlop. -> Quark!

Du bist auf dem Holzweg. Nimm einen Vorwiderstand und gut is.

MFG
Falk

Autor: Martin Parr (Gast)
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Wenn ich zu Testzwecken 2 oder 3 Ports (ca. 16-24) LEDs brauche, also 
mindestens 10mA*24=240mA, dann wird ja knapp für den uC. Muss ich dann 
einen einfachen Open Drain Transitor nehmen. Sollte ich in die Richtung 
weiter denken ???

(P.S. Letztendlich will ich mir ein kleinen Board bauen, dass ich 
einfach mit dem uC-Board verbinden kann und den Ports und ich in der 
Lage bin 16 bis ?? LED zu treiben.

danke :)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Martin Parr (Gast)

>Wenn ich zu Testzwecken 2 oder 3 Ports (ca. 16-24) LEDs brauche, also
>mindestens 10mA*24=240mA, dann wird ja knapp für den uC. Muss ich dann

???
Wozu brauchst du zu Testzwecken 10mA pro LED? Nimm Low Current LEDs, die 
leuchten schon mit 1 mA ausreichend hell. Wenn du denoch 10mA LEDs 
treiben willst, nimm einen ULN2003 oder ULN2803.

MfG
Falk

Autor: Roger Steiner (edge)
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Martin Parr wrote:
> Muss ich dann einen einfachen Open Drain Transitor nehmen.

Die Transistoren in der Bastelkiste sind meistens Open Collector, ausser 
du kaust sie gegurtet. SCNR.

> (P.S. Letztendlich will ich mir ein kleinen Board bauen, dass ich
> einfach mit dem uC-Board verbinden kann und den Ports und ich in der
> Lage bin 16 bis ?? LED zu treiben.

Wird das dein optischer Debugger, oder ist da noch was Anderes an den 
Ports?
Zum ersten, nimm ein Buffer pro Acht LEDs. Ansonsten LEDs die mit 2mA 
zufrieden sind, oder Multiplexen, so dass immer ne Achter Gruppe 
gleichzeitig an ist oder halt Schieberegister und den Rest der Ports 
fuer was Sinnvolleres einsetzten.

Cheers, Roger

Autor: Martin Parr (Gast)
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@Roger

>Wird das dein optischer Debugger, oder ist da noch was Anderes an den
>Ports?

Ja, ein optischer Debugger. Die Frage der Ansteuerung der Dioden kam mir 
aber relativ unabhängig davon und beschäftigt mich eher theoretisch - 
oder didaktisch. Sie kam mir beim durcharbeiten der Tutotials hier auf 
dieser Seite (und www.das-elko.de).
In den Tutorials wird ja erklärt, dass die Leuchtdioden leicht über 
einen Vorwiderstand an den uC angeschlossen werden können und so dem 
Debugging dienen. An anderer Stelle wird auch gesagt, dass es bessere 
Möglichkeiten des Treibens einer Leuchtdiode gibt, z.B. halt per 
Konstantstromquelle. Diese Schaltung wird ja hier auch (in veränderter 
Form) angegeben. Ich habe beide Schaltungen aufgebaut. Danach stellte 
ich mir halt die Frage, wie ich die Schaltungsvariante mit 
Konstantstromquelle (weil diese halt Vorteile hat) mit dem 
Mikrocontroller verbinden kann, um so das unnütze Treiben eines zu hohen 
Strom in Kauf nehmen zu müssen. Denn man kann ja einfach den uC Pin 
nehmen und mit der Versorgungsspannung der Standardschaltung verbinden. 
Ich habe das Probiert und es geht bei mir. Jedoch steht ja irgendwo, 
dass der uC (Atmel) nur etwa 200mA ab kann. Also kann das nicht der 
Weisheit letzter Schluss sein.

Natürlich kann ich einfach andere Dioden nehmen oder so. Aber die Frage 
ist halt eher theoretisch als prkatisch und aus dem Durcharbeiten der 
Tutorials entstanden.

Also meine Interesse ist Folgendes: Kann ich irgendwie den uC nur zum 
Steuern nehmen (nicht unbedingt nur Impuls, sondern einfach geringer 
Strom) und trotzdem in den Genuss einer Konstantstromquelle kommen? 
Praktisch einer Unterteilung in Steuer-und Lastkreis.

Viele Grüße, Martin

Autor: Martin Parr (Gast)
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>>um so das unnütze Treiben eines zu hohen
Strom in Kauf nehmen zu müssen.

soll heißen: um so das unnütze Treiben eines zu hohen
Strom !!!! nicht !!!! in Kauf nehmen zu müssen.

Autor: Roger Steiner (edge)
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Martin Parr wrote:

> Also meine Interesse ist Folgendes: Kann ich irgendwie den uC nur zum
> Steuern nehmen (nicht unbedingt nur Impuls, sondern einfach geringer
> Strom) und trotzdem in den Genuss einer Konstantstromquelle kommen?
> Praktisch einer Unterteilung in Steuer-und Lastkreis.

Ja klar kannst du das! Das grosse C in uC heisst ja nicht umsonst 
'Controller'.

Hier ein paar Anregungen:

Transistor

Cheers, Roger

Autor: EZ81__ (Gast)
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http://www.mikrocontroller.net/attachment/26712/le...

Überleg mal, was passiert, wenn das untere Ende von R1 nicht auf Masse, 
sondern auf +5V liegt. Wie das mit dem uC zu verheiraten ist, findest Du 
sicherlich selbst heraus ;).

Autor: Martin Parr (Gast)
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> Überleg mal, was passiert, wenn das untere Ende von R1 nicht auf Masse,
> sondern auf +5V liegt. Wie das mit dem uC zu verheiraten ist, findest Du
>sicherlich selbst heraus ;).

Danke EZ_81,

ich habe über deinen Hinweis nachgedacht und es klappt. Danke dafür. Bei 
meinem Versuch steuert der uC mit 0,35mA genau 9,8mA. Es stellt sich 
(fast) genau der Strom ein, den ich durch die beiden Dioden und den 
Emitterwiderstand vorgebe.

Also du hast es so (--> Anhang) gedacht, oder anders ?

Grüße

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