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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zeitmultiplexing- Leds ohne Vorwiderstand?


Autor: Hannes (Gast)
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hallo ihr,
ich hab mal ne klitzekleine frage...
 ich bin dabei eine led-matrix aufzubauen, mit diffusen 10mm leds in rot 
(siehe bild).
laut datenblatt () darf ich 0.1 ms puls bei 1/10 duty cycle machen.
ich also ausprobiert und mit nem poti rumgespielt um den widerstand 
rauszukriegen, den ich dafür einsetzen müsste, um bei 1000*0.1ms die 
gleiche helligkeit wie (konstant) 1s bei 20 mA zu erreichen.

Ergebnis: die Led ohne Vorwiderstand! selbst da wird durch die trägheit 
des messgerätes nur 18,5 mA angezeigt also sogar ganz gut mit tolleranz 
ausgestattet, um nicht zu überhitzen.
im bild: links die multiplexed leds bei ca. 10 khz und ohne 
vorwiderstand über einen darlington treiber, rechts oben die led normal 
an +UB, durch den blickwinkel etwas dunkler.

Meine Frage an euch: kann ich das ernsthaft so machen? was ist, wenn 
sich die eigenschaften der led verändern? knallt sie mir dann einfach 
mal durch, weil das silizium in der diode etwas "mehr" leitend geworden 
ist und auf einmal der doppelte strom im multiplexbetrieb durchrauschen?

viele grüße, Hannes

ps. Also stabil scheint es zu laufen, teste es seit ner halben stunde 
und es passiert... nichts :-)

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Jede LED ohne irgendeine Art von Strombegrenzung lebt nicht lange! Oder 
zumindest nicht so lange, wie sie eigentlich könnte. Das kann man quasi 
als Gesetz ansehen.

Wenn dein uc aus irgendeinen Grund mal stehenbleibt, werden die LEDs 
überbelastet und verlieren zuerst also sofortige Konsequenz deutlich an 
Leuchtkraft und irgendwann leuchten sie schwarz (garnicht mehr).

Es gibt hier im Wiki eine Matrix-Grundschaltung, die die LEDs auf der 
X-Achse mit einer Konstantstromquelle (Transistor-Collectorschaltung), 
und auf der Y-Achse mit einer Treiberstufe (Emitterschaltung) betreibt. 
Das ist meiner Meinung nach die einzige vernünftige und sichere Methode, 
eine LED-Matrix anzusteuern.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Bild:LED_M...

Autor: Andreas K. (a-k)
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Ich nehme an, dass der Controller den Strom für die LEDs liefert. Und 
der kann nur begrenzt Strom liefern, deshalb leben die LEDs noch. Nur 
wird er dabei überlastet.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Hannes (Gast)

>laut datenblatt () darf ich 0.1 ms puls bei 1/10 duty cycle machen.
>ich also ausprobiert und mit nem poti rumgespielt um den widerstand
>rauszukriegen, den ich dafür einsetzen müsste, um bei 1000*0.1ms die
>gleiche helligkeit wie (konstant) 1s bei 20 mA zu erreichen.

Ne Rechnung hätte es auch getan. Schneller und besser. Siehe 
LED-Matrix.

>Ergebnis: die Led ohne Vorwiderstand!

Und wieder ein Ungläubiger, der glaubt den Stein der Weisen gefunden zu 
haben. Seufz
Siehe LED.

> selbst da wird durch die trägheit
>des messgerätes nur 18,5 mA angezeigt also sogar ganz gut mit tolleranz

Diese "Trägheit" nennt sich Mittelwertbildung duch einen Tiefpass. Dein 
Gerät misst den Mittelwert.

>Meine Frage an euch: kann ich das ernsthaft so machen?

Nein.

> was ist, wenn
>sich die eigenschaften der led verändern?

Deiner LED wird nur ein kurzes Leben beschieden sein. Sicher mehr als 
ein paar Tage, aber auch VIEL weniger aus hunderttaussende Stunden, die 
sie bei korrekter Beschaltung halten würde.

>ps. Also stabil scheint es zu laufen, teste es seit ner halben stunde
>und es passiert... nichts :-)

Sehr aussagekräftig. Stehe seit ner halben Stunde am Reaktor von 
Tschernobyl, fühle mich eigentlich noch pudelwohl. Nicht nur die Sonne 
strahlt mich an. ;-)

MFG
Falk

Autor: JensG (Gast)
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@ Falk Brunner (falk)

>Und wieder ein Ungläubiger, der glaubt den Stein der Weisen gefunden zu
>haben. Seufz

Naja - noch hat er ja seine Ungläubigkeit nicht vehement bekundet ;-)



@ Hannes (Gast)

übrigens - LED's bestehen nicht aus Silizium, sondern üblicherweise aus 
Gallium-Verbindungen wie GaAs, GaInP, ... oder evtl. Siliziumcarbid für 
die blauen.



@ all

ich denke, der Pulsbetrieb ist solange unkritisch, wie er im Rahmen der 
Spezifikation lt. Datenblatt bleibt. Die Lebensdauer dürfte von daher 
nicht unbedingt darunter leiden (vielleicht etwas, aber nicht extrem). 
Schließlich werden Infrarot-LED's zur Signalübertragung gern auf diesem 
Wege "übersteuert", ohne daß da jemand die Nase rümpft.

Autor: Hannes (Gast)
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danke für die antworten!
ich habe mir schon gedacht, dass ich das so nicht machen kann, deswegen 
bin ich beim experimentieren und frage deshalb auch euch, die schon 
wissen wie der hase läuft.

@  Niels Hüsken
für den fall dass mein uC stehen bleibt dachte ich an den WD-Timer, dann 
wäre ich zumindest theoretisch abgesichert.

ich werde mir aber mal deine schaltung zu gemüte führen - meine 
befürchtung besteht nur darin, dass ich die leds dann mit mehr als 5 V 
ansteuern muss, um die selbe helligkeit wie bei konstanten 20 mA zu 
erreichen..
oder sehe ich das falsch?

@ Andreas Kaiser:
nicht ganz: ich habe noch einen uln2803 treiber davor, der pro kanal bis 
zu 500mA schafft.
ein uC da ohne treiber zu schalten ist imo zu riskant, die led will mehr 
als 80~130 mA für 0.1 ms, im multiplex-betrieb wird dem uC also immer 
mehr abverlangt als er treiben darf (max.20mA pro pin und insg. glaube 
ich nur 120)
isn pic.

@ Falk Brunner!
jahaaa so ein bisschen habe ich darauf gewartet :-)
ich hab mir die beiden artikel schon zu gemüte geführt - und habe im 
datasheet auch geguckt, ob es denn in der spannungskurve irgendwo 
verzeichnet ist, sodass ich meine sagen wir 100 mA (150mA 
maximalbelasstung laut datasheet) bei XX Volt durch nen YY Ohm 
Widerstand machen kann.
so war meine idee.
aber das datasheet zeigte mir nur ne exponentielle funktion die dann mal 
eben bei 2.1 V und 30 mA aufhörte. na geilo - wie löst man sowas?

 ich habe mir da gedacht, die schaltung mit 10 leds und 10 kanälen 
aufzubauen und dann den strom durch den knotenpunkt an masse zu messen - 
der misst dann ja nicht mehr den mittelwert sondern das was temporär 
durch alle leds ballert.
also wenn du n besseres verfahren hast - bitte bitte bitte.. ich stehe 
eigentlich eher auf planung als auf testen, welchen widerstand ich 
brauche.. -.-'

und ja, ich weiß dass das ding nur den mittelwert misst..

viele grüße, Hannes

Autor: Hannes (Gast)
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@Jens :
Jep, meine Leds bestehen aus GAP glaub ich - Gallium Arsenid phosphat..

für alle, die mir schon geholfen haben - hier ist datasheet was mich zum 
heulen bringt... entweder weil ich zu dämlich bin, es zu lesen, oder 
weil es mir nicht das verrät was ich wissen muss (wenn ich denn 
wenigstens dass wüsste g)

danke für eure unterstützung!

Autor: Hannes (Gast)
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hust

Autor: Andreas K. (a-k)
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Hannes wrote:

> nicht ganz: ich habe noch einen uln2803 treiber davor, der pro kanal bis
> zu 500mA schafft.

Ok, der ULN2803 zieht runter. Und wer liefert den Strom? Bei 
Multiplex-Betrieb werden ja beiden Seiten geschaltet.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ JensG (Gast)

>ich denke, der Pulsbetrieb ist solange unkritisch, wie er im Rahmen der
>Spezifikation lt. Datenblatt bleibt.

Was er aber nicht sicher tut.

>Schließlich werden Infrarot-LED's zur Signalübertragung gern auf diesem
>Wege "übersteuert", ohne daß da jemand die Nase rümpft.

Eben NICHT! Die werden auch innerhalb ihrer Spezifikation im Pulsbetrieb 
betrieben. Vielleicht nicht von den allerbilligsten 
China-Fernbedienungen, aber im Allgemeinen schon.

@ Hannes (Gast)

>für den fall dass mein uC stehen bleibt dachte ich an den WD-Timer, dann
>wäre ich zumindest theoretisch abgesichert.

Gute Idee.

>befürchtung besteht nur darin, dass ich die leds dann mit mehr als 5 V
>ansteuern muss, um die selbe helligkeit wie bei konstanten 20 mA zu
>erreichen..
>oder sehe ich das falsch?

In gewisser Weise. Das ist abhängig vo Vorwiderstand.

>verzeichnet ist, sodass ich meine sagen wir 100 mA (150mA
>maximalbelasstung laut datasheet) bei XX Volt durch nen YY Ohm
>Widerstand machen kann.
>eben bei 2.1 V und 30 mA aufhörte. na geilo - wie löst man sowas?

Mit einer Konstantstromquelle. Oder man muss halt RICHTIG messen, 
sprich mit einem Oszi. Dann kann man auch den richtigen Vorwiderstand 
experimentell ermitteln. Dabei sollte aber wenigstens 1V darüber 
abfallen, ggf. muss die Speisespannung erhöht werden.

>der misst dann ja nicht mehr den mittelwert sondern das was temporär
>durch alle leds ballert.

Mit nem Oszi, aber nicht mit nem Mulimeter.

MfG
Falk

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Hannes wrote:
> @  Niels Hüsken
> für den fall dass mein uC stehen bleibt dachte ich an den WD-Timer, dann
> wäre ich zumindest theoretisch abgesichert.

Nein, ein WatchDog ist ein WatchDog. Nicht mehr und nicht weniger. Es 
gibt im Fehlerfall keine Garanie, daß ein Watchdog den Microcontroller 
erfolgreich zurück in einen definierten Zustand holen kann, geschweige 
denn, daß das Zeitnah passiert.

> ich werde mir aber mal deine schaltung zu gemüte führen - meine
> befürchtung besteht nur darin, dass ich die leds dann mit mehr als 5 V
> ansteuern muss, um die selbe helligkeit wie bei konstanten 20 mA zu
> erreichen..

Nein, die einzige relevante Messgrösse für die Helligkeit einer LED ist 
der Strom. Da du sagst, daß du bei gepulster Betriebspannung die 
maximale Helligkeit nur ohne Vorwiderstand erreichst, denke ich sogar, 
daß deine LEDs längst Schaden genommen haben.

Was du übrigens mit deinem digital- oder analogMultimeter in gepulster 
Umgebung mist, nenne ich Umgangssprachlich "undefinierten Bullshit". 
Fernab von dem, was man da THEORETISCH messen sollte, lässt sich das 
beweisen, in dem man mit verschiedenen Multimetern das selbe Signal 
misst. Nicht selten liefern die Multimeter verschiedene Ergebnisse.

Autor: Hannes (Gast)
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@Andreas Kaiser
Uhm eigentlich ein p-FET, aber ich hatte es erstmal ohne gemacht, sprich 
auf der anderen seite ist direkt +UB.

@Niels Hüsken
> Nein, die einzige relevante Messgrösse für die Helligkeit einer LED ist
> der Strom. Da du sagst, daß du bei gepulster Betriebspannung die
> maximale Helligkeit nur ohne Vorwiderstand erreichst, denke ich sogar,
> daß deine LEDs längst Schaden genommen haben.

uhm die sache ist die, ich habe wie gesagt als erstes ein 100 Ohm poti 
genommen und gepulst von hochomig runtergedreht..
was ich damit sagen will, zweifel über meine gründlichkeit beim test, 
ich bin mir sicher, dass die leds, bevor ich sie direkt über +UB laufen 
ließ, KEINEN schaden genommen haben. ich habe bemerkt, dass selbst bei 
10 ohm widerstand die leds einfach nicht so hell sind...

@ JensG (Gast)
gibt es denn wenn man es so sieht überhaupt eine garantie (-schaltung) 
dafür, dass es immer artig weiter schwingt? ich meine bis jetzt haben 
alle meine pics ihren dienst getan.. ich teste prinzipiell ohne wdt um 
zu schaun, ob sie mal irgendwann mal stehen bleiben. noch nie passiert. 
heißt ja aber nicht dass es passieren kann.. also was könnte man da tun?

ich habe ein oszi stehen bei mir. Wie sollte ich das also genau 
ermitteln?
also ich habe gedacht, dass ich damit dann nur die spannung ermitteln 
kann, und das würde mir nun nicht viel bringen, weil ich dann immer noch 
nicht weiß, wie ich den strom bestimmen sollte..

schon wieder fragen über fragen! g

Autor: Hannes (Gast)
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achso, um mal zuverdeutlichen, was ich eigtl vorhabe...
das solls werden. und das werde ich einfach nicht mit konstant 20mA an 
jeder led schaffen.

Autor: PP (Gast)
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Wow, wie währe es mit 7 Segment anzeigen???
Ist so etwas mehr als Overkill würde ich sagen. Wie willst das den alles 
ansteuern? zu hoch kannst die Multiplexfrequenz nicht machen weil dann 
der benötigte Strom pro LED und Timeslot zu groß wird und dann fängt die 
Anzeige an zu flackern bei so vielen LED.
Wird zwar auch noch mit 7 Segmentanzeige nicht so einfach denke ich mal, 
aber auf jeden Fall einfacher als so. Und sieht auch besser aus ;)

Autor: Hannes (Gast)
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@PP
ja daran dachte ich auch schon.
naja ich habe erstmal einen stromverbrauch von 30 Ampere angepeilt bei 
den leds. sind grad mal 150 Watt. und das nicht mal reine 
leuchtleistung.
1/10 duty cycle, also die anzeige in 10 einigermaßen gleich große 
glieder geteilt und 0.1ms puls wie datasheet.

7-segm haben den nachteil, dass sie sehr schnell sehr teuer werden bei 
wachsender größe. die größe, die ich haben will kostet dann einfach mal 
das 10-fache als die leds. und bei der anzahl an ziffern fällt das dann 
doch beträchtlich ins geld.

overkill hin oder her - die ansteuerung bleibt die selbe, und darum 
gehts mir hier :-)
die segmente sollten schon 100-150 mm groß sein.. also wenn du mir n 
günstigen anbieter zeigst, steig ich gerne um! ;-)
gruß Hannes

Autor: Hannes (Gast)
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noch was:
ich habe mal n oszi rangehangen..
der ULN Treiber zeiht nicht ganz auf masse runter laut oszi.
der treiber zieht anscheinend nur bis 1,2 V runter, ich denke mal das 
liegt an dem darlington-treibergespann.. also wird die led nur maximal 
mit 3,8 V belastet...
Doch ich verstehe einfach nicht, warum die led mit einem vorwiderstand 
dann selbst bei 10 ohm so extrem dunkler sind!
ratlosigkeit

Autor: Hannes (Gast)
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auch auf die gefahr hin, dass das hier ein monolog wird..
ich habe mal meinen kopf eingeschaltet.
ich messe jetzt mit 10 Ohm, mit nem oszi die spannung und berechne dann 
damit meinen strom..
danke jungs, hätte den gedanken gang ohne euch nicht geschafft - auch 
wenn der nicht so anspruchsvoll im denken ist, ich weiß nicht wieso ich 
auf so etwas nciht komme -.-'
danke!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Hannes (Gast)

>ich bin mir sicher, dass die leds, bevor ich sie direkt über +UB laufen
>ließ, KEINEN schaden genommen haben. ich habe bemerkt, dass selbst bei
>10 ohm widerstand die leds einfach nicht so hell sind...

Jeder Blender hält sich für ein grosse Licht. Pass mal auf dass du aus 
deinen LDs nciht mal One Way Blitzlichter machst.

>ich habe ein oszi stehen bei mir. Wie sollte ich das also genau
>ermitteln?

Messen?

>nicht weiß, wie ich den strom bestimmen sollte..

Mit dem Ohmschen Gesetz? Den Spanungsabfall über einem Widerstand 
messen?

>achso, um mal zuverdeutlichen, was ich eigtl vorhabe...
>das solls werden. und das werde ich einfach nicht mit konstant 20mA an
>jeder led schaffen.

Warum sollen MAN das nicht schaffen? Kein Thema. Meine Empfehlung. Bau 
erstmal ne kleine LED-Matrix, sagen wir mal aus vier 
7-Segmentanzeigen. Versuche die Dinge dabei zu verstehen. Da hast du 
noch EINIGE vor. Dann kannst du über so eine Monsteranzeige auch mal 
kurz ernsthaft nachdenken.

>die segmente sollten schon 100-150 mm groß sein.. also wenn du mir n
>günstigen anbieter zeigst, steig ich gerne um! ;-)

100mm, bei Reichelt für 10 Euro. Qualität gut, aber die Anschlüsse sind 
dämlich (Lötstifte). Da hst der Hersteller nicht wirklich mitgedacht.

>der treiber zieht anscheinend nur bis 1,2 V runter, ich denke mal das
>liegt an dem darlington-treibergespann.. also wird die led nur maximal

Genau, siehe Datenblatt.

>dann selbst bei 10 ohm so extrem dunkler sind!
>ratlosigkeit

Miss den Strom mit dem OSZI! Denk mal übe die Wirkung von PWM nach, 
vor allem bezüglich der Leistung.

>ich messe jetzt mit 10 Ohm, mit nem oszi die spannung und berechne dann
>damit meinen strom..

Hoffentlich mit dem richtigen Massebezug.

MFG
Falk

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Hannes wrote:

> 7-segm haben den nachteil, dass sie sehr schnell sehr teuer werden bei
> wachsender größe. die größe, die ich haben will kostet dann einfach mal
> das 10-fache als die leds. und bei der anzahl an ziffern fällt das dann
> doch beträchtlich ins geld.
>
> overkill hin oder her - die ansteuerung bleibt die selbe, und darum
> gehts mir hier :-)
> die segmente sollten schon 100-150 mm groß sein.. also wenn du mir n
> günstigen anbieter zeigst, steig ich gerne um! ;-)
> gruß Hannes

Junge das ist ein gewaltiger Unterschied... und dass Du das hier mit 
einem einzigen Controller ansteuern kannst kannste sowieso vergessen. Da 
muesstest schon die Anzeige in unterschiedliche Segmente aufteilen und 
diese koordiniert(!) ansteuern.

Und der Preisaufschlag fuer die 7-Segment-Anzeigen lohnen sich in 
Anbetracht der Zeit, die man sich sparen kann. Und das ist immernoch 
nicht einfach bei einer Tafel in dieser Groesse. So musst Du "nur" 7 
statt 21 Einzelsegmente ansteuern, der Aufwand an anzusteuernden 
Elementen drittelt sich also. Davon wie Du die Leistung bereitstellen 
willst um das alles zu treiben mal garnicht zu sprechen.

Ich weiss nich aber manche Leute scheinen's noch nicht begriffen zu 
haben dass Elektronik kein Ramschgeschaeft ist, wenn man es halbwegs 
ernsthaft betreiben will. Bei einer Tafel in dieser Groesse sind 
Materialkosten von >1000EUR realistisch (ohne Netzteil). Lass mich 
raten, Du machst es ehrenamtlich fuer einen Verein, der zu knittrig ist, 
sich eine solche Tafel anzuschaffen, weil sie (nicht umsonst) zig 
tausende Euro kostet. Richtig geraten? Aber unser Hannes macht das fuer 
nen Hunni...

Aber ich habe das Gefuehl dass Du Dich sowieso nicht belehren laesst: In 
diesem Sinne berichte doch mal ueber Deinen Fortschritt... ich werde 
sicherlich mitlesen. Wenn Du dann eingesehen hast dass es nicht geht, 
melde ich mich wieder zu Wort, wenn Du bis dahin nicht aufgegeben hast.

Als erstes solltest Du Dir mal verdeutlichen, dass das, was Du da 
vorhast, ein grosses Unterfangen ist. Ich weiss ja nicht wie weit Du 
fortgeschritten bist, aber als Anfaenger ist das wohl eine Nummer zu 
gross. Was nicht heissen soll dass es, sinnvoll rekonstruiert, und mit 
der entsprechenden Zeit nicht machbar ist.

Michael

Autor: Hannes (Gast)
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@falk
ja ich denke erst spät nach..
ich habe mir jetzt 18 ohm gezaubert bei etwa 2,5 V dioden spannung ergo 
2,5V widerstandsabfall 2,5/18 macht ~140 mA bei der diode, das ist in 
ordnung.
ich habe schon eine anzeigetafel gebaut, zwar nicht so groß und nich 
gemultiplexed aber ansonsten halt auch über uC, serielle ansteuerung 
durch einen bedienpult und eigener stromversorgung.
aber eben noch einfach über normale transistoren als treiber, das geht 
bei der großen anzeige nicht.
und nun habe ich das erreicht was ich wollte. einen widerstandswert 
gefunden, mit dem ich die leds besetzen kann. das wars auch schon :-)

ja ich habe bei reichelt auch nach denn 100mm dingern geschaut.. aber 
ich brauch davon dann auch um die 90 elemente, und das geht einfach ins 
geld.
wenn ich 2000 leds kaufe würde ich dann bei 200 euro landen, mit 
widerständen und allem drum und dran denke ich nicht über 400 zu gehen, 
ist dann nur ne fleißarbeit, die ganzen leds zu verdrahten und in 7 
segment komplexen zu verschalten.
ich werd mal schaun was sich daraus machen wird.
ich denke mal dass so gut wie alle die den thread hier mitverfolgt haben 
das für wahnsinnig halten, aber ich bekomme eben material gestellt und 
will das ernsthaft durchziehen.
ich meld mich mal wenn es was neues gibt :-)
gruß hannes
und danke an alle für eure hilfe!

Autor: JensG (Gast)
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@ Falk Brunner (falk)

>>Schließlich werden Infrarot-LED's zur Signalübertragung gern auf diesem
>>Wege "übersteuert", ohne daß da jemand die Nase rümpft.

>Eben NICHT! Die werden auch innerhalb ihrer Spezifikation im Pulsbetrieb
>betrieben. Vielleicht nicht von den allerbilligsten
>China-Fernbedienungen, aber im Allgemeinen schon.

Du hast es sicherlich so verstanden, daß ich meinen würde, mehr drauf zu 
geben, als im Blatt als Spitzenstrom drin steht. Mit Übersteuern meinte 
ich aber nur, daß der ausgenutzte Spitzenstrom bei Pulsbetrieb höher als 
im Gleichstrombetrieb ist bzw. sein darf, was oft und sehr gern vor 
allem bei IRED's genutzt wird.
Ob Hannes dabei den Rahmen einhält, ist soweit erstmal eine andere 
Frage. Komplett ohne Vorwiderstand würde ich sowas eigentlich nie machen 
(obwohl ich sowas auch schon in diverser Schaltungsliteratur gesehen 
habe), aber aufgrund der doch recht hohen Toleranzen der Ein-Widerstände 
von Transistor oder IC-Ausgängen (sind ja eigentlich nie so richtig 
spezifiziert oder vielleicht nur min oder max) oder sonstigen 
Leitungswiderständen wird dies eher zu einem Lottospiel für die Serie.

@ Hannes (Gast)
also wenn der ULN (ich nehme mal an sowas wie den ULN2803) 1,2V Abfall 
hat, dann bedeutet das lt. dessen Datenblatt bereits ein (Puls-)Strom 
von typ. über 350mA. Aber je nach Basisstrom kann das auch weit mehr 
sein ....
Mit 10Ohm dazwischen wird's schon weit weniger. Wenn man Transistor+LED 
- Spannung mit zusammen 3,5V annimmt (vermutlich noch weniger), bleiben 
nur noch 1,5V über dem R, was nur noch 150mA bedeutet - ist also ein 
großer Unterschied !!! Beide Varianten wären auserhalb der 
Spezifikation, so daß die das dann wohl doch nicht lange mitmachen 
werden (vor allem, wenn Du 3,7V über der LED hast - das müssen schon 
ganz schöne Strömchen sein ....)

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Fleissarbeit? Alles klar ;) Worauf und wie willst Du die Dinger denn 
montieren. Schonmal darueber nachgedacht dass man Deine LED-Anzeige bei 
Tageslicht nicht mehr ablesen koennen wird? Nein? Ergo brauchst Du helle 
LEDs, die mindestens das drei- bis vierfache der normalen kosten. Wo 
sind wir dann bei den Kosten? Rechne mal nach, wenn Du schon die 
praktische Seite der Sache vollkommen aussen vor laesst...

Du schreibst Du bekommst das Material gestellt, warum also so rumgeizen 
und nicht gleich anstaendig machen? Zahlt Dir den Aufwand auch jemand?

Eigentlich sollt man nich auf Jungs wie Dich sauer sein sondern auf 
solche Vereine. Dir ist schon klar, was so eine Anzeigetafel kostet, 
wenn man sie fertig kauft, oder?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Michael G. (linuxgeek)

>Und der Preisaufschlag fuer die 7-Segment-Anzeigen lohnen sich in
>Anbetracht der Zeit, die man sich sparen kann. Und das ist immernoch

Kommt drauf an. Wenns nicht kommerziell als Vereinshoyprojekt läuft dann 
sind Arbeitsstunden nahezu kostenlos (aber nicht umsonst).

>nicht einfach bei einer Tafel in dieser Groesse. So musst Du "nur" 7
>statt 21 Einzelsegmente ansteuern, der Aufwand an anzusteuernden

Kann man ja sinvoll verschalten, dass dann auch nur noch 7 LEDs 
rauskommen.

>Elementen drittelt sich also. Davon wie Du die Leistung bereitstellen
>willst um das alles zu treiben mal garnicht zu sprechen.

Schweisstrafo ;-)

>ernsthaft betreiben will. Bei einer Tafel in dieser Groesse sind
>Materialkosten von >1000EUR realistisch (ohne Netzteil). Lass mich

1000++. Ne popelige 2x4 stellige kostet ca. 250 Euro, und das als reiner 
Materialpreis für Hobbybastler und alles von Reichelt, nicht Conrad. 
Been there, done that.

>raten, Du machst es ehrenamtlich fuer einen Verein, der zu knittrig ist,
>sich eine solche Tafel anzuschaffen, weil sie (nicht umsonst) zig
>tausende Euro kostet. Richtig geraten? Aber unser Hannes macht das fuer
>nen Hunni...

Held der Arbeit ;-)

Naja, für den eigenen Verein oder gute Freunde würde ich sowas schon 
bauen. Hab ich auch schon, wenn gleich "etwa* kleiner.

@ Hannes (Gast)

>gefunden, mit dem ich die leds besetzen kann. das wars auch schon :-)

Wenn dasmal kei Irrtum ist. Solche LEDs mit 100us zu pulsen in ner 
MUX-Anzeige ist Nonsense. Ich hab die damals 4:1 gemuxt, 8:1 hab ih mich 
mangels Angaben im Datenblatt nicht getraut, könnte man hier aber wohl 
machen. Darüberhinaus würde ich sehr genau drüber nachdenken ob sich 
das Risiko lohnt.

>ja ich habe bei reichelt auch nach denn 100mm dingern geschaut.. aber
>ich brauch davon dann auch um die 90 elemente, und das geht einfach ins
>geld.

You get what you pay for.

>wenn ich 2000 leds kaufe würde ich dann bei 200 euro landen, mit

HA! Du denkst, mit den 10 Cent Billigdingern ne gescheite Anzeige zu 
bauen. Viel Spass.

>widerständen und allem drum und dran denke ich nicht über 400 zu gehen,
>ist dann nur ne fleißarbeit, die ganzen leds zu verdrahten und in 7
>segment komplexen zu verschalten.

Wenn du meinst . . . Mc Murphy is watching you.

>das für wahnsinnig halten, aber ich bekomme eben material gestellt und
>will das ernsthaft durchziehen.

Ja EBEN!!!!! Wenn du es ERNSTHAFT durchziehen willst, dann lass den 
Murks und plane mal SOLIDE. Denn für 500 Euro (was bei weitem nicht 
reicht) ne drittklassige Anzeige zu bauen ist am Ende hundertfach zu 
teuer. Dann hast du 500 Euro und viel Zeit in die Tonne getreten.

MFg
Falk

Autor: Hannes (Gast)
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@ Michael G.
ich habe meine fertige anzeigetafel auf 0,8 mm spanholz montiert, sprich 
10mm bohrung und dann eingeklebt. funktioniert super, zumal die leds 
passgenau in das loch gingen und fest saßen. wie ich das bei der neuen 
anzeige machen werde, weiß ich noch nicht, vlt ätze ich mir auch 
modulplatinen, die ich dann festschraube, weiß ich noch nicht :-)
die fertige anzeigetafel ist indoor in verwendung, das ist richtig. aber 
selbst bei angeschalteter hallenbeleuchtung kann man sie einwandfrei 
auch in 20-30m entfernung lesen. wie das mit draußen aussieht ist eben 
noch die frage. vlt einen rotfilter (wenns den in der größe günstig 
gibt) oder andere möglichkeiten zur kontrastanhebung. direkte 
sonnenbestrahlung wird wahrscheinlich nicht der fall sein, also schonmal 
gute karten wie es aussieht imo.
stromversorgung ist auch kein thema. die steuerung wird mich auch 
nochmal alles abverlangen was ich noch nicht weiß. ich werds 
wahrscheinlich mit nem s/w grafikdisplay machen, mit spielguide usw.

> Ergo brauchst Du helle
> LEDs, die mindestens das drei- bis vierfache der normalen kosten.
ja das ist mein größtes problem, diffuse 10mm-leds die qualität haben 
sind nicht einfach zu orten. ich bin mit reichelt sehr zufrieden, da 
läaufen die anzeigen schon ~2 jahre mit ohne einen einzigen ausfall. bei 
conrad gibts hellere versionen von denen aber auch unverschämt teuer.. 
also was material an sich angeht, muss ich noch schauen was ich nehme.
ich bekomme auch material gestellt, allerdings in einem rahmen der um 
die 500 euro gesteckt ist. so wie das ausschaut und ich mal geträumt 
habe könnte das ganz gut hinhauen.

ja es ist für einen verein und ja sicher ist das ehrenamtlich, 
allerdings halb. ich mache mein fsj und baue das teil in meiner 
arbeitszeit. das und das lernen an dem projekt reizen mich, das ganze 
voran zu treiben.

ich weiß dass die anzeige wohl sonst eher in andere dimensionen geht was 
den preis angeht, aber auch mit meinen letzten beiden anzeigetafeln habe 
ich versucht kosteneffizient und benutzerfreundlich zu arbeiten.. mein 
letzter anzeigekomplex aus zeit und torstands-schnulli soll ganz 
angenehm funktionieren habe ich von den leuten da gehört.

und wenn ich ehrlich bin: ich will diese herausforderung! :-)
ich kann verstehen, wenn mir jeder der anwesenden hier einen vogel 
zeigt, aber ich stehe hinter dem projekt.  g

was die ansteuerung angeht, so ist mir klar, dass ich das nicht ohne 
hilfe schaffen werde. ich denke dass ich mir einen cpld zur seite holen 
werde, der die zeilen countet. es wird ein arry um die 2000leds hab ich 
irgendwo mal ausgrechnet, das wär ein 10 * 200 array.
10 MOSFET treiber, und 25 ULNtreiber ics.  200 widerstände. 1km draht. 
:-D
was das netzteil angeht so bin ich mir noch nicht sicher, ob ich die 
gesamt leistung so drücke, dass ich es von einem at-netzteil mit 20A auf 
dem 5 Kanal treiben kann oder eben ein spezial nt dafür beschaffe.
ich melde mich mal dann demnächst wieder ;-)

achso, und ja ich weiß dass industrielle anzeigen teurer sind. mein reiz 
liegt darin, das gesamt projekt alleine zu bewerkstelligen, sicherlich 
mit einer oder anderen helfenden hand, aber nicht eben was aus dem netz 
zu nehmen. auch wenn das prinzip das gleiche ist, man muss sich in das 
projekt reinhängen und ehrlich gesagt diese initiative fehlt mir ein 
bisschen in dem fsj.. ich hab noch 10 monate etwa in diesem fsj. mal 
schaun wie weit ich kommen werde g

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Hannes (Gast)

>und wenn ich ehrlich bin: ich will diese herausforderung! :-)

Was ja schonmal gut ist, aber. . .

>ich kann verstehen, wenn mir jeder der anwesenden hier einen vogel
>zeigt, aber ich stehe hinter dem projekt.  g

Den Vogel zeige ich dir nicht wegen des Projekts, sondern wegen deiner 
Herangehensweise.

>was die ansteuerung angeht, so ist mir klar, dass ich das nicht ohne
>hilfe schaffen werde. ich denke dass ich mir einen cpld zur seite holen
>werde, der die zeilen countet.

Es lebe das Denglisch. :-(

Ein paar Mega8 sollten reichen. Fang keinen Krieg an mehreren Fronten 
an.

>achso, und ja ich weiß dass industrielle anzeigen teurer sind. mein reiz
>liegt darin, das gesamt projekt alleine zu bewerkstelligen, sicherlich
>mit einer oder anderen helfenden hand, aber nicht eben was aus dem netz
>zu nehmen.

Du solltest aber zumindest zwei Sachen aus dem Netz nehmen. Rat und 
Informationen.

MFG
Falk

Autor: Hannes (Gast)
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okay, also ich bin eigtl offen für alles...
mal abgesehen von meiner herangehensweise empfehlt ihr den einsatz von 
7-segment modulen.
wie siehts bei denen aus in sachen helligkeit? datasheet sagt bei dem 
reichelt ding 14-35 mcd.. ist es dann noch für outdoor geeignet, was 
meint ihr?
also klar klingt es verlockend, einfach ein paar hunni raufzulegen und 
sich wirklich einen haufen arbeit zu sparen.. aber die frage die sich 
mir dann stellt, ob das mit der lesbarkeit dann geht...
würde nur testen in frage kommen, hm?

und sry fürs dengeln, das mag ich eigtl selber nicht wenn andere das 
machen :-)

Mega8 kenn ich mich leider gottes NULL aus, ich bin ein reiner piccer, 
wenn ich also sowas an zwei fronten anfangen würdem, dann bei pic und 
atmel ;-)
gruß Hannes

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Hannes (Gast)

>mal abgesehen von meiner herangehensweise empfehlt ihr den einsatz von
>7-segment modulen.

Ich nicht. Ist sicher einfacher, aber nicht zwingend.

>wie siehts bei denen aus in sachen helligkeit? datasheet sagt bei dem
>reichelt ding 14-35 mcd.. ist es dann noch für outdoor geeignet, was
>meint ihr?

Keine Ahnung. In ner hellen Schwimmhalle sind sie sehr gut ablesbar.

>also klar klingt es verlockend, einfach ein paar hunni raufzulegen und
>sich wirklich einen haufen arbeit zu sparen..

Sollte hier doch egal sein, ist doch nur ne Fleissarbeit . . .

> aber die frage die sich
>mir dann stellt, ob das mit der lesbarkeit dann geht...
>würde nur testen in frage kommen, hm?

Warum nicht. Kauf eine, bau nen Prototypen, teste. Machen auch die 
Profis so. Baust du das Gleiche mit diskreten LEDs kannst du einfach 
vergleichen.

>Mega8 kenn ich mich leider gottes NULL aus, ich bin ein reiner piccer,

Dann eben PIC, der tuts auch. Aber nebenbei noch mit CPLDs anzufangen 
könnte das Projekt unnötig belasten. Sooooo anspruchsvoll ist MUX von 
Anzeigen auch wieder nicht.

MFG
Falk

Autor: Hannes (Gast)
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alles klar.
wird gemacht und getestet.
danke bis dahin!

Autor: Sven Johannes (svenj)
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Moin...

Tipp: strukturiert vorgehen.

mit einem CPLD holst du dir neuen Ärger ins Haus, ohne echt voran zu 
kommen. Das Problem kann man relativ leicht in kleinere Probleme 
zerlegen, wenn man denn möchte.

1. Aufteilen der Anzeige in kleinere Module die dann "in Serie" 
gefertigt werden. Also zum Beispiel jeweils einen Spielstand, oder was 
auch immer da angezeigt werden soll pro Modul. Das läuft dann auf 15, 
bzw. 16 unabhängig zu steuernde Segmente pro Modul hinaus => asolut 
machbar mit einem sehr kleinen µC.

1a. Jedes Segment bekommt einen eignen "Treiber", zum Bleistift BSN20, 
kostet pro Stück 9 cent, dazu einen Rg und einen Rv zur Strombegrenzung.

1b. Multiplexing, spart einige Pins am µC, macht aber die Ansteuerung 
komplexer. In jedem Fall aber machbarer als das Monster das du 
ursprünglich angedacht hast.

2. Spannungsversorgung dieser Module.
Drei LED (werden nicht reichen) in Reihe + Uf des Treibers + Ur am 
Vorwiderstand als Uv, jedes Modul erzeugt sich dann ggf. die Versorgung 
für den µC selbst, sind auch nur Cent für einen Lowcurrent Festregler.

2a. Die Versorgungsspannung wird zentral erzeugt und verteilt, kann zu 
ziemlichen Verdrahtungsaufwand führen oder

2b. jedes Modul erzeugt sich die Spannung selbst aus einer 
"Zwischenspannung" z.B. 24VDC. Die Verdrahtung wird dann dünner, dafür 
sind ca. 40 Netzteile fällig, die aber alle sehr einfach gehalten werden 
können. Mit einem geeigneten µC ist das dann der Punkt für so 
Spielereien wie dimmbare Elemente oder Helligkeitsausgleich per 
Software....

3. Koordination und Kommunikation.
Die ca. 40 einzelnen Module müssen jetzt noch ihre Daten bekommen. Das 
Problem hast du in der original Lösung auch, also kein Mehraufwand. Ob 
jetzt von einen zentralen Punkt jedes Modul einzelnen angedrahtet wird, 
ein Bus mit vielen Abgriffen oder eine Art Schieberegister realisiert 
wird ist dabei völlig schnurz. Das flimmerfreie Timimg macht jede 
Einheit für sich und die Daten müssen nicht so schnell aktualisiert 
werden das es da irgendwelche Probleme geben wird.

Ein, zwei Module bauen und testen.
Kommunikation realisieren und testen.
Spannungsversorgung planen, bauen und testen.
Dann Platinen fertigen lassen und fleissige Hände zum löten engagieren.
Montage und wieder testen.
Anders wird das ein Krampf und hat nicht so viel Aussicht auf Erfolg.

Nebenbei "Helligkeit": das menschliche Auge leistet da erstaunliches. 
Jede noch so "helle" Sporthalle ist stockdunkel, verglichen mit einem 
bedeckten Himmel draussen. Fragt mal einen Photographen der 
Sportveranstaltungen dokumentiert, Kameras sind da viel weniger 
tolerant. Wenn das Ding nach draussen soll ist sind Vorabversuche 
absolut zwingend, aus dem Bauch geschossen glaube ich aber nicht, das 
man von den 10mm Funzeln irgendetwas sehen wird.

--
 Sven Johannes

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Hannes wrote:

> ich bekomme auch material gestellt, allerdings in einem rahmen der um
> die 500 euro gesteckt ist. so wie das ausschaut und ich mal geträumt
> habe könnte das ganz gut hinhauen.

Meine Antwort waere: No can do. Entweder gescheit oder garnicht. In der 
Hinsicht stimme ich Falk zu. Aber nun gut Du musst es ja selber wissen, 
dann lernste halt auf die harte Tour... jedem wie er's braucht.

Dass Du das ganze in Abschnitte (ok nennen wir es Module) aufteilen 
musst oder solltest hab ich ja auch schon angedacht... damit brichst Du 
das Gesamtproblem auf kleinere herunter.

Viel Spass, berichte mal, was Sache ist und wie Du weiterkommst.

Greets,
Michael

Autor: Hannes (Gast)
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update:
ich hab lange zeit über das projekt nachgedacht und mir den thread 
öfters nochmal durchgelesen, hat mir echt sehr weiter geholfen.

Ich habe inzwischen als Projektleiter entschlossen, die 100mm fertigen 
7segmentanzeigen zu verbauen, weil sie sehr viel effizienter sind (low 
current bei guter ausleuchtung) und sie zudem sehr viel zeit einsparen 
und gut ansteuerbar sind.
ich habe mal ein foto von draußen gemacht, das ergebnis ist wie von euch 
vorhergesagt nicht umwerfend.
Deswegen werde ich mal noch mit einem rotfilter experementieren, vlt 
hilft das was. ich werde auch wahrscheinlich kein zeitmultiplexing 
machen, auch wenn das mehr bauteile bedeutet, aber mir ist das risiko 
über einen system-absturz einfach zu unangenehm - außerdem müsste ich 
dann alles auf stärkere treiber setzen.
momentan ist der überschlagene Leistungswert für die gesamten 
leuchtmittel bei ca. 150 Watt, weil ein segment nur 20 mA braucht bei 
7.4 Volt.
Das ist sehr brauchbar, weil sie gemeinsamen pluspol haben (ich glaube 
Common Anode) und dort wird dann an allen 7-Seg-Displays +12V gehangen, 
logisch gesehen (nicht phys.) fließt dann der strom zu den segmenten 
über 232 Ohm widerstände zum decoder / treiber ab, der verlkraftet die 
vollbelastung bei einer 8, hab ich bereits getestet.

die Steuerung wird demnach nicht so minimal wie beim muxing, aber ich 
denke sie ist machbar im rahmen von konstanter versorgung der 
leuchtmittel.
ich werde als treiber und interface die baureihe 74247 nehmen, welche 
art (ls, hct, f, ...) werde ich noch entscheiden, aber ls scheint 
auszureichen.
damit kann ich mit einem byte einen Block (sprich 8:8)speichern, weil 
der 74247 ein bcd-to-7segment decoder ist und ich pro block also nur 4 
bit brauche und damit mit ca. 50 byte display RAM auskommen würde.
wie sich das alles dann weiter gestaltet werde ich dann bald melden.
ich habe unterdessen auch kontakt zu einem guten tischler aufgenommen, 
der mir dir platte sägen würde, d.h. ich würde die 7segment displays 
dann in die holzplatte einlassen.

Rotfilter wird noch bald besorgt.

:)
Greets, Hannes

Autor: Helmut -dc3yc (dc3yc)
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Hannes,

noch ein Tip: mache die Anzeigen steckbar, falls du mehrere auf einem 
Modul hast. Aus eigener Erfahrung weiss ich, dass die Helligkeit sehr 
unterschiedlich ausfällt und das dann besch... aussieht. Man sollte dann 
die Module sortieren können, damit der optische Eindruck passt. Als 
Treiber verwende ich gerne den MAX7219, der sich auch gut kaskadieren 
lässt.

Servus,
Helmut.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Hannes (Gast)

>Ich habe inzwischen als Projektleiter entschlossen, die 100mm fertigen

WOW, ein Ein-Mamm Team mit Projektleiter ;-)

>ich habe mal ein foto von draußen gemacht, das ergebnis ist wie von euch
>vorhergesagt nicht umwerfend.

Indoor ist das schon recht gut. Outdoor hab ich die Dinger nie 
begutachtet.

>momentan ist der überschlagene Leistungswert für die gesamten
>leuchtmittel bei ca. 150 Watt, weil ein segment nur 20 mA braucht bei
>7.4 Volt.

Macht 126 Anzeigen. Ach ja, war ja die Riesenanzeige. Aber allein die 
Anzeigen kosten dich ~1200 Euro.

Vergiss dabei aber nciht die Leistung über dem Vorwiderstand. Dem 
solltest du schon 1..1,5V gönnen.

>Das ist sehr brauchbar, weil sie gemeinsamen pluspol haben (ich glaube
>Common Anode) und dort wird dann an allen 7-Seg-Displays +12V gehangen,

Nennt man wohl so.

>logisch gesehen (nicht phys.) fließt dann der strom zu den segmenten
>über 232 Ohm widerstände zum decoder / treiber ab, der verlkraftet die

Da verballerst du ganz schön viel mit den Vorwiderständen.

>vollbelastung bei einer 8, hab ich bereits getestet.

Jaja, wie deine LED-Experimente. Nimm lieber die Zahlen aus dem 
Datenblatt und halte sie ein.

>ich werde als treiber und interface die baureihe 74247 nehmen, welche
>art (ls, hct, f, ...) werde ich noch entscheiden, aber ls scheint
>auszureichen.

Warum solche Stromfresser? Nimm HC.

AVR-Tutorial: Schieberegister

>damit kann ich mit einem byte einen Block (sprich 8:8)speichern, weil
>der 74247 ein bcd-to-7segment decoder ist und ich pro block also nur 4
>bit brauche und damit mit ca. 50 byte display RAM auskommen würde.

Das ist das Kleinste aller Probleme. Ein ATmega8 hat 1kB RAM. Ich würde 
die Segmente lieber direkt ansteuern, mit einem 74HC595 pro Anzeige und 
den Dekoder in Software verlegen. Dann bist du flexibler bei der Anzeige 
und kannst in grenzen auch Buchstaben und Sonderzeigen anzeigen. Z.B. 
HELP ;-)

>Rotfilter wird noch bald besorgt.

Teste das VORHER an EINEM Segment, ehe du Mittel und Energie im grossen 
Masstab verschwendest. Sowas nennt man Prototyp bzw. Proove of concept.

MfG
Falk

Autor: maddin (Gast)
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hallo,

soetwas habe ich zu schulzeiten auch mal gebaut, aber nicht so groß wie 
deine!

gruß,
m.

Autor: maddin (Gast)
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die leds!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  maddin (Gast)

>die leds!

Und jetzt schreibst du ein Buch. "Der sich den Wolf lötet". ;-)
Gabs keine grösseren LEDs?

MfG
Falk

Autor: maddin (Gast)
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hey falk,

das ist '97 rum gewesen... fast 2000 leds, die viel geld kosteten, aber 
der ehrgeiz reichte :-)damals kam nur 5mm in frage.

ich glaube heute würde ich alles, aber auch alles an dem ding komplett 
anders machen :-) ist denke ich ein gutes zeichen!

gruß,
m.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ maddin (Gast)

>das ist '97 rum gewesen... fast 2000 leds, die viel geld kosteten, aber
>der ehrgeiz reichte :-)damals kam nur 5mm in frage.

Das erklärt die Sache.

>ich glaube heute würde ich alles, aber auch alles an dem ding komplett
>anders machen :-) ist denke ich ein gutes zeichen!

;-)

MfG
Falk

Autor: maddin (Gast)
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>>Das erklärt die Sache.

logisch!

:-)

m.

Autor: Hannes (Gast)
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@ Falk

an schieberegister habe ich auch schon gedacht, cplds werde ich 
wahrscheinlich wirklich sein lassen.
ein EIN-Mann-Projekt mit Projektleiter.. ich musste so grinsen :)

das mit dem testen und experimente :D
ich habs natürlich vorher nachgesehen... 24 mA pPin ist recommended 
spec. beim ls.

naja mir war der ls nur eingefallen, weil der schlicht und günstig ist 
und wenn ich mich nicht irre hat der hc nicht so einen hohen 
störabstand.. (*halbweißheiten-in-die-welt-setz)
wie dem auch sei, ich gucke auf alle fälle nochmal nach und teste das 
dann ausgiebig an dem exemplar (rotfilter usw)

ich habe auhc überlegt, den decoder auf sw zu verlegen, das würde aber 
bedeuten, dass ich die doppelte anzahl an schieberegistern brauche 
zusätzlich zu knapp 100 stck treibern. muss ich mir aber nochmal durch 
den kopf gehen lassen - i mean sonderzeichen brauche ich nicht as well 
as buchstaben, weil eh ein display fürs benutzerinterface kommt und das 
publikum kann von mir aus auch analphabetisch sein und soll es trotzdem 
lesen können :P

@maddin: beeindruckend! wieviel watt hast du damals bereitstellen 
müssen, damit alles so leuchtet? würde mich mal interessieren. - wie 
lang haste an dem teil gesessen?

@Helmut:
danke für den Tipp!
daran habe ich bis jetzt gar nicht gedacht, aber jetzt wo du es sagst, 
spec sagt schwankungen zwischen 30 bis 100 mcd voraus .. -.-

gruß,
Hannes

Autor: Hannes (Gast)
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so, derweil hat sich viel getan, das projekt geht seinen gang.
auf jeden fall modular, um den überblick zu behalten.
es wird 30 einfache anzeigemodule geben (16 derzeit gerfertigt) mit 
jeweils 7segm * 5 LEDs in Reihe an 12V mit vorwiderstand und ULN2803 
Darlington treiber sowie pro board 2 schieberegister, mit denen ich dann 
per CLK / DTA die daten im 16 bit format rüberschiebe und auch den 
doppelpunkt damit steuern kann. genau genommen sind nur 15 treiber 
drauf, ein ULN2803 und ein ULN2003, ein bit in der 
schieberegister-gondel ist dann ungenutzt, don't care.
ich mache die anbindung der anzeigemodule an den verteiler mittels rj45 
und sftp patchkabeln. hat den vorteil, dass alles gegen masse geschirmt 
ist und ich mir über die signale nicht allzugroße sorgen machen muss.das 
netzteil ist ein 25A peak - 12Vnetzteil, das müsste den Leistungshunger 
ertragen können.für die Verteilaufgaben nutze ich den PIC16f877 vlt 
etwas overkill weil er viel kann was nicht gebracuht wird aber die pins 
sind bis auf 2-3 ausgelastet, und der war grad günstig bei reichelt.

als LEDs verwende ich die bernsteinern LAT68B, die direkter 
sonneneinstrahlung ohne probleme stand halten können. 30mA referenz, 
maximal 50mA dauerstrom, wenn mal ein bisschen wärme braucht :P

das projekt ging vor allem durch die 3K5 Leds schon alleine in die höhe, 
560 euro kamen sie.
dazu "kleinmaterial" à la platinen 30x (euro) plus n paar andere 
formate, ätze, RJ45 buchsen bzw. 8er buchsenleisten, rj45 kabel und das 
nt selbst.
bin so um die 900 öcken angelangt

am liebsten hätte ich noch professionelle platinenherstellung genommen, 
das wäre aber alleine durch den mehr preis von 300 +++ euro zu 
genehmigen, vor allem die vor-kleinserie-prototypen hätte ich noch 
gebraucht, bevor ein gutes layout rauskommt.

die modulplatten haben durch rj45 8 anschlüsse, davon 2 +12V 2 GND 1 /OE 
für PWM regelung 1 CLK und 1 DTA sowie 1 +5V sowie schirmung GND.
Reset sowie die 2. CLK leitung für die latches im SIPO hab ich 
ausgelassen bzw. intern sinnvoll verbunden, weil sie nicht direkt 
gebraucht werden. ob das gut ist, darüber lässt sich streiten, ich 
wollte allerdings 2 leitungen des kabels jeweils für die stromversorgung 
haben, um innenwiderstand der leitung wirklich vernachlässigbar klein zu 
halten und sicherheit zu haben.

der PIC hat 2 PWM ausgänge, die ich sogleich mit jeweils 8 ports -> 8 
anzeigemodule beschaltet habe, die +5V kommen jeweils vom verteilerboard 
mit 7805 und 1mF elko  als spannungsstabi 12v seitig.
jedes modul hat noch eine klitzkleine kapazität von 100µF mit drauf, 
aber in anbetracht von 450 mA vielleicht fraglich.

soweit das hierzu,
greetz
Hannes

Autor: Hannes (Gast)
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achso, nochetwas, bei 30 Platinen wird es nicht bleiben, das ist laut 
dem layout was oben irgendwo als anhang umherschwirrt, nur der linke 
teil. dazu kommen noch 6 boards mit 18:18 anzeige und die platzierung 
als einzelziffer sowie als übersichtsmodul stand 88:88 Team 8- Team 8 
nächstes Teampaar 8-8..
also es wird auf 3 verteiler hinauslaufen, dazu noch das steuermodul mit 
display (pollin lässt grüßen, funktioniert aber zuverlässig!) und rs232 
als datenübertragung über sftp (was sonst, einmal rj45 immer rj45)

als tipp: ich habe wirklich nur bei pollin günstige rj45 buchsen mit 
schirmung ohne leds gefunden für 25c wenn ich nicht lüge. die sind zwar 
im smd format, aber einfach als print gebogen und ne eagle lib dazu 
gemacht und fertig ist der modularanschluss.
ne 8er buchse ist bei selbigem versender übrigens auch am billigsten zu 
finden imho afaik usw aber funktioniert auch zuverlässig.

g

greetz
Hannes

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ich kann dir aus eigener Erfahrungsagen das es auch mit einer 
Konstantspannungsquelle geht.

Die LED könnte ja durch äußere Einflüsse ihre Stromaufnahme bei einer 
Konstanten Spannung verändern. z.B. durch Temperaturerhöhung also 
angenommen die Temperatur an der LED wechselt von 20° auf 40° und die 
Stromaufnahme würde von 20mA auf 25mA steigen. Wenn da aber ein 
Widerstand angebracht ist erhöht sich durch die höhere Stromaufnahme 
auch der Spannungsabfall wodurch die Stromaufnahme wieder absinkt bzw. 
sich einpendelt und nicht weiter steigen kann.

Bei der Konstantspannungsquelle ohne Widerstand hat man das aber nicht, 
wenn man aber mit seiner Spannng soweit zurückgeht das die Toleranzen 
hoch genug sind passiert nichts. Angenommen die LEDs sind auf 30mA 
spezifiziert und werden nur mit einer so niedrigeren Spannung betrieben 
das nur 20mA fließen dann sind die Reserven sehr groß der Strom könnte 
bei einer Temperaturerhöhung vielleicht um wenige mA steigen wird aber 
niemals die 30mA übersteigen so das die LEDS einen Schaden nehmen.

Ein anderes Problem gibt es an einer ungeregelten Spannungsquelle. Ein 
3V/100mA Trafo hat eine viel höhere Leerlaufspannung z.B. 4,5V. Eine 
3V/20mA LED würde hier also sofort abrauchen. Wenn man aber 5 LED 
parallel nimmt geht es, da die hier die Belastung des Trafos die 
Spannung auf etwa 3V lassen. Wenn man man jetzt aber wieder eine LED 
abklemmt steigt die Spannung durch die geringere Belastung des Trafos 
wieder etwas an was dann für eine LED zuviel des guten ist und sie 
raucht ab, wodurch die Spannung wiederum steigt und wieder eine LED sich 
verabschiedet usw. bis alle LED kaputt sind.

Und ich finde hiermit haben die meisten Leute ihre Probleme gehat 
weshalb es immer heißt "es geht nicht".

Autor: Hannes (Gast)
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das problem lag meines erachtens nicht an geht nicht, (als ich das 
nochmal überdacht habe) sondern an zu aufwendig / teuer.
anstatt eines treibers hätte dann pro segment eine eigene 
konstantstromquelle haben ...und das im faktor 7*2*40. (angenähert)

ich habe selbst schon an 9 v eine 20mA led betrieben, gibt auch 
schaltungen an 220 V die das ähnlich machen, ( glaube ich, kann mich 
natürlich auch irren).. vlt tut das der led nicht gut, aber das was an 
der led abfällt waren dann tatsächlich nur die entsprechende spannung, 
der rest ging glaube ich auf die konstantstromsenke imho.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Schon wieder einer der meint man koennte auf Vorwiderstaende bei LEDs 
verzichten:

Berechnen wir mal wie sich der LED Strom bei einer Spannungs erhoehung 
an einer LED von 1.6 nach 1.7V erhoeht.

Der Strom durch eine Diode laesst sich nach folgender Formel berechnen:

Id = Is * (exp(Uak/Ut) - 1)

darin ist

Id der Strom durch die Diode
Is der Sperrstrom durch die Diode
Uak die Spannung an der Diode
Ut die sogenannte Temperaturspannung ca. 25mV bei Raumtemperatur

Setzen wir jetzt die beiden Diodenstroeme ins Verhaeltnis:

Id2   Is * (exp(Uak2/Ut)-1)
--- = ---------------------
Id1   Is * (exp(Uak1/Ut)-1)

nach kuerzen von Is und unter der annahme das exp(Uak/Ut) > 1 ist 
erhalten wir:

Id2   exp(Uak2/Ut)
--- = ------------ = exp((Uak2-Uak1)/Ut)
Id1   exp(Uak1/Ut)

ergibt bei einer Flussspannungsaenderung von nur 100mV eine Theoretische 
Stromaenderung von 54.5 fach.

Das die bei realen Dioden nicht so stark ist haengt mit den 
Bahnwiderstaenden auf dem Diodenchip zusammen.

Aber man sieht hier deutlich das auch kleinste Spannungsaenderungen sehr 
grosse Stromaenderung an der Diode hervorrufen. Folge daraus so genau 
kann man ein Netzteil gar nicht einstellen um den Strom einigermassen 
stabil zu halten. Die einzige Loesung dafuer ist den Strom zu begrenzen 
sei es durch Vorwiderstaende oder Konstantstromquellen.

Gruss Helmi

Autor: Thomas O. (kosmos)
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/ergibt bei einer Flussspannungsaenderung von nur 100mV eine 
theoretische Stromaenderung von 54.5 fach/

Da sieht man wie weit Theorie von der Praxis entfernt ist. Wenn man die 
Spannung konstant halten kann und sich das Temperaturverhalten der LEDs 
anschaut funktioniert es auch ohne Widerstand für jede LED, ich 
praktiziere es im Moment für eine LED Leiste mit 50 weißen LEDs wo ich 
jede getrennt ansteuere. Da die Spannungsquelle aber etwas schwach ist 
und alle LEDs leuchten Fällt sie auch mal von 3,3V auf 3V ab, geht aber 
auch ohne Last nei über 3,3V. Die LEDs sind aber für 2,8-3,6V geeigent.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Da du ja im Kreis immer noch irgendwelche Ohmischen Widerstände liegen 
hast ist der Stromanstieg nicht so stark. Aber trozdem hat jede Diode 
eine exponentielle Kennlinie wo kleine Spannungsänderungen grosse 
Stromänderungen hervorufen wenn auch nicht 54 fach was ja nur ein 
Theoretischer Wert darstellt. So gesehen hat eine LED keine 
Betriebsspannung wie eine Glühlampe sondern einen Betriebsstrom und den 
gilt es zu begrenzen.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ich habe im Kreis keine Widerstände es sei den du zählst die paar mOhm 
der Zuleitung und der Leiterbahnen mit. Auf meiner Platine sind nur 135 
LEDs parallel drauf, die bei meiner niedrigen Spannung 3,5A ziehen 
zusätzlich habe ich noch  2 x 1,3 Watt 3,6V Z-Dioden ohne Widerstand 
drin falls das ganze mal an ein ungeregeltes Steckernetzteil angeklemmt 
wird das eine deutlich höhere Leerlaufspannung aufweist, aber wie gesagt 
kleine Steckernetzteile mit diesem Strom sind eher selten zu finden.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Rückseite

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Thomas O. (kosmos)

>ich habe im Kreis keine Widerstände

Doch, IN den LEDs. Schau dir mal die Strom-Spannungsverläufe im 
Datenblatt an, die sind nur schwach exonentiell. ISt aber dennoch 
schlechte Praxis, LEDS ohne Vorwiderstand oder Stromquelle zu betreiben. 
Das geht in Einzelfällen, aber in Grosserien geht das schief. Und das 
trifft dann auch Hobbybastler, wenn man wieder einer angeheult kommt 
weil er seine teuen LEDs getoastet hat.

>der Zuleitung und der Leiterbahnen mit. Auf meiner Platine sind nur 135
>LEDs parallel drauf,

Aua!

> die bei meiner niedrigen Spannung 3,5A ziehen.

Hoffentlich ist die Spannung gut stabilisiert.

>zusätzlich habe ich noch  2 x 1,3 Watt 3,6V Z-Dioden ohne Widerstand
>drin falls das ganze mal an ein ungeregeltes Steckernetzteil angeklemmt
>wird das eine deutlich höhere Leerlaufspannung aufweist, aber wie gesagt

Noch grösseres AUA!

MfG
Falk

Autor: Thomas O. (kosmos)
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AUA! nur wenn man nicht weiß was man tut. Ich werde da sicherlich kein 
13,8V/10A Netzteil dranklemmen um die Z-Dioden zu braten, und die Dioden 
aufblitzen zu lassen. Mein Netzteil ist stabilisiert die Spannung 
wunderprächtig also keinerlei Probleme. Und bei der niedrigen Spannung 
könnte man auch mit der Zunge dran lecken wenn man mag.

Bei einer Anwendung mit 2000 LED wäre der erforderliche Strom dann aber 
etwas hoch da sollten dann schon mehrere LEDs in Reihe.

Es bleibt natürlich jedem selbst überlassen wieviel Zeit und Geld er in 
Schutzmaßnahmen steckt bzw. welche Schutzmaßnahmen er umbedingt 
benötigt, ich wollte nur zeigen das man auch mit einer Konstantspannung 
zurechtkommt und sich auch einige (Löt-)Arbeit sparen kann, wenn man 
nicht an die Leistungsgrenzen der LEDs geht so das sie auch bei 
Temperaturänderung innerhalb der Spezifikationen betrieben werden.

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