Hi, ich muss für mein Studium einen LED Würfel zusammenbauen und brauche Hilfe. Ich möchte es mit dem Rasbery Pi steuern können und die Größe soll 5x5x5 sein. Ich habe bereits die LED's zusammen gelötet. Für mein projekt verwende ich 5 Transistoren (bd241), und die 74HC595. Dabei verwende ich auch 125 3mm LED's mit einem Verbrauch von 3 bis 3.2 V. Kann mir jemand sagen, ob ich alles richtig bestellt habe und wie ich das alles mit dem Rasbery Pi steuern kann.
PS: Was für einen Netzteil bräuchte ich in meinem Fall?
Vielen Dank im Voraus und entschuldigt ihr mich für die blöden Fragen aber ich habe es noch nie zuvor gemacht
Für mein projekt verwende ich 5 Transistoren (bd241), und die 74HC595.
Aha. Und was machen diese Transistoren und das 8 Bit Schieberegister?
und wie ich das alles mit dem Rasbery Pi steuern kann.
Du brauchst grundsätzlich verschiedene "Module", welche du separat konzipieren kannst:
ein Erfassungs-Modul, bei dem du ein darzustellendes Muster "eingeben" kannst, und welches dieses Muster in geeigneter Form hinterlegst
Ein "Aufbereitungsmodul", welches das darzustellende Muster in einen Bildspeicher abbildet
ein (autonomes) "Darstellungs" Modul, welches die darzustellenden Dinge regelmäßig aus dem Bildspeicher holt, und die IO Ports so ansteuert, dass dieses Muster an die "richtige" LEDs gelangt
Da du nur 5 Zeilen multiplext verteilt sich der Strom auf 1.8mA pro LED. Die BD241 schalten 225mA problemlos, mehr muss das Netzteil auch nicht bringen, aber eine 3mm LED ist mit 1.8mA recht dunkel, zudem strahlt sie bevorzugt in eine Richtung.
Es wäre wohl schlauer gewesen, du hättest effektive SMD LED gekauft mit 180 Grad Abstrahlwinkel, davon 2 Rücken an Rücken gelötet für Rundumstrahler, 2 CAT4016 oder ähnliche 100mA Konstantstromtreiber gekauft und ein 2.5A Netzteil ausreichender Spannung für die Reihenschaltung von 2.
Damit man nicht nur im dunklen Kämmerlein von vorne was sieht.
Die Software ist übrigens der weit grössere Aufwand, die meisten haben nach ein paar Blinkeffekten keine Lust mehr, beeindruckende Animationen zu erfinden (z.B. Delphine die auf Wasser springen in 3d, braucht aber ein paar tausend mehr LED in bunt, in China bei manch einer Mall zu sehen, hier ist man zu faul und zu geizig dafür).
Viel wichtiger ist die Frage, mit wie viel Strom du die LEDs betreiben wirst.
Wenn das z.B. 125 mal 0,01 A (im Mittel) sind, dann muss das Netzteil 1,25 A liefern, zuzüglich dem was deine Schaltung sonst noch so braucht. Schaltnetzteile arbeit typischerweise bei mittlerer Last am effizientesten, da wäre dann ein Netzteil mit etwa 3 Ampere gut.
Solange nur eine LED gleichzeitig leuchten soll ist das noch überschaubar. Wenn er damit aber eine schöne Animation machen will, die eigentlich wahlfreien Zugriff auf alle LEDs erfordert, wir es damit verdammt kompliziert.
Bei einem Tastgrad von 132:1, wie oben genannt, ist eh die Frage, was
man von den LEDs noch sieht.
Rein Theoretisch können auch beim Charlieplexing mehrere LEDs gleichzeitig leuchten. Dann ist es nicht ganz so dunkel. Aber das stelle ich mir verdammt kompliziert vor.
Rein Theoretisch können auch beim Charlieplexing mehrere LEDs
gleichzeitig leuchten. Dann ist es nicht ganz so dunkel. Aber das stelle
ich mir verdammt kompliziert vor.
Es gibt dafür spezielle ICs, die übernehmen alles. Z.B. der MAX6951 kann über 9 Anschlüsse 8 Digits oder 64 LEDs treiben.
Bei nur 5x5x5 LEDs soll es doch vermutlich so funktionieren:
Die High-Side der 25 LEDs einer Ebene werden alle jeweils über einen Pin am 74HC595 geschaltet. Die High-Side der LEDs jeder Ebene sind von oben nach unten durchverbunden.
Die Low-Side der LEDs einer Ebene sind ebenfalls miteinander verbunden und werden pro Ebene über einen BD241 geschaltet. Dafür hätte man zwar besser einen N-Kanal Mosfet genommen aber mit dem BD241 müsste es ja grundsätzlich auch funktionieren (0.7V Spannungsabfall zwischen Basis-Emitter mit einberechnen), die Stromverstärkung von dem ist ja eher nicht so toll, also kann man max. ca. 500mA schalten.
Ich würde das ganze mit ca. 10mA pro LED berechnen.
Also haben wir für die Vorwiderstände für die LED-Zweige:
(5V - 3.2V - 0.7V) / 0.01A == 110 Ohm
Also 100 Ohm in Serie an jedem HC595 Ausgangspin sollten es tun.
PS: Dem BD241 auch noch einen passenden Basiswiderstand spendieren, je nachdem ob er mit 3.3V oder 5V angesteuert wird.
Ich entschuldige mich jetzt schon für die blöde Erklärung aber ich mache zum ersten Mal sowas, deswegen weiß ich nicht recht viel was ich beschreiben soll aber ich versuche es mal.
ich habe ein 5x5x5 cube zusammen gebaut und möchte es mit dem Raspberry pi 3b steuern. Ich habedafür 5 Transistoren (bd241c) und 5 IC (74hc595n) verwendet. Ich habe bei jedem IC 5 Ausgänge zu den LED's und von den Kathoden habe ich 5 Layers zu den Transistoren gemacht.
Ich weiß es nicht, ob ich alles richtig gemacht habe aber:
Ich habe am Ende 12 Kabeln. 2 Ground( einen von den Transistoren und einen von den ICs) 5 Kabeln(als layers von den Transistoren) und 5 Kabeln von den ICs( einen VCC, Q0, Ds, OE und STCP [ich habe auch die SHCP, MR und Q7S miteinander gelötet und das als Ground genannt<<< Keine Ahnung ob das richtig ist aber so habe ich es im Internetgefunden>>>]).
Mein Problem besteht darin, dass ich nicht weiß was und wo hinkommen soll. Ich nutze bei der Raspberry Pi noch eine GPIO Extension Board.
Ich habe bereits die LED's zusammen gelötet.
Kann mir jemand sagen, ob ich alles richtig bestellt habe und wie ich
das alles mit dem Rasbery Pi steuern kann.
Ihr habt den armen Studenten mit Euren Antworten derart verschreckt, dass er einen Fingerkrampf bekommen hat und seine Tastatur nicht mehr bedienen kann.
"damals" war vor 3 Tagen! Und deine neue Fragestellung ist kein Stück weiter, als die vorherige. Beantworte in dem anderen Thread mal die Frage nach dem Schaltplan.
ich habe auch die SHCP, MR und Q7S miteinander gelötet und das als
Ground genannt<<< Keine Ahnung ob das richtig ist aber so habe ich es im
Internetgefunden>>>
MR an GND ist ungeschickt weil das Schieberegister damit ständig gelöscht bleibt.
SHCP an GND ist ungeschickt weil das Display damit flimmert.
Q7S an GND ist ungeschickt weil das ein Ausgang ist der dabei kaputt geht.
Q7S des vorherigen 595 gehört an DS des nächsten 595.
Da deine BD241 NPN sind, können die Kathoden der LED alls an die BD241 Kollektoren, und die Basis über einen 220Ohm Widerstand schaltet dann die Plane ein. Dazu muss man
Ja gut, das geht halt so nicht, hast du auch nur EINE Zeile der Antworten gelesen, EIN Mal überlegt wierum der Strom durch die LEDs fliesst und EIN Mal das Pinout des 595 angeguckt ? Alle mit denselben Daten zu beschicken ist auch irgendwie blöd.
Bonusfrage: Was genau studierst du, und was ist das Ziel dieses
Projekts?
Sollt du nur "irgendwas zusammen/nachbauen?
Musst du das auch anschließend vorführen/erklären?
Ich studiere Informatik und muss etwas zusammen bauen und es mit einem Controller steuern. Das brauche ich für den Fach Elektronik und Mikrocontroller. Das Alles muss ich auch präsentieren, jedoch gibt es dort keine Vorgaben und es eher locker sein sollte.
Ich habe meine Schaltung selbst gezeichnet, weil ich nicht so gut mit Sachen, wie EasyEDA zurecht komme.
Ihr habt den armen Studenten mit Euren Antworten derart verschreckt,
dass er einen Fingerkrampf bekommen hat und seine Tastatur nicht mehr
bedienen kann.
Alles gut, ich arbeite noch nebenbei und spare mir das Geld fürs Studium, deswegen kann ich nicht immer schnell antworten. Man muss nicht sein ganzes Leben Geld von den Eltern bekommen;)
Scheiße Michael, jetzt diskutieren wir in zwei Threads über technische
Details einer Schaltung. Du hast das verbockt!
Ich habe doch gesagt, dass ich hier mit dem Forum nicht so gut zurecht komme. Ja ich bin blöd aber man kann auch ein bisschen Verständnis dafür haben und nicht immer so arrogant sein. Niemand wird von Anfang an mit allen gut zurecht kommen aber es fühlt sich gut an wenn man am Anfang eine kleine Hilfe bekommt.
Ich habe die PINs falsh gezeichnet es soll andersrum sein. Also ich habe die LEDs mit den PINs durch den Resistoren verbunden und habe die Qb-f verwendet als Ausgänge. Also ich verbinde dann mein Adruino bzw Raspberry Pi mit den 595 Durch VCC, Qa, SER, OE und RCLK
Ich habe die PINs falsh gezeichnet es soll andersrum sein. Also ich habe
die LEDs mit den PINs durch den Resistoren verbunden und habe die Qb-f
verwendet als Ausgänge. Also ich verbinde dann mein Adruino bzw
Raspberry Pi
die (internationale) Sprache der Elektronik sind Schaltpläne. Eine Schaltung in Textform zu beschreiben, bedeutet immer Unklarheit und Nachfragen. Du versperrst dir selbst durch solche Unklarheiten die mögliche Hilfe von Menschen die dir shelfen wollen, weil sie eben KEINE Lust haben, sich durch dein gebrabbel hindurch zu denken.
-> Bitte zeichne deine Schltung so, wie du sie aufgebaut hast. "Pins falsch gezeichnet" etc. ist bzw. ersetzt KEIN Schaltplan.
Jetzt soll das Bild 100% dem entsprechen, was ich gemacht habe
Wenn das das ist, was du zusammen gelötet hast, dann kann es auf keinen Fall funktionieren. Grund: Alle deine LED sind verkehrt herum (in Sperr-Richtung) gezeichnet (oder auch verlötet). LED sind Dioden. durch keine deiner LED wird irgendein Strom fliessen.
Weiterhin: das sind jetzt 5 x 5 = 25 LED. Wie werden denn die 5 einzelnen Ebenen angesteuert, so dass du 5 x (5 x 5) LED im Zugriff hast?
aus dem Bild wirst nur du schlau. Falls du an Unterstützung von "anderen" interessiert bist, solltest du das so zeichnen, das auch andere es verstehen.
Falls du selber noch nicht gut in der Lage bist, ein Problem oder eine angedachte Lösung zu beschreiben und zu analysieren, dann solltest du daran arbeiten. Diese Fähigkeit wirst du in deinem späteren "echten" Berufsleben unbedingt brauchen.
Vielleicht erstmal mit was Simplerem anfangen: Bau doch einfach ein Knightrider-Lauflicht, da kannste 8 LEDs an dein Schieberegister anschliessen und fertsch.
Vielleicht erstmal mit was Simplerem anfangen: Bau doch einfach ein
Knightrider-Lauflicht, da kannste 8 LEDs an dein Schieberegister
anschliessen und fertsch.
Oder eine 2 dimensionale Led-Matrix:
2 Schieberegister und fettisch.
Dafür gibts auch gleich fertige Treiber-ICs wie HT16K33...
Oder eine 2 dimensionale Led-Matrix:
2 Schieberegister und fettisch.
also Mux mit einmal Zeile, einmal Spalte? Zeig bitte dazu mal den Schaltplan, wie du dir das vorstellst.
Und dann soll der TO mit der Matrix schon mal einfache oder "fancy" Muster implementieren? Da scheint mir der eindimensionale "Knight Rider" Ansatz wesentlich einfacher zu implementieren.
Dafür gibts auch gleich fertige Treiber-ICs wie HT16K33...
Hm, die Hardware-Auswahl der Schaltung ist ja schon teils vorgegeben. Da jetzt noch mal weiteres Zeugs zu bestellen, welches dem TO sein Ziel nur bedingt weiter bringt, halte ich für rausgeworfenes Geld&Zeit.
Da scheint mir der eindimensionale "Knight Rider" Ansatz wesentlich einfacher zu implementieren.
Ja ich bin blöd aber man kann auch ein bisschen Verständnis dafür haben
Habe ich doch, keine Sorge. Diese Beschwerde galt dem Michael, nicht dir.
Was deinen Schaltplan angeht, da sind alle LED falsch herum gezeichnet. Es liegt nicht darn, dass du Anode und Kathode nicht gekennzeichnet hast. Denn das hast du unmussverständlich getan, nur halt falsch herum.
In dem Plan scheinst du die unbenutzten Ausgänge der Schieberegister mit GND kurz zu schließen. Das würde ich nicht tun. Lass unbenutzte Ausgänge einfach unbenutz.
Im Gegensatz dazu darfst du unbenutzt Eingänge nicht unbeschaltet lassen. Sie reagieren sonst auf Radiowellen und andere zufällige elektrische Felder. Das betrifft hier den OE Eingang.
Wenn du die 5 Schieberegister wie gezeigt alle gleich ansteuerst, kommt hinten auch das gleiche heraus. Ich bin ziemlich sicher, dass du sie stattdessen entweder mit individuellen Daten, oder individuellem Takt ansteuern wolltest, oder dass du sie verketten wolltest um ein 40 Bit Schieberegister zu bilden.
Bei nur 5x5x5 LEDs soll es doch vermutlich so funktionieren:
Die High-Side der 25 LEDs einer Ebene werden alle jeweils über einen Pin
am 74HC595 geschaltet. Die High-Side der LEDs jeder Ebene sind von oben
nach unten durchverbunden.
Die Low-Side der LEDs einer Ebene sind ebenfalls miteinander verbunden
und werden pro Ebene über einen BD241 geschaltet. Dafür hätte man zwar
besser einen N-Kanal Mosfet genommen aber mit dem BD241 müsste es ja
grundsätzlich auch funktionieren (0.7V Spannungsabfall zwischen
Basis-Emitter mit einberechnen), die Stromverstärkung von dem ist ja
eher nicht so toll, also kann man max. ca. 500mA schalten.
genau das habe ich ja vor, ich habe mein Schaltplan nach dem Prinzip erstellt, jodoch weiß ich nicht, ob ich das jetzt endlich richtig habe.
Dafür hätte man zwar
besser einen N-Kanal Mosfet genommen
und einen anderen Transistor wählen, du findest sicher einen besseren in den Schaltplänen von LED Matrixsteuerungen...siehe auch Abschnitt MOSFETs im LED-Matrix Artikel.
Bei diesen Bipolartypen hast du wesentlich mehr Verluste und das hat zwei Nachteile: Du musst mit der Wärme irgendwo hin, und deine LED sind dunkler...
Wäre auch logisch, jedoch kann man das Netzteil einfach von der Steckdose entfernen:)
Ich habe ein Problem mit den ICs gehabt. Und zwar ich könnte leider nicht so gut durch mein Kabelchaos durchblicken und deswegen habe ich die DILs auf einer separaten Platte gelötet.
Die Software kommt aber noch. Ich bin gerade nun nicht mehr zuhause 😅
