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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ansteuerung von 80 LEDs mit PWM


Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Hallo zusammen,

gemäß dem Thread Beitrag "Hardware-PWM mit Bascom" in dem es 
primär um die Software ging, habe ich bei meinem Vorhaben noch ein paar 
Fragen zu der Schaltung.

Vorhanden ist eine Wolke aus Holz, in dieser sind etwa 80 Löcher in 
denen mal eine Lichterkette steckte. Da diese defekt war und schon vor 
einiger Zeit entfernt wurde, möchte ich gerne LEDs in die Löcher bauen 
und diese ähnlich einem Sternenhimmel blinken/faden lassen. Ich habe 
mich nun für 5 PWM-Kanäle á 16 LEDs entschieden. Die LEDs wollte ich mit 
12V betreiben, eine PWM-Gruppe soll dabei aus 4x 4 LEDs in Reihe 
bestehen. Im Plan habe ich das ganze einmal für einen Kanal 
eingezeichnet. Geschaltet werden soll das ganze mit einem Transistor, 
und hier fangen meine Fragen an:

- reicht der BC547C aus? Ein Bekannter meine, er könnte reichen, da ja 
keine konstanten Ströme.
- brauch ich einen Basiswiderstand? Wenn ja, wie dimensionier ich 
diesen?
- brauchen die Transistoren einen Kühlkörper?
- Den Vorwiderstand der LED-Ketten habe ich auf 180 Ohm berechnet (die 
220 Ohm im Plan sind falsch). Sollte ich diesen nicht kleiner machen, da 
ja gepulst wird?
- Braucht der 78l05 noch irgendetwas drumherum? Im Datenblatt steht dass 
er sonst keine Bauteile benötigt, in der Beispielschaltung ist er 
allerdings mit Cs drin.
- Muss er gekühlt werden, bei der geringen Stromaufnahme von µC und Ts?

Danke für eure Tipps, Gruß
Dominique Görsch

Autor: Axel (Gast)
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- reicht der BC547C aus? Ein Bekannter meine, er könnte reichen, da ja
keine konstanten Ströme.

reicht aus

- brauch ich einen Basiswiderstand? Wenn ja, wie dimensionier ich
diesen?

Ja, ca. 1K.  Dimensioniert über die Stromverstärkung lt Datenblatt.

- brauchen die Transistoren einen Kühlkörper?

Nein, wird in die Sättigung gesteuert


- Den Vorwiderstand der LED-Ketten habe ich auf 180 Ohm berechnet (die
220 Ohm im Plan sind falsch). Sollte ich diesen nicht kleiner machen, da
ja gepulst wird?

Nein, ist Deine Sicherheit bei Programmfehlern. Kannst schließlich die 
PWM auf 100% stellen.


- Braucht der 78l05 noch irgendetwas drumherum? Im Datenblatt steht dass
er sonst keine Bauteile benötigt, in der Beispielschaltung ist er
allerdings mit Cs drin.

Dei Kondensatoren müssen sein!!!


- Muss er gekühlt werden, bei der geringen Stromaufnahme von µC und Ts?

Nein.


Axel

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Super, Danke.

Autor: ??? (Gast)
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> Sternenhimmel

also weiße Leuchtdioden,  dann gibt es noch die Frage, ob der Strom auch 
reicht für eine gefällige Helligkeit. Die Spannung für weiße LEDs liegt 
über 3 Volt, weswegen die 12V nicht genügen.

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Axel wrote:
> Dei Kondensatoren müssen sein!!!

Irgendwie blick ich da nicht durch. Was müssen das für Cs sein? Ich habe 
an meinen µC bisher immer 100nF Kerko genommen (Reichelt KERKO 100N). 
330nF (0,33µF) finde ich dort aber garnicht als Kerko, nur als Tantal 
oder Folien-C. Was nimmt man denn nun bei dem Spannungsregler? Gibts 
irgendwo ne Seite mit Infos, welcher C wann und wo verwendet wird?

Danke und Gruß
Dominique Görsch

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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??? wrote:
>> Sternenhimmel
>
> also weiße Leuchtdioden

Nein, simple 5mm LowCost gelb.

Autor: ohno (Gast)
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Normalerweise Bauart des C unkritisch.

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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So hab den Plan nun mal angepasst. Alles so ok? Sollten an Reset auch 
100nF?

//EDIT: Werte für zwei Cs fehlen im Plan:
C3: 0,33µF
C4: 0,1µF

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Wollte mich nur noch kurz bei allen bedanken, die mitgeholfen haben. Die 
Wolkenlampe mit Sternenhimmel funkelt bestens. Sie hängt seit soeben an 
der Decke im Kinderzimmer und erfreut meinen Sohn. Für alle 
interessierten anbei noch der finale Schaltplan. Bei Interesse kann ich 
den (Basic-) Code auch noch posten, der ist allerdings nicht so wirklich 
schön. :)

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Nicolas K. (nico33hh)
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Hallo Dominique,

hast Du ein Foto von dem fertigen Produkt und wie hast Du die LEDs 
verteilt?
Das Programm würde mich schon mal interessieren - so aus reiner 
Neugierde...

Schönen Gruß -

  Nico  :o)

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Das Verteilen hab ich mit meinem Sohn zusammen gemacht. Die Löcher waren 
ja schon vorhanden und ich wollte die LEDs halbwegs zufällig verteilen. 
Also hab ich mir vier Filzstifte in unterschiedlicher Farbe geschnappt 
und Ben gesagt er soll sich einen Stift aussuchen und damit um vier 
Löcher einen Kreis machen, aber die gleichen Farben dürfen nicht 
nebeneinander liegen. Das ganze dann viermal mit einer Farbe (bis 16 
zählen geht noch ned g). Danach eine andere Farbe... usw. Am Ende 
blieben 15 Löcher übrig (es waren nur 79, nicht 80). Ich hab dann 
ebenfalls mit dem farbigen Stift 4 Löcher gleicher Farbe miteinander 
verbunden um eine halbwegs sinnvolle Verdrahtung ohne unnötig lange 
Leitungswege zu finden.

Foto hängt an.
Video unter http://crap.dgoersch.info/wolke.avi.
Source unter http://crap.dgoersch.info/wolke.bas.

Gruß
Dominique Görsch

PS: Wie schon erwähnt, der Code ist verbesserungswürdig aber 
funktioniert.

Autor: Nicolas K. (nico33hh)
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Hey Dominique,

super Teil, Deine Wolke!

Ein Bild von der Rückseite wäre jetzt mal interessant gewesen, aber laß 
das Teil lieber an der Decke... ;-)

Vielleicht hätte ich die Übergänge noch etwas weicher gestaltet, aber so 
an sich ist das echt klasse!

Dann grüß Ben mal unbekannterweise von mir und sag ihm, daß er stolz auf 
sein Papa sein kann!  ;-)

Schönen Gruß -

  Nico  :o)


P.S.: Sieht man eigentlich vom Mond und der Sonne eine Veränderung in 
der Helligkeit? Im Video seh ich das nicht...

Autor: Der echte Gast (Gast)
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Sehr schön umgesetzt, ich hätte mich sehr drüber gefreut wenn mir jemand 
so etwas gebaut hätte.

Als einzige Verbesserung würde ich mit der Helligkeit nie auf 0 gehen 
und die Übergänge etwas lansamer und ineinander fließender gestalten, 
sodass es mehr "funkelt". Aber wie gesagt, das wäre nur etwas was ich 
für mich umsetzen würde, ich finde es so auch schon super!

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Nicolas K. wrote:
> Ein Bild von der Rückseite wäre jetzt mal interessant gewesen, aber laß
> das Teil lieber an der Decke... ;-)

Liefer ich morgen (ähm später) gerne nach. Ist aber recht 
unspektakuläres buntes Kabelchaos ;)

> Vielleicht hätte ich die Übergänge noch etwas weicher gestaltet, aber so
> an sich ist das echt klasse!

Auf dem Eval-Board sahen die deutlich weicher aus, die Transistoren 
scheinen erst einiges später durchzuschalten als die einzelnen LEDs die 
ich zum Testen direkt am Port hatte anfangen zui leuchten. Ich denke ich 
werde das Programm aber eh noch umschreiben, so dass immer alle ganz 
schwach an sind und halt dann durch die PWM-Gruppen kurz auf hell und 
dann wieder auf schwach an. Durch das Wegfallen des zustands "aus" 
sollte das Bild einiges ruhiger werden.

> P.S.: Sieht man eigentlich vom Mond und der Sonne eine Veränderung in
> der Helligkeit? Im Video seh ich das nicht...

Nein die werden auch nicht gefadet. Nutze hier PWM lediglich auf einem 
fixen Wert zur Helligkeitsanpassung untereinander:
'Plastikfiguren auf festen Wert
Pwm_sonne = 200
Pwm_mond = 100
Und da sie vom Portpin direkt gespeist werden sind sie auch unabhängig 
von der leicht schwankenden 12V-Schiene, lassen allerdings den 78l05 
schon etwas warm werden.

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Dominique Görsch wrote:
> Nicolas K. wrote:
>> Ein Bild von der Rückseite wäre jetzt mal interessant gewesen, aber laß
>> das Teil lieber an der Decke... ;-)
>
> Liefer ich morgen (ähm später) gerne nach. Ist aber recht
> unspektakuläres buntes Kabelchaos ;)

Hiermit passiert. Bissl unglücklich, dass die 230V-Versorgung für die 
Halogenspots direkt auf der Platine lag, ist mir aber auch gerade erst 
aufgefallen. Hatte nach dem Aufhängen da nimmer draufgeschaut. Der bunte 
Heißkleber hat keinen besonderen Sinn, war grad einfach zur Hand. ;)

Autor: Nicolas K. (nico33hh)
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Bis auf das Kabel... ...nicht übel! ;-)

Wie groß kann man sich das Teil vorstellen?

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Nicolas K. wrote:
> Wie groß kann man sich das Teil vorstellen?
Ich würd grob 1,80m x 1,00m schätzen.

Das Ding wurde von meinem Schwiegervater gesägt, gebohrt, lackiert und 
mit einer Lichterkette versehen. Da es an der Decke hängend die normale 
Zimmerlampe ja abdecken würde, habe ich die vier Halogenspots an die 
Ecken gesetzt. Das ganze hing in unserer letzte Wohnung lange an der 
Decke, Lichterkette und Halogenspots getrennt über eine Serienschaltung 
schaltbar. Nach und nach sind die Birnen der Lichterkette gestorben, ich 
vermute weil die Wärme nicht richtig abtransportiert werden konnte 
(ringsherum das Holz/Bohrloch und oben die Fassung). Beim Umzug hab ich 
dann die Lichterkette ganz entsorgt und das Ding erstmal nur mit den 
Halogenspots aufgehängt. Irgendwann kam mir die Idee mit den LEDs und 
habe sie dann auch recht schnell umgesetzt. Leider war im jetzigen 
Zimmer keine Serienschaltung vorhanden, aber glücklicher Weise eine 
freie Ader von Schalter- zu Verteilerdose vorhanden. Hab dann die 
Serienschaltung auf Kosten des PE nachgerüstet und die Halogenspots 
"klassisch genullt" (ge'PEN'nt - PE mit auf N). Geschaltet wird 
natürlich der Außenleiter (was vor meinem Umrüsten nicht der Fall war).

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Wurde gerade darauf aufmerksam gemacht, dass das Video nichtmehr 
verfügbar ist. Sorry, ich habe meinen Webspace mal aufgeräumt, das 
Projekt befindet sich nun in meinem frisch angelegten Projekte-Wiki 
unter http://projekte.dgoersch.info/avr/wolke.

Danke an Uli für die Info.

Autor: Loschka (Gast)
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Grüße!

Mich würde mal interessieren mit welchen Programm der Schaltplan 
erstellt wurde?

Autor: Mathias O. (m-obi)
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mit Eagle

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Richtig.

Autor: astrowolf (Gast)
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hallo danke für netten tipp...
habe auch erfahrung und iden ruf an ++ astrowolf007@aim.com +++
bauteile + bausätze und viel spass +++

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