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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichterkette mit einfacher Verkabelung


Autor: Oliver R. (superberti)
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Hallo,

ich frage mich schon seit einiger Zeit, wie eine brauchbare (und 
bezahlbare) Lichterkette mit LED-Einzelansteuerung aussehen könnte. Ich 
habe jetzt etliche Beiträge dazu gelesen und immer wieder ist die 
Verkabelung und das damit verbundene Kabelwirrwarr für mich 
inakzeptabel. Die LEDs sollten also wirklich in einer Kette hängen und 
nicht mit einzelnen Kabeln zu einem MC geführt werden.
Wie man es "richtig" macht kann man in der Dezember-Ausgabe der Elektor 
nachlesen: Pro (RGB)-LED ein eigener MC, der über ein serielles 
Protokoll mit einem Master redet. Das ist wohl das technische Optimum, 
aber die Kosten! Für 60 LEDs würde man so auf ca. 500€ kommen.
Daher die Frage: Geht es auch einfacher? Mir würde spontan z.B. die 
Methode einfallen, dass alle LEDs parallel geschaltet an einem Strang 
hängen würden, aber jeweils mit einem einfachen Schwingkreis davor. Wenn 
der Master jetzt die spezifische Resonanzfrequenz einer LED auf den Bus 
gibt, dann sollte nur diese Leuchten. Bei der gleichzeitigen Ansteuerung 
mehrerer LEDs müssen die Frequenzen sich dann überlagern.
Was meint ihr?

Gruß,

Oliver

Autor: Peter (Gast)
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also ein tiny13 kostet etwa 60cent, wenn wenn die LED nicht mehr als 
100mA braucht kann man sie direkt anschliessen. Noch ein paar 
kondendsatoren und das wars - wie kommt man da auf 500€. Oder ist dort 
die Arbeitszeit mit eingerechnet?

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Anstatt einem uC geht auch ein simples Schieberegister mit CLK, DATA, 
LATCH hat man immer drei leitungen. CLK und Latch gehen Parrallel Datain 
an Data out des Vorgängers...

Autor: Smarti (Gast)
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mhm... Läubi war schnller :)

aber ja, ich hätte auch gesagt Schieberegister zb. 74xx595

Schau dir mal das Projekt World Clock an. Diese Schaltung wäre 
eigentlich ganz zutreffend. Je nachdem was du für LEDs verwendetst 
kannst du die ULNs weglassen.

Die Schieberegister als SMD und schon ist das ganze schön klein...

Autor: Peter (Gast)
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je nach LED könnte die Stromversorgung ein Problem werden. Wenn es 
60Leds mit 3x40mA sind. Dann sind wir ja schon bei 7.2A. Da sollte man 
schon ein mindestens 1.5² legen damit der Spannungsabfall nicht so gross 
wird.

Autor: Smarti (Gast)
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@peter

multiplexen heißt das zauberwort. damit lassen sich dann die leds auch 
dimmen. aber da muss man dann schon noch ein wenig rechnen und 
hirnschmalz in die Software stecken...

Autor: Peter (Gast)
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@Smarti
willst du wirklich eine Frequenz die dann bei über 100kHz liegt auf eine 
mehere Meter lange lichterkette geben? Wie sieht das Signal dann an der 
letzen LED aus?

Autor: Oliver R. (superberti)
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Hi,

Peter schrieb:
> also ein tiny13 kostet etwa 60cent, wenn wenn die LED nicht mehr als
> 100mA braucht kann man sie direkt anschliessen. Noch ein paar
> kondendsatoren und das wars - wie kommt man da auf 500€. Oder ist dort
> die Arbeitszeit mit eingerechnet?

Ich habe nur die Preise aus dem Elektor-Webshop genommen, selbst machen 
ist sicher billiger. Aber 60 PCBs braucht man dann immer noch...

Gruß, Oliver

Autor: Peter (Gast)
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der Elektor-Webshop will ja alleine für die  Platine ohne Bauteile 
(Lichtmodul) € 2,75

Dann ist klar das du auf den Preis kommst. Wenn man die Platine selber 
macht sollte sich das ganze im 10cent bereich abspielen.

Autor: Oliver R. (superberti)
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Hi nochmal,

> Anstatt einem uC geht auch ein simples Schieberegister mit CLK, DATA,
> LATCH hat man immer drei leitungen. CLK und Latch gehen Parrallel Datain
> an Data out des Vorgängers...

Sehe ich das richtig, dass ich dann jeweils einen "Strauß" mit X LEDs 
pro Schieberegister habe und fünf Leitungen (+5V, CLK, DATA, Latch  und 
GND) zum Schieberegister? Wäre dann ja doch wieder erhebliches 
Kabelwirrwarr.
Das Projekt "World Clock" konnte ich hier nicht finden. Weiß jemand wo 
es das gibt?

Gruß,

Oliver

Autor: Smarti (Gast)
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ups tippfehler: Word Clock :D

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

ab ja das siehst du richtig du hast auf jeden fall die Steuerleitungen 
vom schieberegister... +1 mehr um den überlauf vom einen SR an das 
nächste weiter zu reichen...

Intelligente LEDs mit 1-Wire Bus gibt noch nicht ;)

Wobei mir da grad eine andere Möglichkeit einfällt. I²C I/O Baustein: 
PCF8574

Da hast dann nur noch 3 Leitungen...

LG Smarti

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Das ist doch quatsch, I2C braucht doch auch CLK+Daten, und die I2C 
Bausteine kosten mehr als ein einfacher uC.

Beim Schieberegister hat man halt auch eine Kette... zum uC gehen CLK, 
Din, Latch.
Von einem Modul zum nächsten gehen: CLK, Dout, Latch.

Gegenüber I2C gerade mal eine Leitung pro Segment mehr.

In Gewissen grenzen kannst du so belibig viele LEDs aneinaderketten, 
einfacher (und günstiger) wird man das wohl nicht hinbekommen auf 
anderem Wege.

Autor: Doh (Gast)
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Verstehe ich das richtig, dass man bei dem Ansatz mit den 
Schieberegistern erstmal den Zustand aller LEDs durchklappern muss und 
dann ein gemeinsames LATCH auf alle Schieberegister macht?
Oder man macht ein Lauflicht und schiebt einfach immer eins weiter.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Wie man das will... Latch kan, muß man aber nicht nutzen.

Autor: Frank B. (frank501)
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Vom Aufwand her die vielleicht einfachste Lösung ist einen AVR oder PIC 
mit UART zu verwenden. Die Daten werden einfach vom Hauptcontroller an 
den ersten LED-Controller gereicht und der reicht sie dann, wenn nicht 
für ihn bestimmt zum nächsten LED-Controller weiter. Dann reichen 3 
Adern.

Hauptcontroller(Tx) ---> (Rx)Led-Controller1(Tx) ---> 
(Rx)Led-Controller2(Tx) --->

Dazu müsste man dann z.B. einen Tiny2313 verwenden, der bei Angelika 
1,05€ kostet. Die LED kostet dort 1,40€, dazu noch etwas Hühnerfutter 
und ein stückchen Platine kommt man auf ~3€ Pro Lichtmodul. Bei 60 
Modulen wären das dann 180€. Auch nicht gerade wenig für eine 
Lichterkette am Weihnachtsbaum.
Aber ich denke wenn man gezielt nach dem preiswertesten Anbieter sucht 
kommt man vielleicht auf die Hälfte.


>Mir würde spontan z.B. die
>Methode einfallen, dass alle LEDs parallel geschaltet an einem Strang
>hängen würden, aber jeweils mit einem einfachen Schwingkreis davor. Wenn
>der Master jetzt die spezifische Resonanzfrequenz einer LED auf den Bus
>gibt, dann sollte nur diese Leuchten.

Bei 60 RGB-LED's wären das 180 verschiedene Frequenzen die weit genug 
auseinander liegen müssen daß nicht die benachbarte LED mit anspringt. 
Wie breit soll dann das Frequenzband werden?
Ganz davon abgesehen, daß bei der schönen Antenne, die die Lichterkette 
bildet wahrscheinlich nach nicht all zu langer Zeit jemand kommt und 
sich wegen gestörtem Radio oder Fernsehempfang beschwert und mit der 
Lichterkette den Ort erleuchtet, wo sonst die Sonne nie scheint. ;-)

Frank

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Pro Led einen ATtiny4/5/9/10 (falls man rankommt) + 1 Widerstand. Dann 
könnte man mit 3 Leitungen auskommen und sogar jede Led einzeln dimmen.

MfG Spess

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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von dem controller muss trotzdem zu jeder led ein draht.
außerdem sieht es doof aus, wenn du alle Meter anb der Kette einen beule 
mit Controller hast.

Autor: Frank B. (frank501)
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nein, eben nicht. deshalb ja jeder LED einen kleinen Controller 
spendieren und Rx und Tx im Daisychain Prinzip durchverdrahten.
Und die "Beule" ist dann nur da, wo auch die LED sitzt.

Frank

Autor: Toralf Wilhelm (willi)
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Wenn außer einem Tiny noch ein Gleichrichter + Kondensator im Budget 
ist, kommt man mit 2 Leitungen aus. So nach dem Modelleisenbahnprinzip 
-> DCC.

Gruß Willi

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