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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Steuerung


Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

und zwar habe ich folgendes Problem.

Es gibt LED Taschenlampen mit Druckknopf (einfach nur ein und aus).
Als Erweiterung dazu gibt es aber dann Endkappen mit eingebauter 
Elektronik, die es erlaubt die Taschenlampe zu Dimmen.

Das Einfachste wäre natürlich eine PWM Schaltung. Nur habe ich dann eine 
Eingangsleitung von der Batterie und eine zur LED und meine Masse. Macht 
3 Leitungen.

Bei diesen Taschenlampen ist aber die Elektronik in Serie mit der LED 
geschaltet. Also Batterie, LED, Elektronik.

Wie funktioniert das den? Ich brauche ja irgendwoher meinen Strom für 
dem µC und dann darf die LED nicht leuchten.
Auf Google habe ich auch keine dieser "zweidraht" Schaltungen gefunden.

Dankeschön

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...man kann Schaltungsteile auch mit Entkoppel-Dioden oder -FETs und 
Kondensatoren für gewisse (kurze) Zeiten auch über Spannungsausfälle 
(wenn die LED an ist) 'hinüberretten'. Die PWM darf dann halt einen 
gewissen Prozentsatz On-Time (kann man ausrechnen) nicht überschreiten.

Autor: Chris (Gast)
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Die Spannungserhaltung ist im Prinzip das kleinste Problem.

Nur wie versorge ich den µC mit Strom? Das ist mein Problem. Sobald ich 
den Schalter durch einen µC ersetzt würde die LED anfangen zu leuchten 
da der Stromkreis geschlossen ist (natürlich raucht dieser ab, da die 
LED 2 A braucht). Wie versorge ich den µC ohne das die LED leuchtet?

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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> natürlich raucht dieser ab, da die LED 2 A braucht
Solange die Nennspannung des Mikrocontrollers (bei den meisten AVRs 5V) 
nicht überschritten wird, passiert dem µC nix:
Man kann einen µC auch problemlos an einer Spannungsquelle betreiben, 
die 5V bei 1000 Ampere liefert. Der µC verbraucht eben nur z.B. 0,01A 
von den bereitgestellten 1000A.
Man kann ja einen 230V E-Rasierer, der z.B. 3 Watt braucht, an einer 
230V/16A Steckdose betreiben, obwohl diese bis zu 3680 Watt liefern 
könnte.

Wenn die Spannung höher ist als 5V, müsste man eben einen 
Spannungsregler vorschalten. Ist auch kein Problem.
Der Strom für den µC fließt dann einfach über die LED. Er sollte 
natürlich recht gering sein, sonst leuchtet die LED schon durch diesen 
Strom deutlich.

Autor: Chris (Gast)
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Ihr versteht mich alles falsch! Der Microcontroller muss in Serie 
geschalten werden. Wie soll er sonst seinen betrieben werden?
Statt eines Schalters, möchte ich da eine Schaltung einsetzen. Setze ich 
jetz erstmal nen µC in Serie, raucht der ab, weil 2A Strom durch Ihn 
durchfließen. Und genau darum brauche ich ja eine spezielle Schaltung 
die das managed.

Danke

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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> Als Erweiterung dazu gibt es aber dann Endkappen mit eingebauter
> Elektronik, die es erlaubt die Taschenlampe zu Dimmen.

Hast du ein Bild zu so einer Endkappe oder einen Link?

Ich denke du hast dich da entweder falsch erinnert oder du hast 
irgendetwas übersehen. Was du da beschreibst kann nicht funktionieren. 
Physik lässt sich nicht überlisten.

Autor: Pascal H. (pase-h)
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Ich denke was du brauchst ist keine Reihen- sondern eine 
Parallelschaltung:
Den Controller also Parallel zur LED(siehe Anhang) Notfalls noch einen 
Spannungsregler davor, und dann sollte die sache funktionieren.
Der Transistor Q1 sollte mind 5A aushalten (man kann auch einen Mosfet 
benutzen).

Autor: MWS (Gast)
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Doch, das geht schon. Led, Schalter und µC in Serie, über dem µC selbst 
liegt ein Mosfet und kann ihn überbrücken, also Led leuchten lassen. 
Mosfet wird vom µC mit PWM angesteuert, nur darf die nie 100% werden, 
sonst fehlt die Ladephase für den Kondensator parallel zum µC. Der C 
wird bei z.B. 99% Ontime in der 1% Offtime über die Led und eine Diode 
zur Entkopplung geladen und versorgt damit den µC. Damit lässt sich auch 
die Stromversorgung während kurzer Tastendrücke aufrecht erhalten, die 
Spannungseinbrüche kann man über einen Pin erkennen und damit 
verschiedene Leuchtmuster, Dimmen, Blinken usw. steuern.

Autor: Chris (Gast)
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Das könnte klappen wie du das sagst, mit dem Mosfet über dem Controller.

Bild von einer Endkappe kann ich morgen mal machen.
Danke soweit schonmal

Autor: Philipp (Gast)
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Hab grad so ein ding auseinandergenommen, ist echt nicht viel drauf auf 
der Plattte
im prinzip ist das so, wie MWS sagte.
ein Kleiner transistor, fernost-bezeichnug (gehäuse wie bd139&co)
sitzt mit der basis über nen 1/8W 470ohm widerstand an einem ausgang 
eines kleinen ic (auf platine eingegossen)
der wird von einer diode+ 220µF Elko versorgt.
am vierten bein hängt eine kombi aus kondensator, ladepoti(geht an ic) 
und entladewiderstand nach masse

Philipp

Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

also die Idee von MWS ist ganz gut.
Nur was ich nicht verstehe ist, wie verhindere ich, dass in der Offtime, 
die LED den µC als Draht missbraucht und ihn brutzelt?

Im Anhang ist ein Schaltbild wie ich mir das denke, aber wo soll da die 
Diode zum entkoppeln in? Wenn ich den Kondensator laden und auch den µC 
versorgen will, muss ja wohl oder übel der Strom durch den µC fließen 
können.

Danke schonmal soweit ;)

Autor: MWS (Gast)
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> die LED den µC als Draht missbraucht und ihn brutzelt?

Was soll denn da brutzeln ? Selbst wenn die Led ein Draht wäre, dann 
würde der µC einfach nur seine VCC bekommen. Widerstand über Led 
versorgt den µC mit Batt, sonst VCC = Batt - LED-Flussspannung.

Autor: Chris (Gast)
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Ja natürlich brutzelt das Ding.
Die LED will ja ihren Strom, und somit muss der µC 2A Strom "schalten" 
können.

Wir reden hier nicht über eine kleine LED die ein paar mA braucht, 
sondern über eine 10W Led.
Die interne Verdrahtung des µC kann man doch mit einer Sicherung 
gleichsetzen. Und die kann bestimmt keine 2A schalten.
Von daher muss in der Offtime, der µC geschützt werden, aber ohne dass 
die LED leuchtet.

Autor: MWS (Gast)
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Denk' nochmal drüber nach :D

Autor: Michael M. (Gast)
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mal darüber nachgedacht, dass man nicht jeden lächerlichen mist mit 
einem mikrocontroller machen muss?
es gab mal eine nicht allzu weit zurückligende zeit, da hat man das mit 
ein paar transistoren und gehirnschmalz erledigt.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Chris schrieb:
> Ja natürlich brutzelt das Ding.
> Die LED will ja ihren Strom.

Wenn sie ihn so dringend haben will, warum leuchtet sie dann nicht ohne 
Batterie?

Ohmsches Gesetz lernen!


Gruß

Jobst

Autor: MWS (Gast)
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> da hat man das mit ein paar transistoren und gehirnschmalz erledigt.
Verschiedene Dimm- und Blinkfunktionen in der Schalterkappe einer 
Taschenlampe diskret mit Transistoren aufgebaut ? Wahrscheinlich noch 
mit 1 Transistor für alle Funktionen. Möchte ich sehen ;-)

Autor: Chris (Gast)
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Warum µC? Weil ich einen Platz von 1,5 x 1,5 cm bei einer höhe von 0,5 
cm habe.

@MWS
Ich steh da echt aufm Schlauch. Ich seh das eben so, wenn ich eine 1A 
Sicherung nehme, eine Batterie und die LED. Diese schalte ich alle in 
Serie, dann brennt doch die Sicherung durch, weil die LED 2A zieht oder?
Da die interne Verdrahtung vom µC auch kaum dicker ist als der draht 
einer 1A Sicherung, muss die doch auch durchschmelzen. Das wäre doch so, 
als ob ich meinen Staubsauger mit 0,2mm Kupferlackdrähten an die 
Steckdose anschließe oder nicht?
Ich finde den Denkfehler nicht bei mir...

Danke euch

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Chris schrieb:
> Ich steh da echt aufm Schlauch. Ich seh das eben so, wenn ich eine 1A
> Sicherung nehme, eine Batterie und die LED. Diese schalte ich alle in
> Serie, dann brennt doch die Sicherung durch, weil die LED 2A zieht oder?
> Da die interne Verdrahtung vom µC auch kaum dicker ist als der draht
> einer 1A Sicherung, muss die doch auch durchschmelzen. Das wäre doch so,
> als ob ich meinen Staubsauger mit 0,2mm Kupferlackdrähten an die
> Steckdose anschließe oder nicht?
> Ich finde den Denkfehler nicht bei mir...

Und wenn du nun den uC direkt an die Spannungsquelle anschliesst zieht 
der dann auch 2A ? oder nur wenn die LED damit in Reihe geschaltet ist ?

Besteht dein uC intern nur aus Draht ?

Vor rund 150 Jahren hat einmal ein gewisser Herr Ohm (ohne 
Computer,Controller etc.) mal ein Gesetzt aufgestellt.

I = U / R   lautet es.

Und nein es gibt nur eins und nicht drei.

Dein Controller hat auch einen Innenwiderstand und der bestimmt im 
diesen Fall den Strom der fliessen kann.


Gruss Helmi

Autor: Chris (Gast)
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Es geht nicht darum, dass der µC direkt angeschlossen wird. Statt einem 
Stück drahz zur LED, hängt da ein µC dazwischen.

So wie Ihr sagt, würde die LED ja voll Möhre leuchten oder? Die Leistung 
muss aber der µC aushalten oder etwa nicht?
Was hat das mit dem Ohmschen Gesetz zutun?

Es geht mir nicht um den Strom den der µC zieht, sondern um den Strom 
den die LED ziehen will. Wenn ich das richtig verstanden habe, sagt ihr 
mir grade, dass die LED den Strom nicht bekommen kann, oder wie?

Autor: MWS (Gast)
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Ist doch nicht so schwierig :D
Wenn der uC an Batt bei 4.5V angeschlossen würde, dann zieht er sagen 
wir mal 5mA. Ersatzwiderstand für den uC ist dann 4.5/0.005 = 900 Ohm. 
So, was passiert nun, wenn man  eine Batterie, einen 900 Ohm Widerstand 
und eine Led in Reihe schaltet ? Geht das Ganze dann in Rauch auf ? :-)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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MWS schrieb:
> Geht das Ganze dann in Rauch auf ? :-)

Die LED zieht dann Strom ohne Ende bis sie satt ist :-)

Der TO sollte sich mal mit den Grundlagen der E-Technik etwas 
beschaeftigen.
Sie koennte nur den Strom ziehen in dem Fall wenn sie einen negativen 
Innenwiderstand hat. Das gibt es aber nur bei aktiven Schaltungen mit 
eigener Versorgung und nicht als Einzelbauelement.

Autor: bix (Gast)
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Chris schrieb:
> Es geht mir nicht um den Strom den der µC zieht, sondern um den Strom
> den die LED ziehen will.

Du argumentierst so, als ob die LED allein bestimmt, welcher Strom 
fließt. Das ist natürlich unsinn.

Es sollen immer 2 A durch die LED fließen, weil sie das will?
Was will dann die LED, wenn man die Taschenlampe ausschaltet?

Stell Dir alternatin den uC in Reihe mal als Widerstand vor. Du hast 
einen Spannungsabfall an der LED und am Widerstand (oder uC). 
(Spannungsteiler)

Autor: Chris (Gast)
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Jetz hab ichs verstanden :D

Danke Jungs, aber ich hab mir das grade wie ne Sicherung vorgestellt.

Autor: Chris (Gast)
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So jetz bleibt immernoch das Problem, dass der µC 3,3 Volt braucht und 
die nicht bekommt. Da kam mir die Idee mit dem Joule Thief.
Funktioniert das so?
Und bitte keinen Vorwiederstand an das FET hin, das ist ein LogicPegel 
Fet, der hat alles was er braucht integriert.

Hab nochmal nen Schaltplan gemacht.

Autor: MWS (Gast)
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> So jetz bleibt immernoch das Problem, dass der µC 3,3 Volt braucht und
> die nicht bekommt.
Warum glaubst Du hab' ich einen Widerstand parallel zur Led gezeichnet ?

Autor: Chris (Gast)
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Ups, ok ;)

Danke dir

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