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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 16x16 LED Matrix mit UDN 2981A und ULN 2803A


Autor: Don (Gast)
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Hallo,

ich möchte euch bitten mal über meinen Schaltplan zu sehen und mir zu 
sagen ob das so funktioniert, wie ich es vorhabe. Ich habe vor eine 
16x16 LED-Matrix anzusteuern, vom Mega8 gehts auf die Schieberegister 
und von dort an auf die LED Treiber.

Meine Frage ist jetzt kann ich einfach eine LED Matrix an die Ausgänge 
anschließen, ohne Widerstände?

Also die ULN ICs sollen die Kathoden auf Low ziehen und die UDN ICs 
sollen die Anoden auf High ziehen. Klappt das so?

Gruß Don

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Mir fehlen 100nF Abblock Kondensator zwischen Vdd und Vss.

Autor: Don (Gast)
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Danke, ich habe den Kondensator bei mir eingefügt. Aber von der Funktion 
her sollte es okay sein, oder?

Autor: holger (Gast)
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>Meine Frage ist jetzt kann ich einfach eine LED Matrix an die Ausgänge
>anschließen, ohne Widerstände?

Nein.

Autor: Spezi (Gast)
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Hallo,

Die GND-Pins der UDN2981 sind nicht angeschlossen.

> Mir fehlen 100nF Abblock Kondensator zwischen Vdd und Vss.

100nF-Kerkos sollte man an den Controller und an die Schieberegister 
machen.

Du verwendest den internen Takt des Mega8; das kann mit der seriellen 
Schnittstelle Probleme machen (da Takt ziemlich ungenau). Evtl. einen 
Baudraten-Quarz oder Resonator mit Kondensatoren vorsehen.

> kann ich einfach eine LED Matrix an die Ausgänge anschließen, ohne
> Widerstände?

Nein; jede LED braucht einen Vorwiderstand; der Strom durch die LED muss 
begrenzt werden. Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung von 
Konstantstromquellen bzw. -senken; dann geht es ohne Widerstände.

Wenn die Schaltung (und die Treiber) mit 5V betrieben wird, bleibt für 
die LEDs nicht sehr viel übrig. Denn an den Treiber-Bausteinen bleiben 
jeweils ca. 1,2V "hängen"; also bleiben noch ca. 3,6V für die LEDs 
übrig.
Für blaue und weisse LEDs etwas wenig ...

Autor: MaWin (Gast)
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Die LEDs sind nicht gezeichnet, verstehe ich, aber auch die 
Vorwiderstände nicht, die entweder in den Spalten oder in den Zeilen 
sitzen müssten, die hast du wohl hoffentlich nicht vergessen.

Hast du mal in dein LED-Datenblatt geguckt, ob die überhaupt 16-fachen 
Nennstrom vertragen ? Die meisten eignen sich nur zum Multiplexen bis 
10-fachen Strom.

Hast du überhaupt mal was gelesen und nachgerechnet ?

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Offenbar nicht:

16 x 16 x 20mA sind glatt 5.1 Ampere, und dein ULN2003 schafft nur 0.5A, 
du kannst also keine normalen 20mA LEDs einsetzen, sondern nur 2mA low 
current LEDs (immerhin vertragen viele von denen 30mA und werden auch 
über 32mA nicht jammern).

Wenn der UDN2981 mit 5V versorgt wird, fallen am UDN2981 ca. 1.5V ab 
(bei 32mA, bei 320 wären es bis 2V) und am ULN2003 bei 510mA ca. 1.8V 
(bei 5A platzt der), blieben 5-1.8-1.8 = 1.4V, das reicht gerade mal für 
infrarote LEDs.

Ich bin mir sicher, daß du nicht vorhatest, ein low current 
infrarot-Display aufzubauen.

Nimm also ordentliche Transistoren, z.B. IRF7401,IRF7314 und vergiss die 
ULN/UDN. Die sind bei dir eh ungeschickt gewählt, wenn schon, dann hätte 
man TPIC6B595/UCN5891 gekauft.

Autor: Don (Gast)
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Herzlichen Dank, die Kondensatoren habe ich ja schon drin, die 
Widerstände auch.

Bei dem Takt habe ich mich für einen 11.0592 MHz Quarz entschieden, da 
dort die Übertragungsfehler laut Datenblatt auch bei hohen 
Geschwindigkeiten nahezu 0% beträgt.

Die LEDs sind rote Standard-LEDs, die werden wohl mit 3,2V mehr als 
zufrieden sein 8)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Spezi schrieb:

> Wenn die Schaltung (und die Treiber) mit 5V betrieben wird, bleibt für
> die LEDs nicht sehr viel übrig. Denn an den Treiber-Bausteinen bleiben
> jeweils ca. 1,2V "hängen"; also bleiben noch ca. 3,6V für die LEDs
> übrig.

Verrechnet

5 - 1.2 - 1.2 = 2.6

Und ob die 1.2 stimmen, ....

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Don schrieb:

> Die LEDs sind rote Standard-LEDs, die werden wohl mit 3,2V mehr als
> zufrieden sein 8)

Eher < 2.6

Wieviel Strom willst du denn durchjagen?

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Ich bin auch grad an ner größeren Matrix dran und hab die CAT4016 für 
mich entdeckt. Das sind 16-fach Schieberegister mit Konstantstromquelle 
und brauchen minimal nur 0,4V Spannungsabfall. Einem von denen 
spendierst du genau einen Widerstand zum Strom einstellen. Gibts relativ 
billig, aber hab sie leider nur bei Farnell gesehn.
Meine Matrix wird aus vielen 2-farbigen 8x8 Elementen aufgebaut, 
allerdings nur mit 8-fach Multiplexing. Obwohl das ziemlich billige 
Chinateile sind hat mir die Helligkeit eigentlich schon mit 20mA 
Pulsstrom ausgereicht, entspricht also 2,5mA Durchschnittsstrom pro LED. 
Und das sogar, wenn ich zusätzlich noch dimme. Das kommt natürlich immer 
darauf an, was du damit machen willst. Da es bei mir insgesamt deutlich 
mehr LEDs werden (Spitzenstrom insg. 3,8A), kommen für die Zeilentreiber 
eigentlich nur MOSFETs in Frage.

Gruß, Alex

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