Liebes Forum,
Ein langer Wunsch von mir war es schon immer, mir mal eine spacige
Armbanduhr mit LED-Anzeige selbst zu bauen.
Mit einer guten Mischung von Technokratie und edlem Design.
Das Gehäuse fräse ich z.B. per CNC-Anlage aus einem Stück schwarzem
Ebenholz, das danach lackiert und poliert werden wird, mit
Aufnahmestegen für handelsübliche Armbänger, dazu vielleicht
Alu-Applikationen, mal sehen.
Soviel zur Einstimmung.
Natürlich soll das ganze möglichst klein und vor allem flach werden.
Versorgung über eine 3V Lithium Zelle, die gleichzeitig den hinteren
Boden darstellt.
Der Clou soll das Display sein, ich habe hier noch einige dieser
5-stelligen 7Segment LED-Dinger im 14.pol DIL Gehäuse, diese mit den
kleinen Linsenknubbeln auf den Digits. (HP-5082)
Ich finde das so wunderbar "Retro".
So wie ich es sehe reicht 1 Taster zur Bedienung und zum Stellen aus, da
lasse ich mir noch etwas optisch elegantes einfallen.
Es wird dort wohl ein Tiny24 verbaut werden, das Display wird direkt an
4094 Schieberegister gelegt und zwar alle Pins, Anoden und
Kathoden(=common).
Das ganze dann natürlich per MPX, ist ja klar.
Die Segmente benötigen kaum mehr als 1-2 mA, das geht dann schon.
Für die Uhrzeit wollte ich eine RTC4543 verwenden, weil ich damit schon
oft gearbeitet habe und die auch nicht viel grösser als ein externer
32Khz Quarz für den Tiny ist. Spart Strom, der Tiny muss nur zum
Anzeigen der Zeit aufgeweckt werden, aber nicht zum Zählen.
Nun das Problem.
Ich habe absolut keinen Platz für 8 LED-Vorwiderstände, und erst recht
keine Layoutmöglichkeit. (Einseitige Platine, danach auf 0,5mm dünn
geschliffen)
Kriminelle Idee:
Ohne Vorwiderstände arbeiten, und eben den MPX-PWM auf Nadelimpulse
setzen und potentielle Abstürze des PWM mit allen möglichen Mitteln
abzufangen versuchen.
Es ist völlig klar, dass dies komplett durchgeknallt und kriminell ist,
aber es handelt sich eben auch nur um ein Spass-Projekt, und ich will
einfach mal Meinungen hören...
Joe
nachdenklicher schrieb:> Ich habe absolut keinen Platz für 8 LED-Vorwiderstände
0402 passen sicher irgendwo hin. Ansonsten gehste halt noch ne Nummer
kleiner mit 0201.
:-)
Wie klein machst du die Platine den, bzw. was für Widerstände willst du
einsetzten? 0805 kann man locker nach paar Kaffee löten, 0604er
Widerstände gehen auch noch ohne Lupe. Darunter wird es "lustig", aber
immernoch machbar (da ist mehr die Frage woher man das als normal
Sterblicher kriegt interessant). Schon gegen 0604er Widerstände wird der
Tiny wie ein Klotz erscheinen ^_^.
Wäre halt meine Vorgehensweise, bevor ich ohne Vorwiderstände arbeite.
Oder aber halt einen LED Treiber verwenden, der ne Konstantstromquelle
integriert hat ;).
greetz
Simon
> Kriminelle Idee: Ohne Vorwiderstände arbeiten
Klar, dafür halt einen Drehstromstecker als Stromversorgung dran.
Mann Mann, die LEDs sind auf diese Art im Kurzschlussbetrieb,
ziehen so viel Strom aus dem uC wie er nur liefern kann.
> Ich habe absolut keinen Platz für 8 LED-Vorwiderstände
Falsche Ausrede.
nachdenklicher schrieb:> (Einseitige Platine, danach auf 0,5mm dünn geschliffen)
0,5er Basismaterial gibt es schon fertig zu kaufen, auch doppelseitig.
Zum Beispiel bei www.octamex.de . Damit könnte man dann auch
doppelseitig bauen.
Und da die Anzeigen ja sicher nicht so flach gebaut sind wie die ICs,
könnte man vielleicht auch in die Höhe bauen, und z.B. die
Widerstandsnetzwerke oben auf die Schieberegister kleben, die
Ausgangspins hochbiegen und anlöten und die Verbindung zur LED fädeln.
Widerstandsnetzwerke gibt es bei Reichelt, BCN..., die verbaue ich sehr
gerne für solche Anwendungen.
MaWin schrieb:> Mann Mann, die LEDs sind auf diese Art im Kurzschlussbetrieb,> ziehen so viel Strom aus dem uC wie er nur liefern kann.
...was je nach Batterie aber möglicherweise gar nicht so viel ist,
speziell bei einer Knopfzelle ;-)
siehe z.b. auch hier: http://www.instructables.com/id/LED-Throwies/
--> wenn die Batt. einen genügend großen Innenwiderstand hat, könnte das
durchaus gehen
Mathias A. schrieb:> --> wenn die Batt. einen genügend großen Innenwiderstand hat, könnte das> durchaus gehen
Ja. Aber beachten dass keine dicken Kondensatoren vorhanden sind, die
dann die LEDs brutzeln.
Und: Die klemmenspannung der Knopfzelle fällt beim Leuchten auf die Vf
der LEDs, die Schaltung muss das abkönnen. (=> niedrig getakteter
Low-Voltage AVR)
Yes, danke für die Infos...
@uwe
Also nach 0,5 Basismat. hatte ich schonmal gesucht, danke für den Link!
Das macht einiges sehr viel einfacher.
@MaWin
Klar sind die Segmente im Kurzschlussbetrieb, aber eben bei
(3V)-(Flussspannung)-(Schaltverluste im 4094) und das ganze dann noch
mit Nadelimpulsen gesteuert. Ich dachte eben, dass es dann auch ohne
Drehstromstecker geht...
@Peter
>>Nimm einen 74HC4094 für die Digits und nen CD4094 für die Segmente, der>>hat die Vorwiderstände schon eingebaut.
Na, ich will ja einen 4094 für die Seg.nehmen, aber Vorwiderstände
eingebaut??
Mir ist aber nun noch folgende Idee gekommen, wg. der SMD-Widerstände
und der Platzprobleme: Das Display ist ja im DIL-Gehäuse, da könnte ich
Pins knapp am Gehäuse abknipsen und stattdessen die SMD-Rs als
"Beinersatz" anlöten.
Freue mich aber auch über jede weitere Anregung, auch zu allen anderen
Aspekten dieses Projektes.
Joe
1. Vorschlag: Schau dich mal bei TI, Maxim etc. nach LED-Treibern um.
Mit etwas Glück findest du dort einen fertigen Treiber, der PWM,
Vorwiderstände, Multiplex etc. schon mitbringt.
Für "normale" LED-Matrizen gibt es soetwas, ich weiß leider nicht ob
deine Anforderungen auch erfüllt werden.
2. Vorschlag: Hast du prinzipiell Platz für die Widerstände, aber die
Gehäuse sind zu hoch?
Dann kannst du die Widerstände doch in die Leiterplatte einlassen. Das
wird zwar nicht sehr schön, aber es sollte funktionieren.
Beinchen abkneifen würde ich nicht, die angelöteten Widerstände hätten
dann ständig eine Belastung auf den Lötstellen. Mit etwas Pech wird das
schnell brechen.
Hallo,
nachdenklicher schrieb:> @Peter>>>Nimm einen 74HC4094 für die Digits und nen CD4094 für die Segmente, der>>>hat die Vorwiderstände schon eingebaut.> Na, ich will ja einen 4094 für die Seg.nehmen, aber Vorwiderstände> eingebaut??
Naja, Peter meint sicher, daß die CD4094 speziell bei 3V so hohe Rdson
haben, daß es höchstens noch zu dunkel sein kann.
Ich würde das auch austesten, natürlich nicht gerade mit einer Anzeige,
eine entsprechende LED, ein CD4094, ein HC4094, eine 3V Batterie und das
Messen des Stroms über dem CD4094 Port sollten das ja beantworten
können.
Ich rechne mal damit, daß selbst statisch der zulässige LED-Strom nicht
überschritten wird.
Gruß aus Berlin
Michael
Bei 3 V, oder auch etwas weniger liefern die CMOS ICs wie cd4093 oder
74HC4093 nur begrenzt viel Strom, vielleicht 1-5 mA, vor allem wenn da
noch 1,8 V an der LED abfallen. Das könnte also hinkommen. Wenn platz
knapp ist, dann lieber keine Schieberegister und dafür einen Mega48 im
SMD Gehäuse. Da ist dann auch noch platz für Vorwiderstände als Größe
0402 oder so. Die extra Echtzeituhr braucht man auch nicht - es sollte
reichen den µC mit 32 kHz laufen zu lassen oder notfalls den 32 kHz
Quarz als 2. Zeitbasis für Timer 2.
> Bei 3 V, oder auch etwas weniger liefern die CMOS ICs wie cd4093> oder 74HC4093 nur begrenzt viel Strom,
Dummerweise halt keinen definierten Strom.
Sondern je nach dem, ob es 3.1V oder 2.9V sind,
ob gerade 20 GradC oder 37 GradC,
ob es Gatter A oder Gatter B ist,
kommen 5mA oder 1mA raus,
und es entsteht ein viel zu helles oder viel
zu dunkles Display,
bei dem auch noch die verschiedenen Segmente
unterschiedlich hell sind.
Also genau der richtige Ansatz wenn man was Edles bauen will.
Kauft blosst keinen Edelschrott, die Konstrukteure kennt ihr ja
jetzt, und das alles bloss weil sie zu faul sind widerstände
einzulöten.
@ MaWin (Gast)
>Kauft blosst keinen Edelschrott,
Das ist doch DAS Geschäftsmodell im Kapitalismus.
>die Konstrukteure kennt ihr ja>jetzt,
Naja, das ist nur das 1.000.000 Script-Kiddy mit LED-Manie. Nix neues,
wenn gleich immer noch so nervig wie eh und je.
> und das alles bloss weil sie zu faul sind widerstände einzulöten.
Zu dämlich, mal klar zu denken. Allein das Abschleifen der Platine auf
0,5mm, und das im zeitalter der flexiblen Leiterplatten und wo jeder
Depp mit nen Ipad rummrennt, wo auch sowas drinsteckt.
Früher war alles besser ;-)
MFG
Falk
MaWin schrieb:> Sondern je nach dem, ob es 3.1V oder 2.9V sind,> ob gerade 20 GradC oder 37 GradC,> ob es Gatter A oder Gatter B ist,
Najo, wenn sein Controller einen Temperatursensor und eine Referenzdiode
beinhaltet kann er doch eine prima Spannungs- bzw.
Temperaturkompensation programmieren. Zur Not baut er sich noch extern
einen diskreten Dual-Slope-Wandler dran und die Sache mit den gesparten
7 Widerständen ist gegessen.
Apropos sparen: Warum nicht in die gemeinsame Anode oder Kathode einen
gemeinsamen Vorwiderstand und wir kommen einem definierten Verhalten
schon näher. Dieses mal aber mit einer Leuchtdauerkompensation, je
nachdem, wieviele Segmente gerade leuchten.
Hallo zusammen,
sowas schwebt mir auch seit langem vor, zumal ich schon viele "geile"
Anzeigen gesammelt habe. Ist jmls was draus geworden oder kennt ihr
ähnliche Projekte? Der TO "joe" war ja leider nicht angemeldet...
Klaus.
die Idee mit den Nadelimpulsen zur Strombegrenzung hatte ich als
Lehrling auch mal. Allderings nicht mit LED sondern mit
Leuchtstoffröhren. Damals waren die Vorschaltdrosseln noch normal, groß
und schwer. Nadelimpluse, PWM und Thyristor ging schon alles aber das
Teil ist mir jedesmal um die Ohren geflogen.
Bei LED ist es genauso. Die Kennlinie ist nicht linear, sondern
abgeknickt. Ähnlich wie bei einer Zenderidiode. D.h. wenn man die
Spannung vorsichtig erhöht, fliesst erst mal gar kein Strom und dann
gleich soviel dass alles kaputtgeht wenn es nicht durch einen
Vorwiderstand begrenzt wird. Die exakte Lage des Kennlinienknicks ist
dann dummerweise auch noch stark Temperaturabhängig. Du könntest in
deine Armbanduhr also über die LED Vorwärtsspannung ein gar nicht so
übles Thermometer bauen, ohne dafür noch Platz für einen seperaten
Sensor zu reservierene.
Sodann habe ich ein damals (noch sündhaft teueres) EVG von Osram zerlegt
- heute würde sich das Reverse Engineering nennen. Dabei festgestellt
dass auch bei PWM eine Induktivität nötig ist. Bei hoher PWM Frequenz
halt eben mit kleinem Kern. Bei so kleinen Leistungen wie einer LED
dürfte sich der Aufwand gegenüber einem Widerstand aber nicht
rechnen....
Also, mit einer CR2032 und HC4094 benötigt man höchstwahrscheinlich
keinen VorW. "Weiter kommen" ist nicht das Problem, ich wollte mir mal
Lsgen anschauen, besonders was das Gehäuse angeht steh ich noch auf dem
Schlauch. Gefrästes Hartholz wäre ganz "nett", dachte ich mit. Ähnlich
"Bulova Driver", nur aus Eiche zB (Esche klang aber auch gut), sauber
poliert & versigelt. Geht auch mehr um den mech. Aufbau, Elektronik wäre
nicht sooo das Thema.
Klaus.
Wenn man 0402 Widerstände verwenden würde, die sich mit einer Pinzette
noch handhaben lassen, sind die Widerstände bei vielen Layouts schon so
breit (oder schmal) wie die Leiterbahnen. Wenn die Dicke nicht reicht,
kann man die in passende Bohrungen versenken.
Klaus R. schrieb:> Gefrästes Hartholz wäre ganz "nett", dachte ich mit. ... Geht auch mehr um den
mech. Aufbau
Vielleicht das Gehäuse aus Metall mit Applikationen aus Edel- /
Hartholz? Würde das Ganze an den fragilen Stellen wie dem Übergang zum
Armband etwas einfacher oder zumindest graziler machen. Sollte auf einer
kleinen CNC Fräse doch machbar sein, oder?
Elektrisch sollte es wirklich kein Problem sein - zumindest wenn ich das
Gehäuse der Bulova sehe. Da bekommst du heute schon Smartphones die
kleiner sind ;)
Wäre doch mal ein "spezielles" Projekt. Ohne Vorwiderstand dafür mit
Temperatursensor und Impulse, die so kurz sind, dass sie genau den
erwähnten Knick in der Kennlinie erreichen ;)
Ich habe gerade ein Gerät repariert, RESOL EL1,
an dem 4 TDSC1150 7-Segmentanzeigen (rot)
direkt ohne Vorwiderstände an 4 CD4094 hängen.
Und es ist schon von aussen erkennbar, daß bei
dem Gerät gemurkst wurde: Die einzelnen Segmente
sind MASSIV UNTERSCHIEDLICH HELL.
Soviel zum Thema "Also, mit einer CR2032 und HC4094
benötigt man höchstwahrscheinlich keinen VorW. "
Nein, man benötigt nicht, wenn's Scheisse aussehen
darf...
Man ist sich manchmal schon unsicher, welche Zahl
dargestellt wird, da manche Segmente genau halbhell
zwischen hellen und dunklen Segmenten sind.
Bei 3-V-Betrieb ist das Anklemmen von LEDs direkt an die FET-Treiber
überhaupt kein Problem. Zusammen mit der Flussspannung der LEDs
fließt da sowieso kaum Strom. Dafür wirst du mächtig zu tun haben,
die Dinger überhaupt hell zu bekommen, und noch mehr zu tun haben,
sie im Multiplexbetrieb auch gleichmäßig hell zu bekommen.
Deine Lithium-Knopfzelle kannst du getrost knicken. Die Dinger sind
für den Betrieb mehrerer LEDs völlig ungeeignet. Das Ding musst du
schon so klobig bauen, dass da wenigstens 2 x LR44 reinpassen, und
selbst die wirst du alle nasenlang wechseln dürfen.
Es hat schon seinen Grund, dass die LED-Armbanduhren, die's mal gab,
völlig von der Bildfläche verschwunden sind.
@Electronics'nStuff (Gast)
Ja, das Thema LED, Vorwiderstand nötig oder nicht, was ist Strom oder
Konstantstrom, usw. usf., das ist in diesem Forum das Haupt- und
Lieblingsthema.
Jeden Tag 2-5x neu angefragt und diskutiert.
>Ohne Vorwiderstand dafür mit>Temperatursensor und Impulse,>die so kurz sind, dass sie genau den>erwähnten Knick in der>Kennlinie erreichen ;
Der erwähnte KNICK ist vielseits bereits vorhanden,
allerdings nicht in der Kennlinie sondern
im KOPF.
Gruss
Erich schrieb:> Der erwähnte KNICK ist vielseits bereits vorhanden,> allerdings nicht in der Kennlinie sondern> im KOPF.
Nur, wenn man sich mit Halbleitern und ihren Kennlinien nicht
auskennt.
Allerdings spielt er keine Geige.
Eine CR2031 Batterie liefert nicht genug Strom für eine 7-Segment
Anzeige. Es reicht gerade mal für eine einzelne LED.
Erheblich mehr Strom bekommst Du aus einer Reihe AG13 Zellen, wie diese
ätzend lauten Spielzeuge von McDonalds leidvoll vorführen.
MaWin schrieb:> Und es ist schon von aussen erkennbar, daß bei> dem Gerät gemurkst wurde: Die einzelnen Segmente> sind MASSIV UNTERSCHIEDLICH HELL.> Soviel zum Thema "Also, mit einer CR2032 und HC4094> benötigt man höchstwahrscheinlich keinen VorW. ">> Nein, man benötigt nicht, wenn's Scheisse aussehen> darf...
Das kommt dabei heraus, wenn man den Ursachen der Beobachtungen nicht
auf den Grund geht und nur seine Vorurteile bestätigt haben möchte.
Ich habe schon tausende von Digits mit CD4094 direkt angesteuert - nie
gab es eine Helligkeitsschwankung zwischen Digits bzw. Segmenten.
Deshalb werde ich es auch weiterhin tun :-)
