Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Projekt LED-Cube 8x8x8


von Axel H. (axhieb)


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He,

Ich ich hab mir eine Platine für einen 8x8x8 LedCube gebaut.

Er funktioniert mit einer Porterweiterung mit den Speicherchips 74HC573 
Adressspeicher 8bit.
Und als Controller verwende ich einen ATMega32/L 8bit.


Ich hab da Zwei Fragen:

1.Funktioniert das so wenn ich die D1(BVA99) gegen GND schalte, um eine 
einen Überspannungsschutz zu erhalten?

2.Und sind die Widerstände zwischen dem Controller und den 
Speicherbaustein notwendig?

Wenn euch irgendwelche Fehler auffallen wäre es sehr nett wenn ihr mir 
diese sagt


ich hab  das Projekt http://www.mikrocontroller.net/articles/LED_cube 
als Vorlage verwendet.

LG Axel

von Axel H. (axhieb)


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Leider hat die STK.-Liste nicht so funktioniert wie ich wollte

von holger (Gast)


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>Wenn euch irgendwelche Fehler auffallen wäre es sehr nett wenn ihr mir
>diese sagt

Durch deine LEDs wird nie Strom fliessen. Die Transen schalten alle
nur gegen +5V.

von holger (Gast)


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Ne Tüte Abblockkondensatoren könnte auch nicht schaden;)

von Axel H. (axhieb)


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es sind ja pnp-Transistoren sie invertieren zwar das Signal aber 
funktionieren müsste die Schaltung oder ?

Reicht ein Keramik-Kondi mit 100 nF am ATMega oder sollten auch welche 
an die Speicher-Register?

von Axel H. (axhieb)


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Hab das gerade gefunden

Beitrag "fet led cube"

klingt sehr einleuchtend wir gleich eingebaut

von MaWin (Gast)


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> 1.Funktioniert das so wenn ich die D1(BVA99) gegen GND schalte,
> um eine einen Überspannungsschutz zu erhalten?

Nein, höchstens Verpolschutz, und dann nicht mit Widerstand.

> 2.Und sind die Widerstände zwischen dem Controller und den
> Speicherbaustein notwendig?

Nein.

64 Reichen a 8 LEDs mit 20mA Nennstrom sind 10A.

Die schafft dein 7805 nicht, und nicht die 4003er Dioden.
Du wirst Netzteilmässig etwas zulegen müssen, selbst wenn
deine LEDs nur für 10mA ausgelegt sein sollten. Auch der
IRLL2705 kann diese 10A nicht schalten, nicht mal 1/10 der
Zeit (Abschnürung bei 5V Ugs). Aber immerhin können die
BC807 die 160mA schalten.
Da du keine Widerstandswrtee und LED-Typen angegeben hast,
kann man natürlich nicht alles kontrollieren.

von Axel H. (axhieb)


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Gut ich hätte erwähnen sollen das der Würfel gemultiplext wird...
das einzige was die Ströme nicht aushalten würde ist die 
Spannungsstabilisierung... da sich die 8*1,92 A auf die 8 Mosfete 
aufteilen und die jeweils 2,7 A vertragen

Mit Multiplexing komme ich lediglich auf ca 100mA Stromverbrauch der 
Leds

Ich hab die werte in die St_ckliste.txt geschrieben

dann stelle ich meine Frage anders wie kann ich einen 
Überspannungsschutz realisieren? ein Vdr ist hier nicht wirklich gut 
geeignet und er ist zu langsam und er hat einen zu großen verbrauch, 
eine ZD ist um einiges zu langsam. Ein Polyfuse wäre eine alternative 
aber davon hab ich leider keine Ahnung.

von holger (Gast)


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>Mit Multiplexing komme ich lediglich auf ca 100mA Stromverbrauch der
>Leds

Du hast nichts verstanden. Vergiss deinen Würfel.

von Axel H. (axhieb)


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Ich hab mich um eine Zehnerpotz vertan... gefühlsmäßig ist das zu groß

da Ieff=sqrt(1/T *Integral(I²(t)*dt)) ist

Ich habe 16 MHZ Takt Frequenz

ich will eine Bildwiederholung von mindestens 23 Hz

(16*10^6)/(23*8) ist die Frequenz die ich pro Ebene "Zeit" habe

also T=86*10^3

das teile ich in Berechnungszeit(0,7) und Beleutungszeit(0,3)

Imax ist 64*30mA da immer nur eine Ebene Leuchtet Imax=1,92A

das ist numerisch lösbar da es eine Rechteckwelle ist d.h Integral nicht 
notwenig

damit erhalte ich Ieff=sqrt((0,3*86*10^3*1,92)/(86*10^3))
Ieff=1A

DAS HÄLT DIE SCHALTUNG LOCKER AUS!!!!

von Axel H. (axhieb)


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Im HowTo  http://www.mikrocontroller.net/articles/LED_cube
sind außerdem nur von insgesamt 500mA die rede

von MaWin (Gast)


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> DAS HÄLT DIE SCHALTUNG LOCKER AUS!!!!

Aber mein Hirn nicht.

Was willst du mit 3.75mA LEDs ?

von Sam .. (sam1994)


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MaWin schrieb:
> Was willst du mit 3.75mA LEDs ?

Und das nur zu 30% der Zeit -> ~1mA


Übrigens kann man die Anzeige, also das Multiplexen, locker während der 
Berechnung machen.

von Axel H. (axhieb)


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die Leds leuchten ja nicht alle gleichzeitig maximal 64 und das nur 
einige nano oder mili sec und solche Peak-Ströme hält das ding aus dafür 
sind die Kondensatoren da um das abzufangen

von Axel H. (axhieb)


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@Samuel

ja auch wenn ich die leds wehrend der Berechnung aufleuchten lasse dann 
sind das nur relativ konstante 1,92A und das geht
es sind 30mA leds...??? geht aus der Berechnung hervor

von Sam .. (sam1994)


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Die 1.92A stimmen. Aber wie stark leuchten mit 30mA gemultiplexte Leds 
(1:8) wohl?
[ ] 30mA
[ ] 3.75mA

Ist das gewollt?

von Axel H. (axhieb)


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in der anleitung auf mikrocontroler hat er den strom sogar auf 8,75mA 
begrenzt
das weren dann  ca 1mA und die Leds leuchten immer noch relativ hell

von Axel H. (axhieb)


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Und das kommt d.h. das ich mit dem Effektivwert und nicht mit dem 
Gleichrichtwert rechnen muss!!

http://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelfaktor

von Axel H. (axhieb)


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http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert#Pulsdauermodulierte_Gleichspannung

das war so ziemlich das erste was wir in Mess und Regeltechnik gelernt 
haben...

d.h leuchten die Leds mit 10mA ... was reichen müsste

und wenn ich noch berücksichtige das es ein mischstrom ist dann sind es 
sogar 11.25mA...

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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holger schrieb:
> Die Transen schalten alle nur gegen +5V.

Axel h. schrieb:
> Reicht ein Keramik-Kondi

Ist zwar etwas OT aber die Frage bewegt mich doch da ich diese Begriffe 
immer häufiger lese.
Wo lernt man das? Woher kommen diese Begriffe? Ist das cool? Sprechen 
die Elektroniker in 20 Jahren alle so?

von Dave C. (dave_chappelle)


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Joe G. schrieb:
> Ist das cool?

Ne. Definitiv nicht.

Joe G. schrieb:
> Sprechen
> die Elektroniker in 20 Jahren alle so?

Vielleicht die Bastler :-)


@ Threadersteller

Ich glaube, du solltest dir wirklich nochmal in Ruhe alle Beiträge 
durchlesen.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Dave Chappelle schrieb:
> Vielleicht die Bastler :-)

Unsere damalige Elektronikvorlesung begann immer mit den folgenden 
Worten:
„Liebe Bastler, Anwender, Studenten, Ausländer und Frauen…“
Der Satz sollte keineswegs uns Zuhörer diskriminieren, sondern 
reflektierte nur unseren Wissenstand aus der Sicht des Vorlesenden. Er 
benutze übrigens die Begriffe für die elektronischen Bauelemente immer 
korrekt, abgesehen von der „Monode“.

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Joe G. schrieb:
> abgesehen von der „Monode“

wasn das? eine halbe di-ode?

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Wegstaben Verbuchsler schrieb:
> wasn das? eine halbe di-ode?

Eine Monode ist ein elektronisches Bauelement mit nur einem Anschluss. 
Die Versorgungsspannung wird gemultiplext und die Bauelementeparameter 
seriell übertragen ;-)

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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warum sich in aller welt die Arbeit mit den vielen transen machen?

lieber irgend was nehmen, was die LEDs direkt treiben kann
TPIC595, oder TLC5940
von ersteren kannst du auch 8 parallel befüllen, ähnlich wie du es jetzt 
mit den Latches machst.
Oder kaskadieren und per SPI.
SPI wäre beim letzteren quasi Pflicht, wenns effizient gehen soll.
der macht sogar noch die PWM und kannst ihn direkt mit den 12bit Werten 
für seine 16 Kanäle befüllen. Hier fallen auch noch die ganzen 
Widerstände weg, da er eine integrierte Konstantstromquelle hat.

der TLC5947 hat sogar 24 Kanäle und eine interne Taktversorgung, den 
gibts aber leider nur in TSOP, was bei einem gefertigten Board ja aber 
egal ist.


ein mega32 ist imho unterdimensioniert.
viel Flash für Animationen ist da nicht vorhanden
ich würde wenigstens einen mega1284 nehmen (gibts auch in DIP)

wenn man AREF nicht braucht, sollte man es offen lassen, oder mit einem 
Kondensator gegen ground.
mit VCC macht imho nicht viel sinn.
VCC lässt sich sowieso als Referenz einstellen und wenn man es später 
doch braucht, muss man erst die Verbinduzng auf der Platine weg 
bekommen.

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:
> in der anleitung auf mikrocontroler hat er den strom sogar auf 8,75mA
> begrenzt
> das weren dann  ca 1mA und die Leds leuchten immer noch relativ hell

Sag doch einfach gleich, dass du, so wie im verlinkten Artikel, 
superhelle LED nimmst. Dann spart man sich die ganze Diskussion.

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:
> Und das kommt d.h. das ich mit dem Effektivwert und nicht mit dem
> Gleichrichtwert rechnen muss!!
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelfaktor

Man kann auch heftig am Problem vorbeirechnen.

von Sam .. (sam1994)


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Vlad Tepesch schrieb:
> ein mega32 ist imho unterdimensioniert.
> viel Flash für Animationen ist da nicht vorhanden

Ich denke, 128BK lösen das Flash-Problem auch nicht, dagegen sind 16KB 
Ram überdimensioniert. Für Animationen braucht man schon ein paar MB. 
Deswegen würde ich eher zu einem externem Flash / (E)Eprom tendieren. 
Oder man löst die Animationen mit Funktionen, das ist sehr 
Flash-sparend, kostet halt ein bisschen Rechenzeit.

von Axel H. (axhieb)


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Wir haben das jetzt in der Schule durchgerechnet( einem Dr.Prof(FH) 
vertraue ich etwas mehr als Hobbynastlern sry.)

Regel nummer eins:
Durch die LED darf NIEMALS ein höherer Strom als im Datenblat vorgesehen 
fliesen, auch wenn sie Zeit auch noch so kurz ist!! Im meinem Fall 30mA.
Ein paarmal wird sie es tolerieren aber langfristig geht sie sehr 
schnell kaputt.

Außerdem muss ich mir den Strom zwingend mit dem Effektivwert ausrechen, 
dafür ist er ja auch gedacht, als vergleich von periodisch 
wiederkehrenden Spannungen,Stromen,Leitungen,.. etc zu 
Gleichspannung,Gleichstrom,... etc

d.h. sind es 10mA und nicht 3.75mA

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Man kann auch heftig am Problem vorbeirechnen.

ja kann man, man kann auch das Diferential aus S(Mond)*rand(x)rechen und 
dann mal 30mA multiplizieren, die Frage ist hald ob es einem was 
bringt...


MaWin schrieb:

> Aber mein Hirn nicht.
>
> Was willst du mit 3.75mA LEDs ?

meins auch nicht ...
Ich kann mir nicht vorstellen, das bei dir Erfahrung in diesem Gebiet 
vorhanden ist ....


Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Sag doch einfach gleich, dass du, so wie im verlinkten Artikel,
> superhelle LED nimmst. Dann spart man sich die ganze Diskussion.

noch ein leicht disqualifizierender Beitrag???

super helle LED heißt nur das sie eine größere Leistungsaufnahme haben 
ähnlich wie bei Glühbirnen, einen 80W Glühbirne leuchtet nicht gleich, 
bei gleicher Leistung, heller, wie eine 40W Glühbirnen ... eher sogar 
umgekehrt...


und wer den unterschied und die Funktionsweise von 
Bipolaren-Transistoren nicht versteht, braucht auch nichts 
melden...(PNP/NPN)

Der ATMega32 ist nicht zu klein weder von der Rechenleistung noch von 
der Speicherkapazität, ich Meine, dass es mit weit weniger auch zu 
realisieren ist.
ich werde ja nicht jeder Würfel zustand vorrechen und dann am Würfel 
speicher, das wäre etwas Idiotisch...


Ich kann mich noch gut daran erinnern als der Hausmeister in der Schule 
mir erklären wollte das es beim Auto Außenleiter, Nullleiter und Erdung 
gibt...
keines davon ist beim Auto existent...
Oder das die genau Messskala beim Messschieber Foronius heißt...


Ich wollte mir hier eigentlich nur Information holen und nicht belehrt 
werden, dazu auch nicht mit falschen Informationen.
Ich weiß nicht ob diese Forum wirklich seinen zweck erfüllt, wenn da ein 
par hobbybastler vollkommen falsche Tatsachen als richtig verkaufen und 
dabei auch noch recht unverschämt werden...

Ich weis mit diesem Posting werde ich hier mit diesem Namen keine 
Antwort mehr bekommen, da manche Leute ihre Fehler nicht einsehen 
können, aber das ist mir das wert.

Außerdem, Antworten habe ich keine bekommen, nur geärgert habe ich mich. 
in zukunft werde ich es mir 3 mal überlegen ob ich hier je wieder was 
poste.
In der Opensource-Community funktioniert das problemlos!

dieser Post soll nicht beleidigend wirken

lg axel

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:

> Ich wollte mir hier eigentlich nur Information holen und nicht belehrt
> werden,

Wenn du sowieso alles besser weißt als die Leute, die sowas schon gebaut 
haben, wozu brauchst du uns dann noch?

> in zukunft werde ich es mir 3 mal überlegen ob ich hier je
> wieder was poste.

Ich kann dir versichern, dass du den Stammpostern nicht fehlen wirst.

Also dann: tschüss, und viel Glück.

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Axel h. schrieb:
> Durch die LED darf NIEMALS ein höherer Strom als im Datenblat vorgesehen
> fliesen, auch wenn sie Zeit auch noch so kurz ist!! Im meinem Fall 30mA.

Das mit dem Strom im Datenblatt stimmt, das mit den 30mA nicht. Deine 
30mA sind DAUERSTROM. Hier hast Du aber PULSSTROM. Und der darf ruhig 5 
mal so groß sein wie der Dauerstrom, solange die LED nur ein Fünftel der 
Zeit angeschaltet ist (natürlich entsprechend schnell). Der maximale 
Pulsstrom ist im Datenblatt angegeben. Und wenn Du eine LED mit 150mA 
1ms an und 4ms aus hast, dann leuchtet sie genau so hell wie mit 30mA 
Dauerstrom.

von Axel H. (axhieb)


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Jonathan Strobl schrieb:
> Axel h. schrieb:
>> Durch die LED darf NIEMALS ein höherer Strom als im Datenblat vorgesehen
>> fliesen, auch wenn sie Zeit auch noch so kurz ist!! Im meinem Fall 30mA.
>
> Das mit dem Strom im Datenblatt stimmt, das mit den 30mA nicht. Deine
> 30mA sind DAUERSTROM. Hier hast Du aber PULSSTROM. Und der darf ruhig 5
> mal so groß sein wie der Dauerstrom, solange die LED nur ein Fünftel der
> Zeit angeschaltet ist (natürlich entsprechend schnell). Der maximale
> Pulsstrom ist im Datenblatt angegeben. Und wenn Du eine LED mit 150mA
> 1ms an und 4ms aus hast, dann leuchtet sie genau so hell wie mit 30mA
> Dauerstrom.

ok, das klingt logisch...

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Axel h. schrieb:
> ok, das klingt logisch...

Ich nehm' zurück, was hier vorher stand.

von Axel H. (axhieb)


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das werde ich dann ausprobieren wenn ich die LED's habe
müssten morgen kommen
und im datenblat mal nachschauen

von M. W. (hobbyloet)


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Kuck dir das mal an:

http://www.stefan-weigert.de/seiten/cube.html

Den 8x8x8 auswählen. ;)

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:
> Jonathan Strobl schrieb:
>> Axel h. schrieb:
>>> Durch die LED darf NIEMALS ein höherer Strom als im Datenblat vorgesehen
>>> fliesen, auch wenn sie Zeit auch noch so kurz ist!! Im meinem Fall 30mA.
>>
>> Das mit dem Strom im Datenblatt stimmt, das mit den 30mA nicht. Deine
>> 30mA sind DAUERSTROM. Hier hast Du aber PULSSTROM. Und der darf ruhig 5
>> mal so groß sein wie der Dauerstrom, solange die LED nur ein Fünftel der
>> Zeit angeschaltet ist (natürlich entsprechend schnell). Der maximale
>> Pulsstrom ist im Datenblatt angegeben. Und wenn Du eine LED mit 150mA
>> 1ms an und 4ms aus hast, dann leuchtet sie genau so hell wie mit 30mA
>> Dauerstrom.
>
> ok, das klingt logisch...

Und jetzt überleg mal, was das in der Umkehrung bedeutet.

Du 'jagst' durch eine LED 30mA durch und diese Led ist nur 1/8 der Zeit 
eingeschaltet.

Na, dämmerts?

von Karl H. (kbuchegg)


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> super helle LED heißt nur das

Nö.

Superhelle LED heißen superhell, weil sie auch schon mit ganz wenig 
Strom superhell sind. Im Gegensatz zu normalen LED, die bei 3.75mA 
Durcshchnittsstrom mehr oder weniger bessere Funseln sind.

von Axel H. (axhieb)


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ja ein achtel der Zeit

aber es fliest ein drittel des Stromes
also ein sechstel der Leistung

lies dir mal durch was der Effektivwert ist und meckere dann weiter...

von Axel H. (axhieb)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> super helle LED heißt nur das
>
> Nö.
>
> Superhelle LED heißen superhell, weil sie auch schon mit ganz wenig
> Strom superhell sind. Im Gegensatz zu normalen LED, die bei 3.75mA
> Durcshchnittsstrom mehr oder weniger bessere Funseln sind.

reche mal die mcd in lux um
und daraus rechnest du dir dann wirkungsgrad aus...

es mag schon stimmen das sie 100 Milionen mcd bei  einem öffnungswinkel 
von 0.00001°  haben

aber ist das sinvoll?

von Karl H. (kbuchegg)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> super helle LED heißt nur das
>
> Nö.
>
> Superhelle LED heißen superhell, weil sie auch schon mit ganz wenig
> Strom superhell sind. Im Gegensatz zu normalen LED, die bei 3.75mA
> Durcshchnittsstrom mehr oder weniger bessere Funseln sind.

Ich nehms zurück. Da hab ich mich vom Artikel zu sehr beeinflussen 
lassen.
Der gesuchte Begriff ist nicht 'superhell' sonder 'low current'. Sollte 
auch im Artikel geändert werden.

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:
> ja ein achtel der Zeit
>
> aber es fliest ein drittel des Stromes
> also ein sechstel der Leistung

Nö.

1/8

Wenn du das akzeptierst ...

> Und wenn Du eine LED mit 150mA
>> 1ms an und 4ms aus hast, dann leuchtet sie genau so hell wie mit 30mA
>> Dauerstrom.
>
> ok, das klingt logisch...

...dann musst du auch das 1/8 akzeptieren

> lies dir mal durch was der Effektivwert ist und meckere dann weiter...

Was ist denn der Effektivwert eines RECHTECKSIGNALES, welches 1 
Zeiteinheit ein und 7 Zeiteinheiten aus ist?
Hint: Rechne es über die elektrische Energie P = U * I

Denn nur die ist interessant: Du kannst aus der LED nicht mehr Leistung 
in Form von Licht rauskriegen als du elektrische Leistung reinsteckst.

von Axel H. (axhieb)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>>> super helle LED heißt nur das
>>
>> Nö.
>>
>> Superhelle LED heißen superhell, weil sie auch schon mit ganz wenig
>> Strom superhell sind. Im Gegensatz zu normalen LED, die bei 3.75mA
>> Durcshchnittsstrom mehr oder weniger bessere Funseln sind.
>
> Ich nehms zurück. Da hab ich mich vom Artikel zu sehr beeinflussen
> lassen.
> Der gesuchte Begriff ist nicht 'superhell' sonder 'low current'. Sollte
> auch im Artikel geändert werden.

ok ja das stimmt

von Axel H. (axhieb)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Axel h. schrieb:
>> ja ein achtel der Zeit
>>
>> aber es fliest ein drittel des Stromes
>> also ein sechstel der Leistung
>
> Nö.
>
> 1/8
>
> Wenn du das akzeptierst
>
>> Und wenn Du eine LED mit 150mA
>>> 1ms an und 4ms aus hast, dann leuchtet sie genau so hell wie mit 30mA
>>> Dauerstrom.
>>
>> ok, das klingt logisch...
>
> Dann m usst du auch das 1/8 akzeptieren
>
>> lies dir mal durch was der Effektivwert ist und meckere dann weiter...
>
> Was ist denn der Effektivwert eines RECHTECKSIGNALES, welches 1
> Zeiteinheit ein und 7 Zeiteinheiten aus ist?

ich habe akzeptiert, dass das die 30mA Peak-Strom falsch waren...

ja bei einem Volt mag das wohl stimmen aber bei 3,3/5/12 volt?
der Effektivwert ist die Spannung, Strom zum Quadrat

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:

> ja bei einem Volt mag das wohl stimmen aber bei 3,3/5/12 volt?
> der Effektivwert ist die Spannung, Strom zum Quadrat

Und deswegen ist der Effektivwert uninteressant

P = U * I

du kannst aus einer LED nicht mehr Leistung in Form von Licht 
rauskriegen, als du in Form von elektrischer Leistung reinsteckst.

Wenn du aber nur 1/8 der Zeit die Leistung P reingibst, kriegst du von 
der LED auch nur eine entsprechend geringere Lichtleistung.

Dazu kommt, dass dein Auge nichtlinear arbeitet. Geringe Differenzen bei 
kleinen Lichtleistungen fallen dir mehr auf als geringe Differenzen bei 
großen Lichtleistungen. (*)

Wenn du es nicht glaubst, dann mach halt um Gottes Willen den Versuch. 
Häng eine LED an einen µC, lass den die LED periodisch ein/ausschalten, 
im Verhältniss 1:7 und sieh dir an, wie hell das wird. Genau so hell 
wird dann jede einzelne LED in deinem Cube sein. Und bei 30mA und 1:8 
ist das nicht viel.

(*) das wiederrum bedeutet, dass du 30mA durch einen 1:2 Multiplex auf 
15mA absenken kannst, ohne dass es groß auffällt. Aber je höher der 
Multiplexgrad wird, desto steiler ist der wahrgenommene Abfall in der 
Helligkeit.

von Axel H. (axhieb)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Axel h. schrieb:
>
>> ja bei einem Volt mag das wohl stimmen aber bei 3,3/5/12 volt?
>> der Effektivwert ist die Spannung, Strom zum Quadrat
>
> Und deswegen ist der Effektivwert uninteressant
und wenn du mir das erklären kannst dann geb ich ruhe

ja ich hab eh vor es morgen im Elektrotechnik-Labor in der schule mit 
einem Frequenzgenerator zu überprüfen wie hell sie tatsächlich ist

Ich bin von dem Ansatzpunkt gekommen P=I²*Rd
Rd bekomme ich aus dem I-U Diagramm der Led...

Du kannst keine Fixleistung der Led Zurverfügungstellen stellen
entweder const. Strom oder const. Spannung...
die Leistung regelt sie selber über den widerstand?

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Axel h. schrieb:
>>
>>> ja bei einem Volt mag das wohl stimmen aber bei 3,3/5/12 volt?
>>> der Effektivwert ist die Spannung, Strom zum Quadrat
>>
>> Und deswegen ist der Effektivwert uninteressant
> und wenn du mir das erklären kannst dann geb ich ruhe

Es ist ganz einfach.

Ich verschiebe das mal in etwas, von dem ich denke dass es anschaulicher 
ist.

Man nehme einen Motor mit 2kW Eingangsleistung und betreibe ihn mit 100 
Volt.

Laut P = U * I müssen daher 2000 / 100 = 2A fliessen.

Jetzt reduzieren wir mittels eines 50:50 PWM die Leistung, die der Motor 
bekommt. Wobei wir fieser weise eine besonders langsame PWM nehmen. Wenn 
er nur die Hälfte der Zeit eingeschaltet ist, dann nimmt er 
logischerweise auch nur die Hälfte der Leistung auf. Ist ja logisch: 
läuft der Motor 1 Stunde und steht dann 1 Stunde, hat er nur die Hälfte 
elektrischer Leistung verbraucht, als wie wenn er 2 Stunden durchlaufen 
würde.

d.h. in der Kette

    Quelle ------> PWM  ------> Motor

wird die Quelle im Durchschnitt nur noch mit dem halben Strom (wegen P = 
U*I) belastet, also 1A. Denn das ist der Durchschnitt aus 1 Stunde mit 
2A und 1 Stunde mit 0A.

Aus der Quelle ziehe ich also nur noch 100V * 1A = 1kW ab.

laut deinem Effektivwert kommt aber hinter der PWM etws höheres als 1A 
raus. Der Motor würde also, wenn die Dinge so laufen wie du das 
erzählst, mehr als 1kW an Leistung zugeführt bekommen.

Da gratuliere ich dir aber zum Nobelpreis. Du hast soeben entdeckt, wie 
man aus einer Stromquelle nur 1kW abzieht aber trotzdem dem Verbraucher 
mehr als 1kW zuführen kann. Da würde es sich anbieten mit dem Motor 
einen Generator zu versorgen, so dass sich der Motor seine elektrische 
Leistung selber erzeugt und noch ein bischen was übrig bleibt.

von Karl H. (kbuchegg)


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Axel h. schrieb:

> die Leistung regelt sie selber über den widerstand?

dir durschnittliche Leistung regelt sich bei einer PWM über das 
Verhältnis der Einschalt zur Ausschalt-Zeit.

Wenn die LED eingeschaltet ist, dann ist sie 100% eingeschaltet. Und 
wenn sie ausgeschaltet ist, dann ist sie 0% eingeschaltet.

von Axel H. (axhieb)


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ja ok der Effektivwert hat auch seine grenzen ...
das spielt die Reibung dann schon eine große rolle...
die 230V aus der Steckdose sind z.b. auch der Effektivwert Upp wären 
325V

in diesem Thread wird genau das besprochen was jetzt genau der 
unterschied zwischen Effektivwert und Gleichrichtwert ist
Beitrag "Re: Unterschied Gleichricht- Effektivwert"

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Es geht hier doch gar nicht um den Effektivwert... Rechnen wir mal über
die verbrauchte Ladung:

Deine LED "leuchtet" für 1 Sekunde. Davon ist sie 0,5 Sekunden an und 
0,5 Sekunden aus (über die Zeit verteilt - damit es so aussieht, als 
wäre sie die ganze Zeit an). Die LED bekommt 1mA Strom. In der halben 
Sekunde An-Zeit verbraucht sie 1mA * 0,5s = 0,5mAs (Milliamperesekunden 
- doofe Einheit - aber egal...). In der halben Sekunde Aus-Zeit 
verbraucht sie 0mAs. In der ganzen Sekunde verbraucht sie also insgesamt 
0,5mAs + 0mAs = 0,5mAs. In dieser einen Sekunde hat die LED also 
durchschnittlich 0,5mAs : 1s = 0,5mA bekommen. Wenn Du einer anderen LED 
durchgehend 0,5mA geben würdest, würde sie genau so hell leuchten. Beide 
verbrauchen nämlich in dieser einen Sekunde exakt 0,5mAs. Also leuchten 
sie auch gleich hell.


Gruß
Jonathan

von Alois N. (alois)


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Hallo Axel,

bin auch gerade dabei einen LED Cube 8x8x8 nachzubauen. Im Anhang habe 
ich dir mal meine Schaltung angehängt.

In meinem Projekt verwende ich:

- ATMEGA1284 Microcontroller mit 128KB Flash, 4KB EEPROM und 16KB SRAM 
(wenn schon denn schon)
- MOSFETs als Leistungstreiber
- Spielereien wie ein paar Taster, Status-LED's, RS232-Anbindung und 
IR-Empfänger sind auch schon integriert.

Das ganze ist mit konventionellen Bauteilen (kein SMD) aufgebaut und 
passt auf eine einzige doppelseitige Europa-Platine (160x100 mm).

Mein Cube besteht aus 5mm diffusen LED's (5000mcd). Die Dinger würde ich 
mir aus Fernost über ebay bestellen, da man hierzulande ein kleines 
Vermögen dafür ausgeben muss. Für 1000 LED's zahlt man dort ca. ~35 EUR 
inkl. Versand.

Somit liege ich jetzt alles in allem bei ca. ~100 EUR Bauteilekosten.

Ich werde meine Erfahrungen hier weiter berichten.

von MaWin (Gast)


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> In meinem Projekt verwende ich:

Die 74HC574 sind unterdimensioniert, die 100 Ohm wohl zu hochohmig.

Nicht jder MAX232 Typ kommt mit 100nF aus.

von Alois N. (alois)


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MaWin schrieb:
>> In meinem Projekt verwende ich:
>
> Die 74HC574 sind unterdimensioniert
Warum denn? Laut Datenblatt: DC Output Current, per pin (IOUT) 35 mA
Sollte für eine 20mA LED ausreichen.

Der Leistungstreiber hingegen muss 64 x 20mA aushalten (1,28A), wenn 
alle LED's einer Ebene zum leuchten gebracht werden. Eine Ebene besteht 
bekanntlich aus 8x8 = 64 LED's. Das ist auch der max. Strom der fliessen 
kann, da die Ebenen gemultiplext werden.

> ... die 100 Ohm wohl zu hochohmig.
Das muss man selber testen. 82 Ohm bis 100 Ohm sollten richtig sein.
Einfach vorher eine LED zusammen mit einem Vorwiderstand deiner Wahl an 
+5Volt anschliessen und das Ergebnis selber beurteilen.

>
> Nicht jder MAX232 Typ kommt mit 100nF aus.
Ich verwende einen MAX232CSE und bei dem funktioniert das.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Warum denn? > DC Output Current, per pin (IOUT) 35 mA

Von denen natürlich kein Milliampere über VCC fliesst...

> Einfach vorher eine LED zusammen mit einem Vorwiderstand deiner
> Wahl an +5Volt anschliessen und das Ergebnis selber beurteilen

Die Grundlagen so eines Displays hast du aber schon verstanden ?
Nein, offenbar nicht.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1

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