Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Matrix mit PWM


von Tobias I. (tobiasi)


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Hallo Leute,

ich hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen.
Die Wiki hier konnte es jedenfalls nur teilweise.
Und war möchte ich 400 LEDs Multiplexen und jede einzelnde auch dimmen 
können (PWM).
Hier findet man zwar eine Lösung für die Matrix (ganz unten):
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix
aber diese können dann nicht mehr gedimmt werden, oder?

Habt ihr vielleicht Ideen/Vorschläge?

Liebe Grüße!

von tipper (Gast)


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Tippe mal auf 20x PNP und 20x NPN Treiberstufen samt 400 PWM Kanälen :-P

von Tobias I. (tobiasi)


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hmm :/
Und wie wurde dann zum Beispiel das hier gemacht:
http://www.youtube.com/watch?v=VzX_hWKN5ak
(In diesen RGB LEDs sind ja eigentlich 3 Leds in einem Gehäuse, die 
unterschiedlich gedimmt immer andere Farben ergeben - also (sofern man 
die unterschiedlichen Farben und den Würfel beiseite lässt) genau mein 
Problem).

von BAM (Gast)


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mit Bit Angle Modulation kann man in AVR-Assembler gut 512*3 Leds mit 
12bit und mehr dimmen. Mit Soft-PWM ist es schwerer bzw. unmöglich.

von tipper (Gast)


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Tippe mal auf Multiplexer und sagen wir mal ca. 25 Hz pro Sekunde und 
LED :-P

von Thomas E. (thomase)


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tipper schrieb:
> Tippe mal auf 20x PNP und 20x NPN Treiberstufen samt 400 PWM Kanälen
Unsinn.
tipper schrieb:
> 25 Hz pro Sekunde und LED
Die Beschleunigung einer LED ist 9,81m/s pro Sekunde und nicht 25Hz pro 
Sekunde. Aber auch nur wenn sie runterfällt.

mfg.

von Thomas E. (thomase)


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Tobias I. schrieb:
> Und war möchte ich 400 LEDs Multiplexen und jede einzelnde auch dimmen
> können (PWM).
Je nachdem wieviel Pulsstrom deine LEDs abkönnen.
40 x 10 bei 10-fachem Strom.

BAM schrieb:
> mit Bit Angle Modulation kann man in AVR-Assembler gut 512*3 Leds
Aber 512 x 3 ist ja nun nicht gerade die Krönung der Matrixschaltung.

mfg.

von BAM (Gast)


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Thomas Eckmann schrieb:
> BAM schrieb:
>> mit Bit Angle Modulation kann man in AVR-Assembler gut 512*3 Leds
> Aber 512 x 3 ist ja nun nicht gerade die Krönung der Matrixschaltung.

Damit habe ich auch nicht die Matrix gemeint. 512 RGB-Leds also 1536 
Leds. Als Matrix würde ich 192 * 8 nehmen.

von Thomas E. (thomase)


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BAM schrieb:
> Als Matrix würde ich 192 * 8 nehmen.
Na das hört sich ja schon besser an.

mfg.

von Tobias I. (tobiasi)


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> Damit habe ich auch nicht die Matrix gemeint. 512 RGB-Leds also 1536
> Leds. Als Matrix würde ich 192 * 8 nehmen.

Zu BAM habe ich aber nicht gerade sonderlich viel gefunden?!
So wie ich gelesen habe, soll es nur ein Pseudo-Hardware-PWM sein?
1536LEDs sind damit möglich?

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Hast doch sicher wie Wellenfrum zum BAM gesehen oder?
Jetz zum Timer greifen und nachbauen ;)

Also nen 8bit Timer der als nächstes immer nach T/2 nen ISR wirft und 
dann die Bits aus nem Array das schon angepasst wurde aufn Port drücken.
TADA!

von Thomas E. (thomase)


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Tobias I. schrieb:
> So wie ich gelesen habe, soll es nur ein Pseudo-Hardware-PWM sein?
Das ist kein PWM. Anstatt einen Impuls der Breite 20 für 20 Takte 
einzuschalten und dann für den Rest des Intervals abzuschalten, wird das 
jeweilige Bit in einem Byte entsprechend seiner Wertigkeit 1, 2, 4 usw. 
Takte eingeschaltet. Die Anschalzeit innerhalb eines Intervals, ist 
damit bei beiden Verfahren gleich. Einen Motor kann man damit nicht 
ansteuern aber einer LED ist das egal. Der Vorteil ist, daß man bei 
einer PWM nach jedem Takt auf das Ausgangsschieberegister schreiben muß, 
bei einer 8-Bit BAM nur achtmal. Dazwischen hat der µC dann genug Zeit, 
sich anderen Dingen zu widmen, zB. das nächste Schreiben per SPI 
vorzubereiten. Während er bei PWM ständig am asten ist und die Grenze 
sehr schnell erreicht ist.
Wobei Takt in diesem Fall nicht der CPU-Takt ist, sondern der mit einem 
Timer erzeugte PWM- bzw. BAM-Takt.

mfg.

von MaWin (Gast)


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> aber diese können dann nicht mehr gedimmt werden, oder?

Natürlich.

Einfach nicht die ganze Multiplex-Zeit anlassen.

Allerdings musst du dazu eine Schaltung auswählen, die die LEDs auch mit 
dem vollen Strom versorgt (also z.B. eine 20mA im 1:5 Multiplex mit 
100mA) sonst lohnt sich dimmen kaum noch, die LED wären dann auch 
ungedimmt sowieso schon zu schummrig.

Allerdings heisst Dimmen einer Matrix, daß das Programm schon recht 
schnell sein muß. Mit BASCOM wird das also nichts, Assembler ist für die 
zeitkritischeren Teile engesagt, sonst C.

Wenn du es in Hardwre machen willst:
 PWM dimmbar: TLC5940 (16, TI, Darisus), MAX6966 (10, Maxim), PCA9532 
(16,
 Graustufen: TB62718 LT8500 TLC5904 TLC5905 TLC5910 TLC5911

von Jobst M. (jobstens-de)


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Thomas Eckmann schrieb:
> Aber auch nur wenn sie runterfällt.

Nein. Solange sie sich auf der Erde befindet immer. Wenn sie irgendwo 
liegt, wird sie dadurch ja nicht schwerelos. ;-)


MaWin schrieb:
> Allerdings musst du dazu eine Schaltung auswählen, die die LEDs auch mit
> dem vollen Strom versorgt (also z.B. eine 20mA im 1:5 Multiplex mit
> 100mA) sonst lohnt sich dimmen kaum noch, die LED wären dann auch
> ungedimmt sowieso schon zu schummrig.

Naja, eine LED mit 4mA ist ja nicht nur noch 1/5 hell. Vor allem wenn 
einen davon 400 Stück anleuchten ist das schon Ordentlich. Selbst dann 
muß man schon einige A Strom aufbringen ;-)
Bei 100mA Pulsstrom für eine LED sind das bei voller Helligkeit 40A - 
nur mal so als Hausnummer für den TO ...


Gruß

Jobst

von MaWin (Gast)


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> Naja, eine LED mit 4mA ist ja nicht nur noch 1/5 hell

Wie kommst du darauf ?
Zauberei ?
Freie Energie ?
Perpetuum Mobile ?

Abgesehen von wenigen Prozent unlinearität ist die LED-Lichtmenge schon 
proportional abhängig vom Strom.

von Eumel (Gast)


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Aber sie kommt einem nicht 1/5 so hell vor.

von MaWin (Gast)


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> Aber sie kommt einem nicht 1/5 so hell vor.

Sicher doch.

Sonst würde man ja statt 1 Glühlampe von 100 Watt nur noch 2 Glühlampen 
a 25 Watt in eine Lampe bauen, oder sind doch 10 a 1 Watt noch heller ?

Herr wirf Hirn !

von Eumel (Gast)


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Ja mawin, auf dich.

http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz

Lesen, klüger sein.

von Jobst M. (jobstens-de)


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MaWin schrieb:
> Zauberei ?
> Freie Energie ?
> Perpetuum Mobile ?

Kann ich wen anrufen?
Oder ich nehme den Publikumsjoker:

Eumel schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz


Gruß

Jobst

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Hier noch ein paar Gehirnwindungen zum Regnen lassen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading
http://www.zabex.de/site/sofabeleuchtung.html (Da isn Gammakorrektur 
Diagramm)

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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BAM schrieb:
> mit Bit Angle Modulation kann man ...

Danke für dieses Stichwort.
Kannte ich vorher noch nicht.

Auch wenn der Vorteil gegenüber einer geschickt implementierten SW-PWM 
nicht ganz so riesengroß ist, wie überall beworben (zumindest nicht, 
wenn man ohnehin noch eine Linearisierung verwendet) ist es dennoch ein 
Verfahren, was es wert ist, im Hinterkopf behalten zu werden.

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