Hi,
ich würde gerne als kleines Projekt ein Thermometer mittels Atmega, NTC
und drei 7-Segmentanzeigen realisieren.
Bei der Temperatur von 23.0°C würden allerdings 17 Segmente angeschaltet
sein müssen. Die Anzeigen haben eine Common-VCC.
Da ich genügend Pins frei habe, würde ich alle Segmente direkt in den
ATmega als Sink einspeisen.
Bei DC-Bedingungen schafft der Controller bis zu 400mA auf zu nehmen, so
dass es bei einem Strom von ca. 7mA keine Probleme geben sollte.
Das einzige Problem was mir nun noch im Kopf herumgeistert, ist die
Frage nach der Energieversorgung, da eine Batteriezelle einfach viel zu
schnell erschöpfen würde...
Die Frage also:
Mit welchem Trick kann ich die 7 Segmentanzeigen möglichst lange mit
möglichst wenig Strom betreiben, aber dabei nach Möglichkeit immer
direkt die Temperatur ablesen können?
Multiplexen würde ja mit einem niedrigen ON-Verhältnis schnell sehr
dunkel aussehen, bzw. mehr als ein paar Prozente könnte ich damit kaum
herausholen...
mfg
LED's kannst du teilweise mit den 10-fachem ihres stromes betreiben,
solange du sie nur 10µs lang anhast und ihnen eine millisekunde zeit
lässt sich zu erholen (beispielwerte!!), ohne das du das an der
helligkeit merkst.
dein gesuchtes stichwort wäre somit multiplexing, dabei ist immer nur
eine led an und du steppst alle led's schnell hintereinander durch
> LED's kannst du teilweise mit den 10-fachem ihres stromes betreiben,> solange du sie nur 10µs lang anhast und ihnen eine millisekunde zeit> lässt sich zu erholen (beispielwerte!!), ohne das du das an der> helligkeit merkst.
Was ist denn das für ein strunzdummer Humbug den du hier verbreitest ?
10-facher Strom für 10us bei 1000us Pause ergibt weniger als 10% der
Helligkeit bei dauerhaftem Nennstrom.
was mir gerade noch eingefallen ist, wäre, einige Segmente in Reihe zu
schalten.
Das geht aber leider bei mir nicht, da alles Common Anode ist..., wäre
aber wohl bei einer Kombination von zwei 7-Segmentanzeigen mit einmal
Common Cathode und einmal Common Anode möglich.
Ärger dich nicht damit rum, 7 Segment LEDs sind einfach nichts für
stromsparende Anwendungen. Das beste für dich dürften 7 Segment LCD
Gläser sein, die brauchen (fast) nicht.
@MaWin: Ich hab eben nochmal ins Datenblatt geschaut!!!
Peak-Current: 300mA bei 100µs Pulsewidth
steht so im Datenblatt meiner 7-Segment-Anzeigen, wenn du das nicht
kennst, heisst das noch lange nicht, das es nicht geht (das geht bei
fast allen led's) und ist noch lange kein grund mich hier so dumm von
der seite anzumachen!!
Stromsparer schrieb:> Das einzige Problem was mir nun noch im Kopf herumgeistert, ist die> Frage nach der Energieversorgung, da eine Batteriezelle einfach viel zu> schnell erschöpfen würde...
Herzlichen Glückwunsch!
Du hast gerade herausgefunden (wenngleich nicht als erster) daß
LED-Anzeigen und Batteriebetrieb keine ideale Kombination sind.
Ein lästiger, aber nicht wegzudiskutierender Fakt, der u.a. Armbanduhren
mit LED-Display den kommerziellen Durchbruch vermasselt hat.
In den Dekaden(!), die sich Ingenieure über dieses Problem den Kopf
zerbrochen haben, haben sich diverse Lösungsmöglichkeiten
herauskristallisiert:
- hocheffiziente (aka stromsparende) LED verwenden
- das Display nur bei Bedarf kurzzeitig einschalten
- auf eine stromsparende(re) Display-Technologie setzen (z.B. LCD)
Speziell bei Thermometern könnte man statt Ziffern auch einen Bargraph
(im Punktbetrieb) verwenden. Besser als 0.5K sind bezahlbare Sensoren ja
ohnehin nicht und der Wertebereich ist auch überschaubar. Wenn man die
LED dann noch kurz aufblitzen läßt (so ca. 1x pro Sekunde) dann könnte
das sogar was werden mit dem Batteriebetrieb.
Ansonsten gilt natürlich wie immer: selber denken macht schlau!
XL
Christian L. schrieb:> Ich hab eben nochmal ins Datenblatt geschaut!!!> Peak-Current: 300mA bei 100µs Pulsewidth> steht so im Datenblatt meiner 7-Segment-Anzeigen, wenn du das nicht> kennst, heisst das noch lange nicht, das es nicht geht (das geht bei> fast allen led's) und ist noch lange kein grund mich hier so dumm von> der seite anzumachen!!
Trotzdem gilt zuerst Nachdenken immernoch. Wenn du der Led 90% der Zeit
den Strom abdrehst, leuchtet sie für den träger Betrachter
logischerweise nur noch mit 10% der Helligkeit.
Laut datenblatt soll sie mit annähernd der selben helligkeit leuchten.
hmm, werde das morgen mal testen.
welchen sinn würde eine solche angabe im datenblatt denn überhaupt
machen, wenn nicht für diesen zweck?
> MaWin: Ich hab eben nochmal ins Datenblatt geschaut!!!> Peak-Current: 300mA bei 100µs Pulsewidth> steht so im Datenblatt meiner 7-Segment-Anzeigen, wenn du das nicht> kennst, heisst das noch lange nicht, das es nicht geht (das geht bei> fast allen led's) und ist noch lange kein grund mich hier so dumm von> der seite anzumachen!!
Ist es.
denn du erzählst Humbug.
Sicher vertragen LEDs einen höheren Spitzenstrom,
sicher leuchten sie dabei heller als bei Normalstrom,
bei 10 fachem Strom mit Glück 10 mal so hell,
aber man muß zwischen den Spitzen wieder Pause machen,
damit im Durchscnitt nicht so viel Wärme entsteht,
bei 10-fachem Spitzenstrom darf mal also nur 1/10
der Zeit diesen Strom schicken, und dann erscheint die
LED dem auch nicht etwa 10 mal so hell, sondern nur so
hell als ob dauernd der Normalstrom fliessen würde.
Das ist so was von logisch, Prinzip "von nichts kommt
nichts", bzw, "Perpetuum Mobiles wurden nich nicht erfunden"
daß es auch dem dümmsten der dummen Grundschüler bekannt
sein muß.
Leute die lauthals Bullshit erzählen werden natürlich
angemacht, und nicht von der Seite sondern von vorne.
Christian L. schrieb:> Laut datenblatt soll sie mit annähernd der selben helligkeit leuchten.> hmm, werde das morgen mal testen.
Da kannst du viel testen. Es gilt immer noch: Von nix kommt nix.
Die Lichtausbeute der LEDs nimmt bei hohen Strömen eher ab, d.h. bei
gleichem mittleren Strom kommt im Pulsbetrieb grundsätzlich etwas
weniger Licht raus, als im DC-Betrieb.
Also erzähl nicht, dass im 1:100 Pulsbetrieb mit 10-fachem Pulsstrom,
i.e. 1/10 des mittleren Stromes, genausoviel Licht raus kommt, wie im DC
Betrieb.
Christian L. schrieb:> LED's kannst du teilweise mit den 10-fachem ihres stromes betreiben,> solange du sie nur 10µs lang anhast und ihnen eine millisekunde zeit> lässt sich zu erholen (beispielwerte!!), ohne das du das an der> helligkeit merkst.> dein gesuchtes stichwort wäre somit multiplexing, dabei ist immer nur> eine led an und du steppst alle led's schnell hintereinander durch
Sowas macht man, um Anschlüsse zu sparen. Strom sparen kann man
damit nicht.
Gruss
Harald
Durch das pulsen der LEDs kann man teils etwas Strom einsparen, wenn es
darum geht eine relativ geringe Helligkeit zu erzeugen. Deutlich unter
dem Nennstrom nimmt die Effizienz der LEDs oft ab, wie sehr hängt vom
LED Typ ab, vor allem bei den alten Typen war der Effekt ausgeprägt.
Dann lohnt es sich ggf. die LEDs geplust zu betreiben und man spart
dadurch auch etwas an Strom, wenn es darum geht LEDs mit geringer
Helligkeit zu betreiben. Je nach LED könnte z.B. ein Betrieb mit 10 mA
für 1% der Zeit mehr Licht liefern als 0,2 mA als Konstantstrom.
Wenn es unbedingt LEDs sein müssen, sollte man auf wirklich Effiziente
LEDs achten, da gibt es große Unterschiede. Auch kleinere Anzeigen
helfen etwas. Schließlich kann man durch Farbfilter ggf. etwas den
Kontrast verbessern. So wirklich sparsam werden LED-Anzeigen aber
dennoch nicht.
> So wirklich sparsam werden LED-Anzeigen aber dennoch nicht.
Na ja, der Trend geht zu OLED, das sind ja auch LEDs, sogar ziemlich
uneffektive (man nimmt sie wegen der leichten Herstellung per Sieb-
oder Tintenstrahldruck, und jammert über schlechte Effektivität),
sie sind aber trotzdem deutlich effektiver als ein TFT LCD bei dem
immer Hintergundlicht erzeugt wird, aber zu 90% abgeblockt wird.
Schon TFT mit LED Hintergrundlicht gelten als energisparend.
Direkt erzeugtes Licht ist immer besser, als Hintergrundbeleuchtung
auch nackte LCD (Dotmatrixanzeigen oder 7-Segment) ohne TFT sind mit
Hintergrundbeleuchtung uneffektiver als wenn man die Symbole direkt
aus leuchtenden LEDs erzeugt.
In 20 Jahren werden LCD und TFT wohl verschwunden sein, zu Gunsten
von OLED bei selbstleuchetden Anzeigen und eInk bei reflektierenden
Anzeigen.
Ulrich schrieb:> Deutlich unter dem Nennstrom nimmt die Effizienz der LEDs oft ab, wie> sehr hängt vom LED Typ ab, vor allem bei den alten Typen war der Effekt> ausgeprägt.
Hast du da ein Datenblatt, wo man den Effekt sieht?
Wie die Effektivität vom Strom abhängt ist je nach LED verschieden.
Nicht in jedem Datenblatt sind da belastbare Daten zu drin.
Ein Beispiel wo man es ganz gut sieht, ist das Datenblatt zu OSRAM LS
5436, LO 5436, LY 5436. Bei 2 mA gibt es etwa 5% der Intensität die man
bei 20mA bekommt. Auch da sind die Daten für 2 mA nur gestichelt
angedeutet, vermutlich weil es da größere Exemplarstreuungen geben kann.
