Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Cube 5x5x5


von Amerize (Gast)


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Hallo
Ich möchte mir einen LED-Cube in der größe 5x5x5 LEDs aufbauen
Nur hab ich da ein Problem
Ich habe bereits einen 3x3x3 LED-Cube aufgebaut, nur besteht das 
Problem, das sobald ich mehrere LEDs auf einem Strang ansteure diese 
dunkler sind, als wenn ich nur eine LED ansteuere.
(Ich verwende direkt die Ausgänge eines ATMega16)
Nun bin ich schon länger auf der Suche um dieses Problem zu lösen, habe 
bisher aber noch nichts finden können.
Ich habe mir überlegt, bei der Ansteuerung der LEDs mit Hilfe von 
ULN2803A die Masse zu schalten und über Transistoren auf die 5 
horizontalen Ebenen
die Spannung anzulegen.
Nur weis ich nicht wie ich das Problem mit dem Vorwiderstand für die 
LEDs lösen kann.
Durch den Aufbau des LED-Cube ist es mir nicht möglich für jede einzelne 
LED einen Vorwiderstand einzubauen und wenn ich für jeden horizontalen 
Strang einen Vorwiderstand verwende habe ich wieder das Problem, das 
eine LED heller leuchtet, als wenn ich mehrere LEDs gleichzeitig 
schalte.
Der Würfel soll im Multiplex betrieb angesteuert werden und ich verwende 
nur einfarbige LEDs.

Danke für euer Hilfe

von Peter II (Gast)


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man braucht doch eine je spalte eine Vorwiderstand. Die Zeilen über 
einen Treiber ansteuern und gut ist. Es ist doch immer nur eine Zeile 
aktiv.

von Amerize (Gast)


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Du meinst also einen Vorwiderstand je Zeile. Da besteht das Problem dann 
aber weiterhin. Ich schalte ja bei den unterschiedlichen Figuren mal 5, 
mal 17 oder mal 25 LEDs pro Zeile.

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> Du meinst also einen Vorwiderstand je Zeile. D

warum sollte ich dann Spalte schreiben?


Zeiche noch einfach mal auf wie du es machen willst.

von Amerize (Gast)


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So hab ich mir das bisher überlegt. Nur weis ich nicht wo hin mit den 
Widerständen damit es funktioniert.

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> So hab ich mir das bisher überlegt. Nur weis ich nicht wo hin mit den
> Widerständen damit es funktioniert.

einfach zwischen IC4 (bzw. IC5) und den LEDs.

von Amerize (Gast)


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Ok. Dann funktioniert das auch das alle gleich hell leuchten egal wie 
Viele angeschaltet sind?

von Karl H. (kbuchegg)


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Zeig mal einen größeren Ausschnitt aus deinem Schaltplan.
In deinem Plan ist nicht erkennbar, wie es nach den LED weitergeh, bzw. 
wie der Cube überhaupt elektrisch aussehen soll. In deinem Plan sind 8 
LED pro Zeile, du sprichst aber von 5*5*5. Das passt nicht zusammen.

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> Ok. Dann funktioniert das auch das alle gleich hell leuchten egal wie
> Viele angeschaltet sind?

wenn man sich daran hält das nur eine Zeile geichzeitig aktiv ist - ja.

von Karl H. (kbuchegg)


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Peter II schrieb:
> Amerize schrieb:
>> Ok. Dann funktioniert das auch das alle gleich hell leuchten egal wie
>> Viele angeschaltet sind?
>
> wenn man sich daran hält das nur eine Zeile geichzeitig aktiv ist - ja.

Allerdings hat er dann das Problem, dass er in seinem Cube 25 Stück 
'5-er Zeilen' hat. Ein 1:25 Multiplex ist nicht mehr vernünftig machbar.


-> Das ganze Konzept ist für die Tonne.
In einem Cube ab einer gewissen Größe, müssen alle LED einer Ebene 
gleichzeitig und unabhängig voneinander leuchten können. Gemultiplext 
werden dann die Ebenen.

LED cube

von Amerize (Gast)


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Wunderbar =). Vielen Dank für die schnelle Hilfe. Ich hatte sowieso vor 
das ganze im Multiplex Zeilenweise anzusteuern.

von Peter II (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> llerdings hat er dann das Problem, dass er in seinem Cube 25 '5-er
> Zeilen' hat. Ein 1:25 Multiplex ist nicht mehr vernünftig machbar.

er hat doch schon mindestens 16 Spalten, dann braucht er doch nur noch 8 
Zeilen.

von Amerize (Gast)


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Wo müsste ich dann den Widerstand einfügen um die Ebenen zu Multiplexen?

von Karl H. (kbuchegg)


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Peter II schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> llerdings hat er dann das Problem, dass er in seinem Cube 25 '5-er
>> Zeilen' hat. Ein 1:25 Multiplex ist nicht mehr vernünftig machbar.
>
> er hat doch schon mindestens 16 Spalten
> dann braucht er doch nur noch 8
> Zeilen.

Um ehrlich zu sein, werd ich aus seinem Schaltplan nicht schlau. Hier im 
Thread spricht er von einem 5*5*5 Würfel.
Man kann jetzt natürlich sowas wie 8 'virtuelle' Ebenen machen, in denen 
jeweils 16 LED sitzen, die physisch so aufgebaut sind, dass sich ein 
5*5*5 Würfel ergibt. Aber ob er das so gemacht hat?

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> Wo müsste ich dann den Widerstand einfügen um die Ebenen zu Multiplexen?

zeiche es doch mal auf, damit jemand versteht wie du das meinst.

von Peter II (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Um ehrlich zu sein, werd ich aus seinem Schaltplan nicht schlau. Hier im
> Thread spricht er von einem 5*5*5 Würfel.
> Man kann jetzt natürlich sowas wie 8 'virtuelle' Ebenen machen, in denen
> jeweils 16 LED sitzen, die real so ausgebaut sind, dass sich ein 5*5*5
> Würfel ergibt. Aber ob er das so gemacht hat?

sie hätte ich den (Teil)Plan gelesen. Oder man macht halt 25x5 damit 
muss mal nicht so viel umdenken.

von Karl H. (kbuchegg)


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Peter II schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Um ehrlich zu sein, werd ich aus seinem Schaltplan nicht schlau. Hier im
>> Thread spricht er von einem 5*5*5 Würfel.
>> Man kann jetzt natürlich sowas wie 8 'virtuelle' Ebenen machen, in denen
>> jeweils 16 LED sitzen, die real so ausgebaut sind, dass sich ein 5*5*5
>> Würfel ergibt. Aber ob er das so gemacht hat?
>
> sie hätte ich den (Teil)Plan gelesen.

Ist mir zu spät eingefallen. Aber alleine wenn ich an die 
Verdrahtungsprobleme denke, wird mir schlecht. Die LED 0/0 der einzelnen 
Ebenen sitzen dann physisch nicht mehr übereinander. Ich bezweifle 
ehrlich, dass man eine derartige Verdrahtung in dem CUbe-üblichen 
Drhatverhau realisieren kann. (Es sei denn ich hab irgendetwas 
wahnsinnig cleveres übersehen)

von Amerize (Gast)


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So sieht der Schaltplan bisher aus. Von rechts unten kommt die 
Spannungsversorgung. Mit den Transistoren Schalte ich die Spannung auf 
jede Ebene.
Die 5 LEDs in hintereinander ergeben einen Strang.

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> So sieht der Schaltplan bisher aus.

dann brauchst du 25 Widerstände.

Wenn man spalten und Zeilen tauscht, bräuchte man nur 5 Widerstände aber 
dafür hat man mit 1/25 ein schlechter Multiplexing verhältniss. Damit 
werden die LEDs dann zu dunkel.

von Karl H. (kbuchegg)


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Amerize schrieb:
> So sieht der Schaltplan bisher aus. Von rechts unten kommt die
> Spannungsversorgung. Mit den Transistoren Schalte ich die Spannung auf
> jede Ebene.

Ja, so passt die logische Verschaltung.

Jede LED-Leitung einer Ebene braucht einen Vorwiderstand.
Also an die Ausgänge der ULN jeweils einen Vorwiderstand.

> Die 5 LEDs in hintereinander ergeben einen Strang.

Eher so, dass alle 25 im Schaltplan senkrecht angeordneten LED jeweils 
die LED einer Ebene darstellen. Von diesen können beliebig viele 
gleichzeitig leuchten. Aber immer nur jeweils eine dieser 5 Stück 25-er 
Kolonnen. Und daher reicht auch ein Widerstand zwischen diesen LED und 
dem jeweiligen ULN-Pin. Denn von den 5 waagrecht eingezeichneten LED 
leuchtet ja immer nur maximal eine.

von Amerize (Gast)


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>Denn von den 5 waagrecht eingezeichneten LED
>leuchtet ja immer nur maximal eine.

Genau so hatte ich es von Anfang an auch vor =). Ich hab mich 
anscheinend nur etwas falsch ausgedrückt. Jede der 5 Ebenen übereinander 
soll einzeln leuchten. Somit komm ich dann auf ein 1/5 Multiplex.

von MaWin (Gast)


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> Ich habe bereits einen 3x3x3 LED-Cube aufgebaut, nur besteht das
> Problem, das sobald ich mehrere LEDs auf einem Strang ansteure diese
> dunkler sind, als wenn ich nur eine LED ansteuere.

Dann hast du wohl was falsch gemacht...

> Nun bin ich schon länger auf der Suche um dieses Problem zu lösen, habe
> bisher aber noch nichts finden können.

...beispielsweise den Strombedarf nicht richtig eingeschätzt.

> So sieht der Schaltplan bisher aus

Du hältst nicht viel von Vorwiderständen für die LEDs ?
Die kann man sich tatsächlich sparen, wenn man als Spaltentreiber 
Konstantstromsenken wie CAT4016 (darisus.de) verwendet,
nur braucht man dann 5 (MOSFET/PNP) Transistoren die die Zeilen nach +5V 
schalten.

Es kann doch nicht so schwierig sein, die Grundlagen der 
Multiplexanzeigen nachzulesen.

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

von Peter II (Gast)


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MaWin schrieb:
> Du hältst nicht viel von Vorwiderständen für die LEDs ?

hättest du aufmerksam gelesen, müsstest du das das genau das die Frage 
war. Er wollte wissen wo man sie sinnvollerweise hinbaut.

von Amerize (Gast)


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Danke MaWin das man hier als "nicht alles Wissender" gleich seine Ladung 
abbekommt.

Ich habe meinen ersten LED Cube nach folgendem Schaltplan aufgebaut. Und 
da bei dieser Beschaltung eben das Problem der Leuchtkraft besteht, 
wollte ich es dieses mal besser machen.

Vielleicht hab ich mich auch in meinem ersten Posting nicht ganz perfekt 
ausgedrückt. Tschuldigung für die Missverständnisse.

von Peter II (Gast)


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Amerize schrieb:
> Und
> da bei dieser Beschaltung eben das Problem der Leuchtkraft besteht,
> wollte ich es dieses mal besser machen.

dann scheint es aber mehr ein Software fehler zu sein, die Schaltung 
stimmt.

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