Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller - Komponenten anschließen (Grundlagen)


von David M. (Gast)


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Vor ein paar Tagen habe ich mich bereits über die Erstausstattung 
(Steckbrett)und den Vor- und Nachteilen eines Evaluationsboard 
erkundigt.

Da ich jetzt alle Komponenten bestellt habe, die ich brauche, um mein 
erstes Projekt an einem Steckbrett zu beginnen, habe ich noch ein paar 
grundlegende Fragen, auf was ich achten muss, wenn ich Komponenten an 
meinen MC anschließen will.

Z.B.: Möchte ich eine LED anschließen. Die technischen Daten der LED 
lauten:
Ausführung mit 5V Vorwiderstand
...
Betiebsspannung 5 V
Gruppenstrom 13 mA
Wellenlänge 565 nm

Welche Informationen sind hier für mich wichtig? Bisher achte ich nur 
auf die Betriebsspannung, um ggf. einen Widerstand "an der LED" 
anzuschließen.

Mein Stromversorgung am Steckbrett wird eine 5V Spannung haben. Heißt 
das nun, dass meine LED keinen Widerstand braucht, da diese ja auch 5V 
hat?

Über Hilfestellungen würde ich mich sehr freuen :-)

Ich habe bereits einige E-Technik Anfänger-Tutorials gelesen, aber es 
ist ja dann doch ein Unterschied, ob man die Dinge theoretisch 
bearbeitet oder eben in der Praxis.

Gruß
David M.

von San L. (zwillingsfreunde)


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David M. schrieb:
> Mein Stromversorgung am Steckbrett wird eine 5V Spannung haben. Heißt
> das nun, dass meine LED keinen Widerstand braucht, da diese ja auch 5V
> hat?

Doch. Eine LED ist IMMER mit einem Vorwiderstand zu betreieben, 
ansonsten ist ihr Leben einmal einschalten wohl schneller vorbei, als du 
Wurstsamali sagen kannst.

Wichtig für dich ist in erster Linie die Betriebsspannung und den Strom, 
der die LED verbraucht. Daraus kannst du den Widerstand berechnen durch:

R = (Ausgangsspannung uC - Betriebsspannung LED) / Strom LED

Siehe hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006011.htm

Das ganze mag jetzt wohl etwas verwirrend sein. Als erstes hoffe ich mal 
für dich, dass dein Controller mit 5V arbeitet und nicht mit 3V3, sonst 
kannst du das schonmal vergessen mit dem direkten anschliessen.

Zweitens ergibt sich für die oben genannte Formel 5V - 5V, was 
theoretisch 0V ergibt. So kann man leider nicht rechnen. Wie in dieser 
Situation genau vorzugehen ist, weiss ich leider nicht, da ich noch nie 
einen solchen Fall hatte. Denke, da könnte man beispielsweise 4.9V für 
die LED annehmen, so dass 100mV am Widerstand bleiben. Weiss allerdings 
nicht, ob dass die korrekte Variante wäre. Im Normalfall sucht man sich 
eher eine passende LED aus um solche dinge zu vermeiden.

Da wäre noch interessant: Was für eine LED benutzt du? 5V ist sehr 
untypisch ...

von David M. (Gast)


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San Lue schrieb:
> Das ganze mag jetzt wohl etwas verwirrend sein. Als erstes hoffe ich mal
> für dich, dass dein Controller mit 5V arbeitet und nicht mit 3V3, sonst
> kannst du das schonmal vergessen mit dem direkten anschliessen.

Laut den Daten auf dem Onlineshop liegt die Betriebsspannung zwischen 
2,7.. 5,5 V

Also mit der genannten Formel muss ich wohl bei allen Komponenten 
berechnen, wie hoch der Widerstand ist, sehe ich das richtig? Also wenn 
ich jetzt einen Sensor anschließen will, gilt die Formel auch?

Woher weiß ich, wann ich keinen Widerstand brauche?

von spess53 (Gast)


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Hi

>Doch. Eine LED ist IMMER mit einem Vorwiderstand zu betreieben,
>ansonsten ist ihr Leben einmal einschalten wohl schneller vorbei, als du
>Wurstsamali sagen kannst. ...

Schon mal etwas von LEDs mit eingebautem Vorwiderstand gehört? Die 
kann man ohne zusätzlichen Widerstand an die spezifizierte Spannung 
anschließen.

>Mein Stromversorgung am Steckbrett wird eine 5V Spannung haben. Heißt
>das nun, dass meine LED keinen Widerstand braucht, da diese ja auch 5V
>hat?

Ja. Diese LEDs haben einen für den Betrieb an 5V passenden Vorwiderstand 
eingebaut.

MfG Spess

von David M. (Gast)


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von David M. (Gast)


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spess53 schrieb:
> Ja. Diese LEDs haben einen für den Betrieb an 5V passenden Vorwiderstand
> eingebaut.

Und das sehe ich dann vermutlich an der Info:
Ausführung mit 5V Vorwiderstand

?

von Dennis S. (eltio)


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Bei den LED kannst du die 5V direkt anschließen, da der Vorwiderstand 
bereits verbaut ist. Bei "normalen" LED geht das nicht!

Gruß

von spess53 (Gast)


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Hi

>Ich habe diese LED bestellt

Da steht doch laut und deutlich:

Grüne 3mm-LED mit Vorwiderstand, 5 Volt

Erst wenn du die mit Spannungen >5V betreiben willst, ist ein 
zusätzlicher Widerstand notwendig. Bei LEDS ohne eingebauten 
Vorwiderstand (eigentlich der Normalfall) ist generell ein Vorwiderstand 
erforderlich.

MfG Spess

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:

> Welche Informationen sind hier für mich wichtig?

In erster Linie der Strom.

> Bisher achte ich nur
> auf die Betriebsspannung, um ggf. einen Widerstand "an der LED"
> anzuschließen.

nicht ggf.
immer!

du musst den Strom durch eine LED limitieren. An der Spannung, die über 
der LED abfällt kannst du sowieso nichts ändern. Die ist dir von der LED 
vorgegeben. Aber den Strom kannst du mit dem WIderstand einstellen.

> Mein Stromversorgung am Steckbrett wird eine 5V Spannung haben. Heißt
> das nun, dass meine LED keinen Widerstand braucht, da diese ja auch 5V
> hat?

Nein, das heisst es nicht.
Die typische Flussspannung einer roten LED ist ca. 1.7V. so genau geht 
das nicht. Wenn du also diese verschaltung hast
1
                5V
2
                >------+
3
                       |
4
                      +-+
5
                      | | R
6
                      +-+
7
                       |
8
                       |
9
                       v   LED
10
                       -
11
                       |
12
               GND ----+

in Summe also 5V von oben nach unten abfallen und an der LED 1.7V 
abfallen
1
                5V
2
                >------+                    ^
3
                       |                    |
4
                      +-+                   |
5
                      | | R                 |
6
                      +-+                   |
7
                       |                   5V
8
                       |                    |    ^
9
                       v   LED              |    |
10
                       -                    |   1.7V
11
                       |                    |    |
12
               GND ----+                    v    v

dann müssen über dem Widerstand 3.3V abfallen, denn die Summa aus 1.7 
und 3.3 muss ja wieder die 5V ergeben

1
                5V
2
                >------+                    ^    ^
3
                       |                    |    |
4
                      +-+                   |    |
5
                      | | R                 |   3.3V
6
                      +-+                   |    |
7
                       |                   5V    v
8
                       |                    |    ^
9
                       v   LED              |    |
10
                       -                    |   1.7V
11
                       |                    |    |
12
               GND ----+                    v    v

Der Strom, der von oben nach unten durch R und LED rinnt, ist in beiden 
Bauteilen der gleiche. Muss auch so sein, denn da kann ja nichts 
dazukommen oder wegkommen. Wenn du in ein senkrechtes Rohr oben 2 Liter 
Wasser reinschüttest, dann kommen unten auch wieder 2 Liter Wasser raus, 
egal ob das Rohr zwischendurch mal breiter oder enger ist. Was oben rein 
geht, kommt unten wieder raus.. Strom ist da nicht anders.

D.h. du willst haben, dass durch die LED zb. 13mA rinnen. Daraus folgt, 
dass auch durch den Widerstand 13mA rinnen. Jetzt wissen wir aber, dass 
über dem Widerstand 3.3V abfallen werden und wir wissen, dass das 
passiert, wenn 13mA durch den Widerstand laufen.

Der Herr Ohm mit seinem Gesetz, sagt uns dann, wie groß der Widerstand 
sein muss.
1
                    U
2
3
                R       I
4
5
6
   U = R * I
7
   R = U / I
8
   I = U / R

wir kennen U (die Spannung) und I (den Strom). Also können wir R 
berechnen. R = U / I = 3.3 / 0.013 = 253 Ohm

D.h. man sucht sich dann den nächstliegenden Widerstandswert. Denn ob 
durch die LED 13mA laufen oder 12 oder 10, spielt in der Helligkeit 
keine so große Rolle und ausserdem sind die LED meistens sowieso zu 
hell, so dass man freiwillig den Strom reduziert, indem man den 
Widerstand größer macht.


Das funktioniert jetzt deswegen so, weil für LED der Strom eingestellt 
werden muss, während die LED selber die Spannung festlegt, die über sie 
abfällt. Bei anderen Bauteilen ist das etwas anders.

Auch noch nicht angesprochen ist die andere Seite der SChaltung. Denn 
die 13mA fallen ja nicht einfach so vom Himmel. Die muss jemand liefern 
können. In deinem Fall ist das der µC. Der kann aber nicht beliebig viel 
Strom an einem Ausgangspin liefern.
Im Datenblatt deines µC steht, wieviel Strom er an einem Pin liefern 
kann und meistens gibt es noch zusätzliche Beschränkungen. D.h. alle 8 
Pins, die zu einem Port gehören, können alle miteinander nicht mehr als 
x mA liefern. Und auch der µC als ganzes hat meistens eine Beschränkung, 
so dass in Summe, an allen Ausgängen zb nicht mehr als 150 mA Strom 
gezogen werden darf. Insbesondere das letzte Limit hängt zb damit 
zusammen, dass ja von den Anschlusspins zum Silizium-Plättchen dünne 
Drähte im Inneren des IC laufen. Und die können nun mal nicht beliebig 
viel Strom transportieren.

von San L. (zwillingsfreunde)


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spess53 schrieb:
> Schon mal etwas von LEDs mit eingebautem Vorwiderstand gehört?

Ja, nur bin ich von einer normalen LED ausgegangen, da nichts davon 
erwähnt wurde. So ändert es die Sache natürlich und somit ist kein 
Vorwiderstand von nöten bei dieser LED.

David M. schrieb:
> Also mit der genannten Formel muss ich wohl bei allen Komponenten
> berechnen, wie hoch der Widerstand ist, sehe ich das richtig? Also wenn
> ich jetzt einen Sensor anschließen will, gilt die Formel auch?
>
> Woher weiß ich, wann ich keinen Widerstand brauche?

Jain, eher weniger. Diese Formel lässt sich so ziemlich auf alles 
anwenden, was eine Strombegrenzung braucht. Ob du deinen Sensor direkt 
anschliessen kannst oder nicht, hängt halt vom Sensor ab. Bei solchen 
Bauteilen sind dann aber meist Datenblätter dabei, welche du lesen 
kannst. Dort wird oftmals alles nötige beschrieben, unter anderem auch 
wie das Bauteil anzuschliessen ist.

von David M. (Gast)


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Karl Heinz schrieb:
>> Mein Stromversorgung am Steckbrett wird eine 5V Spannung haben. Heißt
>> das nun, dass meine LED keinen Widerstand braucht, da diese ja auch 5V
>> hat?
>
> Nein, das heisst es nicht.
> Die typische Flussspannung einer roten LED ist ca. 1.7V. so genau geht
> das nicht. Wenn du also diese Verschalung hast

Danke für deine Mühe!

Das bezieht sich jetzt auf eine LED, die 1.7V hat, meine hat ja 5V, 
richtig?

Was mich jetzt etwas verwirrt: Reguliert der Widerstand meine 
Betriebsspannung (U) oder den Strom (I = xy mA)?

Für meine Begriffe sah ich das ganze so: Wenn die Betriebsspannung einer 
Komponente (egal ob LED oder auch ein Sensor) kleiner ist als die 
Betriebsspannung auf meinem Steckbrett, muss mit einem Widerstand 
gearbeitet werden... Aber das stimmt scheinbar pauschal so nicht

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:

> Danke für deine Mühe!
>
> Das bezieht sich jetzt auf eine LED, die 1.7V hat, meine hat ja 5V,
> richtig?

Nein, deine LED (die eigentliche LED) hat genauso eine Flusspannung, die 
vom Siliziumplättchen abhängt (banal gesagt).
Nur ist in deine LED der Widerstand schon eingebaut, so dass du sie an 
5V betreiben kannst.
Du hast also nicht einfach nur eine LED, sondern du hast 2 Bauteile in 
einem Gehäuse. Das ändert aber nichts daran, dass die Flusspannung der 
LED materialbedingt festgelegt ist.

> Was mich jetzt etwas verwirrt: Reguliert der Widerstand meine
> Betriebsspannung (U) oder den Strom (I = xy mA)?

Strom

Vergiss bitte an dieser Stelle den Begriff 'Betriebsspannung'. Er hat 
hier nur insofern etwas zu bedeuten, als der eingebaute Widerstand auf 
5V hingerechnet wurde. Aber für die eigentliche LED (das 
Siliziumplättchen) ist der vollkommen uninteressant. Ich kann an eine 
(normale) LED (+Vorwiderstand) auch 100V Gleichspannung anlegen, wenn 
ich in
1
                >------+
2
                       |
3
                      +-+
4
                      | | R
5
                      +-+
6
                       |
7
                       |
8
                       v   LED
9
                       -
10
                       |
11
               GND ----+
den Widerstand entsprechend auslege. An der LED fallen wieder die 1.7V 
ab, damit müssen über dem Widerstand 100 - 1.7V abfallen, sprich 98.3V. 
Bei 13mA durch den Widerstand muss der Widerstand daher den Wert 98.3 / 
0.013 = 7561 Ohm haben.

Die Spannung über der LED ist fix (und ändert sich ein bischen mit dem 
Stromfluss durch die LED) und du kannst sie nicht verändern. Was bei 
einer LED eingestellt wird, ist der Strom!

> gearbeitet werden... Aber das stimmt scheinbar pauschal so nicht

Richtig. Das stimmt so pauschal nicht.
Dir ist noch nicht in Fleisch und Blut übergegangen, dass du 2 Parameter 
kontollieren musst: Spannung und Strom.
Manche Bauteile geben dir eine Spannung vor und du musst den Strom dazu 
kontrollieren bzw. einstellen. Bei anderen ist es wieder anders rum oder 
der Strom ist so winzig, dass er keine Rolle spielt.

Aber immer sind es 2 Werte die beachtet werden müssen: Spannung und 
Strom.
Je nach konkretem Bauteil ist der Zusammenhang zwischen den beiden 
anders. Bei einer LED ist die Spannung fix (mehr oder weniger) und nicht 
änderbar. D.h. bei der kann man nur mit dem Strom arbeiten um die 
Helligkeit einzustellen.

von David M. (Gast)


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Karl Heinz schrieb:
> wir kennen U (die Spannung) und I (den Strom). Also können wir R
> berechnen. R = U / I = 3.3 / 0.013 = 253 Ohm

Okay, also kann ich in diesem Fall die LED ohne einen zusätzlichen 
Widerstand betreiben, da intern schon ein Widerstand von ca. 253 Ohm 
vorhanden ist!?

Für ein besseres Verständnis vielleicht nochmal ein anderes Beispiel. 
Nehmen wir an ich möchte jetzt diesen Sensor verbauen:

http://www.reichelt.de/Sensoren/GP2-2400K/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=114323&GROUPID=3190&artnr=GP2-2400K

Spannung: 4.5V - 5.5V
Stromaufnahme: 33 mA

Die Schaltung wäre jetzt die Gleiche, wie die oben, außer das es nun 
keine LED ist, sondern mein Sensor. Ich arbeite jetzt Beispielsweise mit 
4.5V dann wäre meine Formel:

R = U/I
= 0.5 / 0.033
= 15.15 Ohm

Stimmt das?

Nebenfrage: Wie ich den Sensor anschließe, kann man wahrscheinlich dem 
Datenblatt entnehmen?

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> wir kennen U (die Spannung) und I (den Strom). Also können wir R
>> berechnen. R = U / I = 3.3 / 0.013 = 253 Ohm
>
> Okay, also kann ich in diesem Fall die LED ohne einen zusätzlichen
> Widerstand betreiben, da intern schon ein Widerstand von ca. 253 Ohm
> vorhanden ist!?

Jetzt bist du am richtigen Dampfer

> Für ein besseres Verständnis vielleicht nochmal ein anderes Beispiel.
> Nehmen wir an ich möchte jetzt diesen Sensor verbauen:


Aber Achtung.
Ein Sensor ist keine LED!

> Spannung: 4.5V - 5.5V
> Stromaufnahme: 33 mA

OK.
D.h. der Sensor genehmigt sich 33mA von der Versorgung.
Die interssieren dich nur insofern, als die Stromversorgung (das 
Netzteil) die auch liefern können muss.

> Die Schaltung wäre jetzt die Gleiche, wie die oben


Nein.
Den hängst du einfach direkt an. Wenn du den Sonsor mit sagen wir mal 5V 
versorgst, dann genehmigt sich der Sensor dabei 33mA. Und zwar ohne dein 
Zutun. Dieser Stromverbrauch wird nicht höher.

Bei einer LED war das anders. Wenn du da keinen Vorwiderstand 
spendierst, dann würde der Strom durch die LED bis ins unendliche 
steigen. Oder aber, bis das Netzteil aufgibt oder die LED durchbrennt. 
Daher musst du den Strom einstellen und limitieren.
Hier bruachst du das nicht. Der Sensor will einfach nur sein 
Betriebsmittel um arbeiten zu können. Und das sind nun mal ca 5V und 
33mA. Den Wert musst du nur deshalb kennen, damit du mit deinem Netzteil 
(bzw. dem Versorger) abklären kannst, ob du dem Sensor diese 
Betriebsmittel auch zur Verfügung stellen kannst.



> Nebenfrage: Wie ich den Sensor anschließe, kann man wahrscheinlich dem
> Datenblatt entnehmen?

Ja.

von San L. (zwillingsfreunde)


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David M. schrieb:
> Die Schaltung wäre jetzt die Gleiche, wie die oben, außer das es nun
> keine LED ist, sondern mein Sensor. Ich arbeite jetzt Beispielsweise mit
> 4.5V dann wäre meine Formel:

Leider Falsch...
Das Prinzip wie man die Formeln anwendet hast du nun verstanden. Wann 
man diese anwenden muss, ist nun das wissen dass dir fehlt.

Die 4.5V - 5.5V ist die Betriebsspannung des Sensors. Dem ist egal, ob 
da 4.5 oder 5.5 kommen. Das kann auch dir egal sein. Solange deine 
Spannung zwischen 4.5V und 5.5V liegt, wird der Sensor immer genau 
gleich arbeiten.

David M. schrieb:
> Nebenfrage: Wie ich den Sensor anschließe, kann man wahrscheinlich dem
> Datenblatt entnehmen?

Korrekt.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Stimmt das?

Nein. Der Sensor wird direkt an die 5V (VCC) angeschlossen. Der 
Widerstand am Ausgang ist ein Pull-Up-Widerstand. Der garantiert einen 
H-Pegel wenn der Ausgang nicht angesteuert ist.

MfG Spess

von Sabine W. (sabine_w)


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Der Sensor braucht eine Betriebsspannung, da deine 5V im Rahmen liegen, 
kannst du ihn doch direkt an deine 5V-Versorgung anschließen. Die 33mA 
wird eher ein Maximalwert sein, man wird den Sensor also nicht, ganz im 
Gegensatz zu einer LED mit geeignetem Vorwiderstand an 100 Volt 
anschließen können, ist der benötigte Strom nämlich geringer, fällt zu 
viel Spannung an dem Teil ab.

von David M. (Gast)


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An der Stelle muss ich mich erstmal für die Mühe und Geduld bedanken. 
Ich komme mir vor wie ein Grundschulkind :-)

Karl Heinz schrieb:
> OK.
> D.h. der Sensor genehmigt sich 33mA von der Versorgung.
> Die interssieren dich nur insofern, als die Stromversorgung (das
> Netzteil) die auch liefern können muss.

Okay, das habe ich verstanden.

Karl Heinz schrieb:
> Bei einer LED war das anders. Wenn du da keinen Vorwiderstand
> spendierst, dann würde der Strom durch die LED bis ins unendliche
> steigen. Oder aber, bis das Netzteil aufgibt oder die LED durchbrennt.
> Daher musst du den Strom einstellen und limitieren.
> Hier bruachst du das nicht. Der Sensor will einfach nur sein
> Betriebsmittel um arbeiten zu können. Und das sind nun mal ca 5V und
> 33mA. Den Wert musst du nur deshalb kennen, damit du mit deinem Netzteil
> (bzw. dem Versorger) abklären kannst, ob du dem Sensor diese
> Betriebsmittel auch zur Verfügung stellen kannst.

Ich verstehe nicht, warum der Strom bei der LED ins unendliche steigt, 
aber beim Sensor nicht?

Mein Strommodul ist folgendes:
http://www.amazon.de/COM-FOUR®-Breadboard-Strommodul-flexible-Steckverbinder/dp/B00JFWI39E/ref=sr_1_11?ie=UTF8&qid=1398675220&sr=8-11&keywords=breadboard#productDetails

Wie kann ich sehen, ob dieser genug Ampere liefern kann?

von spess53 (Gast)


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Hi

>Wie kann ich sehen, ob dieser genug Ampere liefern kann?

Durch Lesen:

Ausgangsspannung: 3,3 v, 5 v umschaltbar Maximaler Ausgangsstrom: < 
700mA

MfG Spess

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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David M. schrieb:
> Mein Strommodul ist folgendes:
> 
http://www.amazon.de/COM-FOUR®-Breadboard-Strommodul-flexible-Steckverbinder/dp/B00JFWI39E/ref=sr_1_11?ie=UTF8&qid=1398675220&sr=8-11&keywords=breadboard#productDetails
>
> Wie kann ich sehen, ob dieser genug Ampere liefern kann?

Lesen hilft:

> Breadboard Power Modul
> Dieser Poweradapter ist geeignet für das MB102 Breadboard.
> Eingangsspannung: 6.5-12V (DC) oder USB-Stromversorgung
> Ausgangsspannung: 3,3 v, 5 v umschaltbar
> Maximaler Ausgangsstrom: < 700ma.
> Abmessungen: 5,3 x 3,5 x 2,0cm.

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:

> Ich verstehe nicht, warum der Strom bei der LED ins unendliche steigt,
> aber beim Sensor nicht?

Weil es unterschiedliche Bauteile sind.

von David M. (Gast)


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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Wie kann ich sehen, ob dieser genug Ampere liefern kann?
>
> Durch Lesen:
>
> Ausgangsspannung: 3,3 v, 5 v umschaltbar Maximaler Ausgangsstrom: <
> 700mA
>
> MfG Spess

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> David M. schrieb:
>> Mein Strommodul ist folgendes:
>>
> http://www.amazon.de/COM-FOUR®-Breadboard-Strommod...
>>
>> Wie kann ich sehen, ob dieser genug Ampere liefern kann?
>
> Lesen hilft:
>
>> Breadboard Power Modul
>> Dieser Poweradapter ist geeignet für das MB102 Breadboard.

>> Eingangsspannung: 6.5-12V (DC) oder USB-Stromversorgung
>> Ausgangsspannung: 3,3 v, 5 v umschaltbar
>> Maximaler Ausgangsstrom: < 700ma.
>> Abmessungen: 5,3 x 3,5 x 2,0cm.

Sorry... Blöde Frage, habe jetzt auch gesehen

von David M. (Gast)


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Karl Heinz schrieb:
> David M. schrieb:
>
>> Ich verstehe nicht, warum der Strom bei der LED ins unendliche steigt,
>> aber beim Sensor nicht?
>
> Weil es unterschiedliche Bauteile sind.

Aber die beiden Teile haben doch recht ähnliche Werte. Beide Brauchen 
eine Spannung von rund 5V, nur die Ampere unterscheiden sich.

von Max H. (hartl192)


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Wenb du eine Kiwi und eine Kartofel der gleichen größe hast, sind sie 
obwohl sie ähnlich aussehen total verschieden... Es zählt, was im 
Inneren ist.

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> David M. schrieb:
>>
>>> Ich verstehe nicht, warum der Strom bei der LED ins unendliche steigt,
>>> aber beim Sensor nicht?
>>
>> Weil es unterschiedliche Bauteile sind.
>
> Aber die beiden Teile haben doch recht ähnliche Werte.

Das heisst doch noch lange nicht das sie gleich sind.

> Beide Brauchen
> eine Spannung von rund 5V, nur die Ampere unterscheiden sich.

Eine Ölheizung und ein LKW haben auch 'recht ähnliche Werte': beide 
arbeiten mit Diesel.
Du willst mir doch nicht einreden, dass eine Ölheizung und ein LKW 'im 
Grunde das gleiche Gerät' sind.

von Quack (Gast)


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San Lue schrieb:
> Ja, nur bin ich von einer normalen LED ausgegangen, da nichts davon
> erwähnt wurde.

Es stand da. Es steht immer noch da.

von David M. (Gast)


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Max H. schrieb:
> Wenb du eine Kiwi und eine Kartofel der gleichen größe hast, sind
> sie
> obwohl sie ähnlich aussehen total verschieden... Es zählt, was im
> Inneren ist.

Mir fehlt jetzt das (Hintergrund-)Wissen oder der entscheidende 
Parameter, wie ich als Leid beurteilen kann, wann ich einen Widerstand 
benutze und wann nicht.

Die LED braucht bspw. 0.0013 Ohm bei 1.7 V
Der Sensor braucht nichts... Woran kann ich das erkennen (wo genau liegt 
der Unterschied zwischen den Teilen?).

Mal angenommen, der Sensor bräuchte 3.3V (ich weiß nicht ob es sowas 
gibt). Dann müsste ich doch mit Widerständen dafür sorgen, dass er nicht 
durchbrennt?!

von David M. (Gast)


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David M. schrieb:
> Die LED braucht bspw. 0.0013 Ohm bei 1.7 V
> Der Sensor braucht nichts... Woran kann ich das erkennen (wo genau liegt
> der Unterschied zwischen den Teilen?).

Entschuldigung, ich meinte 0.013 Ampere

von Karl H. (kbuchegg)


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David M. schrieb:
> Max H. schrieb:
>> Wenb du eine Kiwi und eine Kartofel der gleichen größe hast, sind
>> sie
>> obwohl sie ähnlich aussehen total verschieden... Es zählt, was im
>> Inneren ist.
>
> Mir fehlt jetzt das (Hintergrund-)Wissen oder der entscheidende
> Parameter, wie ich als Leid beurteilen kann, wann ich einen Widerstand
> benutze und wann nicht.

a)
Du schaust ins Datenblatt, wie der Baustein zu verwenden ist.
Wenn dort kein Vorwiderstand angegeben ist, dann brauchst du auch 
keinen.

b)
Du schaust ins Datenblatt, ob es dort ein Diagramm gibt, welches den 
Zusammenhang zwischen Versorgungsspannung und Versorgungsstrom gibt

c)
Wenn im Datenblatt eine Begrenzung für die Versorgungsspannung angegeben 
ist (hier: 4.5V bis 5.5V) dann brauchst du dich normalerweise nicht um 
den Strom kümmern.

d)
Wenn etwas eine Versorgungsspannung ist, dann dient sie als 
Betriebsmittel. D.h. diese Spannung und diesen Strom braucht das 
Bauteil um überhaupt arbeiten zu können.
Eine LED hat keine Versorungsspannung. Da legt man Spannung (bzw. Strom) 
drauf und sie leuchtet.
Primtive Bauteile wie Widerstand, Kondensator, Spule, LED, Transistor 
haben in dem Sinne keine Versorgungsspannung, wie es zb ein µC hat. Der 
braucht erst mal zb 5V und 10mA, damit er überhaupt erst mal prinzipiell 
arbeitet.

e)
du lernst mit der Zeit typische Szenarien kennen. So viele sind es ja 
nicht.

> Mal angenommen, der Sensor bräuchte 3.3V (ich weiß nicht ob
> es sowas gibt). Dann müsste ich doch mit Widerständen dafür
> sorgen, dass er nicht durchbrennt?!

Wenn der Sensor 3.3V will, dann musst du dafür sorgen, dass er auch 3.3V 
kriegt. Wie immer du das machst. Zb mit einem Spannungsregeler. zb. mit 
Widerstand+Zenerdiode, zb durch einen Spannungsteiler. Aber auch in 
diesem Fall gilt immer noch: er wird (Hausnummer) 25mA an Strom ziehen 
und die will er haben (wobei nicht gesagt ist, dass er IMMER 25mA zieht. 
Kann auch weniger sein, aber mehr zieht er nicht)

von David M. (Gast)


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Ahh, okay. Daraus werde ich jetzt schlauer. Ich muss das ganze nochmal 
in Ruhe durchlesen uns verarbeiten.

Aber schonmal vielen Dank! Ich werde mich sicherlich wieder melden

von Dennis K. (scarfaceno1)


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David M. schrieb:
> Z.B.: Möchte ich eine LED anschließen. Die technischen Daten der LED
> lauten:
> Ausführung mit 5V Vorwiderstand
> ...
> Betiebsspannung 5 V
> Gruppenstrom 13 mA
> Wellenlänge 565 nm

San Lue schrieb:
> Ja, nur bin ich von einer normalen LED ausgegangen, da nichts davon
> erwähnt wurde. So ändert es die Sache natürlich und somit ist kein
> Vorwiderstand von nöten bei dieser LED.

Gleich im ersten Post...

von oldmax (Gast)


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Hi
Ich sagte bereits oje... David, in welcher klasse bist du? Ich weiß, das 
im Physikunterricht der Hauptschule auch über den Stromkreis geredet 
wurde und die Zusammenhänge von Spannung, Strom und Widerstand. Das ist 
Basiswissen! Nun Zum Thema, wann brauch ich einen Widerstand. Immer 
dann, wenn im Stromkreis ein bestimmter Strom eingestellt werden soll/ 
muss. Eine LED ist auseinanderklmüselt und frei übersetzt eine Licht 
emitierende Diode, die in Durchlassrichtung geschaltet ist. Eine Diode 
ist somit leitend. Wenn du nun keinen Vorwiderstand hast bleibt nur der 
elativ geringe Innenwiderstand des Halbleitermaterials in der Diode 
übrig und Strom ist nun U/ R, also Spannung durch den Widerstand. Bei 5 
V und 100 Ohm fließt demnach ein Strom von 0,05 A. Mach den Widerstand 
mal kleiner, sagen wir mal 1 Ohm.... Ahja 5 A. Da glüht schon fast der 
Draht. Und wenn dein Widerstand gar auf 0,1 Ohm geht... da geht im AKW 
das Licht aus...
Aber genau das passiert, wenn eine Diode leitend wird, ihr 
eigenwiderstand geht Richtung 0. Somit muss ein Widerstand vorgeschaltet 
sein. Denk dran, auch hier ist der Stromkreis das Maß der Dinge.
So, der Theorie nun genug, ein AKW kannst du nicht abschalten aber 
möglicherweise deinen Controller dazu bringen, den für ihn wichtigen 
Rauch aus dem Gehäuse zu lassen.
 Du hast ein Steckbrett, das ist gut. Also, die LED rein und in Reihe 
einen Widerstand. Du willst sicher gehen, dann nimm 1000 Ohm ( 1 K) 
Ergebnis, du siehst fast nichts. Vielleicht ein leichtes glimmen. Dann 
nimm einen Wert von ca. 500 Ohm. Jetzt geht dir schon mal ein Licht auf. 
Nicht sehr hell aber sichtbar. Neugierig wie du bist, habierst du 
wieder. 250 Ohm. Nun ist schon ein deutliches Strahlen, man könnte soger 
Bedenken haben, das sie gleich platzt. Wenn du ein Multimeter dein Eigen 
nennst, dann setz es jetzt ein. Messbereich Milliamper und dann in Reihe 
zur LED. Der Strom könnte so bei 20- 25 mA liegen. Das geht grad noch 
so. Ich hab jetzt nicht aufs Datenblatt der LED geschaut, die du hast, 
aber die Standartdinger liegen so bei typisch 20 mA.
So, und nun wirst du ohne Controller und den ganzen elektronische 
Schnickschnack erst mal ein bischen Grundlagen aufarbeiten. Erst, wenn 
du das verstanden hast, macht es Sinn , überhaupt an einen Controller zu 
denken.
Gruß oldmax

von San L. (zwillingsfreunde)


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Dennis Kaufmann schrieb:
> San Lue schrieb:
>> Ja, nur bin ich von einer normalen LED ausgegangen, da nichts davon
>> erwähnt wurde. So ändert es die Sache natürlich und somit ist kein
>> Vorwiderstand von nöten bei dieser LED.
>
> Gleich im ersten Post...

Überlesen, mein Fehler. Kann ja mal passieren x:

oldmax schrieb:
> David, in welcher klasse bist du? Ich weiß, das
> im Physikunterricht der Hauptschule auch über den Stromkreis geredet
> wurde und die Zusammenhänge von Spannung, Strom und Widerstand.

Weiss nicht wie das ganze in Deutschland aussieht, aber hier in der 
Schweiz ist es leider eine Tatsache dass nur rund die hälfte aller 
Klassen ein solches Thema jemals behandeln, obwohl es theoretisch im 
Lernplan steht. Wieso das so ist, weiss ich bis heute nicht. Ich hatte 
in meiner Schulzeit leider auch nie das Glück mit diesem Thema 
konfrontiert zu werden..

von Dennis K. (scarfaceno1)


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Es sei verziehn.

von Daniel A. (daniel-a)


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Entseidend ist, ob das gerät nur x Amper verbrauchen kann, oder nur x 
Ampere verbrauchen darf. Eine glübirne hat einen wiederstand, der dafur 
sorgt, dass sie bei ihrer Betriebsspannung [v] nur eine begrenzte 
Stromstärke [A] durchlässt. Betreibt man sie mit einer höheren Spannung, 
ohne mit einem Wiederstand den strom zu begrenzen, geht sie kaputt. Eine 
led,  eine dünne halbleiterschicht, kann bei seiner betriebsspannung den 
Strom, welche sie durchfliest, nicht überleben, sie leitet einfach zugut 
und ist zu schwach. Deshalb muss die led beschützt werden, mit etwasem, 
das nicht so gut leitet, einem wiederstand, der der Spannung gewachsen 
ist.

von Sabine W. (sabine_w)


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David, wenn du dir die Strom-Spannungskennlinie für ne LED 
anschaut,siehst du, dass die Kurve um eine bestimmte Spannung herum 
ansteigt. Im Prinzip könnte man zwar die LED an einer genau 
eingestellten Spannung betreiben. Weil die Kurve so steil ist, wäre das 
dann aber sehr empfindlich gegenüber Spannungsabweichungen oder 
Exemplarstreuungen, vielleicht ändert sich die Kurve ja auch, wenn die 
LED warm wird.
Die Kennlinie eines ohmschen Widerstandes ist einfach eine Gerade durch 
den Nullpunkt. Wenn du diese Gerade jetzt umgedreht in das Diagramm der 
LED einträgst (je mehr Spannung an der LED abfällt, desto weniger fällt 
am Wiederstand ab), schneidet sich die Gerade mit der Kurve in dem 
Arbeitspunkt, also der Spannung und dem Strom, in dem die LED betrieben 
wird, weil in Reihenschaltung durch beide ja der gleiche Strom fliessen 
muss. Ändern sich Dinge wie die Spannung,der Widerstand, oder die 
Kennline etwas, ändert sich an diesem Schnittpunkt nicht viel, das Ganze 
ist also viel robuster, als wenn man versuchen würde, die LED mit einer 
bestimmten Spannung zu betreiben.
Beispielbild: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/156126/LED_Vorwiderstand.png

Was ich für Peripherie und so empfehlen kann, sind chinesiche Händler, 
von denen manche, wie etwa Banggood.com auch Auslieferungslager in 
England haben, habe mir dort z.B. nen Ultraschallentfernungsmesser 
(HC-SR04) für 2,63€ bestellt, war in ein paar Tagen da.

von oldmax (Gast)


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Hi
Sabine, dein Ratschlag ist ja gut und auch soweit korrekt, aber wenn 
jemand absolut keine Ahnung von Stromkreis hat, was glaubst du, sagt ihm 
eine Strom-Spannungskennlinie und wo möglich noch Temperaturdrift...
Also, entweder lacht sich unser TO hier halbtot, wie wir versuchen einem 
"Laien" etwas beizubringen, oder aber der Arme blickt noch dusseliger 
aus der Wäsche.
Ich kann ihm nur den Rat geben, lass erst mal die Finger vom Controller 
und erarbeite dir zumindest die Grundlagen Elektrotechnik / Stromkreis. 
Wikipedia, Google, das sollte dem ihm doch etwas sagen...
Da steht auch vieles drin, was ich noch nicht mal weiß.
Gruß oldmax

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