Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wordclock Dimensionieren


von Andy G. (aendue)


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Hallo liebe Community,
ich bin grade dabei eine WordClock zu planen und habe aber noch ein paar
Probleme.

Meine WordClock soll aus einer 11x10 LED Matrix bestehen. Die LEDs haben
einen Abstrahlwinkel von 120 Grad, 3V und benötigen 20mA. Die LEDs
möchte ich  in Reihe schalten. Um die LEDs anzusteuern möchte ich einen
Anoden Multiplexer und einen Kathoden Multiplexer bauen. Der Kathoden
Multiplexer besteht aus 2 Shiftregistern. Der Anoden Multiplexer möchte
ich aus 2 Shiftregistern und 2 Source Treibern (UDN2981A) herstellen.
Der Source Treiber besteht ja aus Darlington-Schaltungen und dient der
Stromverstärkung.
Als Steuerplatine möchte ich entweder ein RBBB oder ein Arduino nano
benutzen.

Wenn eine LED 20mA verbraucht, benötigen ja alle fast 3 A, wenn sie
gleichzeitig leuchten. Als brauche ich eine externe Stromversorgung.
Ist es möglich, dass ich ein 15V Netzteil, welches 3A liefert, an das
Arduino oder an den RBBB anzuschließen?

Pro LED benötige ich 3V, das macht bei 11 LEDs 33Volt. Wie kann ich
diese Spannung erreichen?

Gruß

Andy

von Thosch (Gast)


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Hmm, wenn du bereits an so grundlegenden Fragen scheiterst,
solltest du dich eng an einen der bewährten Bauvorschläge
(z.B. hier aus dem Forum) halten ...

http://www.mikrocontroller.net/articles/Word_Clock_Variante_1
http://www.mikrocontroller.net/articles/Word_Clock_Variante_3

von Andy G. (aendue)


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Danke für die Antwort.
Die Bauanleitungen kenne ich, aber ich möchte es auch verstehen und was 
dazu lernen, deswegen Frage ich nach.

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Andy Göckeritz schrieb:
> Wenn eine LED 20mA verbraucht, benötigen ja alle fast 3 A, wenn sie
> gleichzeitig leuchten.

Wenn sie alle parallel geschaltet wären, bräuchten sie sogar mehr, 
nämlich 3 Farben x 20mA x 110 Stück = 6,6 A. Die WordClock-Schaltung 
schaltet aber viele LEDs wortweise in Reihe. Daher auch die 
Versorgungsspannung von 15V. Für Deine 10x11-Matrix ist die aber nicht 
geeignet.

> Pro LED benötige ich 3V, das macht bei 11 LEDs 33Volt. Wie kann ich
> diese Spannung erreichen?

Du willst eine 10x11 LED-Matrix. Lies Dir dazu mal die Grundlagen durch:

Artikel: LED-Matrix

: Bearbeitet durch Moderator
von San L. (zwillingsfreunde)


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Thosch schrieb:
> Hmm, wenn du bereits an so grundlegenden Fragen scheiterst,
> solltest du dich eng an einen der bewährten Bauvorschläge
> (z.B. hier aus dem Forum) halten ...

"Ich kanns nicht, also nehm ich einfach etwas was schon existiert." 
Führt evt zum gewünschten Endprodukt, aber dann kannst du grad sogut das 
Teil auch in einem Laden kaufen gehen.

Andy Göckeritz schrieb:
> Danke für die Antwort.
> Die Bauanleitungen kenne ich, aber ich möchte es auch verstehen und was
> dazu lernen, deswegen Frage ich nach.

Gute Einstellung!
Ich kann deine Erfahrungen schlecht abschätzen und bin ein wenig 
verwirrt durch deinen Startpost. Einerseits steht da etwas von 
Multiplexing, andererseits sprichst du dann wieder davon, alle LED's 
gleichzeitg leuchten zu lassen... daher denke ich, du hast das Prinzip 
einer LED Matrix noch nicht ganz verstanden.

In einer Matrix leuchten Prinzipiell nie alle LED's gleichzeitig. Es 
leuchten immer nur die LED's einer Reihe. Der Wechsel von Reihe zu Reihe 
geschieht dann so schnell, dass dieser für das menschliche Auge 
nichtmehr sichtbar ist und somit der eindruck entsteht, alles leuchtet 
Gleichzeitig.

Schwer zu erklären, am besten einfach mal ein bisschen nach Matrix 
Googlen. Alernativ gibts hier im Wiki einen tollen Beitrag dazu:
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix

von Andy G. (aendue)


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Hallo, ja stimmt. Das Prinzip nennt man auch Persistence of Vision.
Habe ich auch schon mal angewendet, als ich eine 4 Digit 7 
Segmentanzeige programmiert habe.

Zu meinem Background:
Ich komme mehr aus der Programmiererecke. Mit Elektronik kenne ich mich 
nicht so aus, versuche aber durch solche Vorhaben an wissen zu gewinnen.

Wenn immer nur eine LED leuchtet, dann reicht die Spannung ja aus und 
ich kann den Vorwiderstand einfach berechnen.

Den Link, denn du geschickt hast, der ist super. Denn werde ich mir mal 
noch durchlesen. Vielleicht klären sich dann noch einige Fragen.

Aber wie ist das mit der Stromstärke? Der UDN2981A verstärkt die 
Stromstärke, weil ich ja die Reihen parallel betreibe. Wie berechne ich 
die Verstärkung? Da würde ja der USB Strom nicht ausreichen. Eine LED 
benötigt 20mA. Das würde bei 11 Reihen 0,22A betragen, die ich maximal 
benötige. Stimmt das?

von San L. (zwillingsfreunde)


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Andy Göckeritz schrieb:
> Aber wie ist das mit der Stromstärke? Der UDN2981A verstärkt die
> Stromstärke, weil ich ja die Reihen parallel betreibe. Wie berechne ich
> die Verstärkung? Da würde ja der USB Strom nicht ausreichen. Eine LED
> benötigt 20mA. Das würde bei 11 Reihen 0,22A betragen, die ich maximal
> benötige. Stimmt das?

Ja... nein, irgendwie doch nicht.
An sich ist deine Überlegung absolut korrekt, wenn dir hier nicht der 
Multiplexing betrieb einen Strich durch die Rechnung machen würde.

Da jede Reihe immer nur sehr kurz leuchtet, entstehen Pulsströme. Diese 
Pulsströme können schnell um das Zahnfache des normalen Stroms 
ansteigen. Sprich, 200mA für eine LED. Die meisten LED halten solche 
Peak Ströme aber für eine kurze Zeit Problemlos aus.
Klick sonst mal auf den Link der Matrix, mach im Wiki "Ctrl + F" und 
such mal nach Pulsstrom. Der erste treffer in der Rubrik "Ansteuerung" 
wird dir das genauer erklären.

Eine option wären natürlich auch Ultra low Power LED's. Die kommen dan 
mit 1-2mA pro LED aus. Weiss allerdings nicht, ob die dinger dafür 
geeignet sind. Hab noch nie damit gearbeitet.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank M. schrieb:
> Du willst eine 10x11 LED-Matrix. Lies Dir dazu mal die Grundlagen durch:
Dann wirst du herausfinden, dass es besser wäre, nicht ein 1:10 
Multiplexing zu machen, sondern eher ein 1:5 oder ein 1:4 und die Matrix 
mit den 110 LEDs anders aufzuteilen: 5*22 oder 4*28. Denn dann müssen 
die LEDs nicht mit einem so hohen Strom gepulst werden...

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Lothar Miller schrieb:
> Frank M. schrieb:
>> Du willst eine 10x11 LED-Matrix. Lies Dir dazu mal die Grundlagen durch:
> Dann wirst du herausfinden, dass es besser wäre, nicht ein 1:10
> Multiplexing zu machen, sondern eher ein 1:5 oder ein 1:4 und die Matrix
> mit den 110 LEDs anders aufzuteilen: 5*22 oder 4*28. Denn dann müssen
> die LEDs nicht mit einem so hohen Strom gepulst werden...

Ich weiß das, deshalb habe ich die WordClock-Schaltung hier im Forum 
(die Schaltung stammt von mir) auch anders aufgebaut. Es ist im 
entfernteren Sinne eine 28x3 Matrix, wofür die Zahl "3" für die 3 Farben 
der RGB-LED stehen. Dabei werden die 3 Farben jedoch gleichzeitig 
gesteuert und nicht gemultiplext. Mit Pulsströmen muss man daher hier 
gar nicht arbeiten. Außerdem reduziert sich die Anzahl der Kanäle bei 
wortweiser Ansteuerung erheblich.

Ich schrieb dem TO: "Du willst eine 10x11 LED-Matrix". Mit meinem 
Hinweis auf den Artikel wollte ich ihm eigentlich vor Augen führen, dass 
diese eher weniger für sein Vorhaben geeignet ist. Aber er will ja 
lernen... dazu muss er sich schon die Grundlagen zu Gemüte führen.

Außerdem kann die Forum-WordClock darüber hinaus RGB. Wenn Andy das mit 
einer klassischen Matrix durchziehen wollte, wäre er bei einer 3x10x11 
Matrix... was ihm erst recht die Unsinnigkeit vor Augen führen sollte.

EDIT: Ich halte Andys Vorhaben bei seinem Wissensstand für ein Projekt, 
welches eine Nummer zu groß für ihn ist.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andy G. (aendue)


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Hallo, danke für eure Hilfe.

Ich habe mich gestern noch ein bisschen mit den Grundlagen beschäftigt.

Die Matrix besteht nicht aus RGB-LEDs, sondern nur aus weißen LEDs.
In den Grundlagen gibt es viele schöne verschiedene Umsetzungen( mit 
Transistoren, MOSFETs,..) Ich wollt ICs benutzen, speziell UDN2981A.

Es gibt ja viele verschiedene Tutorials im Internet, welche sich mit dem 
Bau einer Wordclock beschäftigen. Darunter auch einige mit einer 10x11 
LED Matrix.

Damit die LED voll leuchtet, braucht sie für die kurze Zeit einen 10 mal 
höheren Strom. Das würde bedeuten, dass die LEDs, die ich benutzen 
möchte 200mA ziehen. Ich kann auch pro Reihe immer nur eine LED 
anschalten, da sonst de Spannung nicht ausreicht, da bei einem Arduino 
nur 5V am Pin anliegen und die LED alleine schon 3V benötigt. Aber ich 
kann mehrere LEDs in einer Spalte anschalten. Dadurch entsteht aber eine 
sehr hohe Stromstärke 10*200mA = 2A.
Aufgrund dessen benötige ich ein Netzteil mit >2A.
Soweit hab ich das verstanden.

Jetzt habe ich noch eine Frage zur Berechnung des Vorwiderstand der 
Reihen.
Versorgungsspannung= 5V
Flussspannung LED= 3V
Usat am IC = 1,7V
I der LED = 20mA
Reihen= 10

Vorwiderstand= (5V-3V-1,7V)/(0,02A*10) = 1,5 Ohm

Der Vorwiderstand muss also 1,5 Ohm betragen?


Bei einem 1:5 Multiplexing, fließt ein nicht so großer Strom, aber ich 
könnte auch nur eine LED bei 2 Reihen einschalten. Müsste man probieren, 
ob dadurch kein Flimmern entsteht. Aber ich bin ja noch in der 
Planungsphase und werde das, wenn es konkreter wird mal testen.


Frank M. schrieb:
> EDIT: Ich halte Andys Vorhaben bei seinem Wissensstand für ein Projekt,
> welches eine Nummer zu groß für ihn ist.
-> Man wächst mit seinen Aufgaben. Einzelne LEDs anzusteuern hab ich 
jetzt schon 1000 mal gemacht. ich habe bloß einen Fehler gemacht, dass 
war das ich gleich ins Forum geschrieben habe, ohne mich vorher mit den 
Grundlagen zu beschäftigen. Wird mir aber nicht mehr passieren.

Ich werde, wenn ich noch Zeit habe einen Schaltplan erstellen.


Gruß

Andy

: Bearbeitet durch User
von Andy G. (aendue)


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Muss mich korrigieren. Es kann immer nur eine LED eingeschalten werden, 
weil sonst andere unerwünschte LEDs leuchten würden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andy Göckeritz schrieb:
> Bei einem 1:5 Multiplexing, fließt ein nicht so großer Strom, aber ich
> könnte auch nur eine LED bei 2 Reihen einschalten. Müsste man probieren,
> ob dadurch kein Flimmern entsteht.
Beim 1:5 Multiplexing und gleicher Multiplexfrequenz wird es sogar nur 
halb so stark flimmern, weil jede Zeile doppelt so oft eingeschaltet 
wird...

> Bei einem 1:5 Multiplexing, fließt ein nicht so großer Strom, aber ich
> könnte auch nur eine LED bei 2 Reihen einschalten.
Das stimmt so nicht. Du kannst alle LED von jeweils 2 TReihen 
einschalten:
du kannst beim Multipexen mit 1:10 immer maximal 1:10 all deiner LEDs 
einschalten. Du hast also 10 Zeilen und maximal eine ganze Zeile davon 
kann leuchten.
Mit 1:5 Multiplexing maximal ein fünftel deiner LEDs einschalten. Jetzt 
brauchst du doppelt so viele Spaltentreiber, kannst aber auch immer alle 
LEDs von 2 Zeilen gleichzeitig leuchten lassen.
Beim 1:1 Multiplexing könntest du alle Zeilen gleichzeitig ansteuern, 
brauchst aber 110 Spaltentreiber...

> ich habe bloß einen Fehler gemacht, dass war das ich gleich ins Forum
> geschrieben habe, ohne mich vorher mit den Grundlagen zu beschäftigen.
> Wird mir aber nicht mehr passieren.
Gut. Wieder was gelernt. Ganz oft reicht es nämlich aus, sich zu fragen: 
"Haben das Andere schon gemacht?" Und falls die  Antwort darauf "Ja!" 
lautet, dann darf man sich unverbindlich mal anschauen, was die gemacht 
haben und überlegen, warum gerade so. Bei dir hakt es noch beim 
Verständnis, welche LEDs warum wie oft drankommen.

> Muss mich korrigieren. Es kann immer nur eine LED eingeschalten werden,
> weil sonst andere unerwünschte LEDs leuchten würden.
Nochmal nachdenken...

: Bearbeitet durch Moderator
von Andy G. (aendue)


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Lothar Miller schrieb:
> Andy Göckeritz schrieb:
>> Bei einem 1:5 Multiplexing, fließt ein nicht so großer Strom, aber ich
>> könnte auch nur eine LED bei 2 Reihen einschalten. Müsste man probieren,
>> ob dadurch kein Flimmern entsteht.
> Beim 1:5 Multiplexing und gleicher Multiplexfrequenz wird es sogar nur
> halb so stark flimmern, weil jede Zeile doppelt so oft eingeschaltet
> wird...
Ja stimmt, weil jede LED 1/5 Der Zeit hat.

>> Bei einem 1:5 Multiplexing, fließt ein nicht so großer Strom, aber ich
>> könnte auch nur eine LED bei 2 Reihen einschalten.
> Das stimmt so nicht. Du kannst alle LED von jeweils 2 TReihen
> einschalten:
> du kannst beim Multipexen mit 1:10 immer maximal 1:10 all deiner LEDs
> einschalten. Du hast also 10 Zeilen und maximal eine ganze Zeile davon
> kann leuchten.
Aber ich kann doch nicht alle LEDs in einer Reihe gleichzeitig 
einschalten, weil da doch die Spannung nicht ausreicht wenn jede LED 3V 
benötigt, aber die das Arduino nur 5V hat.

>> ich habe bloß einen Fehler gemacht, dass war das ich gleich ins Forum
>> geschrieben habe, ohne mich vorher mit den Grundlagen zu beschäftigen.
>> Wird mir aber nicht mehr passieren.
> Gut. Wieder was gelernt. Ganz oft reicht es nämlich aus, sich zu fragen:
> "Haben das Andere schon gemacht?" Und falls die  Antwort darauf "Ja!"
> lautet, dann darf man sich unverbindlich mal anschauen, was die gemacht
> haben und überlegen, warum gerade so.
Das mach ich ja, ich orientier mich an dieser Anleitung und versuche die 
Schaltung zu verstehen: 
http://www.christians-bastel-laden.de/DOWNLOADS/Anleitung%20v1.4%20Web.pdf
Bei dir hakt es noch beim
> Verständnis, welche LEDs warum wie oft drankommen.
Stimmt.

Stimmt meine Berechnung?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andy Göckeritz schrieb:
> Aber ich kann doch nicht alle LEDs in einer Reihe gleichzeitig
> einschalten, weil da doch die Spannung nicht ausreicht wenn jede LED 3V
> benötigt, aber die das Arduino nur 5V hat.
Ich nehme jetzt mal den 1:5 Mux und mangels eines Schaltplans definiere 
ich: dein Zeilentreiber stellt die Masse für jeweils 22 LED zur 
Verfügung. Dazu gibt es 22 Spaltentreiber, die die 5V über 
Vorwiderstände für 22 LEDs zur Verfügung stellen. Und jetzt stelle legen 
die Spalten 1,3,5,7,9,11...21 die 5V bereit und damit leuchten die LEDs 
1,3,5,7...21 dieser Zeile.
Dann wird die nächste Zeile aktiviert und die Spaltentreiber 
2,4,6,8...22 geben 5V aus. Somit leuchten in dieser Zeile dann die LEDs 
2,4,6,8...22

Andy Göckeritz schrieb:
> Das mach ich ja, ich orientier mich an dieser Anleitung und versuche die
> Schaltung zu verstehen:
> http://www.christians-bastel-laden.de/DOWNLOADS/Anleitung%20v1.4%20Web.pdf
Da kann man nichts verstehen, da gibts ja nicht mal einen Schaltplan. 
Zum Verstehen brauchst du das aber...

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Andy Göckeritz schrieb:

> Aber ich kann doch nicht alle LEDs in einer Reihe gleichzeitig
> einschalten, weil da doch die Spannung nicht ausreicht wenn jede LED 3V
> benötigt, aber die das Arduino nur 5V hat.

Mit welcher Spannung der Arduino arbeitet, ist von der 
"Betriebsspannung" der LEDs erstmal unabhängig. Du kannst sowieso nicht 
soviele LEDs mit einem µC direkt betreiben. Du brauchst dafür immer 
Treiber, die Du dazwischenschaltest.

Du selbst hast den UDN2981A ins Gespräch gebracht. Dieser kann mit 
höheren Spannungen betrieben werden, kommt aber selber an seinen 
Eingängen mit 0V/5V-Pegeln aus. Dafür ist ein Treiber ja da: Er macht 
Dich unabhängig (jedenfalls, wenn man den richtigen Treiber wählt) von 
der Betriebsspannung bzw. Ausgangspegeln Deines µCs.

In dem LED-Matrix-Artikel sind es Transistoren oder MosFets, welche die 
Schaltung "betreiben". Offenbar hast Du den Artikel zu flüchtig gelesen. 
Sonst hättest Du verstanden, wofür die Treiber da sind.

Genauso ist es mit der Forum-WordClock. Auch diesen Artikel hast Du 
Deinen Angaben nach gelesen. Den Schaltplan (warum werden da UDNs und 
MosFets verbaut?) hast Du aber offenbar nicht verstanden.

Es bringt nichts, sich einen oberflächlichen Überblick zu verschaffen. 
Wenn Du so etwas selbst entwerfen willst, musst Du Dich wesentlich 
tiefer reinknien.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andy G. (aendue)


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Warum Treiber, Transistoren bzw MOSFETs verwendet werden, habe ich schon 
verstanden, zum Verstärken der Stromstärke.

Ich hätte jetzt die Treiber direkt an den 5V Pin des Arduinoboards 
angeschlossen. In dem von mir geposteten Tutorial ist das leider nicht 
ganz ersichtlich, es sieht aber so aus, dass nur ein Kabel in den RBBB 
geht und dieser dann die Treiber versorgt. Wenn ich das jetzt also 
richtig verstanden habe, dann brauch ich noch eine 2te Stromquelle für 
die Treiber, wenn ich die Treiber mit mehr als 5V betreiben möchte.

von Andy G. (aendue)


Angehängte Dateien:

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Hallo, ich hab nochmal den Schaltplan aufgestellt, wie mich mir das 
vorstelle.
Anstelle von Transistoren möchte ich Schieberegister benutzen.
Wie man sieht, möchte ich die Spalten multiplexen. Eine LED hat 20mA und 
es sind 10 Reihen, das heißt jede Reihe hat 1/10 der Zeit. Wie ich das 
im Artikel WordClock gelesen habe, steigt dadurch die Stromstärke, die 
benötigt wird auf 200mA pro LED. Der Treiber liefert aber nur 500mA. 
heißt das, dass ich nur 2 LEDs gleichzeitig anschalten kann oder 
leuchten die LEDs einfach dunkler, wenn ich alle einschalte?

Weiterhin hab ich noch Probleme beim Dimensionieren der Widerstände für 
die LEDs.

Leit meiner Rechnung:

Versorgungsspannung= 5V
Flussspannung LED= 3V
Usat am IC = 1,7V
I LED = 20mA
Spalten = 11
Reihen = 10

Vorwiderstand= (5V-3V-1,7V)/(0,02A*10) = 1,5 Ohm

In diesem Tutorial, was vom Schaltbild ähnlich ist, werden 220Ohm 
Widerstände benutzt.

Danke nochmal für die, die die Nerven behalten^^

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Die unteren 595er sollen als Stromsenken dienen? Den Strom schaffen die 
nicht. Auch hier bräuchtest Du Treiber. Aber keine UDNs. Diese sind nur 
als High-Side-Treiber einsetzbar.

von Andy G. (aendue)


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Warum schaffen die das nicht?

Was kannst du mir da empfehlen, welche Treiber ich als Stromsenke nutzen 
kann? Ich denke, dann wird aber eine Spannung von 5V nicht ausreichen. 
Also brauche ich noch eine andere Stromquelle, weil die vom Arduino nur 
5V hat. Gibt es noch andere µC  mit größeren Spannungen?

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Andy Göckeritz schrieb:
> Warum schaffen die das nicht?
Siehe Datenblatt:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT595.pdf
>> Table 4. Limiting values
>> Output current 35 ±mA

> Was kannst du mir da empfehlen, welche Treiber ich als Stromsenke nutzen
> kann?
ULN2803

Andy Göckeritz schrieb:
> Gibt es noch andere µC  mit größeren Spannungen?
Nein, heute ist 5V für einen µC schon viel.

BTW: Es ist keine gute Idee mehrere LEDs parallel an einem Vorwiderstand 
zu betreiben

: Bearbeitet durch User
von Andy G. (aendue)


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Danke für deine Hilfe.
> BTW: Es ist keine gute Idee mehrere LEDs parallel an einem Vorwiderstand
> zu betreiben
Wie meinst du das?
Ich hab doch pro Spalte einen Widerstand.  Es leuchtet ja immer nur eine 
led in einer Spalte.

von Max H. (hartl192)


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Andy Göckeritz schrieb:
> Es leuchtet ja immer nur eine
> led in einer Spalte.

Andy Göckeritz schrieb:
> (0,02A*10)
Ich dachte, dass du 10 LEDs parallel hast, mir ist aber erst jetzt 
aufgefallen, dass der Faktor 10 vom 1:10 Multiplexing kommt.

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Andy Göckeritz schrieb:
> Warum schaffen die das nicht?

Wurde schon von Max beantwortet.

> Was kannst du mir da empfehlen, welche Treiber ich als Stromsenke nutzen
> kann?

ULN2803 ist hier die richtige Antwort. Das ist ein gängiger 
Low-Side-Treiber - eigentlich das Pendant zum UDN, welchen Du auf der 
High-Side-Seite verwenden willst.

> Ich denke, dann wird aber eine Spannung von 5V nicht ausreichen.

Nochmal: Die Betriebsspannung des µCs hat nichts mit der 
Betriebsspannung der Matrix zu tun! Die Treiber trennen doch gerade 
diese beiden Seiten!

Du hast also auf der µC-Seite die Spannung für den µC und vielleicht 
noch ein paar Logikbausteine wie zum Beispiel Deine Schieberegister und 
auf der Matrix-Seite kannst Du eine ganz andere Spannung mit passender 
Stromstärke verwenden, nämlich eine, die zur Matrix-Schaltung passt.

> Also brauche ich noch eine andere Stromquelle, weil die vom Arduino nur
> 5V hat.

Du kannst die Matrix sowieso nicht an den 5V-Regler des Arduino hängen. 
Dafür ist der nicht ausgelegt. Du brauchst dafür eine andere geeignete 
(und kräftigere) Spannungsquelle.

> Gibt es noch andere µC  mit größeren Spannungen?

Wofür? Lies das obige und verstehe es. Ein Beispiel ist die 
Forum-WordClock: Hier werden 15V verwendet, der ATMega läuft trotzdem 
nur mit 5V.
Schau Dir die Schaltung nochmal an.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andy G. (aendue)


Angehängte Dateien:

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Hallo, danke nochmal für die Antwort.
Ich habe die Schaltung noch mit den Low-Side-Treibern erweitert.
Ich glaube mittlerweile hab ich es verstanden. Weiterhin habe ich in den 
Schaltplan zusätzlich noch eine Spannungsversorgung mit einem 
Spannungswandler eingebaut.
Ich habe vor ein 9V Netzteil zu verwenden und die greife ich vor dem 
Spannungswandler ab, um damit die Treiber zu versorgen. Der 
Spannungswandler wandelt danach die 9V in 5V um, die für denn µC, RTC 
und die Register verwendet werden.

Als µC wollt ich einen RBBB von JeeLabs verwenden.
Was in der Schaltung auch noch fehlt, sind die Minuten-LEDs, aber die 
kann ich ja einfach noch an die Register hängen.

von Thosch (Gast)


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Moin moin,

warum willst Du mit dem UDN2984 ein uraltes Teil als Highside-Treiber 
einsetzen, was auch noch schnarchlangsam ist?
Das Ding wurde (laut Allegro Website) bereits vor 1990 abgekündigt...

... und hat Schaltzeiten, die einen vernünftigen flimmerfreien 
Multiplexbetrieb erschweren, 1µs typisch, 2µs max. beim Einschalten und 
5µs typisch, 10µs max. beim Ausschalten.
Damit dürfte die Matrix entweder flimmern oder man bekommt Geisterbilder 
durch das zu langsame Ausschalten.

Außerdem arbeitet das Ding mit 'nem NPN-Transistor als Highside 
Schalter,
somit hat der eine unnötig hohe Sättigungsspannung (1,8V) und somit 
Verlustleistung.

Stattdessen würde ich da z.B. einfach 8 diskrete P-Kanal Mosfets nehmen,
wenn's nicht unbedingt ein Treiber-IC sein soll ...
Oder nach einem zeitgemäßen Ersatz suchen, da kann ich dir so aus dem 
Handgelenk aber gerade keinen Tip geben.

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Thosch schrieb:
> warum willst Du mit dem UDN2984 ein uraltes Teil als Highside-Treiber
> einsetzen, was auch noch schnarchlangsam ist?

UDN2981A != UDN2984

> Das Ding wurde (laut Allegro Website) bereits vor 1990 abgekündigt...

Das mag vielleicht für den UDN2984 zutreffen. Davon war hier aber nie 
die Rede.

von Thosch (Gast)


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Frank M. schrieb:
> UDN2981A != UDN2984
>
>> Das Ding wurde (laut Allegro Website) bereits vor 1990 abgekündigt...
>
> Das mag vielleicht für den UDN2984 zutreffen. Davon war hier aber nie
> die Rede.

Aber sicher doch, in diesem letzten vom TO geposteten Schaltplan ist
der UDN2984 (und der ebenso alte UDN2985) als Highside-Treiber drin: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/222261/WordClock_Schaltplan_2.png

von Thosch (Gast)


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Davon abgesehen hat der UDN2981A praktisch die gleiche Innenschaltung 
wie der UDN2984 und somit treffen meine Kritikpunkte auf diesen Treiber 
genauso zu.
Nennenswert schneller beim Abschalten ist der auch nicht, zwar ist der 
typische Wert mit 2µs spezifiziert, aber der max. Wert immer noch 10µs 
wie beim UDN2984.

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Thosch schrieb:
> Aber sicher doch, in diesem letzten vom TO geposteten Schaltplan ist
> der UDN2984 (und der ebenso alte UDN2985) als Highside-Treiber drin:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/222261/WordClock_Schaltplan_2.png

Im Ursprungsbeitrag steht klipp und klar UDN2981A. Den hat er sich aus 
der Forums-WordClock-Schaltung "entliehen". Dass sein Schaltplan einen 
anderen High-Side-Treiber zeigt, wird wohl ein Versehen sein.

von Andy G. (aendue)


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Hallo, als High-Side-Treiber möchte ich einen UDN2981A einsetzen.
Das im Schaltbild ist ein Versehen.

Über MOSFETs hab ich auch schon mal nachgedacht und hab diesen hier in 
Erwägung gezogen: TO-220AB
Beim Einsatz von MOSFETs können die LOW-SIDE-Treiber aber bestehen 
bleiben?

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Un die 5V Highside zu scgalten brauchst du LogL-P-Mosfets. Welchen 
willst du verwenden?

BTW: TO-220 ist nur das Gehäuse und keine Typenbezeichnung.

von Andy G. (aendue)


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von Max H. (hartl192)


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Andy Göckeritz schrieb:
> Ohhh, Anfängerfehler^^
>
> Eventuell diesen:
> http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-10...
Der ist aber weder P-Channel noch LogL. Das ist zum Highside schalten 
mit dem uC aber notwendig wenn mam die Schaltung nicht unnötig 
vekomplizieren will. Ein passender wäre der IRLML2244

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