ich hoffe im anhang ist das prinzip erkenntlich: ich will mit einem µC den Wert eines batteriegepufferten Uhr-ICs auslesen und mit den ausgängen über eine n-fache transistorschaltstufe heizelemente ansteuern. mit richtiger anordnung der heizelemente soll an mithilfe einer thermochromen (farbe ändert sich mit wärme) folie eine digitaluhr angezeigt werden. darüber hinaus soll mit einem licht-sensor eingebaut werden: strom drosseln, damit wird es weniger warm und die farbe ändert sich entsprechend ich habe aber wenig erfahrung mit angewandter elektronik, daher: 1) Welche Bauteile eignen sich hierfür? (µC, IC, Transistoren, Heizelemente, folie) 2) ist hier eine eigene stromversorgung besser als vom Netz spannung runterwandeln? 3) die heizelemente müssen ein möglichst lineares verhalten haben und klein oder besser noch leicht anordbar sein. 4) geht so ein prinzip mit der wärmewirkung von leiterplatinen auch? das ist nur ein konzept, ich denke aber dass es funktionieren müsste. wenn nicht, bitte gleich sagen, dann überleg ich mir was andres.
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8,47 MB für eine Strichzeichnung - das ist mal eine Nummer!
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Hallo, MichiG schrieb: > 8,47 MB für eine Strichzeichnung - das ist mal eine Nummer! sehe ich auch so. Zumal es 129 KB tun. @Michael Bitte lesen. Danke. https://www.mikrocontroller.net/articles/Bildformate Mit freundlichen Grüßen Guido
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vor den elektronischen Problemen kommen bei dieser Anwendung erst mal die physikalischen. Etwas linienförmiges warm/heiß machen ist einfach: dazu muss man nur einen passenden Widerstand an eine Versorgungsspannung anschließen. Um mit diesem Widerstand aber eine ganz bestimmt Oberflächentemperatur zu treffen (um eine bestimmte thermochrome Farbe zu treffen) ist aber sehr viel schwieriger. Der Widerstand selbst ist zwar linear, aber die Oberflächentemperatur hängt stark von der Wärmeabfuhr an die Umgebung ab (wie warm ist es in der Umgebung, wird das Nachbarsegment gerade auch beheizt oder nicht, ...). Das "Temperaturfenster" der mir bekannten thermochromen Materialien ist auch reltiv klein. Das Heizelement einfach nur an- oder auszuschalten dürfte da zu ungenau werden. Dass das "Display" für eine Sekungenanzeige zu langsam sein dürfte, hast du wahrscheinlich selbst schon erkannt. Damit das Umschalten (d.h. das Abkühlen) halbwegs schnell vor sich geht, brauchst du ein Folie, deren Farbumschlag deutlich oberhalb der Raumtemperatur stattfindet. Ansonsten brauchst du einen µController (ziemlich egal welchen), Transistoren (fast egal welche; hängt von der benötigten Heizleistung ab. Wie groß soll denn z.B. die Anzeige werden), ein Netzteil mit genügend Leistung und passender Spannung (z.B. 5V oder 12V und ausreichend W). Bitte nicht versuchen, das selbst zu bauen, sondern einfach für ein paar Euro kaufen). Die Heizelemente als Leitung in der Leiterplatte zu integrieren, ist vielleicht theoretisch denkbar, praktisch aber ungeschickt. Bastle dir Heizelemente aus Widerstandsdraht oder indem du SMD-Widerstände auf Leiterbahnstreifen lötest. Schwierig wird die Homogenität der Temperatur sein (die Wärmeabfuhr an den Anschlussstellen ist höher als in der Mitte des Segments.) Schwierig wird auch, dass das Heizelement "schnell" einschalten soll (erst mal hohe Heizleistung), bei dauerhaftem "Leuchten" aber auch nicht zu heiß werden darf. Die thermischen Zeitkonstanten von einigen cm Heizdraht dürften selbst für die Minutenanzeige noch unangenehm langsam sein. Evtl. musst du die Temperatur jedes Heizsegments messen und die Leistung passend nachzureglen. Alles in allem kein ganz einfaches Projekt, wenn der optische Eindruck wirklich halbwegs schön sein soll. Wenn es denn aber klappen sollte, würde mich auch interessieren, wie es ausschaut (also bitte das eventuelle Endergebnis wieder hier vorstellen :-)
Vielleicht geht das ja mit PTC's. Die schnüren sich bei einer bestimmten Temperatur (oft ~125°C) selbst ab. Sind allerdings nicht billig, dafür würde man andere Bauteile,(Stromregelung / Begrenzung, Widerstandsdraht, etc. sparen.) Gibts z.B. in 470R, macht ca. 0.3W@12V im Einschaltmoment, und wird nicht heißer als ca. 100°C. Seltsamerweise werden die Dinger unter 470R teuer.
Wenn Michael die Segmente nur schalten wollte, wäre etwas selbstregelndes wahrscheinlich die beste Lösung (und PTCs gibts glaube ich auch mit Schalttemperaturen unter 100°, so dass man sich nicht die Finger verbrennt ;-) Schwierig wird seine Idee, die Farbe gezielt einzustellen (also nicht nur an/aus). Dazu muss nach meinem Kenntnisstand die Temperatur ziemlich genau getroffen werden (im Bereich von 1K oder besser).
Danke erstmal für die schnellen konstruktiven antworten :D sry für das foto XD mit dem projekt werden ich vorraussichtlich erst in den ferien/herbst beginnen, da ich grade maturiere und kein geld hab ^^; Ergebnis kommt aber natürlich rein das mit der temperaturempfindlichkeit ist wirklich schwierig: der arbeitsbereich liegt bei ca 28-34°C (http://www.amazon.de/Thermochrome-W%C3%A4rmebild-Folie/dp/B00J7LRLAU) aufgrund der anzahl von segmenten die ich brauche, müsste ich mindestens einen arduino due o.ä. verwenden. das mit den sekunden ist hinfällig, ja. die idee für so eine uhr habe ich von einem kürzlichen JKU-Linz besuch, die auf ein metall so bearbeitet haben für thermochrome eigenschaften. ich hab da leider nicht so aufgepasst, sonst wüsste ich wie die heizelemente gebaut waren. Die schaltzeiten waren aber recht angenehm, nach einigen sekunden ist die sache eigentlich wieder normal, aber das war wie gesagt metall. und die lichtempfindlichkeit müsste das geringste problem sein, lichtsensor auswerten ist ja nicht DAS problem... nochmal zu den heizelementen: widerstandsdraht wäre hier eine gute idee, um die form und positionierung der segmente besser zu realisieren.
Der einfachheit halber möchte ich für dieses Projekt einen Arduino µC verwenden, da ich schon ein bisschen erfahrung damit habe. Ist das ne gute Idee oder ist es einfacher nen AVR zu nehmen? Wegen der Heizelemente hab ich mir gedacht nen einfachen Konstantandraht zu wickeln, ich weiß aber weniger bescheid über das Temperaturverhalten (rein mathematisch, in echt siehts sowieso gaanz anders aus) wegen der temperaturregelung hab ich an PWM gedacht, wobei ich hier dann die temperatur jedes heizelementes ausmessen müsste. und als quarz für den ds1307 ist es da egal welchen ich nehme oder ist das eher heikel ?
Ich hab leider keine antworten auf die oben stehende frage, wsl weil sie dumm formuliert ist. also: 1) Ich brauche ja einen Quarz für meinen Uhr IC. Egal welcher? 2) die 4-stellige 7-Segment Uhr möchte ich mit einem Arduino ansteuern. ich brauche hierfür aber mindestens 13 PWM-fähige Ausgänge wenn ich multiplexe. (7 segmente, 4 segmentsteuerungen und 2 für die punkte in der mitte. (zB 12:23). gibts da keine bessere lösung ? 2.1) wegen dem multiplexing bin ich ratlos was die schaltfrequenzen meiner transistoren angehen. MOSFETs wären hier wesentlich schneller als BiPoT, habe aber auch schon schön schnelle optokoppler gefunden ? 3) ich möchte die farbe (mittlere heizleistung) über PWM regeln. dafür brauche ich aber auch ne temperaturmessmöglichkeit. Ideen ? 4) für die heizelemente hab ich mir folgendes überlegt: Heizdraht (Konstantan oder Kanthal) aufwickeln, so kriege ich meine speziellen formen und kann den Widerstand kontrollieren für die strombegrenzung. Verbesserungsvorschläge? 5) Bitte seid gnädig, ich bin noch am anfang der µC-Welt :)
Michael schrieb: > 1) Ich brauche ja einen Quarz für meinen Uhr IC. Egal welcher? meist steht im Datenblatt des ICs etwas darüber, was er für einen Quarz sehen will. Michael schrieb: > 2) die 4-stellige 7-Segment Uhr möchte ich mit einem Arduino ansteuern. > ich brauche hierfür aber mindestens 13 PWM-fähige Ausgänge wenn ich > multiplexe. (7 segmente, 4 segmentsteuerungen und 2 für die punkte in > der mitte. (zB 12:23). gibts da keine bessere lösung ? > > 2.1) wegen dem multiplexing bin ich ratlos was die schaltfrequenzen > meiner transistoren angehen. MOSFETs wären hier wesentlich schneller als > BiPoT, habe aber auch schon schön schnelle optokoppler gefunden ? Du willst per PWM eine mittlere Leistung einstellen und zusätzlich noch 1:4 multiplexen? Das macht die Ansteuerung ein bisschen kompliziert (aber es lässt sich schon noch programmieren). Hast du schon eine Idee, welche mittleren Heizleistungen du brauchst? Kriegst du die bei einem 1:4 multiplex noch hin? 13 PWM Kanäle wird dein µC nur als Software-PWM bedienen können. (Wobei: es sind ja gar keine 13 PWM sondern 7(+2) PWM und 4 Segmentsignale). Da es um thermische Signale geht, würde ich mir um die Schaltgeschwindigkeit mal gar keine Sorgen machen: so lahm ist kein Transistor, dass es fürs Aufheizen eines Drahts nicht reichen würde. Viel interessanter ist, wie groß die benötigten Ströme sein werden. Eine alternative Lösung wäre vielleicht, einen Mehrkanal-PWM Treiber zu nutzen. (PCA9626 als ein Beispiel, es gibt ne Menge ähnlicher Bausteine. Interessant wird, wie viel Strom du zum Aufheizen brauchst und ob ein integrierter PWM-Treiber das direkt treiben kann). Michael schrieb: > brauche ich aber auch ne temperaturmessmöglichkeit. Ideen ? Tja: vielleicht 7*4+2 NTCs, die du an die Heizdrähte pfrimelst? Hier wäre natürlich ideal, wenn man die Temperaturabhängigkeit des Heizdrahts selbst als Sensor nutzen könnte. Aber für eine genaue Temperatureinstellung wird das schwierig. Also ggf. doch viele Sensoren anbringen und die für die Messung multiplexen. Michael schrieb: > 4) für die heizelemente hab ich mir folgendes überlegt: Heizdraht > (Konstantan oder Kanthal) aufwickeln, so kriege ich meine speziellen > formen und kann den Widerstand kontrollieren für die strombegrenzung. > Verbesserungsvorschläge? Probier es mal mit einem Heizdraht aus und schau, wie es läuft, was für eine Leistung du brauchst, und was deine tatsächlich Anforderung an die Temperaturgenauigkeit ist (damit die thermochrome Folie gut aussieht). Dann hat man mal konkrete Zahlenwerte, um Aufheizschaltung und die Temperaturmessung zu überdenken.
Die Idee finde ich klasse, aber als Anmerkung sei zu bedenken, dass du für so Tage wie am letzten Wochenende ein Peltierelement zur Kühlung verbauen musst.
Danke Achim und Alex ! wegen der Leistung mache ich mir keine Sorgen, hab heute schon ne kleine Testwicklung mit Konsantan gemacht. bei 4 Ohm krieg ich bei 5 Volt schon ca 60° zusammen, ich weiß der strom ist echt hoch aber da lass ich mir was einfallen. Mein nächster schritt wäre das ganze mit ner simplen 7Segment anzeige auszuprobieren; wie gesagt ich brauch da noch ewtwas übung. die Thermoelemente kommen zum schluss. kann mir bitte noch wer ne kurze aufkärung geben, was PWM-treiber genau sind ? XD
Michael schrieb: > kann mir bitte noch wer ne kurze aufkärung geben, was PWM-treiber genau > sind ? XD Auch hier hilft das Datenblatt. Der PCA9626 ist beispielsweise ein IC, mit dem du an 24 Ausgänge eine PWM von 8 Bit Auflösung einstellen kannst. Programmiert wird er über ein serielles Interface, so dass du nur wenige IOs deines µC benötigst. Die Ausgänge des Chips können in der Gegend von 100mA sinken und halten 40V. Das passt leider nicht sehr gut zu deinen Anforderungen von 5V und ~1A, an denen du aber eh noch arbeiten willst (dünnere, höheromige Heizdrähte und höhere Heizspannung...). Viele dieser Mehrkanal PWM-Treiber sind für LED-Ansteuerungen gebaut, wesentlich größere Ströme als 100mA auf vielen Kanälen wird ein IC kaum können. Da müsstest du ggf. Transistoren nachschalten. Michael schrieb: > wegen der Leistung mache ich mir keine Sorgen, hab heute schon ne kleine > Testwicklung mit Konsantan gemacht. bei 4 Ohm krieg ich bei 5 Volt schon > ca 60° zusammen, beim 1:4 Multiplex bleibt dir aber nur noch 1/4 der Temperaturerhöhung übrig. Das reicht zwar wahrscheinlich noch für die Folie, lässt aber nicht mehr sehr viel Reserve zum Regeln.
Erstmal: die Idee finde ich super. Zwar in vielerlei Hinsicht sinnlos, aber trotzdem ein toller Spaß. Wegen PWM würde ich mir keinen Streß machen. Wenn das ganze sowieso zu träge für Sekunden ist, sollten 10Hz locker reichen. Das kann selbst der Arduino per bit-banging, d.h. rein in Software. Arduino<->AVR ist ein Scheinwiderspruch. In den meisten Arduinos steckt ein AVR. Man kann also erstmal mit dem Arduino-Zeugs loslegen, da wird einem die Inbetriebnahme des Prozessors (Takt, Spannungsversorgung, Software einbringen) abgenommen. Wenn man dann einen funktionierenden "Sketch" hingesudelt hat, ist immernoch Gelegenheit, das auf derselben Hardware nochmal "richtig" zu programmieren, z.B. weil sich das bit-banging beim Arduino als etwas langsam herausstellt. Jedes Segment einzeln zu regeln kommt mir aufwendig vor. Eine einfache Steuerung sollte reichen (vielleicht noch abhängig von der Umgebungstemperatur), wenn man das einmal abgeglichen hat. Das wird natürlich einfacher, wenn alle Segmente gleiche Eigenschaften haben. Dazu ist es hilfreich, die Heizelemente fertig zu kaufen, z.B. SMD-Widerstände oder auch bedrahtete Widerstände im eckigen Keramikgehäuse.
> Erstmal: die Idee finde ich super. Zwar in vielerlei Hinsicht > sinnlos, > aber trotzdem ein toller Spaß. > hihi ich weiß :D > Jedes Segment einzeln zu regeln kommt mir aufwendig vor. Eine einfache > Steuerung sollte reichen (vielleicht noch abhängig von der > Umgebungstemperatur), wenn man das einmal abgeglichen hat. Das wird > natürlich einfacher, wenn alle Segmente gleiche Eigenschaften haben. > Dazu ist es hilfreich, die Heizelemente fertig zu kaufen, z.B. > SMD-Widerstände oder auch bedrahtete Widerstände im eckigen > Keramikgehäuse. dh. niederohmige smds kaufen, seriell zusammenschalten und so die anzeige bauen? (1 segment soll ca die maße bxl=0,5cmx5cm haben) wär ne super idee, wegen der form, ich mach mir aber ein wenig sorgen wegen dem temperaturverhalten (ptc wär natürlich optimal). hab mal auf rs geschaut, die sind ziemlich teuer... (1,5€ pro stück) http://at.rs-online.com/web/p/smd-widerstande/7811295/ > Der PCA9626 ist beispielsweise ein IC, mit dem du an 24 Ausgänge eine > PWM von 8 Bit Auflösung einstellen kannst. Programmiert wird er über ein > serielles Interface, so dass du nur wenige IOs deines µC benötigst. Die > Ausgänge des Chips können in der Gegend von 100mA sinken und halten 40V. > Das passt leider nicht sehr gut zu deinen Anforderungen von 5V und ~1A, > an denen du aber eh noch arbeiten willst (dünnere, höheromige Heizdrähte > und höhere Heizspannung...). Viele dieser Mehrkanal PWM-Treiber sind für > LED-Ansteuerungen gebaut, wesentlich größere Ströme als 100mA auf vielen > Kanälen wird ein IC kaum können. Da müsstest du ggf. Transistoren > nachschalten. > wär ne super idee, da brauche ich grad mal nen arduino uno, paar pwm treiber und transistoren. > > beim 1:4 Multiplex bleibt dir aber nur noch 1/4 der Temperaturerhöhung > übrig. Das reicht zwar wahrscheinlich noch für die Folie, lässt aber > nicht mehr sehr viel Reserve zum Regeln. arbeitsbereich liegt bei 28 -34 Grad, dann wird die folie wieder schwarz. Für 1 Heizelement rechne ich jetzt so ca. mit 7-10 watt, damit noch luft für kalte räume ist ;D
muss mich selber korrigieren: smd mit 1 OHm und 2W, davon 7 seriell (senkrecht) und 9 seriell waagrecht. abmessungen passen ganz gut, kosten sind bei 10c pro stück. wegen der leistung werde ich auf 10V raufgehen, dh mit pwm-treibern transistoren durchschalten. Energieversorgung ist ein anderes Thema, da es autark sein soll, aber ist jetzt mal egal...
Den Aufbau eines Segmentes stelle ich mir ungefähr so vor: - unmittelbar hinter der Folie liegt das Segment: nötig ist dabei eine glatte Oberfläche (damit es an der Folie gut anliegt) und gute Wärmeleitung (damit es eine einheitliche Temperatur hat). Ein Stück Kupferblech oder -folie z.B. - irgendwo dahinter sitzt die Wärmequelle - dazwischen kommt ggf. noch etwas, um die Wärme von der (kleinen) Quelle auf das (große) Segment zu verteilen (heat-spreader), z.B. ein Metallblock - ggf. ist noch eine Isolierung nötig, je nach Material der Wärmequelle und des heat-spreaders. Widerstandsdraht auf Kupferfolie funktioniert einfach nicht. Ein gewöhnlicher 5W-Drahtwiderstand realisiert das alles fertig in einem Bauteil: Widerstandsdraht als Wärmequelle innen, Keramik als Wärmeleiter und elektrischer Isolator darum herum, glatte Oberfläche 6,4x25mm. Nur die Abmessungen kann man sich da nicht aussuchen. Bei SMD-Widerständen dachte ich eher an die normalen, die man so auf Platinen findet. Die sind wenigstens auf einer Seite plan. Die kämen als Heizelemente hinter einer Silikonfolie+Kupferfolie in Frage. Richtig elegant (und serientauglich) wäre wohl eine Platine, auf der man Heizelemente aus dichten Serpentinen sehr dünner Leiterbahnen frei gestalten kann. Doppelseitig, dann kann die Treiberschaltung in SMD auf die Rückseite. Wenn man die bei den üblichen Diensten herstellen läßt, ist die Heizung dann schon elektrisch isoliert (Lötstoplack), so daß man direkt Kupferfolie aufkleben kann, falls das nötig ist. Es käme auf einen Versuch an, ob die Details der Heizschlange vorne sichtbar sind.
ich bräuchte noch einen kurzen Rat: -gibt es PWM-Treiber in Durchsteck-bauform? ich habe keine möglichkeit zum Ätzen bzw. weiß ich nicht, wie ich SMD-Bauteile ohne ätzen verbauen/testen soll. Ich hätte mir gedacht 4 Treiber (1 pro Digit) ? -Am Arduino Uno habe ich 14 I/O Anschlüsse, damit muss ich einen 1/4-Multiplex und die PWM-Treiber ansteuern können und die Uhrzeit auslesen (DS1307). Wäre es hier nicht ne idee, ein schieberegister für die PWMs dazwischenzusetzen, damit ich praktisch als "Kontrollanzeige" zusätzlich noch 4 7-Segmentanzeigen ansteuern kann? -Generell bräuchte ich noch die Bauteile (PWM, Schieberegister), weiß aber nicht worauf man achten muss. Kann mir da jemand behilflich sein ? -bei den PWMs muss ich sowieso Transistoren nachschalten, Leistung ist daher weniger relevant. Wichtiger wäre die Bauform und 8 PWM-Ausgänge. -Schieberegister sollte ebenfalls 8 Ausgänge haben, haben aber glaub ich die gängigsten sowieso...
Da fallen mir zwei Links auf Hackaday ein: http://hackaday.com/2010/12/05/hot-resistors-used-for-color-changing-clock-face/ http://hackaday.com/2014/01/24/diy-curved-display-makes-use-of-cool-thermochromic-properties/ Vielleicht kannst du was davon nutzen. Uwe
Danke Uwe, hilft extrem weiter ! gibts evtl noch antworten für meine vorherige frage ?
Achim S. schrieb: > Dass das "Display" für eine Sekungenanzeige zu langsam sein dürfte, hast > du wahrscheinlich selbst schon erkannt. Eine Anzeige nur mit Minuten und Sekunden dürfte wenig sinnvoll sein ;-) Lass uns an deinen Gedanken Teil haben, die bei einer 4-stelligen Anzeige auf das Thema "Sekundenanzeige" kommen?
Werner M. schrieb: > Lass uns an deinen Gedanken Teil haben, die bei einer 4-stelligen > Anzeige auf das Thema "Sekundenanzeige" kommen? Ja, mit solchen Gimmicks kann man sich hier gut freikaufen. Damit erspart man sich möglicherweise eine Halsabschneideprocedure. Leitet Blut?
Michael L. schrieb: > -bei den PWMs muss ich sowieso Transistoren nachschalten, Leistung ist > daher weniger relevant. Wichtiger wäre die Bauform und 8 PWM-Ausgänge. Warum? Mit der Treiberleistung eines TPIC6A595 sollte eigentlich schon einiges zu bewerkstelligen sein, wenn du für die Heizelemente der Segment eine hohe Spannung verwendest und deine Anzeige nicht zu großflächig ist. > -Schieberegister sollte ebenfalls 8 Ausgänge haben, haben aber glaub ich > die gängigsten sowieso... Der TPIC6A595 braucht kein extra Schieberegister, sondern läßt sich direkt über SPI ansteuern.
1) sekundenanzeige fällt weg, heizelemente sind einfach zu zäh. ich werde aber als kontrolle für die anzeige eine 4-digit 7-Segmentanzeige mitlaufen lassen, um die beheizte anzeige zu kontrollieren, aber auch ohne sekunden. Das mache ich mit 1 schieberegister und multiplex. 2) für die temperatur/farbkontrolle möchte ich pwm miteinbeziehen. ich muss dafür aber die ausgänge meines arduino erweitern, die mir gleichzeitig ja dann auch das multiplexen ersparen (pro beheiztem digit--> 1µC ausgang--> 1 Schieberegister (8 Ausgänge)--> Pro pwm-treiber brauche ich 2 datenpins (scl und sda). so wäre die idee. 3) 1 Heizelement besteht aus mehreren SMD-Leistungswiderständen. da kann ich bei 10V über 1A laufen lassen, nach der PWM stufe sollen noch transistoren nachhelfen. und wolfgang, bei dem schieberegister PTIC6A595, kann das teil pwm ? achja, ich hab vergessen: ich brauche es unbedingt in DIP-Bauweise ! ausser es gibt sockel für 16-pin smds oder so ähnlich... details für das alles stehen schon weiter oben, da sieht man auch warum ich momentan auf dem prinzipstatus bin.
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Michael L. schrieb: > und wolfgang, bei dem schieberegister PTIC6A595, kann das teil pwm ? Ist dein µC nicht programmierbar? Da hatte Nisnibor doch schon die passende Methode genannt. Nosnibor schrieb: > Wegen PWM würde ich mir keinen Streß machen. Wenn das ganze sowieso zu > träge für Sekunden ist, sollten 10Hz locker reichen. Das kann selbst der > Arduino per bit-banging, d.h. rein in Software. Michael L. schrieb: > 3) 1 Heizelement besteht aus mehreren SMD-Leistungswiderständen. da kann > ich bei 10V über 1A laufen lassen, nach der PWM stufe sollen noch > transistoren nachhelfen. Bei 40V brauchst du für die gleiche Leistung nur 250mA zu schalten. Wenn du aber sowieso Transistoren, am besten Feldeffekttransistoren, verwenden möchtest, kannst du als Schieberegister simple 74hc595 nutzen. Michael L. schrieb: > Pro pwm-treiber brauche ich 2 datenpins (scl und sda). 74hc595 würde man nicht über I2C sondern über SPI ansteuern, also MOSI, SCK und noch eine Steuerleitung. Du kannst mehrere 74hc595 kaskadieren, so dass du insgesamt nur die 3 Pins für die Steuerung brauchst, also nicht "pro PWM-Treiber".
Werner M. schrieb: > Eine Anzeige nur mit Minuten und Sekunden dürfte wenig sinnvoll sein > ;-) Aller digitalen Eieruhren, die ich kenne, sehen so aus. Aber Michael hat meine Vermutung schon vor mehr als 4 Wochen bestätigt, du hinkst der Diskussion etwas hinterher. Michael L. schrieb: > -gibt es PWM-Treiber in Durchsteck-bauform? Z.B. den TLC5940 gibt es in (thermisch verstärktem) PDIP28. Er hat Stromausgänge (ist für LED-Matrizen gedacht), die für deine Anwendung nicht optimal sind, aber durchaus fürs Ansteuern eines (z.B. high side) Transistors benutzt werden könnten. Das Protokoll für dne TLC5940 ist nicht ganz trivial, aber es gibt diverse Bastlerbeispiele dafür im Internet. Wenn keine große Leistung im Spiel ist, dann kannst du SMD auch über entsprechende Adapterplatinen auf PDIP-Form bringen. http://www.conrad.de/ce/de/product/520911/Brothanek-SMD-TSOP-III-Multiadapter-TSOP-I-TSOP-I-TSOP-I-TSOP-I-TSOP-II-TSOP-II-L-x-B-726-mm-x-762-mm-FR?ref=list Nicht sehr elegant und nicht sehr günstig, aber wenn du den passenden Adapter findest, geht es schon. Wie andere auch schon gesagt haben: wenn das Treiber-IC schon über SPI angesteuert wird, dann brauchst du normalerweise kein zusätzliches Schieberegister: das Schieberegister ist schon im Treiber integriert. Du kannst z.B. zwei TLC5940 hintereinanderschalten und mit ~4 IO deines µControllers 32 Kanäle per PWM steuern. Da du dann ohne Multiplex auskommst, können die Ströme einen Faktor 4 kleiner bleiben als mit Multiplex, so dass du mit kleineren Transistoren auskommst. Die Alternativen Vorschläge zu Schieberegistern mit Soft-PWM würden bei den thermischen Zeitkonstanten natürlich auch funktionieren. Kritisch finde ich immer noch die Frage von Leistungsbedarf und Auslegung des Widerstands. Wenn für jedes einzelne Segment 1A fließen soll, ist das halt in Summe ne ganze Menge.
Michael L. schrieb: > achja, ich hab vergessen: ich brauche es unbedingt in DIP-Bauweise ! > ausser es gibt sockel für 16-pin smds oder so ähnlich... http://www.elv.de/smd-adapter-adp-so-16-16-pol-so-gehaeuse.html Erster Treffer. Wenn du noch etwas länger suchst, findest du die auch in günstig, mit anderen Pin-Zahlen und -Abständen, was auch immer du genau brauchst, wenn deine IC-Wahl feststeht. Dann musst du dich nicht mit Kriterien wie DIP einschränken. Quick & Dirty geht auch immer, die Dinger auf Lochraster aufkleben, ggFs. Pads vom Raster kratzen, die ungünstig liegen und die einzelnen Beinchen mit Kupferlack- oder Fädeldraht zu kontaktieren.
Danke erstmal für die letzten Antworten, hat mich wirklich weitergebracht. Es ist jedoch ein Problem aufgetaucht, dass ich nicht mehr lösen kann: ich hatte vor die Heizelemente aus SMD-Widerständen (zusammenlöten, dann kommt so eine Art Stange raus. wegen der Form günstig) zu bauen. Ich finde aber seit 3h keinen passenden, entweder sind sie zu klein (auf große Anzahl zu teuer) oder generell zu teuer. Keramikwiderstände sind ziemlich groß, wunschgröße eines Quersegments wäre lxb=65x(0,5...1mm); vertikalsegment 50x(0,5...1mm). Da sind die ziemlich ungeeignet. Widerstandsdraht ist wegen dem Wärmeverhalten schwer zu kontrollieren. Die Segmente sind ca 140mm hoch, wenn ich die Folie dreh ist alles kleiner (gesamt 105mm hoch; Quersegment: 40x(0,5...1mm) Vertikalsegment: 35x(0,5...1mm)
Michael L. schrieb: > ich hatte vor die Heizelemente aus SMD-Widerständen (zusammenlöten, dann > kommt so eine Art Stange raus. wegen der Form günstig) zu bauen. Ich > finde aber seit 3h keinen passenden, entweder sind sie zu klein (auf > große Anzahl zu teuer) oder generell zu teuer. Hmm... 0603 sind 0,8 mm breit, 0805 1,25 mm. 1000 Stück so ca. zwischen 5 und 10 €.
Gibts nicht auch PTC Draht? Ich meine, diese PTC-Zuheizer in Diesel-PKWs sind doch aus sowas ?!?
Malte S. schrieb: > Hmm... 0603 sind 0,8 mm breit, 0805 1,25 mm. 1000 Stück so ca. zwischen > 5 und 10 €. Wenn man 'ne ganze Rolle mit 5000 Stk. nimmt, wird es "etwas" günstiger. Dann kostet bei 0805 1/8W einer um die 0.208 ct oder die ganze Rolle gut 10€
Wo wärs am besten die zu bestellen? bei reichelt kosten die niemals so wenig..
Nee, Reichelt hat nicht so wirklich dolle Mengenstaffeln, außer vllt. auf Nachfrage. z.B. TME bei 1000 Stk. um 0,4 Cent, bei 5000 Stk. gut 0,1 Cent. (netto) Digi-Key knapp 0,2 Cent bei 5000 Mouser auch vergleichbar besonders bei letzteren undiskutable Versandkosten, wenn du nicht sonst was von da brauchst oder wo mitbestellen kannst. Aber TME kommt in Frage und vielleicht kannst du ja mehr als eine Rolle Widerstände von da gebrauchen.
das mit den kleineren bauformen ist ne gute idee, folgender zwischenstand: je größer die bauform, desto weniger muss ich verbauen --> +++ aber desto mehr halten sie auch aus, also muss ich mehr leistung drauf schalten --> --- stellt sich jetzt die frage zu wv % ich die dinger ca. maximal auslasten muss um ca max. 35°C zu kriegen ?
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die angehängte Kurve stammt aus http://www.yageo.com/documents/recent/PYu-RC_Group_51_RoHS_L_2.pdf Wenn ich die so sehe würde ich grob sagen, dass ein Betrieb bei Maximalleistung (also z.B. 100mW für 0603) zu einer Eigenerwärmung von 155°-70°=85° führt. Wenn du nur 20% dieser Eigenerwärmung brauchst, sollte Pi mal Daumen 20% der Maximalleistung hinkommen (als 20mW um von 20° auf 26° zu kommen).
Damit käme ich auf Widerstandsnetzwerke die ca 4 bzw 3 Watt verbrauchen (SMD 1206). ist eigentlich noch mit einem billigen bc547 zu schalten ? (bei 18V und ca 0,3A) Weiß nicht recht ob ein MOSFET hier mehr bringen würde..
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Michael L. schrieb: > ist eigentlich noch mit einem billigen bc547 zu schalten ? > (bei 18V und ca 0,3A) > > Weiß nicht recht ob ein MOSFET hier mehr bringen würde.. Meinst du mit BC547 das selbe wie ich? https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC546.pdf Ich sehe im Datenblatt was von 100mA maximum rating. Mit 300mA verdampfst du das Teil doch sofort.
Malte S. schrieb: > Nee, Reichelt hat nicht so wirklich dolle Mengenstaffeln, außer vllt. > auf Nachfrage. Naja, bei den SMD Widerständen schon. Wird über der Mengeneingabe klein in hellgrau angezeigt. Etwa 1 Cent pro Widerstand bei 4000 Stück ;)
> Naja, bei den SMD Widerständen schon. Wird über der Mengeneingabe klein > in hellgrau angezeigt. Etwa 1 Cent pro Widerstand bei 4000 Stück ;) ich brauche ca 1700. Da ist TME sogar inklusive Versandskosten billiger >Meinst du mit BC547 das selbe wie ich? >https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC546.pdf >Ich sehe im Datenblatt was von 100mA maximum rating. Mit 300mA >verdampfst du das Teil doch sofort. Sorry, mein Fehler. Gibts Empfehlungen? bei Schalttransistoren ist doch die Schaltleistung weit höher als die dauerleistung, oder kann ich da einfach nach maximaler Dauerstrom x maximale Sperrspannung gehen ? zB wie bei mir 18V*0,3A ? MOSFETs kommen ja gar nicht in frage, der PWM-Treiber hat ja Stromausgänge..
Hi
>Etwa 1 Cent pro Widerstand bei 4000 Stück ;)
gibt es bei CSD ab 100 Stck. Bei einigen Werten gibt es dann noch: ab
1000 Stk. 0,005* ab 5000 Stk. 0,0025*.
MfG Spess
Michael L. schrieb: > MOSFETs kommen ja gar nicht in frage, der PWM-Treiber hat ja > Stromausgänge.. Womit, wenn nicht mit Strom, würdest du beim PWM-Betrieb die Gate-Kapazität eines MOSFETs umladen?
Michael L. schrieb: > MOSFETs kommen ja gar nicht in frage, der PWM-Treiber hat ja > Stromausgänge.. Was Thomas sagt. Außerdem bedenke, dass du, da es um Temperatur nicht um Licht geht, mit extrem gemächlicher PWM arbeiten kannst. Da sind (LED)-PWM-Treiber m.E. Overkill. Würde einfache Schieberegister (z.B. 595) nehmen und dahinter MOSFETS oder ULN2803 und PWM im ein- bis zweistelligen Hz-Bereich in Software.
ist auch wieder wahr... und ne gute idee. die darlington stufe ist ja so ne art strom verstärker? dh wenn ich zb jetzt eine 1 vom schieberegister reinschicke, kann ich ausgangsseitig mein heizelement einschalten, aber eben mit nem höherem strom. der richtet sich dann wieder nach lastwiderstand und versorgunsspannung. wenn das so ist, ist das ja bei 28bit eine bessere alternative, wegen der verdrahtung, platz usw. Drüber hinaus: bei solch lansamen schaltfrequenzen kann ich ja zB 4 Schieberegister kaskadieren und mit anderen ausgängen noch was anderes ansteuern... zB eine Kontrollanzeige für die Uhrzeit (Zeitlicher Vergleich)
Michael L. schrieb: > zB eine Kontrollanzeige für die Uhrzeit (Zeitlicher Vergleich) Dafür dürfte schon eine einzelne LED mit einem längeren Blink zur vollen Minute reichen. Vielleicht ist es praktisch, die Umgebungstemperatur und evtl. auch die Temperatur eines Segmentes zu messen, damit man die Heizleistung automatisch anpassen kann.
Michael L. schrieb: > die darlington stufe ist ja so ne art strom > verstärker? dh wenn ich zb jetzt eine 1 vom schieberegister reinschicke, > kann ich ausgangsseitig mein heizelement einschalten, aber eben mit nem > höherem strom. der richtet sich dann wieder nach lastwiderstand und > versorgunsspannung. Richtig. Vereinfacht sind sie einfach Schalter, ca. 1 mA Eingangsstrom und bis zu 500 mA Last. Zu beachten ist nur der relativ hohe Spannungsabfall an den Darlingtons (1,2 V). Dann gibt es noch den oben erwähnten TPIC6A595, den vergesse ich immer, gibt's auch bei TME. Stück teurer als 74HC595 + ULN2803, aber der Spannungsabfall entfällt und es ist alles in einem IC. Der schaltet zwar "nur" 350 mA, aber du schriebst ja 300. Michael L. schrieb: > Drüber hinaus: bei solch lansamen schaltfrequenzen kann ich ja zB 4 > Schieberegister kaskadieren und mit anderen ausgängen noch was anderes > ansteuern... Ja. (Wobei streng genommen selbst bei LED-tauglichen Frequenzen noch locker Soft-PWM drin ist.) Thomas W. schrieb: > Vielleicht ist es praktisch, die Umgebungstemperatur und evtl. auch die > Temperatur eines Segmentes zu messen, damit man die Heizleistung > automatisch anpassen kann. Sinnvoll. Mindestens Umgebung messen und das Heizverhalten der Segmente über Umgebungstemperatur kalibriert haben.
Der TPIC6A595 ist sogar billiger als 74HC595 + ULN2803, nur ca 3€ pro stück der wirds glaub ich und nochmals: ich bin anfänger, daher will ich einen gewissen lerneffekt haben. ich möchte mich im zuge dieses projekt mit schieberegistern,Bausteinkaskadierung, MUX, 7-Segmentanzeigen und PWM befassen (Software sowie die Bausteine; dafür werde ich nach der Fertigstellung ein LED-Raster aufbauen für den Dauerbetrieb, aber entweder kann ich das dann schon alleine, oder es gibt ja hier schon genug projekte dieser art, SuFu ist da mein freund) Daher: -4 7S Anzeigen für Kontrolle (MUX, Schieberegister) -Heizelemente (Soft-PWM) und weil das die eig. Idee ist -LED-Matrix für dauerbetrieb (LED-Treiberansteuerung mit PWM) also entweder Thermochrome Anzeige, oder die Ergänzung mit LEDs. Danke Malte, ist wirklich hilfreich was du schreibst :D Ein großes Danke natürlich mal auch an alle anderen die hier Sinnvolles einbringen, ist mir wirklich eine große Hilfe :D
Michael schrieb: > Für 1 Heizelement rechne ich jetzt so ca. mit 7-10 watt, damit noch luft 4 Stellen * 7 Segmente = 28 Segmente * 10W = 280W, Da wird das ganze Gehaeuse empfindlich mehr als Handwarm. Michael L. schrieb: > und nochmals: ich bin anfänger, daher will ich einen gewissen lerneffekt > haben. Ich wuerde damit starten ein Testsegment im Bereich von 50 Ohm auf ein Stueck Lochraster zu zaubern, das hinter die Folie zu klemmen und zu testen, was wirklich an Leistung benoetigt wird. Michael L. schrieb: > aber desto mehr halten sie auch aus, also muss ich mehr leistung drauf > schalten Nein, nicht wirklich, die umgesetzte Leistung ist unabhaengig von der Bauform, die Erwaermung bei der gegebenen konstanten Leistung nur davon abhaengig, wie gut diese abgefuehrt wird. wendelsberg
bitte die letzten beiträge lesen, da is schon vorgekommen dass das "heißeste" element eine leistung von 5W, das andere 4W verheizt. das brauche ich aber auch nur beim anwärmen und selbst da leuchten nie alle gleichzeitig. (gesamt max. 100W) Beitrag "Re: Thermochrome Uhr mit Lichtempfindlichkeit" das Gehäuse hab ich noch gar nicht konzipiert, für den dauerbetrieb kommt dann sowieso ne led matrix zum einsatz.
280W? Mit 200W oder 300Wt werden Dachrinnen verlötet! Ich gehe davon aus, dass die mittlere Leistungsaufnahme weit drunter liegen wird. Die hohe Leistung ist nur zum schnellem Aufheizen nötig, wenn man es richtig schnell haben will. Pi * Daumen schätze ich so 10 bis 20 Watt Leistungsaufnahme, sonst brennt man Löcher in die Folie rein. wahrscheinlich ist sogar das schon zu viel, wenn ich an meine 7 Watt LED Lampe denke. Und zum schnellen abkühlen würde ich einen leisen Lüfter spendieren.
wieso versteht das keiner ? 28 Heizelemente 16 vertikal zu je 4W 12 horizontal zu je 5 Watt (Weil länger) ich könnte doch niemals 300W rausheizen...
Öhm, habe ja nur gut gemeint ;-) auch die 124W sind auf Dauer zu viel, denke mal an eine 100W Glühbirne, wie heiß die wird. Hier muss man beim Einschalten viel Power geben, danach aber viel weniger zum halten der Temperatur. Macht man das mit Konstantstrom, dauert das Aufheizen wegen der Trägheit der Heizelemente schon mal länger. Es ist so wie bei einem geregelten Lötkolben, die 80W werden auch nur zum schneller Aufheizen benutzt (oder bei starkem Wärmeverlust)
weiß ich doch, ich habs nur schon vorher erwähnt :D öfters ;D deswegen auch die pwm, eine perfekte regelung wäre es natürlich jedes element einzeln die temperatur zu messen und zu modulieren. Zuerst mach ich aber mal einige tests und dann sehen wir weiter :D muss ja mal auf die ganze peripherie warten.. o.O
So, ich habe mir auch mal so eine Folie besorgt und ein wenig damit getestet (Ergebnisse noch sehr vorläufig): - Bei den aktuellen Temperaturen ist es gar nicht so einfach, die Folie überhaupt schwarz zu halten. - Eine Reihe von 10 x 10 Ohm 0805er-Widerständen erreicht (bei ansonsten gerade eben noch nicht verfärbter Folie) eine deutliche Farbänderung bereits bei 2 Volt. Also 40 mW für ein knapp 3 cm langes Segment. Ist es kälter, steigt dieser Wert natürlich. Spätestens bei 5 V ist die Temperatur aber auch schon wieder oberhalb des relevanten Bereichs. Dürfte also selbst bei normalerer Umgebung alles im Bereich von ca. 50 mW / cm liegen. Soviel zu den 100en Watt :-) - Luftzug (inkl. dem Versuch, den ganzen Aufbau zu kühlen) ist sehr schädlich. Die Temperatur verteilt sich sofort, so dass von den Segmenten nichts mehr zu sehen ist. - Isolierung der an die Segmente anschließenden Bereiche der Folie ist wohl nötig. Die Wärme verteilt sich schnell auf die Platine, so dass die Linie sehr breit wird. So oder so muss ja die Bauhöhe der Widerstände umliegend irgendwie aufgefüllt werden, um die Folie plan darüberzukleben. Dafür ein Material mit brauchbarer Wärmeisolation wäre gut. - 0805er Widerstände sind eigentlich schon viel zu groß. Die sind zwar nur 1,25 mm breit, bilden aber schnell ein 2 - 3 mal breitere Linie, bei mehr Energie auch locker bis 10 mm, weiterer Punkt pro Isolierung. Werde bei Gelegenheit mal ein paar 0603er zum Vergleich auflöten.
Ok das sind gute neuigkeiten. zu dem 100 Watt: das sind ja alles idealisierte Berechnungen und vor allem eine maximaldimensionierung. Durch die PWM wird das sowieso runtergeregelt. zur Befestigung hatte ich auch nicht vor, das ganze auf Platinen zu löten (eben wegen Wärmeverteilung) ich wollte die SMDs eigentlich zu Stangen verlöten (wird extrem viel arbeit, aber es wirds wert sein) und dann parallel schalten um auf die Formen zu kommen. Das ganze auf einen Wärmeisolator (was einfaches zB Holz oder Kunststoff) und das hinter die Folie, das müsste die Wärmeverteilung evtl etwas eindämmen. Die Uhr wird nur drinnen betrieben, dh Luftzug ist nicht vorhanden. Alles in allem sind das gute neuigkeiten, bei so wenig Leistungsverbrauch ist das einzige Problem nur noch das Kühlen oder hast du da auch schon was getestet zB Zeitverhalten beim erwärmen bzw abkühlen? Vielen Dank übrigends dass du die Test gemacht hast, ist echt hilfreich !! :D
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