Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit 74HC4543B1 werden die 7-Seg manchmal dunkler


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von Tim W. (werwolf92)


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Guten Tag,

ich habe mir eine Uhr gebaut wo ich vier 7-Segment Anzeigen Multiplexe.
Mit dem Baustein: 74HC4543B1

Link: 
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/1981.pdf

Allerdings werden die 7-Segment "manchmal" dunkler und meine Schaltung 
zieht mehr Strom. Wenn ich einmal meine Platine "anstupse" fängt sie 
sich wieder und alles ist wieder normal

Meine Vermutung:
Ich habe zu den Segmenten 82 Ohm Widerstände benutzt, weil beim 
Multiplexen werden die ja dunkler. Deswegen lasse ich da mehr Strom 
durchfließen.
Laut Datenblatt steht da aber, das der 4543 nur 20-25 mA treiben kann.
Liegt das daran?
Bevor ich anfange da nun noch PNP Transistoren anzulöten (Schaltung ist 
schon fertig und eine menge aufwand die noch dazwischen zu bauen) um 
damit die Segmente anzusteuern, wollte ich das mal anfragen, ob jemand 
das weiss oder Erfahrung damit hat.

Außerdem, ich weiss die Schaltung hätte man besser machen können mit 
Schieberegistern usw. Aber ich habe mich für den Weg entschieden und die 
Schaltung ist auch da und ich möchte sie gerne so behalten.

Gruß
WW

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von Flip (Gast)


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Murks + Schlechter aufbau

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Wer W. schrieb:
> Allerdings werden die 7-Segment "manchmal" dunkler und meine Schaltung
> zieht mehr Strom. Wenn ich einmal meine Platine "anstupse" fängt sie
> sich wieder und alles ist wieder normal

Was heißt das? Da würde ich mal die kalte Lötstelle oder die Zinnbrücke 
suchen gehen...

Gruß aus berlin
Michael

von Tim W. (werwolf92)


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Michael U. schrieb:

> Was heißt das? Da würde ich mal die kalte Lötstelle oder die Zinnbrücke
> suchen gehen...

Das hab ich schon untersucht, habe alle Komponenten die damit was zutun 
haben nachgelötet. Es betrifft ja auch nur die 7-Segment anzeigen. 
Soviel gibts da ja nicht nachzulöten.

von Old P. (old-papa)


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Oder der ganze Aufbau kommt ins HF-Schwingen. Diese hören auf, wenn man 
anfasst.
Dafür spricht, dass die Stromaufnahme ansteigt, die Anzeige aber dunkler 
wird.
Old-Papa

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von Tim W. (werwolf92)


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Old P. schrieb:
> Oder der ganze Aufbau kommt ins HF-Schwingen. Diese hören auf,
> wenn man
> anfasst.
> Dafür spricht, dass die Stromaufnahme ansteigt, die Anzeige aber dunkler
> wird.
> Old-Papa


Danke für die Antwort, auf die Idee bin ich nicht gekommen.
Habe nun einfach ein 100nF zwischen VCC und GND beim 4543 drangehängt 
und werde das Verhalten nun beobachten. Das Verhalten tritt nur 
sporadisch auf.

von Old P. (old-papa)


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Wer W. schrieb:
>
> Danke für die Antwort, auf die Idee bin ich nicht gekommen.
> Habe nun einfach ein 100nF zwischen VCC und GND beim 4543 drangehängt
> und werde das Verhalten nun beobachten. Das Verhalten tritt nur
> sporadisch auf.

Es könnten auch offene Eingänge sein, die normalerweise beschaltet sein 
sollten.

Old-Papa

von Marek N. (bruderm)


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/RST-Eingang des Controllers nicht beschaltet.
C4 obsolet.
der 78L05 könnte bei den ganzen LEDs ins Schwitzen kommen. Wie hoch ist 
denn die Eingangsspannung?
Ansonsten sieht der Schaltplan sauber aus. Sogar die nicht benutzen 
Dezimalpunkte sind auf GND gelegt LOL.
Wie schaut das Layout, der Aufbau aus?

Beste Grüße, Marek

von Marek N. (bruderm)


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Wer W. schrieb:
> zu den Segmenten 82 Ohm Widerstände

Nachtrag: Das ist ein viel zu hoher Strom, den der BC547 senken muss, 
wenn alle Segmente an sind (z.B. Ziffer 0 oder 8)!
Der kenn nur max 100 mA und ist da schon ordentlich in der Sättigung. 
Fühl mal.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

der 100n gehört da sowieso dran. Beim AVR vermisse ich die 100n auch.
200µ am 7805 Ausgang sind auch nicht ideal, verschlechtern das 
Regelverhalten.
Gibt es ein Bild vom Aufbau? Die Verdrahtung 4543/AVR/Regler kann auch 
eine Rolle spielen.

Leiterplatte oder frei verdrahtet? Gibt es ein Bild vom Aufbau?

@Marek N: naja, die Überlastung teilen sich Transistoren und 4543, das 
erklärt aber eigentlich sein Fehlerbild nicht.
Da wird die Helligkeit der Anzeigestellen eben in Abhängigkeit der 
Ziffer ändern.
Ist unfein, aber sowas kann ewig halten, wie ich aus eigener lange 
zurückliegender Erfahrung weiß...

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von Tim W. (werwolf92)


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Moin,

anscheinend hat der 100nF gereicht.

Zu dem Schaltbild erstmal. Das ist nicht auf den aller neuesten Stand.
Dort habe ich gegen VCC und GND generell ein 100nF am AVR, eine Pull Up 
am Reset usw..
Sowie hab ich ein Poti und sowas wie ein LDR an den ADC Eingängen.
Dazu den Blinking Input vom 4543 am AVR angeschlossen um diesen mit PWM 
zu dimmen.
Im moment steuert der ADC-Wert vom Poti das PWM vom Blinking Input.
LDR will im moment noch nicht so ganz :(
Außerdem ein Piezo für Alarm.
Verdrahtung wird noch alles schön mit Silberdraht gemacht, im moment 
halt alles mit Kabel, weils schneller ging und ich gucken wollte ob das 
alles so funktioniert.

Tut mir leid, das ich das Schaltbild nicht auf den neuesten Stand 
gebracht habe, werde es dann nochmal nachholen. (Falls das Problem nicht 
gelöst sein sollte.)


zu manchen Fragen:

- C4 ist nicht bestückt.
- Der 7805 ist aufjedenfall so warm, das man ihn noch anfassen kann.
- Den Tranistoren haben keine auffällige Temperatur
- Sowie alle Eingänge des 4543 korrekt beschaltet (kann auf Schaltbild 
falsch sein!)

Meine Frage noch: Warum kein 220uF vor dem 7805?

Bilder sind angehangen, hab leider keine gute Kamera....

: Bearbeitet durch User
von 7805 (Gast)


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>Meine Frage noch: Warum kein 220uF vor dem 7805?

Michael U. schrieb:
>200µ am 7805 Ausgang sind auch nicht ideal, verschlechtern das
>Regelverhalten

von Ernst O. (ernstj)


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aber nicht mit in die Schule nehmen und erst recht nicht dem 
Englischlehrer zeigen!

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wer W. schrieb:
> Dort habe ich gegen VCC und GND generell ein 100nF am AVR

Ist der auch auf dem Subprint? Auf der Lochrasterplatine wäre er zu weit 
vom µC entfernt.

Gruß Dietrich

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wer W. schrieb:
> Allerdings werden die 7-Segment "manchmal" dunkler und meine Schaltung
> zieht mehr Strom. Wenn ich einmal meine Platine "anstupse" fängt sie
> sich wieder und alles ist wieder normal

Also. Der Aufbau sieht ganz vernünftig aus und bis auf die leicht 
grenzwertige Dimensionierung mancher Bauteile ist die Schaltung auch 
erstmal in Ordnung.

Apropos grenzwertig: laut Datenblatt haben die Ausgänge des 74HC4543 ca. 
47R Innenwiderstand. Dazu die 82R Vorwiderstand, 3V Flußspannung für die 
blauen LED und 0.2V Sättigungsspannung des BC547 macht ca. 13mA pro 
Segment. Das überlastet den 4543 gar nicht und die BC547 nur knapp. Der 
Spannungsregler ist offensichtlich auch kein 78L05, sondern ein 7805 im 
TO220. Also ebenfalls Entwarnung.

> Laut Datenblatt steht da aber, das der 4543 nur 20-25 mA treiben kann.
> Liegt das daran?

Nein.

> Bevor ich anfange da nun noch PNP Transistoren anzulöten

Ist unnötig. Wenn überhaupt etwas zu ändern ist, dann die BC547 gegen 
BC337 auszutauschen.

Was einer genaueren Analyse im Weg steht, ist die nebulöse Beschreibung 
des Problems:

> werden die 7-Segment "manchmal" dunkler

Und das heißt? Werden alle Segmente gleichmäßig dunkler? Flimmert oder 
flackert was?

> und meine Schaltung zieht mehr Strom.

Wie hast du das festgestellt? Was ist eigentlich vor dem 7805? Hast du 
mal die Spannung nach dem 7805 gemessen? Verändert die sich, wenn das 
Display dunkler wird?

> Wenn ich einmal meine Platine "anstupse" fängt sie
> sich wieder und alles ist wieder normal

Das spricht am ehesten für eine kalte Lötstelle. Miß die +5V an 
verschiedenen Punkten der Schaltung, insbesondere direkt am 4543 und 
zwischen Vcc des 4543 und den Emittern der BC547.

Oh und "stupse" mal nicht die Platine als ganzes an, sondern erstmal nur 
einzelne Bauteile. Fang mit dem Spannungsregler an.

von Old P. (old-papa)


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Wer W. schrieb:
> Moin,
>
> anscheinend hat der 100nF gereicht.

Wie schon vermutet, das ganze Gebilde kann ins HF-Schwingen gekommen 
sein.
(Frag nicht, woher ich das weiß?) ;-)

Ansonsten sieht der Aufbau doch manierlich aus.

Old-Papa

von Tim W. (werwolf92)


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Auch wenn dieser Beitrag für dieses Forum schon veraltet ist, mach ich 
mir trtzdm noch die Mühe als Thread Ersteller allen zu antworten.

Ich hatte die Uhr mit zur Arbeit, damit ich das Verhalten beobachten 
kann.
Es hat anscheinend wirklich nur der 100nF gereicht. Alles funktioniert 
nun wunderbar.

Das mit er Bauteil Dimensionierung hat ich ehrlich gesagt gar nicht so 
ganz durchgedacht (speziel mit dem Transistor, wenn z.B. eine 8 
angezeigt werden soll). Die Hardware läuft aber sauber. Kein Bauteil 
wird irgendwie warm (nur ein ganz bisschen der 7805).

Der 100nF vom AVR (zwischen VCC und GND) ist direkt an einem der VCC 
Pins, allerdings unter der AVR Chip Platine (demnach nicht auf dem 
Subprint). Setze bei den anderen VCC Pins nun aber auch direkt ein 100nF 
nochmal hin, auch wenns eigentlich nicht sein muss (Schaltung 
funktioniert ja nun), aber schadet niemanden.

Zur der Fehlerbeschreibung noch:
Die Segmente wurden alle gleichmäßig dunkler. Kein flimmern oder 
flackern, sondern einfach nur dunkler.

Das die Schaltung mehr Strom zieht, habe ich daran festgestellt, das ich 
ein Labornetzteil habe und dort gesehen habe das der Strom sich 
teilweise verdoppelt hat fast.

Spannung habe ich nur vor und nach dem 7805 gemessen. Dort war alles 
normal.

Aufgefallen ist mir besonders, das wenn ich VCC oder GND angefasst habe, 
dass dann die 7-Segment Anzeigen die normale Helligkeit hatte.


Danke an Alle, eure Beiträge waren sehr hilfreich und habe dazu gelernt. 
Z.b- auch, ich dachte ehrlich gesagt das son 7805 intern quasi mehr oder 
weniger aus ner Z-Diode und einem Widerstand besteht^^ Wo ich das 
aufgeschnappt habe weiss ich auch nicht mehr :D

Gruß
WW

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von Dietrich L. (dietrichl)


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Wer W. schrieb:
> Setze bei den anderen VCC Pins nun aber auch direkt ein 100nF
> nochmal hin, auch wenns eigentlich nicht sein muss (Schaltung
> funktioniert ja nun), aber schadet niemanden.

Die Aussage "funktioniert" bzw. "funktioniert nicht" ist zwar eine 
digitale Aussage, aber dahinter verbergen sich analoge Vorgänge. Die 
Frage ist also: Wie knapp ist die Schaltung an der "nicht 
funkioniert"-Grenze? Oder: Wie unempfindlich ist das Gerät gegen externe 
Störungen?
Das "schadet niemanden" kann also meist ersetzt werden durch "verbessert 
die Qualität und Zuverlässigkeit". Also lieber ein Stützkondensator zu 
viel als zu wenig - es ist ja keine große Investition ;-)

Gruß Dietrich

von Tcf K. (tcfkao)


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Wer W. schrieb:
> Das die Schaltung mehr Strom zieht, habe ich daran festgestellt, das ich
> ein Labornetzteil habe und dort gesehen habe das der Strom sich
> teilweise verdoppelt hat fast.
>
> Spannung habe ich nur vor und nach dem 7805 gemessen. Dort war alles
> normal.
>
> Aufgefallen ist mir besonders, das wenn ich VCC oder GND angefasst habe,
> dass dann die 7-Segment Anzeigen die normale Helligkeit hatte.
>

Da ist vermutlich der Regler ins Schwingen gekommen. Der Schaltplan 
stimmt ja auch nicht mit der Wirklichkeit überein. Zwischen Eingangselko 
und Regler sitzt noch die Sicherung, und die können bei kleinen Strömen 
recht hochohmig sein. Durch das Multiplexen sind doch nette Sprünge im 
Stromverbrauch.

> Danke an Alle, eure Beiträge waren sehr hilfreich und habe dazu gelernt.
> Z.b- auch, ich dachte ehrlich gesagt das son 7805 intern quasi mehr oder
> weniger aus ner Z-Diode und einem Widerstand besteht^^ Wo ich das
> aufgeschnappt habe weiss ich auch nicht mehr :D

Au weia... wer schreibt denn so eine Sch...? Wie schon gesagt wurde, 
NIEMALS auf "funktioniert ja" verlassen, lieber zuviel abblocken als 
zuwenig.

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