Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Anwendung


von Marc M. (grkinator)


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Hallo zusammen

Ich suche eine Schaltung um 4 LEDs anzusteuern (R, G, B und Ws).
Ist ja eigentlich kein Problem, alle 4 nacheinander kurz aufleuchten 
lassen kriege ich eigentlich locker hin.

Meine Anwendung soll aber etwas weiter gehen:
- Die LEDs sollen automatisch gedimmt werden
- Nacheinander z.b. Rot langsam heller werden bis max, kurze Pause, dann 
z.b. blau heller werden, wenn blau max kurze Pause, dann wird rot wieder 
dunkler, sobald rot aus wieder kurze Pause und die nächste LED dimmt 
hinzu bis alle 4 durch sind.
- Weiss ist nichtmal zwingend notwendig, Ziel ist es, einen schönen 
Farbübgergang zwischen allen LEDs hinzukriegen
- Luxusvariante hat ein Poti mit welchem die Zeit für das Dimmen 
einstellbar ist

Eigentlich müsste sowas ja auch ohne uC zu lösen sein?

Bin für Vorschläge offen.

von Der Andere (Gast)


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Marc M. schrieb:
> Eigentlich müsste sowas ja auch ohne uC zu lösen sein?

Man kann auch über München und Frankfurt von Berlin nach Hannover 
fahren. Nur warum sollte man das tun?

Marc M. schrieb:
> Bin für Vorschläge offen.

Das verstehe ich jetzt nicht, bist du geneigt dir Alternativen zu deiner 
Lösung anzusehen, oder sollte das einfach heissen:
"Habt ihr bitte mal ne Schaltung für mich?"

von mse2 (Gast)


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Marc M. schrieb:
> Eigentlich müsste sowas ja auch ohne uC zu lösen sein?

Sicher kann man das auch irgendwie ohne uC machen, allerdings ist eine 
uC Lösung am einfachsten und vor allen flexibelsten (sprich: das genaue 
Verhalten läßt sich hier am einfachsten an die Wünsche anpassen).

Ohne uC:
z.B. irgendwie analog: Rampe aufwärst irgendwie mit Integrierer oder 
dgl.,
Ablaufsteuerung irgendwie mit 4017 oder dgl..
Man spart sich die Prorgammierung, ist aber schaltungstechnisch auf 
jeden Fall aufwendiger.

von Stefan M. (derwisch)


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Such doch einfach im Netz mal nach "programmable RGB controller".
Das ist zwar mit µC, aber du brauchst nicht selber frickeln.

von Operator S. (smkr)


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Wäre eigentlich ein interessantes Projekt, dies ohne uC zu lösen. Mir 
würde folgender Lösungsansatz vorschweben:

RC Glied mit Schmitttrigger zur Takterzeugung, das R mit einem Poti 
versehen zur Frequenzänderung

Schieberegister zur Erhöhung der Ausgangsspannung verwenden, zuerst 
Einsen reinschieben, dann Nullen.

Dreieckgenerator mittels Opamp um die PWM zu erzeugen.

Die Logik müsste mit einigen Countern und vielleicht einzelnen AND/OR 
Gatter möglich sein, um im richtigen Moment die Einsen dem richtigen 
Schieberegister zuzuweisen.


Wenn man sich den Signalablauf anschaut, wäre man versucht einen 
Sinus-BLDC Controller dafür zu verwenden. Dann müsste man (nur noch) die 
Hallsignale emulieren.

von Der Andere (Gast)


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Operator S. schrieb:
> Wenn man sich den Signalablauf anschaut, wäre man versucht einen
> Sinus-BLDC Controller dafür zu verwenden.

Gibts die auch mit 4 Phasen?

Marc M. schrieb:
> Ich suche eine Schaltung um 4 LEDs anzusteuern

von Stefan F. (Gast)


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> Gibts die auch mit 4 Phasen?

Wenn es darum geht, die Farben durchzuwobbeln, würde ich die weiße LED 
nicht verwenden. Die stört dabei nur.

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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hol dir für 1 EUR so ein Ventil-Käppchen Blinke-Dingens, oder für ein 
bichen mehr einen farbwechselnden Kolibri, z.B. ebay 261942568720

Macht schöne Farbübergänge in bunt. Ohne uC.

von Operator S. (smkr)


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Der Andere schrieb:
> Gibts die auch mit 4 Phasen?

Ist mir nicht bekannt, aber auch nicht tragisch weil

Marc M. schrieb:
> - Weiss ist nichtmal zwingend notwendig, Ziel ist es, einen schönen
> Farbübgergang zwischen allen LEDs hinzukriegen

Dafür die luxusvariante mit Poti :)

von Marc M. (grkinator)


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Vielen Dank erstmal für die Antworten.

Ich versuche hier mal umfassend darauf einzugehen:

Wieso kein uC:
Ich kann auch ne SPS dafür nehmen, ist halt etwas overkill. Mich hat 
deshalb interessiert, ob sich dazu schon jemand Gedanken gemacht hat.

Programmable RGB Controller:
Auch ein Ansatz. Ich würde halt gerne selbst ne Lösung bauen und nicht 
etwas pfannenfertiges kaufen. Ziel ist es, damit einen Sternenteppich zu 
beleuchten, den ich fixfertig habe. Auch die Lichtquelle war mal ok, bis 
sich jemand dazu entschieden hat, dem Ding einfach das falsche Netzteil 
einzustecken und alles abgeraucht ist. Da ich etwas Hintergrundwissen 
besitze wollte ich eigentlich selbst ne Schaltung entwickeln, die ich in 
das bestehende Gehäuse einbauen kann und bei der ich auch die Schaltung 
selbst unter Kontrolle habe.

Ich kann natürlich auch nen Arduino oder nen Raspberry nehmen und 
einfach für den "Leistungsteil" ein Board bauen, welches dann in die 
Lichtquelle angebaut, aber vom Pi angesteuert wird (in separater Box).

Vom Hintergrundwissen her:
Ich habe schon einige Schaltung diskret aufgebaut, unter anderem auch 
ein Servorboard welches PWM Signale generiert hat, um mittels eines 
Leistungsservos eine Klappe für unsere Anlagen zu öffnen/schliessen.
Auch die Ansteuerung von LEDs ist nicht wirklich das Thema.
Mir ist aber halt nicht ganz klar, wie ich obiges Verhalten mit einer 
einfachen Schaltung erreichen kann, vielleicht ist aber in der Tat ein 
Raspberry Ansatz das klügste..
Mit Programmierung kenne ich mich soweit aus, habe auch schonmal eine 
Teleskopnachführung auf Basis einer einfachen SPS programmiert.

von Johannes S. (Gast)


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Marc M. schrieb:
> Raspberry

auch der ist volle Kanne Overkill, sowas wie ein AtTiny. LPC800 oder 
kleiner Pic reicht, das sind Teilekosten <5€.

von Stefan F. (Gast)


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https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ColorCrossfader
http://www.instructables.com/id/Fading-RGB-LED-Arduino/
http://www.instructables.com/id/ATtiny85-Mini-RGB-Mood-Light/
https://www.youtube.com/watch?v=9g9BNA0dms4

Google einfach mal nach "rgb led fading attiny", dann findest du noch 
viel viel mehr Projekte.

Ich empfehle, dass doch mit µC zu machen. Es wird sonst sehr viel 
aufwändiger, vor allem weil das Auge logarithmisch auf die Helligkeit 
reagiert.

von Hurra (Gast)


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Naja, wenns analog sein soll:
Ein OPV als Integrator geschaltet macht eine lineare Rampe.

Für die Zuschaltung der einzelnen LED nimmst du Komparatoren, als 
Fensterkomparator geschaltet.

Damit kannst du ein- und Ausschaltzeitpunkt der einzelnen LED präzise 
einstellen, auch Überschneidungen sind kein Problem.

Damit bist du bei einem OPV für die Stromquelle, und 3 Komparatoren. Und 
einiges an Vogelfutter.

Das "faden" der LED kannst du mit RC lösen.

Also meiner Meinung nach ist das mit einem µC weniger gehampel, aber 
jeder wie er will :-)

von Eberhard H. (sepic) Benutzerseite


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Marc M. schrieb:
> Eigentlich müsste sowas ja auch ohne uC zu lösen sein?

Für drei Farben/Kanäle hätte ich dir eine analoge Lösung: 
http://www.led-treiber.de/html/leds_fader.html#RGB-LED-Fader

Die Funktion ist geringfügig komplexer, denn zwischen den einzelnen 
Farben findet ein gleichzeitiges Fade-Out/Fade-In statt (nicht 
nacheinander).

Achtung: Es kommen noch drei analog dimmbare LED-Treiber dazu.

Einzig das Poti zur Einstellung der Fade-In/Out-Zeit fehlt (da es bei 
dem vorliegenden Konzept nicht so einfach ist).

Eine Erweiterung dieser Schaltung auf vier Kanäle ist nicht so trivial, 
wie es ausschaut.

Mit einem µC, der die einzelnen LEDs zeitgesteuert per PWM dimmt, ist 
das auf jeden Fall deutlich einfacher und flexibler.

von Michael B. (laberkopp)


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Marc M. schrieb:
> Ziel ist es, einen schönen Farbübgergang zwischen allen LEDs hinzukriegen

Die Farbwechsel-LEDs

https://www.elv.de/lumitronix-multicolor-led-mit-rgb-farbwechsel.html?refid=SEM_30003&gclid=CJWwr4adg9ICFfcK0wodHo0CNA

gibt's doch bei jede Weihnachtsbaumbeleuchtung und Gartenstecklichtern.

https://www.google.de/#q=led+farbwechsel

Sprich: Chinesen bekommen das seit 10 Jahren hin, wo ist also das 
Problem ? Sind wir dümmer als Chinesen ? Ein uC mit zumindest 3 
Ausgängen, passend programmiert, per PWM kann der schöne Farbübergänge 
schaffen, die aber in ihrer Einfältigkeit nerven.

Marc M. schrieb:
> Wieso kein uC:

Weil du's nicht kannst ? Sonst wäre die Lösung schneller gewesen, als du 
die Frage hier gestellt hast.
1
uint8_t r=0,g=0,b=255,i=0,n=0;
2
3
setup()
4
{
5
    PinMode(11,OUTPUT);
6
    PinMode(12,OUTPUT);
7
    PinMode(13,OUTPUT);
8
}
9
10
loop()
11
{
12
    switch(i)
13
    {
14
    case 0:
15
        if(r<255) { b--; r++; } else i=1;
16
        break;
17
    case 1:
18
        if(g<255) { r--; g++; } else i=2;
19
        break;
20
    case 2:
21
        if(b<255) { g--; b++; } else i=0;
22
        break;
23
    }
24
    DigitalWrite(11,r<n);
25
    DigitalWrite(12,g<n);
26
    DigitalWrite(13,b<n);
27
    if(n<255) n++; else n=0;
28
}

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


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Marc M. schrieb:
> Eigentlich müsste sowas ja auch ohne uC zu lösen sein?
> Bin für Vorschläge offen.
Nimm ein FPGA.

Hurra schrieb:
> Damit bist du bei einem OPV für die Stromquelle, und 3 Komparatoren.
Ich könnte das mit dem analogen Ringoszillator vom Burkhard:
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender08/Kalender08.htm#_Toc197001470
Die Bauteilwerte ein wenig angepasst und die RGB-LED angeschlossen und 
fertig.

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


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Michael B. schrieb:
> if(n<255) n++; else n=0;
Das ist unnötig, weil der uint8 sowieso kostenlos überläuft.
Die Zeile könnte durch "n++;" ersetzt werden.
Hat schon mal wer ausprobiert, ob der Optimizer das auch weiß?

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Wenn die Reihenfolge nicht immer die Gleiche sein muß, also das oben 
beschriebene Blau hoch, dann Rot hoch, Blau runter, ...

Rein Analog mit zwei 4-fach OpAmp (1x Dreieck schnell &  3x Dreieck 
langsam, 3 OpAmps als Komparator, 1x frei).
Die Komparatoren vergleichen jeweils nur zwei Dreieck-Spannungen, 
nämlich Takt und Farbe.
Der Takt muß natürlich um Längen schneller sein, als der Farbverlauf.

Läuft seit Jahren und freut den Stromversorger :)
(Einzig die Potis musste ich alle 'falsch rum' drehen, da ich Eines 
tot-gebacken hatte ... jetzt wird's links rum halt schneller)

Ist aber nicht Kamera-tauglich, da schaut das Ding nur nach einem pfaden 
weiß/gräulich Wobbeln aus.

Da das ganze Gelump rein analog ist, wird sich der Farbverlauf wohl NIE 
wirklich wiederholen - hat natürlich den Nachteil, daß man lange auf 
einen bestimmten Übergang warten kann ;)

MfG

von Marc M. (grkinator)


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Michael B. schrieb:
> Weil du's nicht kannst ? Sonst wäre die Lösung schneller gewesen, als du
> die Frage hier gestellt hast.

Danke für die differenzierte Betrachtung meiner Fähigkeiten. Schön dass 
mal jemand so schnell verstanden hat, was ich so kann und was nicht.

Eberhard H. schrieb:
> Für drei Farben/Kanäle hätte ich dir eine analoge Lösung:
> http://www.led-treiber.de/html/leds_fader.html#RGB-LED-Fader

Das hilft. Ist wohl genau das was ich suche, das krieg ich auch in mein 
Gehäuse und sollte meine Anforderungen erfüllen. Schöne Schaltung, 
gefällt mir!

Allen anderen:
Danke für alle konstruktiven Beiträge. Die Schaltung mit dem 
Ring-Oszillator ist für meine Zwecke am geeignetsten denke ich. Ein paar 
Denkanstösse habe ich trotzdem gekriegt, mal schauen was da noch 
rauskommt.
Für mich ist das auch ne gute Gelegenheit, meinen Sohn etwas an 
Elektronik heranzuführen, wobei es ihm primär darum geht, wie man denn 
so Elektronik eigentlich herstellt (von der Schaltung zum PCB zum 
fertigen Produkt).
Passt!

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