Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5x5x5 LED Cube Platine


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Adrian (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich baue gerade einen 5x5x5 LED Cube und bin momentan mit der Platine 
beschäftigt. Diese habe ich mit der PCB-Pool Version von TARGET 
angefertigt. Ich bin jetzt so weit, dass ich die Bauteile bestellen kann 
und die Platine ätzen lassen könnte. Nur habe ich ein Problem: Ich bin 
mir nicht sicher, ob ich alles richtig gemacht habe. Die Platine dort 
ätzen zu lassen kostet viel Geld und es wäre ärgerlich wenn der Cube 
nachher nicht funktioniert, zum Beispiel, weil ich beim Platinenlayout 
irgendetwas falsch gemacht habe. Ich bin noch Schüler und kenne mich mit 
komplexen Schaltungen und Leiterplatten nur wenig aus. Bei der 
Leiterplatte habe ich mich auf einen auf instructables hochgeladenen 
ebenfalls 5x5x5 LED Cube gehalten. Von dort habe ich auch den 
Schaltplan.
Es wäre nett, wenn sich jemand finden würde, der kurz über die Platine 
und über den Schaltplan schauen könnte und mich auf mögliche Fehler 
Aufmerksam macht

http://www.instructables.com/id/LED-Cube-with-Arduino-and-custom-PCB/ 
(Anleitung, an die ich mich gehalten habe. Jedoch habe ich nicht alle 
"Features" übernommen. Der Schaltplan und das Layout findet man dort 
auch. Er benutzt einen Arduino Uno - ich aber einen Arduino Mega)

Mein Layout und Schaltplan findet ihr im Anhang
Vielen Dank für eure Hilfe.

Grüße

von holger (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Kein Abblockkondensator für jedes IC -> Tonne, tschüß

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sind Abblockkondensatoren so wichtig? Der Anleitung zufolge sind keine 
verbaut worden.

von Mani W. (e-doc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Adrian schrieb:
> Sind Abblockkondensatoren so wichtig? Der Anleitung zufolge sind keine
> verbaut worden.

Die meisten Anleitungen haben oft genug keine Kondensatoren oder
Elkos an bestimmten Stellen eingebaut...

Weil sie schlicht immer wieder vergessen werden, und dann geht halt
das oder das andere eben nicht oder schlecht...


Übrigens, unter einem Layout verstehe ich etwas anderes...

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


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Hi
z.B.:
Beitrag "Abblockkondensator Kerko oder Folie"

Die Dinger verhindern, daß dem IC beim Schalten der Saft ausgeht.
Bei jedem Schaltvorgang werden Gates umgeladen oder Transistoren 
angesteuert - der Strom, selbst wenige nA, muß irgendwoher kommen.
Da die Leiterbahnen nicht unendlich niederohmig sind, bricht die 
Spannung ein und der IC kann sich außerhalb der Spezifikationen befinden 
- mit unvorhersehbaren Reaktionen.
Die Stützkondensatoren können geringe Ströme in sehr kurzer Zeit abgeben 
und somit die Spannung am/im IC hoch halten.
Der recht langsam fließende Ausgleichstrom geht dann wieder in den C und 
das Spiel beginnt von Vorne.

Wenn Deine Schaltung sich ab und zu ohne ersichtlichen Grund 
aufhängt/resettet/Unsinn treibt, könnte ein Abblock-/Stützkondensator 
schon helfen.

MfG

von Mani W. (e-doc)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Patrick J. schrieb:
> Wenn Deine Schaltung sich ab und zu ohne ersichtlichen Grund
> aufhängt/resettet/Unsinn treibt, könnte ein Abblock-/Stützkondensator
> schon helfen.

Man baut solche Schaltungen IMMER mit Kondensator an den ICs!!!

von Klaus (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Falls Du die ICs mit Sockel verbauen willst - es gibt IC-Fassungen mit 
eingebauten Kondensatoren

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was verstehen Sie denn unter Layout?

Grüße

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Okay das heisst ich brauch für jeden IC ein Abblockkondensator. Das ist 
schon mal gut zu wissen. Die andere Frage ist jetzt jedoch, ob ich auf 
der Platine alles richtig gemacht habe und sie ätzen lassen kann.

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Patrick J. schrieb:
> Hi
> z.B.:
> Beitrag "Abblockkondensator Kerko oder Folie"
>
> Die Dinger verhindern, daß dem IC beim Schalten der Saft ausgeht.
> Bei jedem Schaltvorgang werden Gates umgeladen oder Transistoren
> angesteuert - der Strom, selbst wenige nA, muß irgendwoher kommen.
> Da die Leiterbahnen nicht unendlich niederohmig sind, bricht die
> Spannung ein und der IC kann sich außerhalb der Spezifikationen befinden
> - mit unvorhersehbaren Reaktionen.
> Die Stützkondensatoren können geringe Ströme in sehr kurzer Zeit abgeben
> und somit die Spannung am/im IC hoch halten.
> Der recht langsam fließende Ausgleichstrom geht dann wieder in den C und
> das Spiel beginnt von Vorne.

Vielen Dank für die Erklärung

von aSma>> (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man könnte IC4 sparen und die Logik im Programm schreiben. Dafür kommt 
ein pnp/npn Transistor dazu. Obwohl der ATmega328P dürfte bis zu 40mA am 
Pin laut Datenblatt aushalten. Also das ist sogar noch besser.

Generell hängen jeweils 5 leds an einen 73hc238 Ausgang. Wenn 5 leds 
leuchten dann sind diese dunkler als eine einzige leuchtende led.

Ich würde heutzutage keinen Cent für solche Geschichten ausgeben. 
Stattdessen guck dir mal sowas an: 
https://de.aliexpress.com/store/product/5-1000pcs-DC5V-Diffused-round-hat-RGB-LED-with-WS2811-chipset-inside-5mm-F5-8mm-F8/1669499_32713415299.html?spm=2114.12010610.0.0.S6urUR

Man hat zwar einen Pin mehr dafür brauchst du aber keine Platine zu 
erstellen. Ein Vorwiderstand/Pullup, Sicherung, Pufferkondensator und 
fertig ist die Salami. Weiterhin kann man jede led in allen erdenklichen 
Farben generieren.

Augen auf. Ich habe jetzt nicht nach den günstigsten Preis geschaut.

mfg

von Dietrich L. (dietrichl)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Adrian schrieb:
> Die andere Frage ist jetzt jedoch, ob ich auf
> der Platine alles richtig gemacht habe und sie ätzen lassen kann.

Wenn Layout1.png das endgültige Layout sein soll dann NEIN!

Was ich spontan sehe und soweit ich den ziemlich unübersichtlichen 
Schaltplan richtig interpretiere:
- da sind haufenweise Kreuzungen und Kurzschlüsse, oder sind diese 
Leitungen Drahtverbindungen? (wie auch immer da Drähte angeschlossen 
werden sollen...)
- die Leiterbahnen sind zu dünn, besonders das GND-Netz,
- GND (z.B. Pin 3,4,5 von IC5) ist nicht mit GND des Arduino verbunden,
- bei T1...T5 ist Emitter und Kollektor vertauscht,
- Stützkondensatoren an jedem IC wurden ja schon genannt; diese sind 
besonders wichtig bei dem sehr zerfledderten GND-Netz.

von Robin S. (der_r)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieso die Platine bei PCB Pool für teures Geld fertigen lassen, wenn es 
beim Chinesen (elecrow,...) für 16€ mit Versand 10 Stück gibt?

Für Hobbyprojekte doch total ausreichend.

von Hurratoll (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dietrich L. schrieb:
> Adrian schrieb:
>> Die andere Frage ist jetzt jedoch, ob ich auf
>> der Platine alles richtig gemacht habe und sie ätzen lassen kann.
>
> Wenn Layout1.png das endgültige Layout sein soll dann NEIN!

Nein, das sind Luftlinien. Im echten Layout ist halt dann gar keine 
Verbindung da.

An deiner Aussage ändert das aber nichts, du hast generell schon recht 
mit deinem "NEIN".

D.h. die Frage bleibt stehen:
Ist das schon fertiggeroutet?

Was ICH tun würde:
- Bottom 100% mit Masse füllen, alles auf TOP routen.
- in Bottom nur kurze Brücken / kleine Löcher machen
- die Versorgung dicker routen, so richtig dick.
- SMD verwenden
- Einen Controller / Arduino Nano verwenden
Dann kann man das problemlos zwischen die LED klatschen und spart eine 
Menge Fläche.

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Adrian schrieb:
> Anleitung, an die ich mich gehalten habe

Katastrophale Vorlage, nicht bloss wegen der fehlenden 
Abblockkondensatoren.

Da hat jemand das Prinzip des Multiplexens überhaupt nicht verstanden.

Zu einer Zeit nur 1 von 25 an, "One-Hot means that only one of the 25 
output pins will be hot at any given moment" (da hat er sich extra noch 
einen eigenen Dämlichkeitsausdruck für den Unsinn einfallen lassen), und 
das ist der mit den strombegrenzenden Widerständen, also auch nur 1 der 
5 Ebenen an, also kann die LED nur 1/125 der Zeit an sein, also 
erscheint sie 1/125 so hell (dunkel) wie eine LED die mit Normalstrom 
betrieben wird.

Tonne auf, Schaltung rein, Tonne zu.
Nicht alles, was in Videoform präsentiert wird, ist die Zeit wert, es 
anzugucken, auch wenn die junge Generation das Lesen von Büchern 
verlernt hat und nur noch Video gucken kann.

Wenn man wirklich blaue LEDs an 5V multiplexen will, nimmt man besser 
PMOSFETs als Zeilentreiber, z.B. IRF7329, und strombegrenzende 
Schieberegister als Spaltentreiber, z.B. TLC5916 (bischen blöd weil das 
24 sind) oder CAT4016, das spart viele Bauteile.

Grundlagen zum Multiplexbetrieb:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1

von aSma>> (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dietrich L. schrieb:
> bei T1...T5 ist Emitter und Kollektor vertauscht,

Ne, das ist schon richtig so. Das ist ein echter MacGyver. Ich habe das 
Datenblatt mit der gelöteten Platine verglichen, weil das mir auch 
spanisch vorkam. Aber sauber ist das auch nicht.

von Axel R. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Teil von ELV ist genau solch 'ne Grütze! Hatte ich mal zum umbauen 
für ein "Kunstprojekt" auf dem Tisch. Sollten kleine Handyvibramotoren 
mit angesteuert werden. Tastverhältnis 1 zu 64!
Hab ich dem "Künstler" wieder vor die Tür gekippt, nachdem alles lief 
wollte er 50 Euro zahlen... Hab ihm einen neuen Bausatz bestellt und ihn 
direkt von elv beliefern lassen.
Der hatte 4x4x4.
Vllt. doch eine andere "Vorlage" suchen?

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hurratoll schrieb:

> D.h. die Frage bleibt stehen:
> Ist das schon fertiggeroutet?

Eigentlich ja. Ich dachte mir, dass ich die 4 Luftlinien mit jeweils 
einem Jumperkabel verbinde - deshalb auch die Lötpunkte.

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Robin S. schrieb:
> Wieso die Platine bei PCB Pool für teures Geld fertigen lassen,
> wenn es
> beim Chinesen (elecrow,...) für 16€ mit Versand 10 Stück gibt?
>
> Für Hobbyprojekte doch total ausreichend.

Danke für den Tipp! Hab mich darüber noch nicht sehr informiert.

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erstmal vielen Dank für Eure Antworten nur weiß ich jetzt nicht mehr wie 
ich am besten weiter machen, bzw. was ich verbessern sollte...

von Dietrich L. (dietrichl)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Adrian schrieb:
> Erstmal vielen Dank für Eure Antworten nur weiß ich jetzt nicht mehr wie
> ich am besten weiter machen, bzw. was ich verbessern sollte...

.. am Besten alle angesprochenen Punkte nacheinander umsetzen.

Ich sehe ja ein: Erstellen eines Layouts ist nicht so einfach und setzt 
ein Verständnis voraus für elektronische Grundlagen - hier besonders 
über die im Schaltplan nicht vorhandenen Bauteile wie induktive, 
kapazitive und ohmsche Widerstände der Leiterbahnen. Und dies zusammen 
mit den hochfrequenten Stromspitzen, die digitale Bausteine auf ihren 
Versorgungsleitungen erzeugen.

Auf diesem Gebiet bist Du offensichtlich noch ein totaler Laie. Daher 
ist es vielleicht gar nicht so falsch, statt mit einer fertigen 
Leiterplatte das Ganze auf einer Lochrasterplatte aufzubauen. Dann 
kannst Du leichter experimentieren, ändern und Erfahrungen sammeln.

von Adrian (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dietrich L. schrieb:

> Auf diesem Gebiet bist Du offensichtlich noch ein totaler Laie. Daher
> ist es vielleicht gar nicht so falsch, statt mit einer fertigen
> Leiterplatte das Ganze auf einer Lochrasterplatte aufzubauen. Dann
> kannst Du leichter experimentieren, ändern und Erfahrungen sammeln.

Das ganze ist ein Schulprojekt und um eine Leiterplatte komme ich leider 
nicht herum. Kann ich anstatt einer Lochrasterplatte auch ein normales 
Steckbrett benutzen und die Schaltung erstmal darauf bauen?

Beitrag #4975880 wurde vom Autor gelöscht.
von Mani W. (e-doc)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Adrian schrieb:
> Kann ich anstatt einer Lochrasterplatte auch ein normales
> Steckbrett benutzen und die Schaltung erstmal darauf bauen?

Sicher!

Nur wirst Du Dir mehr Fehler einfangen, als Dir lieb ist, erstens
die Kontakte und zweitens die Verkopplungen durch die Drähte...

Lochraster ist in Deinem Fall sicherlich besser angebracht, und
so anordnen, dass die Leitungen möglichst kurz zu den nächsten
Bauteilen sind...

Gelötete Verbindungen sind besser als bei Steckkontakten eines
Boards...

Und nicht die Kondensatoren vergessen!

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.