Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RGB LED ansteuern


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von Dieter (Gast)


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Hallo zusammen,

Ich habe ein neues Projekt angefangen und stehe kurz vor dem Abschluss. 
Dieses Projekt soll auch nicht Thema dieses Threads werden, sondern die 
analoge Steuerung einer RGB LED.
Da ich schon öfters mit uC gearbeitet habe und damit gut zurecht komme, 
habe ich mir gedacht, dass ich diesmal probiere eine LED gesteuert ohne 
uC  aufleuchten zu lassen.
Was ich möchte ist, die RGB LED als Anzeige Signal zu benutzen. Ich habe 
eine Spannung von maximal 12V, die mit der Zeit sinkt. Bei 10-12 V soll 
die LED ausschließlich grün leuchten. Bei 8-10V soll sie Gelb leuchten 
und unter 8V nur noch Rot.
Ich habe kein Problem die LED, Rot oder Grün oder sogar Gelb aufleuchten 
zu lassen, sondern diese in dieser Reihenfolge mit absinkender Spannung.
Hätte da jemand von euch eine Idee oder einen Tipp? Mir fällt nämlich 
nur ein die Spannung zu messen und dann mit einem uC die passende Farbe 
dann aufleuchten zu lassen.
DIe LED die ich benutzen möchte ist folgende: 
https://www.conrad.de/de/led-mehrfarbig-rot-blau-gruen-rund-5-mm-200-mcd-300-mcd-1300-mcd-60-20-ma-195-v-33-v-kingbright-l-154a4surkqbdzg-1050466.html

von Klaus (Gast)


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Ein 8-Pin µC mit ADC deiner Wahl, ein Spannungsteiler und eine WS2812.

MfG Klaus

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dieter schrieb:
> einen Tipp?
Komparator,  hier speziell Fensterkomparator.

von Michael B. (laberkopp)


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Dieter schrieb:
> Hätte da jemand von euch eine Idee oder einen Tipp

Simpelste Analogtechnik.
Man braucht wenigstens eine Referenz-Spannung gegen die man vergleichen 
kann und 2 OpAmps als Komparatoren, einer schaltet die rote LED unter 
10V ein, der andere die grüne LED über 8V ein.
1
12V ---+-------+
2
       |       |       rot
3
      R1   +--|+\      LED
4
       |   |  |  >--R--|>|--+
5
       +---(--|-/           |
6
       |   |                |
7
      R2   +-----Referenz---+
8
       |   |                |
9
       +---(--|+\           |
10
       |   |  |  >--R--|>|--+
11
      R3   +--|-/      LED  |
12
       |       |       grün |
13
     Masse   Masse        Masse
Widerstandswerte R1, R2, R3 je nach Referenzspannung. Als Bauteil täte 
es z.B. ein TL103W.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Dieter schrieb:
> Hätte da jemand von euch eine Idee oder einen Tipp?

Ja, du könntest mit dem ADC die Eingangsspannung digitalisieren und je 
nach Wertebereich deiner digitalisierten Werte die RGB auf rot, grün 
oder gelb schalten.

Cooler wäre natürlich die Spannung auf das HSV-Spektrum zu mappen und 
die HSV-"Farbe" nach RGB zu konvertieren und dann auf die RGB-LED 
auszugeben.

von Besucher (Gast)


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Da gab es doch die Tage erst einen thematisch ganz ähnlichen Thread:
Beitrag "Pollin Spannungskontrolle modifizieren - wie ?"

Dort kannst du sicher etwas abgucken. ;-)

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Dieter schrieb:
> Was ich möchte ist, die RGB LED als Anzeige Signal zu benutzen. Ich habe
> eine Spannung von maximal 12V, die mit der Zeit sinkt. Bei 10-12 V soll
> die LED ausschließlich grün leuchten. Bei 8-10V soll sie Gelb leuchten
> und unter 8V nur noch Rot.
klar, mit einem uC muß man sich nicht viel Gedanken um die analoge 
Auswerteschaltung machen.
Aber ein uC mit Stromversorgung und Beschaltung, dazu noch Programm 
macht auch Mühe.
Zufällig kann ich dir eine Schaltung als vorlage anbieten, die im 
Prinzip genau das macht, was du willst, allerdings sogar mit 4 LED, also 
4 Stufen.
(siehe PDF im Anhang)
Ist aber kein Problem, was man nicht benötigt, kann man einfach 
weglassen.
Genau so wie gezeigt, geht es auch nicht.

> Ich habe kein Problem die LED, Rot oder Grün oder sogar Gelb aufleuchten
> zu lassen, sondern diese in dieser Reihenfolge mit absinkender Spannung.
Dazu nimmt man einen Komparator, wie z.B. den LM2901
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2901.pdf

An einen Eingang legt man die zu vergleichende Spannung (über 
Spannungsteiler) und an den anderen wird mit Spannungsteiler die 
jeweilige Vergleichsspannung gelegt.
Die Transistoren hinten dran schalten die LED.
Im Grunde kann man die auch weglassen, ein moderater LED-Strom kann auch 
direkt mit dem Komparator getrieben werden.
Mit dem Dioden-Netzwerk wird zusätzlich gewährleistet, dass immer nur 
eine LED leuchtet.

> DIe LED die ich benutzen möchte ist folgende:
> https://www.conrad.de/de/led-mehrfarbig-rot-blau-g...
Diese LED hat allerdings eine gemeinsame Kathode.
Aber die Schaltung müßte man eh anpassen.
Gruß Öletronika

von Jobst Q. (joquis)


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Dieter schrieb:
> Was ich möchte ist, die RGB LED als Anzeige Signal zu benutzen. Ich habe
> eine Spannung von maximal 12V, die mit der Zeit sinkt. Bei 10-12 V soll
> die LED ausschließlich grün leuchten. Bei 8-10V soll sie Gelb leuchten
> und unter 8V nur noch Rot.

Dafür brauchst du kein Blau. Es reicht doch auch eine DUO-LED rot/grün.

Man kann damit auch einen kontinuierlichen Farbübergang von grün zu rot 
machen. Im Anhang eine Schaltung dazu mit einem 74HC14. Die eigentliche 
Schaltung macht der Schmitt-Trigger A, der Rest ist nur Inverter und 
Puffer. Mit C1 und R2 bildet er einen Rechteckoszillator, die zu 
messende Spannung macht über R1 eine Pulsweitenmodulation.

Bei hoher Spannung leuchtet nur die Grüne LED, bei niedriger nur die 
Rote.
Mit R4 kann man den Spannungsbereich für den Farbübergang verkleinern.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Klaus schrieb:
> Ein 8-Pin µC mit ADC deiner Wahl,
Mampf F. schrieb:
> Ja, du könntest mit dem ADC die Eingangsspannung digitalisieren

Was genau habt ihr an

Dieter schrieb:
> ohne uC  aufleuchten zu lassen.

nicht verstanden ?

von Georg M. (g_m)


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Dieter schrieb:
> Was ich möchte ist, die RGB LED als Anzeige Signal zu benutzen. Ich habe
> eine Spannung von maximal 12V, die mit der Zeit sinkt. Bei 10-12 V soll
> die LED ausschließlich grün leuchten. Bei 8-10V soll sie Gelb leuchten
> und unter 8V nur noch Rot.

Conrad --> Batteriewächter-Bausätze

von Ralph S. (jjflash)


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Das Eingangsthema des TO mündete in eine Lerneinheit für meine 
Auszubildenden im ersten Lehrjahr. Seine Fragestellung schrie förmlich 
nach einem
1
                        Fensterdiskriminator.
Früher (so während meiner eigenen Ausbildung) gab es einen TCA965, den 
es heute nur noch als Restposten zu horenden Preisen gibt.

Grund genug, einen Fensterdiskriminator aus Operationsverstärkern 
aufzubauen und dieses als Lernübung zur Berechnung von Spannungsteilern 
zu verwenden. Hieraus ist die Schaltung zur Batteriepsannungsüberprüfung 
und das Excel-Tabellenblatt entstanden.

Mit den im Schaltplan angegebenen Widerstandswerte ergeben sich folgende 
Schaltschwellen:
1
- Spannung größer 12,01V               : grüne LED an
2
- Spannung zwischen 11,38V und 12,01V  : gelbe LED an  (.. das "Fenster")
3
- Spannung unterhalb 11,38V            : rote LED an

R1, R2: bilden einen Spannungsteiler, der die Betriebsspannung erfasst 
(die überwacht werden soll).

R3, R4, R5: sind an einer konstanten Spannung (5V) angeschlossen die in 
2 weitere Spannungen geteilt wird, die die Spannungsreferenzen für den 
oberen und unteren Schaltwert ergeben.

OP1 schaltet am Ausgang auf +Ub, sobald die Spannungsreferenz für oberen 
Wert überschritten wird. Das ist das, was auch als 
Spannungsfensterbezeichnet werden kann (grüne LED).

OP2 schaltet am Ausgang auf +Ub, sobald die Spannungsreferenz für 
unteren Wert unterschritten wird (rote LED).

OP3 ist als logische Funktion ein NOR Gatter, dass den Ausgang auf +Ub 
schaltet wenn weder der obere Schaltwert überschritten noch der untere 
Schaltwert unterschritten ist (grüne LED).

Als Spannungsreferenz kann auch ein 3,3V Regler verwendet werden. Der 
Fensterdiskriminator hat ab einer Spannung von 7,5V korrekt 
funktioniert.

Die entstandene Exceltabelle dient zum ermitteln der benötigten 
Widerstände und ist eine Kontrolle dafür, ob korrekt gerechnet wurde.

------------------------------------------------

Vielleicht kann es jemand gebrauchen, der TO hat sich ja nicht mehr 
gemeldet gehabt.

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