Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik WS28xx LED "selbst" bauen?


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von Olli Z. (z80freak)


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Ich finde die Einsatzmöglichkeiten der WS28xx LEDs hervorragend. Leider 
gibt es solche LEDs nur mit relativ geringen Lichtstärken. Ich möchte 
sowas mit Power-LEDs machen, also >=500mA und ca. 40-70 lm.

Die einzelnen LEDs sollten dann ebenfalls einfach kombinierbar sein und 
wenn möglich mit dem gleichen Protokoll arbeiten, damit die dafür 
verfügbaren Steuergeräte weiter nutzbar sind.

Ist sowas umsetzbar und hat da jemand Ideen oder Vorschläge zu?
Grundsätzlich muss eine KSQ den Strom der LED regeln und ein uC die 
Kommunikation übernehmen. Natürlich wird eine solche LED um ein 
vielfaches teurer, aber mir geht es erstmal um die Machbarkeit. Ein 
wenig "elegant" sollte die Lösung aber schon sein. Für uC könnte man 
sich ja sowas wie einen Attiny vorstellen, also möglichst klein, 
sparsam.

Gesucht wäre hier also auch eine Library die sich wie eine WS-LED 
kommuniziert.

von Klaus (Gast)


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von yesitsme (Gast)


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Man könnte einen WS2811 nehmen und damit 3 PT4115 ansteuern.

Irgendwie so:
https://hackaday.io/project/4603-pixiflood

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Klaus schrieb:
> 
https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Supper-Bright-12W-RGBWYV-Stage-Lights-45mil-All-Color-12-pin-For-12-Watt-Red/32758606323.html

interessante Produktbeschreibung ;-)

10 stücke Abendessen Helle 18 Watt RGBWYV Bühne Licht 45mil Alle Farbe 
12 pin Für 18 watt rot grün blau weiß gelb lila 1 3 5 watt led chip

von Falk B. (falk)


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@ Olli Z. (z80freak)

>Die einzelnen LEDs sollten dann ebenfalls einfach kombinierbar sein und
>wenn möglich mit dem gleichen Protokoll arbeiten, damit die dafür
>verfügbaren Steuergeräte weiter nutzbar sind.

Naja.

>Ist sowas umsetzbar

Sicher, aber es wird, vor allem mit Amateuermitteln, um einiges größer. 
Man kann sich bis heute noch nicht seinen eigenen IC ätzen ;-)

>und hat da jemand Ideen oder Vorschläge zu?
>Grundsätzlich muss eine KSQ den Strom der LED regeln und ein uC die
>Kommunikation übernehmen.

Ja. Aber diese PWM-Datenübertragung ist ein wenig suboptimal.

> Natürlich wird eine solche LED um ein
>vielfaches teurer, aber mir geht es erstmal um die Machbarkeit. Ein
>wenig "elegant" sollte die Lösung aber schon sein. Für uC könnte man
>sich ja sowas wie einen Attiny vorstellen, also möglichst klein,
>sparsam.

Kriegt man hin. Schließlich muss der nur die Pulse messen, zählen und 
speichern. Parallel muss er dazu 3 PWMs erzeugen, das macht man entweder 
faul in Hardware oder man packt das als Hardcore Assemblerfunktion alles 
in eins. Für das Durchschleifen des Signals nach erfolgter Dekodierung 
nimmt man einen externen Multiplexer, wobei hier ein einfaches 
UND-Gatter ala SN74AHC1G08 ausreicht.

Alternativ könnte das mit einem kleinen CPLD machen, da ist zumindest 
die Pulsdekodierung etwas entspannter.

>Gesucht wäre hier also auch eine Library die sich wie eine WS-LED
>kommuniziert.

Das allein reicht nicht.

Naja, wenn es den Dekoder+PWM IC auch einzeln gibt, kann man dort einen 
beliebigen LED-Treiber anschalten. Aber das ist trivial!

: Bearbeitet durch User
von Friedhelm E. (fredfromflett)


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Ich habe sowas ähnliches vor "WS" Zeiten schonmal gefunden.

Schau mal hier
http://picprojects.org.uk/projects/rgb2/index.htm

sind zwar "PIC" Controller, aber vieleicht kann man was draus basteln.

gruß frickelfred

von Olli Z. (z80freak)


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Wow, erstmal vielen Dank!! Mit soviel fachlichem und kompetentem 
Feedback hatte ich garnicht gerechnet :-)

Es gibt scheinbar mehr Möglichkeiten als ich dachte. Die Links habe ich 
mir angesehen. Nur damit es in die richtige Richtung geht, hier noch ein 
paar Infos:

Ich möchte jeweils nur eine LED ansteuern, kein RGB oder sowas.

Jede LED hat einen Vorwärtsstrom von 300-500 mA, also schon etwas Zunder 
dahinter. Es handelt sich um Osram Dragons.

Der Grund für den Aufbau, welcher nicht zwingend mini sein muss, Platz 
habe ich, ist das ich an die Stellen wo die LEDs hinkommen sollen, 
später nicht mehr ohne weiteres rankomme. Daher sollte direkt an der LED 
nichts sitzen was irgendwie mal geupdated werden muss oder so.

Die LeDS werden in Strängen zu je 8 Stück mit einer lokalen Stromquelle 
versorgt. Von der Steuerung zu den Strängen möchte ich eben je nur die 
Signalleitung legen müssen. Dabei wärs top, wenn ich auch mehrere 
Stränge in Reihe schalten könnte.

Die Entfernung von Steuerung zu LED-Reihen beträgt ca. 3-5 m. Zwischen 
den LEDs pro Strang max. 10 cm.

Ich glaub dafür ist so ein WS2811 oder WS2801 Chip schon gut. Er treibt 
aber zuwenig Leistung, wohl nur um die 20 mA. Ich bräuchte also noch 
eine Leistungsendstufe hinter dem Ausgang.

Leider sind die Chips hier in Deutschland nicht (mehr?) gut zu bekommen. 
Also doch Attinys dafür nehmen? Da müsste ich ja „nur“ eine 
Emulatuonssoftware fürs Protokoll haben.

von google (Gast)


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Ich hab das mal mit den WS2811 probiert: 
http://stepp-ke.de/2016/05/01/testplatine-mit-dem-ws2811-chip/

von Falk B. (falk)


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@Olli Z. (z80freak)

>Ich möchte jeweils nur eine LED ansteuern, kein RGB oder sowas.

>Jede LED hat einen Vorwärtsstrom von 300-500 mA, also schon etwas Zunder
>dahinter. Es handelt sich um Osram Dragons.

Dafür brauchst du denn passenden LED-Treiber. Such dir unter den 
hunderten einen aus.

>Signalleitung legen müssen. Dabei wärs top, wenn ich auch mehrere
>Stränge in Reihe schalten könnte.

Passenden Treiber suchen.

>Die Entfernung von Steuerung zu LED-Reihen beträgt ca. 3-5 m. Zwischen
>den LEDs pro Strang max. 10 cm.

Hier wird es schon problematischer. Bei 3-5m kommt das Thema 
Wellenwiderstand ins Spiel. Wobei es beim Konzept des WS2812 einen 
Rettungsanker gibt. Ein Ausgang treibt nur den nächsten Eingang. D.h. 
dein Sender braucht eine Serienterminieung UND gescheites, verdrilltes 
Kabel zur 1. LED und gut.

>aber zuwenig Leistung, wohl nur um die 20 mA. Ich bräuchte also noch
>eine Leistungsendstufe hinter dem Ausgang.

Genau.

>Also doch Attinys dafür nehmen?

Ja. Bei nur einem PWM-Kanal ist das leicht mit einem ATtiny13 gemacht. 
Die PWM macht man mit Timer 0 in Hardware, die Dekodierung der seriellen 
Daten mit einer Statemachiche in Assembler in Software. AND-Gatter 
anflanschen, fertig.

> Da müsste ich ja „nur“ eine
>Emulatuonssoftware fürs Protokoll haben.

Es ist quasi ein Soft-UART in Empfangsrichtung.

von yesitsme (Gast)


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Hmm... du könntest dir mal DMX anschauen.

Jede LED hat da seine eigene Adresse. Wenn dann eine LED ausfällt, stört 
das die anderen nicht.

von Olli Z. (z80freak)


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Also die Lösung mit dem WS2811 gefällt mir irgendwie :-)
Ich habe mir zum Test solche Chips mal bestellt.
Lösen muss ich jetzt noch zwei Probleme.

1.) Der WS treibt nur so 20-50 mA, ich brauche aber 500-750 mA. Zuerst 
dachte ich an einen einfachen Digital-Mosfet am Ausgang. Für das Gate 
sollte der Ausgangsstrom reichen. Damit mache ich aber ja aus der 
eigentlichen Stromsteuerung des WS wieder eine Spannungssteuerung. 
Sollte ich dann nicht besser einen PT4115 oder SCT2932 nehmen? Einen mit 
DIM, bzw. EN Eingang.
Somit würde ich den WS Chip nur als Steuerung verwenden. Billiger und 
einfacher als ein Attiny dürfte er allemal sein.

2.) Die Datenübertragung über eine Leitung. Ich habe und möchte nur 3 
Adern nutzen. Masse, Plus (12V) und Daten. Sicher wär ein 
Differentialsignal besser, ich hoffe aber es geht auch so. Die Daten für 
den WS Chip müssen einigermassen störsicher laufen können. Ich dachte da 
an LIN Transceiver. Die Leitungen liegen bereits und sind weder 
verdrillt, noch geschirmt.
Wie störsicher ist denn das Protokoll der WS-Chips? Wenn ich ein 
unempfindlicheres drüber legeb würde, müsste ich auf der LED Seite 
wieder einen Dekoder einsetzen. Denkbar, aber hoffentlich nicht nötig.

von Joachim B. (jar)


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Olli Z. schrieb:
> 1.) Der WS treibt nur so 20-50 mA, ich brauche aber 500-750 mA.

Widerstand anklemmen und mit dem Oszi schauen, kommt PWM oder 
Konstantspannung je nach Einstellung raus?

Bei PWM könnte man damit den Leistung MOS steuern

von Falk B. (falk)


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@ Olli Z. (z80freak)

>dachte ich an einen einfachen Digital-Mosfet am Ausgang. Für das Gate
>sollte der Ausgangsstrom reichen. Damit mache ich aber ja aus der
>eigentlichen Stromsteuerung des WS wieder eine Spannungssteuerung.

Richtig.

>Sollte ich dann nicht besser einen PT4115 oder SCT2932 nehmen? Einen mit
>DIM, bzw. EN Eingang.

Ja.

>Somit würde ich den WS Chip nur als Steuerung verwenden. Billiger und
>einfacher als ein Attiny dürfte er allemal sein.

Ja.

>2.) Die Datenübertragung über eine Leitung. Ich habe und möchte nur 3
>Adern nutzen. Masse, Plus (12V) und Daten.

Reicht auch, wenn Masse und das Datensignal verdrillt sind.

>an LIN Transceiver. Die Leitungen liegen bereits und sind weder
>verdrillt, noch geschirmt.

Schlecht. Kann funktionieren, muss nicht.

von Lorenz R. (lorenz_r)


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von Olli Z. (z80freak)


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Danke Lorenz, im Prinzip ist es das was ich auch bauen möchte, einen 
WS2811 mit zusätzlicher Leistungsstufe. Leider ist das ein Kaufteil und 
kein Schaltplan. So nutzt es mir nichts.

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