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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik WS2812B LED-Strip flackert am Ende


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Autor: Phillip (Gast)
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Hallo zusammen,

bei meinem aktuellen Projekt steuere ich ca. 130 LEDs über einen 
Raspberry Pi Zero an. Ab einer bestimmten LED zeigen die restlichen LEDs 
flackern. Dieses Phänomen verschwindet sobald ich die Datenleitung 
zwischen besagten LEDs anfasse (außen am Geflechtsschlauch). Die LEDs 
konnte ich als Fehlerquelle ausschließen, da es mit anderen Ersatz-LEDs 
am Ende ebenso auftritt. Genauso kann ich die Stromquelle ausschließen, 
da sie die zuletzt eingestellte Farbe beibehalten, sobald ich die 
Steuerung beende.

Folglich bin ich der Meinung, dass es irgendwie an der Kabelverbindung 
zwischen den LEDs liegen muss, denn wie gesagt, sobal ich die 
Datenleitung anfasse funktioniert alles. Mit einer provisorischen 
kürzeren Datenleitung flackert es weniger. Zudem funktioniert es, 
schließe ich die LEDs direkt an die vorherigen an. Laut Multimeter sind 
jedoch alle Leitungen miteinander Verbunden.

Danke schon mal für eure Hilfe!

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Phillip schrieb:
> Hallo zusammen,

Hallo...

> bei meinem aktuellen Projekt steuere ich ca. 130 LEDs über einen
> Raspberry Pi Zero an.

130 LED's x 60mA ergibt einen Strom von 7.8A. Da hast Du einen riesen 
Spannungsabfall über den Strip bis zu den letzten LED's. Du musst daran 
denken, dass nicht nur die 5V in die Knie gehen, sondern auch die 
Masseleitung angehoben wird; so klappts dann auch mit der Kommunikation 
nicht mehr richtig.
Ich würde noch mit fetten Anschlussleitungen an ein paar Stellen am 
Strip zusätzlich Masse und 5V einspeisen.

Autor: Phillip (Gast)
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Danke für die schnelle Antwort.
Ich verwende aktuell ein 10A Netzteil und speise über die 130 LEDs an 5 
verschiedenen Stellen 5V ein, reicht das noch nicht?

Autor: M.A. S. (mse2)
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Phillip schrieb:
> anke für die schnelle Antwort.
> Ich verwende aktuell ein 10A Netzteil und speise über die 130 LEDs an 5
> verschiedenen Stellen 5V ein, reicht das noch nicht?

Es reicht uns vor allem nicht an Information. Du müsstest uns schon 
genau sagen (am besten per Zeichnung) was wie womit verbunden ist.

Autor: Joachim B. (jar)
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Phillip schrieb:
> und speise über die 130 LEDs an 5
> verschiedenen Stellen 5V ein, reicht das noch nicht?

offensichtlich nicht, alle 26 LED sollte eigentlich reichen

ich habe meine 393 LEDs der wordclock24 alle 2 Streifen a 18LED einen 
DC/DC Wandler aus 24V spendiert, das reichte, die 3A Wandler schafften 
aber nur 2A und mit maximal 2,16A klappt das.

Die Frage ist wieviel fällt schon auf deinen Zuleitungen vor dem 
Einspeisen im Stripe ab?

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Wie ist das Ganze denn räumlich angeordnet?

Könnte sein, dass es etwas ähnliches wie eine Brummschleife ist, nur 
eben mit ganz anderen Frequenzen.

Autor: volksvorg (Gast)
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Hatte ähnliches Problem mit einem STM32. Lösung war bei mir einen 
Levelshifter von 3,3V auf 5V zwischen STM32 und LED Strip.

Autor: Phillip (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Es reicht uns vor allem nicht an Information. Du müsstest uns schon
> genau sagen (am besten per Zeichnung) was wie womit verbunden ist.

Ich hatte gehofft das mit den beigefügten Bildern zu tun.

Jobst Q. schrieb:
> Wie ist das Ganze denn räumlich angeordnet?

Ich weiß nicht ob es erlaubt ist hier YT-Videos als Beispiel zu 
verlinken. Ansonsten hier: Youtube-Video "WS2812b Flackern"

Autor: Phillip (Gast)
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Joachim B. schrieb:
> Die Frage ist wieviel fällt schon auf deinen Zuleitungen vor dem
> Einspeisen im Stripe ab?

Ich weiß nur, dass überall die 5V ankommen. Ist eine Farbe über die 
Datenleitung eingestellt bleibt diese auch überall konstant. Ich habe 
dieses Flackern nur bei kontinuierlichem ansteuern (z.B. 
Regenbogon-Laufeffekt).

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Jobst Q. schrieb:
> Wie ist das Ganze denn räumlich angeordnet?

Ich sehe gerade, das ist ja das erste Bild.

Das Problem sind die langen Datenleitungen zwischen den Standorten.
Du musst bedenken, das zur Datenleitung auch GND bzw Masse als 
Bezugspunkt gehört. Sind es abgeschirmte oder wenigstens verdrillte 
Leitungen?

Auf jedenfall muss die Datenleitung zusammen mit GND geführt werden. Ein 
Problem ist die Doppelfunktion von GND als Spannungsversorgung und 
Datenbezugspunkt.

Du könntest mal versuchen, die Stromzuführung mit einer Induktivität an 
GND zu bringen und die Datenbezugsleitung über einen Kondensator 
anzukoppeln.

Autor: Phillip (Gast)
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Jobst Q. schrieb:
> Auf jedenfall muss die Datenleitung zusammen mit GND geführt werden. Ein
> Problem ist die Doppelfunktion von GND als Spannungsversorgung und
> Datenbezugspunkt.

Über eine provisorisch gelgete zusätzliche GND-Leitung parallel zur 
Datenleitung konnte ich das Problem lösen.

Jobst Q. schrieb:
> und die Datenbezugsleitung über einen Kondensator
> anzukoppeln.

Hatte ich mit Verschiednen versucht über den Bereich von 100 nF bis 100 
µF aber da blieben die LEDs ganz aus.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Phillip schrieb:
> Hatte ich mit Verschiednen versucht über den Bereich von 100 nF bis 100
> µF aber da blieben die LEDs ganz aus.

Ich meinte nicht die Datenleitung selbst, sondern die Masseleitung vom 
vorherigen Pixel. Aber wenn es auch bei Direktanschluss funktioniert, 
ist ja alles ok.

Autor: Joachim B. (jar)
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Phillip schrieb:
> Über eine provisorisch gelgete zusätzliche GND-Leitung parallel zur
> Datenleitung konnte ich das Problem lösen.

Daten GND und Power GND sollten getrennt sein, das heisst nicht 
elektrisch, aber als 2 Leitungen ausgeführt. Die Powerleitung sollte 
schon dicker sein.

Das Bild ist nett sagt aber nichts über die verwendeten Drahtstärken.

Mir kommen die PowerStrippen alle zu dünn vor, die Verkabelung wüst.

Autor: Phillip (Gast)
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Joachim B. schrieb:
> Daten GND und Power GND sollten getrennt sein, das heisst nicht
> elektrisch, aber als 2 Leitungen ausgeführt.

Ok, danke. Wieder was gelernt :)

Joachim B. schrieb:
> Das Bild ist nett sagt aber nichts über die verwendeten Drahtstärken.

Vom Netzteil aus verwende ich AWG18 Kabel und Zwischen den LEDs AWG22

Joachim B. schrieb:
> Verkabelung wüst

Was meinen Sie? Was sollte/könnte ich anders machen?

Autor: nur zufällig hier (Gast)
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Joachim B. schrieb:
> Mir kommen die PowerStrippen alle zu dünn vor

Ne Rolle halbwegs brauchbares Lautsprecherkabel und ne Handvoll WAGO 
Klemmen wäre vermutlich besser und auch einfacher.

Diese Fertigkabel mit den flimsigen Steckern wirken nicht gerade 
vertrauenswürdig.

Autor: Falk B. (falk)
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@ Phillip (Gast)


>Vom Netzteil aus verwende ich AWG18 Kabel und Zwischen den LEDs AWG22

Aua, das istr arg dünn!

AWG18 = 0,8mm^2
AWG22 = 0,3mm^2

>> Verkabelung wüst

>Was meinen Sie? Was sollte/könnte ich anders machen?

Du MUSST gescheite, verdrillte Kabel zwischen den LEDs für Daten und GND 
verwenden und ZUSÄTZLICH dicke Kabel für nochmal GND + VCC. Zwischen den 
LEDs sollten es die 0,8mm^2 für VCC/GND sein, nur für Daten/GND kann man 
deutlich dünnere verwenden.

Beitrag "Re: Differnz-Signal für WS2812B"

Die Einspeisung über dicke Kabel direkt vom Netzteil sollte gut überlegt 
sein, sodaß möglichst überall die Spannung gleich gut ankommt und die 
Belastung der Einspeisepunkte sowie der Kabel zwiwschen den LEDs 
halbwegs gleich ist.

Beitrag "Re: Frage zu IR-Remote+LED-Strips an AVR"

Autor: Wolfgang (Gast)
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Johnny B. schrieb:
> Da hast Du einen riesen
> Spannungsabfall über den Strip bis zu den letzten LED's. Du musst daran
> denken, dass nicht nur die 5V in die Knie gehen, sondern auch die
> Masseleitung angehoben wird; so klappts dann auch mit der Kommunikation
> nicht mehr richtig.

Dem kann man ganz einfach entgegen wirken, indem man die Masseleitung 
auf der Dateneinspeiseseite des LED-Strips einspeist und die 5V am 
anderen Ende anschließt. Schon bekommen alle LEDs die gleiche Spannung.

Das Problem mit den im Extremfall 7.8A wird damit natürlich nicht 
gelöst, sondern lässt sich, wie oben schon beschrieben, nur über 
Verteilung der Einspeisepunkte über die ganze Kette in den Griff 
kriegen. Das parallel laufende Kabel muss dann immer noch dick sein.

Eine weitere Möglichkeit wäre, ein Netzteil mit hoher Spannung (z.B. 
24V) zu nehmen und an den Einspeisepunkten jeweils einen kleinen 
Step-Down-Konverter für ein paar Cent hinzusetzen.

Autor: Joachim B. (jar)
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Wolfgang schrieb:
> Eine weitere Möglichkeit wäre, ein Netzteil mit hoher Spannung (z.B.
> 24V) zu nehmen und an den Einspeisepunkten jeweils einen kleinen
> Step-Down-Konverter für ein paar Cent hinzusetzen.

habe ich bei meiner wordclock 24h mit 393 LEDs gemacht, alle 2 Streifen 
a 18 LEDs

nur so waren die Ströme mit Kabel halbwegs beherrschbar.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Nachdem die Spannungsversorgung nun klar sein dürfte, wäre als nächstes 
vielleicht mal ein Griff zum Oszi angesagt, um sich sowohl 
Versorgungsspannung als auch Datensignal ein bisschen genauer anzusehen.
Sehen die Datenpegel sauber aus und stimmt das Timing auch bei den 
hinteren LEDs noch? Oder liefert die Software ein Datensignal mit 
grenzwertigem Timing, insbesondere wie lang dauert der Resetcode?

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