Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik einfaches Lauflicht


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von Frank B. (frank501)


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Hallo,

für ein Kostüm meines Kindes brauche ich ein Lauflicht.
Ich muss jetzt nicht unbedingt auf biegen und brechen so schnell wie 
möglich fertig werden, sondern habe dafür noch gute 8 bis 9 Monate Zeit. 
Aber einige Gedanken über die Umsetzung mache ich mir doch schon jetzt.

Das Lauflicht aus ca. 50 LEDs (im 0603, besser 0402-Gehäuse) werde ich 
wohl  per Hand mit dünnem Lackdraht zusammen löten müssen, aber das ist 
eher die mechanische Seite des Ganzen und sollte hier keine Rolle 
spielen.

Die LEDs sollen dauernd schwach leuchten und auf Knopfdruck sollen alle 
der Reihe nach kurz hell aufleuchten (Ein heller Lichtfleck soll 
innerhalb etwa einer Sekunde über die ganze Leiste wandern).

Mir fällt gerade nur die Möglichkeit ein, die LEDs einzeln mit 5 CD4017 
anzusteuern und diese zu kaskadieren. Ein NE555 als Taktgeber ist auch 
kein Problem.

Natürlich könnte ich das Ganze auch mit einem Mega88 und einer 
Matrixansteuerung bauen, aber irgendwie halte ich das für übertrieben.

Meine Frage wäre eher, ob jemand noch einfachere Schaltungen kennt als 
die mit den 4017.

Frank

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Frank B. schrieb:
> aber irgendwie halte ich das für übertrieben.

Dafuer wird's aber bei einem µController wohl mit z.B. 8x7=56 LED 
Charlieplexing gehen, und die Spezialfaxen wie funzelnde LEDs sind da 
auch mit viel weniger Bauteilen realisierbar. 8 Widerstaende fuer die 
LED-Strombegrenzung, so billig wirst du bei nicht-µC-Loesungen kaum 
davonkommen.
Alleine die im Ruhezustand funzelnden LEDs werden mit 4017 Ansteuerung 
doch schaltungstechnisch etwas umstaendlich werden.

Gruss
WK

von Alex G. (dragongamer)


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Wie wärs mit WS2812B?
Die gibt es als Streifen oder auch als Einzelstücke auf Miniplatinchen: 
Ebay-Artikel Nr. 123255634349

Die lassen sich einzeln ansteuern - sogar in RGB - und brauchen nur eine 
Datenleitung!

von Michael B. (laberkopp)


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Frank B. schrieb:
> Natürlich könnte ich das Ganze auch mit einem Mega88 und einer
> Matrixansteuerung bauen, aber irgendwie halte ich das für übertrieben

Matrixansteuerung reduziert den Verdrahtungsaufwand, und bei deinem 
geschilderten Lichteffekt nur 1 LED hell, die anderen schwach, reicht 
der ATMega8 ohne Treibertransistoren um das zu steuern. Ein IC wie 
MAX7219 oder LEDs wie WS2812 sparen ja nicht den uC ein, und wenn man 
den sowieso braucht, braucht man keinen anderen Chip mehr.

Mit CD4017 und NE555 müsste man zumindest 6 ICs einbauen, bei hin- und 
herlaufendem Licht sogar 11, und 51 Kabel statt 15.

Wenn das Programmieren eines ATmega8 zu aufwändig ist, nimm einen 
Arduino Nano.

von Alex G. (dragongamer)


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Michael B. schrieb:
> Frank B. schrieb:
>> Natürlich könnte ich das Ganze auch mit einem Mega88 und einer
>> Matrixansteuerung bauen, aber irgendwie halte ich das für übertrieben
>
> Matrixansteuerung reduziert den Verdrahtungsaufwand, und bei deinem
> geschilderten Lichteffekt nur 1 LED hell, die anderen schwach, reicht
> der ATMega8 ohne Treibertransistoren um das zu steuern. Ein IC wie
> MAX7219 oder LEDs wie WS2812 sparen ja nicht den uC ein, und wenn man
> den sowieso braucht, braucht man keinen anderen Chip mehr.
Spart aber trotzdem viel Verdrahtungsaufwand.

von Wolfgang (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Matrixansteuerung reduziert den Verdrahtungsaufwand, ...

Gegenüber einer 1-Draht Ansteuerung, also einem 3-poligen Kabel kannst 
du mit einer Matrixansteuerung nichts sparen - vergiss es.

von Alex G. (dragongamer)


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Und softwaretechnisch ist es auch einfacher. Du kannst direkt LED Nr. 42 
an der Leitung ansprechen und musst nicht erst noch schauen welche zwei 
IOs grade zu dieser LED führen.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Wolfgang schrieb im Beitrag #5631702
> Gegenüber einer 1-Draht Ansteuerung, also einem 3-poligen Kabel kannst
> du mit einer Matrixansteuerung nichts sparen - vergiss es.

Es muss schon wieder Freitag sein, nicht mal zählen hast du in der 
Grundschule gelernt.

100 Lötstellen vs. 200 Lötstellen, und 15 Drähte vs. 52 Drähte, spricht 
klar für eine passive Matrix an Stelle einer 2812 Lichterkette.

von Alex G. (dragongamer)


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MaWin schrieb:
> Wolfgang schrieb im Beitrag #5631702
>> Gegenüber einer 1-Draht Ansteuerung, also einem 3-poligen Kabel kannst
>> du mit einer Matrixansteuerung nichts sparen - vergiss es.
>
> Es muss schon wieder Freitag sein, nicht mal zählen hast du in der
> Grundschule gelernt.
>
> 100 Lötstellen vs. 200 Lötstellen, und 15 Drähte vs. 52 Drähte, spricht
> klar für eine passive Matrix an Stelle einer 2812 Lichterkette.
Das macht doch keinen Sinn. Wie willst du 50 LEDs mit 15 Drähten 
verbinden?

von MaWin (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Das macht doch keinen Sinn. Wie willst du 50 LEDs mit 15 Drähten
> verbinden

Man nennt das Matrix, lies halt mal nach.

https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix

von Alex G. (dragongamer)


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MaWin schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Das macht doch keinen Sinn. Wie willst du 50 LEDs mit 15 Drähten
>> verbinden
>
> Man nennt das Matrix, lies halt mal nach.
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix
Ja toll, auf der Skizze sieht das natürlich super aus.. 15 Drähte 
spannen und dann einfach so alle paar cm irgendwie abgreifen um eine 
LED dran zu friemeln.
In der Realität wird jedes Teilstück ein einzelner Draht sein der 
gelötet werden will: 15x15 = 225 Drähte.
Bei des WS2812 Methode wären es nur 3x 150 Drähe und man kann blind 
drauf los hintereinander löten.

Wenn man es hinkriegt den Draht zwischendrinn sauber zu deisolieren, 
kann man auch bei der WS2812 Variante, Masse und VCC auf diese Weise mit 
je nur einem Draht abdecken -> 52 Drähte ;)

: Bearbeitet durch User
von foobar (Gast)


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Nur etwas Brainstorming: Wäre doch schön, wenn man die Steuerung über 
die Versorgungspannung selbst machen könnte. Z.B. nen DC für die 
Grundhelligkeit und ne draufmodulierte Frequenz für die einzelnen LEDs - 
die müßten dann jeweils ein (unterschiedliches) Frequenzabhängiges Glied 
bekommen. Irgendwas in der Art:
1
+ -----+---  ...
2
       |
3
     --+--
4
     |   |
5
     R   C   ...
6
     |   |
7
     --+--
8
       |
9
      LED
10
       |
11
- -----+---  ...

von Alex G. (dragongamer)


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Der TE hat hier eine absolute allerweltsaufgabe. Da muss man keine neuen 
technologien erfinden ;)

Interessant ist die Idee, aber fragt sich wie groß (also pyhsikalisch 
groß) C sein muss damit die entsprechende LED auch leuchtet.
Wollte mal mittels reed Schalter und Kondensator, nen auf- und ab-glimm 
effekt für ein Kostüm basteln. Leider musste der Kondensator dafür sehr 
groß werden.

von Teo D. (teoderix)


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foobar schrieb:
> Nur etwas Brainstorming: Wäre doch schön, wenn man die Steuerung über
> die Versorgungspannung selbst machen könnte.

Hohe Frequenz, kleine Kondis -> Wandelnde Mikrowelle.... Mit so einer 
gleich aus der ferne versorgen?!!! ;D

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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MaWin, du hast wohl eine Anordnung im Schachbrettmuster im Sinn.

Es soll aber eine Licher-KETTE werden!
                         ^^^^^

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

mir mangelt es im Moment wohl am Vorstellungsvermögen.

Frank B. schrieb:
> für ein Kostüm meines Kindes brauche ich ein Lauflicht.

Frank B. schrieb:
> (Ein heller Lichtfleck soll
> innerhalb etwa einer Sekunde über die ganze Leiste wandern).

Frank B. schrieb:
> 50 LEDs (im 0603, besser 0402-Gehäuse)

WS2812 wäre meine Wahl, passt aber zu seiner LED-Größe nicht (5x5mm als 
nackte LED). Verdrahtung von 50x WS2912 + jeweils ein 100n kann ich mir 
auch als fliegende Verdrahtung mit dünnen Litzen oder Lackdrähten 
vorstellen, ist langweilig aber machbar.
Stromzuleitung der LEDs sehe bei seiner beschriebenen Anwendung nicht 
als Problem, 50x mit minimaler Helligkeit sind vielleicht 100-150mA, 
eine mit voll weiß dazu dann um 200mA. Das geht auch mit dünnen Drähten 
noch gut, zumal Spannungsabfall und Farbabweichungen hier keine Rolle 
spielen.

Die Vorstellung, 10, 20, 50 Minidrähte über die "Stripe"-Länge zu 
verteilen und schon bei LED 30 die ersten gebrochenen Drähte zu sichen, 
würde mir nicht behagen.

Gruß aus Berlin
Michael

von Eric B. (beric)


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Stefanus F. schrieb:
> MaWin, du hast wohl eine Anordnung im Schachbrettmuster im Sinn.
>
> Es soll aber eine Licher-KETTE werden!
>                          ^^^^^

Die physikalische Anordnung der LEDs ist unabhänging deren Beschaltung; 
genau so wie das Layout einer Platine auch nicht die Anordnung der 
Bauteile im Schaltplan entsprechen muss.

von Falk B. (falk)


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Michael U. schrieb:

> mir mangelt es im Moment wohl am Vorstellungsvermögen.
>
> Frank B. schrieb:
>> für ein Kostüm meines Kindes brauche ich ein Lauflicht.

Also wearable electronics.

> WS2812 wäre meine Wahl, passt aber zu seiner LED-Größe nicht (5x5mm als
> nackte LED). Verdrahtung von 50x WS2912 + jeweils ein 100n kann ich mir
> auch als fliegende Verdrahtung mit dünnen Litzen oder Lackdrähten
> vorstellen, ist langweilig aber machbar.

Aber unbrauchbar! Das Ding soll in Kleidung eingenäht werden, da muss 
das schon echt robust sein. Denn es wäre doof, wenn eine größere 
Bewegung die LED-Kette reißen läßt. Sinnvollerweise besorgt man sich 
eine FERTIGE LED-Kette, z.B. aus den bekannten WS2812(B), die gibt es 
mit kleinem bis großem LED-Abstand und bereits fix und fertig in einem 
recht belastbaren Gummischlauch! Getrieben von einem kleinen 8-Pin uC 
und fertig.

von Falk B. (falk)


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: Bearbeitet durch User
von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Es reichen u.U. auch nur zwei CD4017 aus. Der erste läuft immer bis 10 
im Kreis und taktet den zweiten jedes mal um eine Dekade weiter, so dass 
dann die nächsten 10 LED's leuchten. Bei 50 LED's (5x10) wären das auch 
15 Leitungen (10+5) und man muss nicht programmieren (100 LED's sind mit 
20 Leitungen möglich).

Bei einer LED Matrix mit 49 LED's (7x7) wären es 14 Leitungen (7+7). Man 
hat zwar eine Leitung gespart, aber man muss jetzt programmieren.

von Wolfgang (Gast)


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Michael U. schrieb:
> WS2812 wäre meine Wahl, passt aber zu seiner LED-Größe nicht

Dann nimmt man eben die WS2812B-2020 mit ihren 2.0 x 2.2 mm
http://www.world-semi.com/solution/list-4-1.html#102

von Frank B. (frank501)


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Danke für die rege Beteiligung.


So wie es aussieht, ist die Lösung mit 2st 4017 und einem NE555 wohl die 
einfachste.
Der einzige Nachteil ist durch die push-pull-Ausgänge der CMOS ICs, daß 
ich nicht einfach einen Widerstand parallel zum Ausgang schalten kann um 
die LED auch mit einer geringen Grundhelligkeit leuchten lassen kann.
Da selbst TTL-ICs push-pull-Ausgänge besitzen, wird das wohl so nichts.
Da werde ich wohl zwischen die einzelnen LEDs des Lauflichtes einfach 
noch welche zwischen setzen. Da kann ich ja 2 Stück in Reihe schalten, 
wodurch sich der zusätzliche Aufwand verringert.

Die WS2812 sind eine schöne Möglichkeit, wenn man jede LED einzeln 
ansteuern will/muss und wären hier wohl auch die einfachste Lösung, die 
nur leider nicht  vom Platz her passt.
Die LEDs werden nicht in ein ein Kleidungsstück eingenäht sondern kommen 
an eine recht schmale Kante die irgendwas zwischen 2 und 4mm breit wird. 
(Schneide eines Cosplay-Schwertes aus Schaumstoff, Latex un einem 
Holzkern)
Viel werde ich da also nicht unterbringen können.

Auch ist dieses Schwert nur eine von mehreren Baustellen. Da kommen noch 
mindestens zwei andere Ecken hinzu, an denen ich schon mit AVRs arbeiten 
werde. Aber alle Teile sind eben unabhängig voneinander und nicht 
elektrisch, eigentlich noch nicht mal mechanisch, miteinander verbunden.


Wolfgang schrieb:
> Dann nimmt man eben die WS2812B-2020 mit ihren 2.0 x 2.2 mm

Gibt es die irgendwo fertig als Streifen zu kaufen? bei einem Pinabstand 
von 1mm werde ich das wohl nicht mehr selbst löten können.

Frank

von µ-Welle (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Hohe Frequenz, kleine Kondis -> Wandelnde Mikrowelle.... Mit so einer
> gleich aus der ferne versorgen?!!! ;D
dann wirst du wohl einen Dipol in deiner einfachen Lautschrift als 
Alternative zu einem Wellenleiter mit LED als Wellensumpf installiert 
haben, damit du in die Ferne senden kannst. Kleine "Kondis", die nur 
symbolisch Leistung geben können, reichen für bunte lauf Lichter.

von Schlumpf (Gast)


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Oder die Voll-Analoge Lösung mit Kondensatoren, Transistoren und 
Widerständen.
Dann braucht man auch nur 2 Leitungen für die Versorgung und nur eine 
"Datenleitung"..
Pro LED wird ein Transistor, ein Kondensator und 2 Widerstände benötigt.
Für´s schwache Dauerleuchten könnte man auch einfach jeweils eine zweite 
LED vorsehen, die nur an der Versorgung hängt.

Sicher keine "zeitgemäße" Lösung, aber auch möglich und benötigt wenige 
Verbindungleitungen

von Kaeapie (Gast)


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von Moby (Gast)


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Frank B. schrieb:
> Da kommen noch
> mindestens zwei andere Ecken hinzu, an denen ich schon mit AVRs arbeiten
> werde.

Ja bist Du des Wahnsinns? Diesen Uralt-Krempel?
Da studiert man noch 3 Jahre ARMe Wissenschaften samt C++ Kompendien und 
kann dann im Kindergarten mit frischen 32 Bit imponieren :-)

von Frank B. (frank501)


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Moby schrieb:
> Ja bist Du des Wahnsinns? Diesen Uralt-Krempel?
> Da studiert man noch 3 Jahre ARMe Wissenschaften samt C++ Kompendien und
> kann dann im Kindergarten mit frischen 32 Bit imponieren :-)

Lach

Ja, ich bin eben jemand, der es einfach mag. Und ja, ich programmiere 
sogar noch in Pascal. Da helfen auch keine Duschen mit Weihwasser und 
ein Exorzismus mit der heiligen C-Bibel ;-)

Bisher habe ich eben all die Kleinigkeiten, für die ich µCs gebraucht 
habe, mit maximal einem Mega88 erschlagen können und musste nur einmal 
zwingend einen im SMD-Gehäuse verwenden, weil der M88 im TSOP32 Gehäuse 
2 analoge Eingänge mehr hat als im DIP-Klotz. ;-)

Aber keine Angst, irgend wann werde ich es auch schaffen, die STM32 
Dev-Boards zu programmieren, die hier schon seit längerem rum liegen.
(Wenn jemand eine Anleitung kennt, wie man diese Nucleo-Boards 
programmiert, die auch ich verstehe, dann schaffe ich das auch irgend 
wann einmal.)



>scheint mir die Lösung zu sein
Ganz so extrem soll es dann doch nicht werden. Aber schick sieht das 
Röckchen ja schon aus.

Frank

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (Gast)


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Du willst ein Kind verlauflichten? Geht's eigentlich noch! Dann noch 
Photos machen und auf allen Social Media Channels teilen! Das Kind wird 
es Dir danken!
Hör auf damit!

Gruss Chregu

von Alex G. (dragongamer)


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Christian M. schrieb:
> Du willst ein Kind verlauflichten? Geht's eigentlich noch! Dann noch
> Photos machen und auf allen Social Media Channels teilen! Das Kind wird
> es Dir danken!
Ähm ja, wird es. Weil es eins der interessantesten Helloween Kostüme 
gehabt hat (vermute ich mal grob wegen dem Zeitraum) ;)

Nee, sowas geht völlig in Ordnung. Man sollte es nur noch übertreiben 
jeden Tag was zu posten oder die "besonders lustigen" Momente alle zu 
veröffentlichen.

von µ-Welle (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Du willst ein Kind verlauflichten?
als einfacher Bot kannst du natürlich nicht wie ein Mensch lesen.

> Geht's eigentlich noch!
Beim Bot der sich selbst antwortet geht "es" wohl nicht.

> Dann noch Photos machen und auf allen Social Media Channels teilen!
Wenn der Bot dann noch Photos macht dann gehört der "Kind 
verlauflichten" ausgebende Bot abgeschaltet.

Kurz: wenn Christian M. einmal zur Faschingszeit läuft, dann kann er im 
TV bunt kostümierte ältere und auch jüngere (Kinder) Menschen sehen, die 
Spass am Verkleiden haben.

> Das Kind wird es Dir danken!
unmenschliche Bots haben sicherlich keine Erfahrung mit menschlichen 
Kindern, die in der Vergangenheit für 'Lauflicht' (LEDs um 
Schuhe)'gedankt' haben und deswegen
> Hör auf damit!
im Eigendialog kommandieren müssen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich würde erwägen, die Lichterkette in die Mitte des Schwertes zu 
packen, wo es etwas dicker sein darf und das Licht über einen 
eingelegten Plexiglas-Streifen nach außen führen, der zugleich die 
besondere Klinge des Schwertes ist.

Ich glaube, das wird auch viel besser aussehen, da man nicht direkt auf 
die LED's schauen kann.

von Frank B. (frank501)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich würde erwägen, die Lichterkette in die Mitte des Schwertes zu
> packen, wo es etwas dicker sein darf und das Licht über einen
> eingelegten Plexiglas-Streifen nach außen führen, der zugleich die
> besondere Klinge des Schwertes ist.

Das habe ich mir auch schon überlegt. Leider erlauben es die Regeln der 
Veranstaltung nicht, daß ein solches Schwert eine stabile Klinge hat. 
Plexiglas als Schneide fällt da leider auch drunter...

Die einzelnen LEDs auf Schaumstoff geklebt, der rund herum mit 
Flüssiglatex und Farbe abgedeckt ist sind dagegen als "Schneide" weich 
genug.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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