Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino, Schieberegister


von Plumps (Gast)


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Ich möchte auf meiner Modellbahn die Beleuchtung via Fernbedienung und 
Infrarotsensor über ein Arduino steuern. Das klappt beim versuchsaufbau 
auch super.

Jetzt habe ich aber mehr als 25 Dinge, die ich beleuchten möchte. Auch 
die Spannungsversorgung der Beleuchtung hat mit 16V deutlich mehr als 
der Arduino. An den LEDs der Häuser Beleuchtung verbrauche ich pro Haus 
20mA. Zukünftig möchte ich auch Straßenlaternenbeleuchtung oder andere 
Artikel per Funk steuern, wo ich den Stromverbrauch noch nicht kenne.

Das Schieberegister 74hc595 verträgt ja nun zum einen nicht 16V und auch 
bin ich mir nicht sicher ob durch alle Ausgänge gleichzeitig 20mA 
Fliesen dürfen.

Nach suchen im Internet habe ich Beiträge zum uln2803a gefunden. Diese 
Beiträge sind aber alle sehr alt. Ich bin mir nicht sicher ob es nicht 
inzwischen günstigere Alternativen gibt. Transistor Arrays gibt es ja 
sehr viele. Nur welcher passt zu meinem Vorhaben? Worauf muss ich 
achten?

Auch habe ich Beiträge über Leistungsstärkere Schieberegister gelesen, 
cd4097 z.B. Gibt es Schieberegister die zu meinem Vorhaben passen 
könnte?

Oder gibt es generell andere Ansätze, wie man das Vorhaben realisieren 
könnte?

Freue mich über antworten.

von Stefan F. (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Plumps schrieb:
> Worauf muss ich achten?

Erstmal solltest du uns verraten, ob auf deiner Anlage die Beleuchtung 
mit Gleich- oder Wechselspannung betrieben wird. In zweiten Fall könnte 
es sich lohnen, die Versorgung auf Gleichspannung umzustellen, weil das 
die Steuerung der Lämpchen einfacher macht.

von Plumps (Gast)


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Ja, Gleichstrom 16V

von Wolfgang (Gast)


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Plumps schrieb:
> Auch habe ich Beiträge über Leistungsstärkere Schieberegister gelesen,
> cd4097

Der CD4097 oder HCF4097 ist ein Multiplexer, d.h. für dein Vorhaben 
ungeeignet, weil du damit nur einen der 8 Kanäle aktivieren kannst.
Außerdem liegt der Maximalstrom bei 10mA.

von Andre K. (andre1980)


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Ich hab meinen Account aktiviert bekommen.

Wenn ich das richtig verstehe, braucht der TPIC6B595 4,5 bis 5,5 V. Oder 
habe ich das nur falsch interpretiert. Ich habe den hier gefunden: 
https://www.conrad.de/de/logik-ic-schieberegister-texas-instruments-tpic6b595n-schieberegister-open-drain-pdip-20-1017323.html

Oder kann er Ausgangsseitig viel mehr?


Bei den Schieberegistern bei Conrad gibt es einige der 74hc Serie.

Bei 74hc595 steht bei Ausgabetyp „Tri-State“. Ich würde das so 
übersetzen, das er 3 verschieden Status annehmen kann. Brauche ich das 
überhaupt? Eigentlich reichen ja zwei Status. Zieht auf Masse oder halt 
nicht. Bestimmt bring ich da was ordentlich durcheinander.

74hc165 ist ja auch ein Schieberegister. Würde der für mein Vorhaben 
gehen? Oder ist das wieder ein völlig anderes Bauteil?

Ich weis leider immer noch nicht auf was ich genau achten soll beim 
raussuchen.

von Joachim B. (jar)


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Andre K. schrieb:
> Bei den Schieberegistern bei Conrad gibt es einige der 74hc Serie.
>
> Bei 74hc595 steht bei Ausgabetyp „Tri-State“. Ich würde das so
> übersetzen, das er 3 verschieden Status annehmen kann. Brauche ich das
> überhaupt? Eigentlich reichen ja zwei Status. Zieht auf Masse oder halt
> nicht. Bestimmt bring ich da was ordentlich durcheinander.

tri state bedeutet hig oder low und offwen das brauchst du nicht, du 
kannst also !OE immer fest auf Masse legen oder nur per Port hochnehmen 
während du neue Daten reinschiebst damit es nicht flackert

Continuous current through VCC or GND 70mA für alle Ports, damit fällt 
8x 20mA aus oder du benutzt nach dem Schieberegister Porttreiber Buffer.

Bruchst du wirklci 20mA für die Beleuchtung? mit 5mA und uh ultra helle 
LEDs sollten schon etliche Lichtquellen reichlich beleuchtet werden, 
z.B.

in warmweiss
LED 3mm warmweiss u-hell
8,5cd/20mA 20° klar

reduziert auf 5mA genug hell 
http://www.segor.de/#Q=LED3ww%252F8%252C5cd-20%25C2%25B0&M=1

reichen  40mA für 8 LEDs schon, kommt halt drauf an, das weisst nur du 
wieviel du benötigst

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Andre K. schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe, braucht der TPIC6B595 4,5 bis 5,5 V. Oder
> habe ich das nur falsch interpretiert. Ich habe den hier gefunden:
> 
https://www.conrad.de/de/logik-ic-schieberegister-texas-instruments-tpic6b595n-schieberegister-open-drain-pdip-20-1017323.html
das ist die Betriebsspannung der Logik des '595.
>
> Oder kann er Ausgangsseitig viel mehr?
Schau ins Datenblatt... Er hat openDrain-Ausgänge, schaltet also nach 
GND.
Maximale Spannung an den Ausgängen bis 50V, maximaler Strom pro Ausgang 
150mA usw.

Gruß aus berlin
Michael

von Andre K. (andre1980)


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Joachim B. schrieb:
> Andre K. schrieb:
>> Bei den Schieberegistern bei Conrad gibt es einige der 74hc Serie.
>>
>> Bei 74hc595 steht bei Ausgabetyp „Tri-State“. Ich würde das so
>> übersetzen, das er 3 verschieden Status annehmen kann. Brauche ich das
>> überhaupt? Eigentlich reichen ja zwei Status. Zieht auf Masse oder halt
>> nicht. Bestimmt bring ich da was ordentlich durcheinander.
>
> tri state bedeutet hig oder low und offwen das brauchst du nicht, du
> kannst also !OE immer fest auf Masse legen oder nur per Port hochnehmen
> während du neue Daten reinschiebst damit es nicht flackert
>
> Continuous current through VCC or GND 70mA für alle Ports, damit fällt
> 8x 20mA aus oder du benutzt nach dem Schieberegister Porttreiber Buffer.
>
> Bruchst du wirklci 20mA für die Beleuchtung? mit 5mA und uh ultra helle
> LEDs sollten schon etliche Lichtquellen reichlich beleuchtet werden,
> z.B.
>
> in warmweiss
> LED 3mm warmweiss u-hell
> 8,5cd/20mA 20° klar
>
> reduziert auf 5mA genug hell
> http://www.segor.de/#Q=LED3ww%252F8%252C5cd-20%25C2%25B0&M=1
>
> reichen  40mA für 8 LEDs schon, kommt halt drauf an, das weisst nur du
> wieviel du benötigst

Die 5 oder 3mm LEDs haben einen zu geringen Streuungswinkel. In die 
Häuser
kommen 5 SMD LEDs in Reihe mit einem widerstand davor. SMD LEDs haben 
eine schöne große Streuung und beleuchten die Häuser ganz gut. Da die 
Beleuchtung der Häuser schon fertig ist, würde ich sie auch sehr ungern 
ändern.

Ja, nach dem Schieberegister soll noch ein ULN2803a. Oder etwas 
alternatives.

Michael U. schrieb:
> Hallo,
>
> Andre K. schrieb:
>> Wenn ich das richtig verstehe, braucht der TPIC6B595 4,5 bis 5,5 V. Oder
>> habe ich das nur falsch interpretiert. Ich habe den hier gefunden:
>>
> 
https://www.conrad.de/de/logik-ic-schieberegister-texas-instruments-tpic6b595n-schieberegister-open-drain-pdip-20-1017323.html
> das ist die Betriebsspannung der Logik des '595.
>>
>> Oder kann er Ausgangsseitig viel mehr?
> Schau ins Datenblatt... Er hat openDrain-Ausgänge, schaltet also nach
> GND.
> Maximale Spannung an den Ausgängen bis 50V, maximaler Strom pro Ausgang
> 150mA usw.
>
> Gruß aus berlin
> Michael

Ok, dann kann ich diesen ja perfekt nutzen. Würde kosten und Bauplatz 
reduzieren. Beschalten wird er genauso wie der 74hc595, oder muss man da 
noch was beachten?

Edit: Gerade nochmal geschaut. Kosten wären ungefähr gleich. Ob 74hc595 
+ ULN2803a oder tpic6b595n.

Wenn ich den 74hc165 + ULN2803a nutzen kann, würden sich die Kosten 
etwas reduzieren.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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> Beschalten wird er genauso wie der 74hc595, oder
> muss man da noch was beachten?

Keine Ahnung. Die Pinbelegung steht jedenfalls im Datenblatt.

von Hunting (Gast)


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Allegro A6841/UCN5841

von Hunting (Gast)


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http://www.futurlec.com/Others/UCN5841.shtml

500 mA pro Ausgang bei 50/80 Volt.

von Timo N. (tnn85)


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Was spricht gegen einen NPN-Transistor an jedem Ausgang des 74HCT595 und 
die LED (mit Vorwiderstand) zwischen 15 Volt und Kollektor? Die kosten 
im 100 Pack auch fast nichts.

von Joachim B. (jar)


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Andre K. schrieb:
> Die 5 oder 3mm LEDs haben einen zu geringen Streuungswinkel. In die
> Häuser

man kann die weiter streuen, mit etwas Papier, Reflektoren, in Modell 
Häusern?
Ich bitte dich da braucht keiner enge Streuwinkel und Licht streuen ist 
ja nun simpel wenn man es verbaut nicht sieht!

Notfalls nimmt man hinter dem Schieberegister eien Treiber.

von Andre K. (andre1980)


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Ja natürlich kann man mit Papier und Reflektoren arbeiten. Der Aufwand 
ein paar SMD LEDs nacheinander zu löten erscheint mir einfacher.

Auch darf nicht vergessen werden, dass ein Leistungfester Widerstand 
nötig wäre bei 16V und nur einer LED. 5 normale LEDs hätten auch nicht 
wirklich Platz in so einen Haus. SMDs passen da besser.

Und wie schon erwähnt, die Beleuchtung der Häuser ist schon fertig.


Elektronik ist noch ziemliches Neuland für mich, daher frag ich so viel. 
Ich habe mir schon einige Tuts zum Arduino und Schieberegister 
angeschaut. Ist eigentlich soweit verständlich gewesen. Im Moment 
scheitert es an der Zuordnung der Pins an den tpic6b595n.

Der tpic6b595n hat mehr Pins als der 74hct595. Auch die Bezeichnung ist 
anders. Und dann kommt noch ein großes Manko, meine unzureichenden 
englisch Kenntnisse. Der Tip, schau doch ins Datenblatt, ist gut 
gemeint, und bestimmt auch richtig. Aber wenn man da rein schaut, und 
nur Bahnhof versteht, hilft es leider auch nicht wirklich weiter.

Natürlich kann man an jeden Ausgang ein Transistor setzen. Ich dachte 
nur das das aufwendiger wäre als ein Baustein. An der Basis des 
Transistors muss ja auch noch ein Widerstand, oder irre ich mich da 
jetzt?

von Joachim B. (jar)


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Andre K. schrieb:
> Der tpic6b595n hat mehr Pins als der 74hct595. Auch die Bezeichnung ist
> anders

ich sehe keine großen Unterschiede

oe output enable

beides gleich
einmal !G bei
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6b595.pdf
einmal !OE bei
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc595.pdf

!SLCLR
bei beiden löscht alle Register damit neue Daten rein können

SRCK der Takt der die Daten einschiebt bei beiden

SER IN und SER dasselbe, ist gleich

RCK Übernahme der Daten wenn sie vollständig eingeschoben wurden, beim 
anderen RCLK

sehen doch gleich aus, das muss man erst mal auf dem Steckbrett 
durchspielen, helfen tun die Zustandsdiagramme

von Andre K. (andre1980)


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Danke, hat geholfen.

Die Pins in dem Tutorial haben noch andere Bezeichnungen.
https://www.makerblog.at/2015/01/das-schieberegister-74hc595-am-arduino/

Wenn ich das richtig zuordne, sind folgende Pins aus dem Tutorial die 
Pins des TPIC6B595N

Q7s = SER Out // Daten Ausgang für ein weiteres Shiftregister
DS = SER In // Daten Eingang vom Arduino oder weiteren Shiftregister
OE = G // Ausgang aktiv, wenn mit Masse verbunden
MS = CLR // Daten werden gelöscht, wenn auf Masse gezogen
SHCP = SCRK // schiebt das High/Low Signal vom Dateneingang rein/weiter
STCP = CRK // setzt die Ausgänge entsprechend der Daten

Der TPIC6B595N hat noch zwei weitere Pins NC. was bezwecken diese Beiden 
Pins?

Ich habe noch einen kleineren Bruder des TPIC6B595N gefunden. Den 
TPIC6C595N. Der kann bis 33V. 100mA pro Ausgang. 250mA Max gesamt(Da bin 
ich mir nicht sicher, aber was soll das sonnst für ein Wert sein?)
Der wäre für mein vorhaben ausreichend, oder? Der hat aber auch nicht 
die NC Pins wo ich noch nicht für was die sind.

: Bearbeitet durch User
von Otto (Gast)


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Hunting schrieb:
> http://www.futurlec.com/Others/UCN5841.shtml
>
> 500 mA pro Ausgang bei 50/80 Volt.

Der kann doch alles was Du benötigst in einem Gehäuse!!!

von Andre K. (andre1980)


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Otto schrieb:
> Hunting schrieb:
>> http://www.futurlec.com/Others/UCN5841.shtml
>>
>> 500 mA pro Ausgang bei 50/80 Volt.
>
> Der kann doch alles was Du benötigst in einem Gehäuse!!!

Die anderen Beiden doch auch. Oder verstehe ich das falsch?

Die Beschaffung des UCN5841 wäre sehr viel schwieriger. Den Preis habe 
ich auch noch nicht gefunden.

von Stefan F. (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Der TPIC6B595N hat noch zwei weitere Pins NC.

Das heißt "do not connect". Die sollst du nicht anschließen.

von Andre K. (andre1980)


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Stefanus F. schrieb:
> Andre K. schrieb:
>> Der TPIC6B595N hat noch zwei weitere Pins NC.
>
> Das heißt "do not connect". Die sollst du nicht anschließen.

Ok. Super Danke.

Da stellt sich mir dann dennoch die Frage, warum es diese Pins überhaupt 
gibt? Aber auch egal.


Danke an alle, ihr habt mir sehr geholfen.

von Stefan F. (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Da stellt sich mir dann dennoch die Frage, warum es
> diese Pins überhaupt gibt? Aber auch egal.

Weil die Gehäuse immer voll mit Pins bestückt sind. Alles Andere wäre 
teurer zu produzieren. Das nächste kürzere Gehäuse wäre wohl zu klein 
gewesen.

Auf jeden Fall solltest du nicht davon ausgehen, dass die Pins keine 
Funktion haben (es sei denn das steht ausdrücklich im Datenblatt). 
Manchmal sind solche Pins intern doch mit irgend etwas undefiniertem 
verbunden.

von Joachim B. (jar)


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manchmal heisst NC
not internel connect dann sind die wirklich frei und man "könnte" über 
den Pin routen, sollte man aber nicht!

aber je nach Chiphersteller auch
do not connect (dann sind die intern wo angeschlossen zu Prüfzwecke)

und weil Hersteller auch mal was ändern NC immer ausklammern!

von Hunting (Gast)


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Andre K. schrieb:
> Die anderen Beiden doch auch. Oder verstehe ich das falsch?

Ja, aber nicht mit 500mA pro Output, also insgesamt 4 A ;-)

von Andre K. (andre1980)


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Hunting schrieb:
> Andre K. schrieb:
>> Die anderen Beiden doch auch. Oder verstehe ich das falsch?
>
> Ja, aber nicht mit 500mA pro Output, also insgesamt 4 A ;-)

Ok. Bei den LEDs kommen solche Summen aber nicht zusammen. Was kostet so 
ein Teil überhaupt? Bei Conrad finde ich es nicht und bei Google kommen 
keine Shopping Ergebnisse.


Edit: Habe einiges mit dem Zusatz UCN5841A gefunden. Preise von 15 bis 
25€. Na da bleibt der Kosten Nutzen Faktor ganz schön auf der Strecke. 
Aber jetzt weis ich, das es da was gibt.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Wenn Dir die Belastbarkeit eines TPIC6B595 nicht ausreicht, kann man 
auch zwei übereinander löten.

von none (Gast)


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ULN2803a passt scho. Habe ich bei meinen ganzen OpenDecoder etc. auch 
drauf. Für LED auf der Modellbahn absolut ok.

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