Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED per PWM (Attiny) dimmen


von Relais (Gast)


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Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge, kann ich im 
Grunde auf einen Vorwiderstand verzichten oder? Ich muss dann halt den 
Analogwert dementsprechend begrenzen.

von Harald W. (wilhelms)


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Relais schrieb:

> Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge, kann ich im
> Grunde auf einen Vorwiderstand verzichten oder?

M.W. hat der µC keinen analogen Ausgang, sondern es wird nur
die Ub am Ausgang durchgeschaltet. Du brauchst also auf jeden
Fall eine Strombegrenzung für Deine LED.

von Michael B. (laberkopp)


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Relais schrieb:
> Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge, kann ich im
> Grunde auf einen Vorwiderstand verzichten oder?

Nein, natürlich nicht.

Eine LED ist keine Glühlampe, wann begreift man das endlich.

Sondern eine Diode, und bei der steigt der Strom rapide wenn sich die 
Spannung nur etwas erhöht.

Eine LED direkt an einem uC-Ausgang würde die Betriebspannung des uC bei 
jedem Einschalten auf ihre Durchlasspannung herunterziehen, es sei denn, 
die Betriebspannung ist stärker.

Der Vorwiderstand ist auf 100% Helligkeit bei Dauerstrom auszulegen.

von Theor (Gast)


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Relais schrieb:
> Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge, kann ich im
> Grunde auf einen Vorwiderstand verzichten oder?
Nein.

> Ich muss dann halt den
> Analogwert dementsprechend begrenzen.

Im Zusammenhang mit der Frage ist das eine etwas absurde Einschränkung.

Kein Vorwiderstand aber Begrenzung? Warum nicht ein Vorwiderstand als 
Begrenzung? Genau dazu ist er ja da?

Ansonsten gibt es noch die Möglichkeit einer Strombegrenzung. - Jaaaa. 
Kann man machen.

Oder die Möglichkeit einer Konstantstromquelle. - Noch schöner.

Aber die einfachste Möglichkeit ist und bleibt eben ein Vorwiderstand.

Was das Grundproblem betrifft, gibt es gefühlte Einhundertausend Threads 
hier und woanders. Nahezu jeder, der eine LED auch nur auf nem Foto 
sieht oder das Wort sieht oder auch nur ne LED riecht, hat irgendwie den 
Gedanken, man könne den Vorwiderstand doch einsparen. Und vermutlich 
lernen 99,9% doch, dass ein Vorwiderstand oder eine der anderen Methoden 
zur "Begrenzung" der LED gut tut.

Rein theoretisch kann man noch andere Methoden ausfuchsen, aber die 
laufen mehr oder minder alle auf irgendeine Art von negativer 
Rückkopplung zurück.

Also: Nein. Gib das Geld für den Widerstand aus. Lass ihn Dir zu 
Weihnachten schenke. Schnitze Dir selbst einen oder suche einen 
Piraten-Widerstandsschatz. Es lohnt sich.

von HildeK (Gast)


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Theor schrieb:
> Was das Grundproblem betrifft, gibt es gefühlte Einhundertausend Threads
> hier und woanders. Nahezu jeder, der eine LED auch nur auf nem Foto
> sieht oder das Wort sieht oder auch nur ne LED riecht, hat irgendwie den
> Gedanken, man könne den Vorwiderstand doch einsparen.

Normalerweise hat diesen Gedanken nur der Kaufmann :-).
Oder der unbedarfte Bastler.

Natürlich kann man eine LED direkt an den Ausgang eines Tiny, auch bei 
5V, schalten. Der kann kein halbes Ampere oder mehr liefern. Aber er 
liefert 40mA, vielleicht auch das Doppelte. Das geht für kurze Zeit gut, 
so dass man unbedarft an eine richtige Lösung glauben mag, aber die LED 
wird heiß und es stirbt bald, der Tiny auch. Wer zuerst, kann man nicht 
voraussagen, es werden ja beide außerhalb der Datenblattwerte betrieben.
Deshalb: die Methode ist weder dauerhaft erfolgreich noch richtig! Also, 
lieber TO, es bleibt für den einfachsten Fall nur:

Theor schrieb:
> Gib das Geld für den Widerstand aus.

... zumal der fast nichts kostet.
Und wenn du, lieber TO, noch öfters mal was mit Elektronik machen 
willst, dann wirst du sowieso Widerstände benötigen ...

von K. S. (the_yrr)


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Relais schrieb:
> Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge

Harald W. schrieb:
> M.W. hat der µC keinen analogen Ausgang, sondern es wird nur
> die Ub am Ausgang durchgeschaltet

ich nehme an du benutzt die Arduino Umgebung zum programmieren, der 
"analog" Ausgang ist nur eine pwm (mit irgendwas unter 1khz?), da sollte 
also auf jeden fall ein Widerstand hin, sonst

HildeK schrieb:
> Das geht für kurze Zeit gut,
> so dass man unbedarft an eine richtige Lösung glauben mag, aber die LED
> wird heiß und es stirbt bald, der Tiny auch

wenn du mehr als ca. 40mA maximal durch die LED brauchst, nimm auf 
jedene Fall einen extra Transistor (frag dann nochmal nach), "led 
vorwiderstand rechner" kannst du im internet finden.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Normalerweise legt man durch einen Widerstand fest, wie viel Strom bei 
100% Pulsbreite fließen soll.

Der Hersteller des Chips garantiert eine Belastbarkeit bis 40mA. Wie 
viel verträgt die LED, und wie lange?

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die Ausgänge von AVR 
Mikrocontrollern kurzschlussfest sind. Sie liefern bei 5V nicht mehr als 
50mA, mit dem Spannungsabfall einer LED ist es sogar etwas weniger. 
Diesen Strom vertragen die Chips dauerhaft, man nur wenige Ausgänge 
gleichzeitig kurzschließt. Ich habe den vollständigen Kurzschluss (ohne 
LED) mit 4 Pins über einige Stunden erfolgreich getestet.

Überlege Dir, wie riskant es ist, den µC zu zerstören? Kann dann etwas 
schlimmes passieren?

Wahrscheinlich werde ich dafür jetzt von einigen Teilnehmern in die 
Hölle der ewigen Jagdgründe verbannt.

von K. S. (the_yrr)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die Ausgänge von AVR
> Mikrocontrollern kurzschlussfest sind. Sie liefern bei 5V nicht mehr als
> 50mA, mit dem Spannungsabfall einer LED ist es sogar etwas weniger.
> Diesen Strom vertragen die Chips dauerhaft, man nur wenige Ausgänge
> gleichzeitig kurzschließt. Ich habe den vollständigen Kurzschluss (ohne
> LED) mit 4 Pins über einige Stunden erfolgreich getestet.

kann man so machen, wenn man weiß dass es dann Schei*e wird, einem 
Anfänger würd ich sowas nicht als erstes beibringen wollen, das geht 
auch nur weil die Avr's nahezu unzerstöbar sind und sollte nicht mit 
jeden µC probiert werden.

Stefanus F. schrieb:
> Wahrscheinlich werde ich dafür jetzt von einigen Teilnehmern in die
> Hölle der ewigen Jagdgründe verbannt.
wenn man weiß was man tut ok, wenn man was lernen will und Anfänger ist 
nicht so toll.

von Theor (Gast)


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Das ist immer so ein Problem, mit den genial gepfuschten Lösungen.
Das gibt es ja nun schon, seit es Handwerker gibt. Und doch ist der 
Unterschied zum Anfänger, dass der Erfahrene, der schon einige hundert 
Fehler gemacht hat, ziemlich gut weiss, an welchen Stellen er mal über 
Grenzen gehen darf und über welche und (idealerweise) warum das so ist 
oder wenigstens eine aus Erfahrung gewachsene Heuristik hat, unter 
welchen Umständen das geht.

Es ist aber doch unbestreitbar so, dass man dem Anfänger erst einmal 
beibringt, wie es "richtig" gemacht wird. Denn das ist die Grundlage der 
erwähnten Heuristik.
Und erst wenn er das beherrscht probiert er entweder selbst oder 
aufgrund eines Hinweises mal aus, was noch so geht - meist ja aufgrund 
einer Art Notsituation, in der die korrekte Lösung nicht geht. Da gibts 
dann denn Spruch: "Nicht schön aber selten" oder den: "Passt, wackelt 
und hat Luft".

Ich denke, man sollte bei dieser Faustregel bleiben und Anfängern erst 
mal die Gelegenheit geben, den Zusammenhang zu verstehen. Hier die 
positive Rückkopplung (das Aufschaukeln aufgrund der Temperatur etc.) 
und die Gegenmassnahme (eine negative Rückkopplung). Und gerade dazu 
gibt es eben die erwähnten vielen Threads.

Es ist sicher nicht leicht, der Versuchung zu widerstehen, sich als 
kenntnisreicher Erfahrener darzustellen, der souverän die physikalischen 
Gesetze ausreizt. Aber ich halte es für sinnvoll, das zu tun, um 
langfristig eine positive Wirkung zu erzielen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

also wenn Du auf volles Risiko setzen möchtest, lasse den Widerstand 
einfach weg und schaue, daß die PWM nicht zu nahe an 100% kommt.

Wenn die LED immer funktionieren soll, so daß der Beobachter und 
Anwender z.B. die Schnellabschaltung des benachbarten Atomkraftwerkes 
einleiten kann, oder das Wohl Deines Hamsters davon abhängt, dann baust 
Du den Widerstand wie oben beschrieben besser ein.

MfG

von c-hater (Gast)


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Stefanus F. schrieb:

> Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die Ausgänge von AVR
> Mikrocontrollern kurzschlussfest sind.

Das sind sie prinzipiell tatsächlich, allerdings wohl nicht endlos 
lange.

> Sie liefern bei 5V nicht mehr als
> 50mA, mit dem Spannungsabfall einer LED ist es sogar etwas weniger.
> Diesen Strom vertragen die Chips dauerhaft, man nur wenige Ausgänge
> gleichzeitig kurzschließt.

Der Hersteller sagt etwas anderes, er gibt nicht nur den Maximalstrom 
für den IC insgesamt vor, sondern auch den für jeden einzelnen Ausgang. 
Und er hat Recht, dies zu tun.

Ich persönlich habe es zumindest in einem Fall geschafft, einen Ausgang 
eines Mega1284P zu killen. Zwar nicht mit LEDs, sondern mit einem 
32Ohm-Lautsprecher im Gegentakt zweier Timer-OC-Ausgänge , aber es ist 
mir gelungen.

> Ich habe den vollständigen Kurzschluss (ohne
> LED) mit 4 Pins über einige Stunden erfolgreich getestet.

Das mit dem Lautsprecher hat nur wenige Minuten gedauert...

> Überlege Dir, wie riskant es ist, den µC zu zerstören? Kann dann etwas
> schlimmes passieren?

7 Euro nochwas in den Sand gesetzt. Nicht wirklich schlimm, aber doch 
ärgerlich. Am meisten hat mich allerdings geärgert, dass es nur ein Test 
war. Normalerweise dudelt das Teil maximal nur ziemlich genau eine 
Minute. (den Westminster-Sound, at twelve o'clock). Aber mir war 
aufgefallen, dass es bei der Soundausgabe doch ziemlich warm wurde, 
während es normalerweise de facto immer nur unfühlbar wenig über 
Zimmertemperatur ist. Und ich wollte einfach mal wissen, wohin das 
führen kann. Naja, einige Minuten später wusste ich es dann ganz 
genau...

Übrigens: die Gehäusetemperatur ist in der gesamten Testzeit nicht über 
40°C gestiegen und dann sehr schnell wieder gefallen, nachdem der 
Lautsprecher stumm geworden war...

von Stefan F. (Gast)


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c-hater schrieb:
> Übrigens: die Gehäusetemperatur ist in der gesamten Testzeit nicht über
> 40°C gestiegen

Es zählt wohl eher die punktuelle Erhitzung des Siliziums.

Bis von der Wärme etwas an der Gehäuseoberfläche ankommt, vergeht schon 
eine Weile. Denn insgesamt ist das Gehäuse der AVR ja nicht dazu 
ausgelegt, viel Wärme abzuleiten.

von Karl B. (gustav)


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Habe letztens den Multivibrator mit LED

Beitrag "Re: Astabiler Multivibrator"

auf die neuesten kleinen China-LEDs umgerüstet.
Mir fiel auf, dass die LEDs nicht ganz verloschen, sondern immer nur 
etwas heller oder weniger hell wurden.
Der Vorwiderstand war 1k. Die Basisvorwiderstände 6,8 k.
Elko 100 µF
Nach Abänderung der Werte auf 4,7 k, 100k und 10 µF
war in etwa dieselbe Blinkfrequenz da, und die LEDs gingen auch in den 
Pausen tatsächlich aus.
Der Helligkeitsunterschied ist demnach keine direkte Funktion des 
Stromes durch die LED. Ab einem bestimmten Strom wird's nicht heller.
Fazit:
Am besten jede LED vorher ausprobieren, wie hell sie ist, und dann den 
günstigsten, sprich größten Widerstand ermitteln.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Rainer V. (a_zip)


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Hallo, ich halte übrigens die Geschichte, dass gerade der Anfänger, der 
eine LED mit Vorwiderstand sieht, unweigerlich auf die Idee kommt, 
diesen "einzusparen" für Humbug. Hier kommt Unwissen/Halbwissen über die 
Funktion einer LED mit vielleicht falsch verstandenen Infos (treibender 
Ausgang ist kurzschlussfest) zusammen. Und daraus entsteht dann diese 
Idee...immer wieder...
Mir ist es bei meinen bescheidenen Basteleien noch nie wirklich in den 
Sinn gekommen, irgendwo einen Widerstand einsparen zu wollen. Im 
kommerziellen Bereich, wo ein Platinchen in erheblichen Stückzahlen 
produziert werden soll, da mag bei 10 Bauteilen sicher abgeklopft 
werden, ob die Anzahl der Bauteile nicht doch noch reduziert werden 
könnte, aber so...
Gruß Rainer

von c-hater (Gast)


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Stefanus F. schrieb:

> Es zählt wohl eher die punktuelle Erhitzung des Siliziums.

Ganz sicher. Und genau deswegen gibt es halt die Vorgabe des Herstellers 
bezüglich des maximalen Ausgangsstroms eines Pins...

von Theor (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Hallo, ich halte übrigens die Geschichte, dass gerade der Anfänger, der
> eine LED mit Vorwiderstand sieht, unweigerlich auf die Idee kommt,
> diesen "einzusparen" für Humbug.

Ach was! :-)


Ich denke, ich habe hinreichend klar gemacht, dass es technische Gründe 
gibt, den Widerstand (oder etwas anderes, aber mit dem gleichen Ziel) 
einzusetzen.

Eine evtl. Vermutung oder die Tatsache, dass das jemand aus Geiz nicht 
will (ich lasse es mal dahingestellt sein, ob ich das tatsächlich 
annahm), würde ohnehin völlig irrelevant sein, weil das an der Physik 
gar nichts ändert.

Für die nächst bessere Vermutung halte ich, dass meine Wortwahl und 
Formulierung launig gemeint waren. Vielleicht kriegst Du es ja fertig, 
auf diese Weise damit zu leben.

von Rainer V. (a_zip)


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Theor schrieb:
> Für die nächst bessere Vermutung halte ich, dass meine Wortwahl und
> Formulierung launig gemeint waren. Vielleicht kriegst Du es ja fertig,
> auf diese Weise damit zu leben.

Hi, meine Gedanken waren nicht für dich persönlich gemeint! Vielleicht 
war es mir nur zuwenig launig :-)
Gruß Rainer

von Georg M. (g_m)


Angehängte Dateien:

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Relais schrieb:
> Wenn ich eine LED am analogen Ausgang des Attiny hänge…

Der Arduino-Begriff "analogWrite()" kann u.U. ein wenig irreführend 
sein. Denn PWM ist PWM, und analog ist analog.

Aber LEDs werden sowieso mit Strom betrieben und nicht mit Spannung.

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