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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe! - Schaltplan für Modellauto gesucht


Autor: Olli A. (dacapo040)
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Hallo Leute!

Bin neu hier im Forum und ziemlich aufgeschmissen bzw. überfragt.
Ich wende mich hiermit an euch weil ich (leider) zu wenig Ahnung von
Elektrotechnik habe, unser Vorhaben jedoch vertiefte Kenntnisse 
benötigt.
Wir (mein Kommilitone und ich) studieren Fahrzeugbau und müssen dieses
Semester ein Modell aus Polyurethan Hartschaum im Rahmen des Moduls
'Fahrzeugdesign' erstellen.
Wir haben das Modell bereits fertig und als Detail unter anderem auch
LEDs als Beleuchtung eingebaut.
Sieht sehr authentisch aus und das berechnen der Widerstände vor den
Dioden war easy und hinzukriegen.
Dann kam mein Kollege auf die Idee eine Art "Startfrequenz" einzubauen.
Und genau da hört es bei uns auf..
Inspiriert hat uns der Bugatti Chiron.
Youtube-Video "BUGATTI CHIRON START UP LIGHTS"
(Ich hoffe es ist hier erlaubt Videos zu posten, soll keine Werbung 
sein!)
Genau so würden wir das gerne haben, halt nur mit LEDs.
Als Stromquelle dient uns eine 9V Blockbatterie-
Vorne und hinten sind pro Scheinwerfer jeweils drei LEDs (1x8mm/2,1V und 
2x5mm/3,2V) eingebaut.
Für Hilfe bzw. einen Schaltplan wäre ich euch unendlich dankbar.
Beste Grüße

Autor: hinz (Gast)
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Sowas macht man wie Bugatti mit einem Mikrocontroller. Kannst du 
programmieren?

Autor: Wolfgang (Gast)
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Dann brauchst du vermutlich einen Schaltplan für eine mehrkanalige 
LED-Steuerung.
Der Durchmesser der LEDs ist dafür völlig egal. Entscheidend für die 
Auslegung so einer Schaltung ist - neben der Flussspannung der LEDs - 
der STROM.

Autor: PittyJ (Gast)
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Schaltplan ist doch einfach. Leds mit einem Transistor an ein DAC 
packen.
Auf der Arbeit habe ich gerade einen 4-Kanaligen, der über I2C 
angesteuert wird. Der wäre ideal.
Dann wirds kompliziert. Dieser DAC muss natürlich vom Prozessor zu den 
richtigen Zeitpunkten angesteuert werden.
Alternativ würde auch eine PWM gehen. Die macht der Prozessor selber.

Autor: Olli A. (dacapo040)
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Nein, programmieren kann leider keiner von uns.
Aber mein Kollege meinte schon, dafür brauchen wir wohl
nen Arduino Microcontroller..
Beschaffen ist eine Sache, damit Umgehen zu können dann wieder
ne andere.
Wir sollen das Modell Ende Januar abgeben.
Denkt ihr die Zeit ist zu knapp um sich bis dahin da reinzuarbeiten
und das fertig zu stellen?

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Olli A. schrieb:
> Denkt ihr die Zeit ist zu knapp um sich bis dahin da reinzuarbeiten
> und das fertig zu stellen?

Jepp.

Gruss
WK

Autor: Kritiker (Gast)
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Die schrittweise Einblendung ist sowieso affig. Ich wuerde lediglich die 
Lichter gedimmt 'hochfahren'. Das ist diskret umsetzbar: Kondensator 
ueber einen Widerstand laden und die Ladespannung auf einen Transistor 
legen.

Autor: pegel (Gast)
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Olli A. schrieb:
> Vorne und hinten sind pro Scheinwerfer jeweils drei LEDs (1x8mm/2,1V und
> 2x5mm/3,2V) eingebaut.

Bedeutet das, dass alle vier 8mm sowie alle acht 5mm LED jeweils 
gemeinsam leuchten sollen?
Dann Brauchst du nur 2 PWM Ausgänge insgesamt.

Wichtig wäre noch der Strom (mA), den die LED jeweils benötigen.

Autor: pegel (Gast)
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Soll natürlich ein µC mit 2 PWM Ausgängen bedeuten.
Es muss auch nicht immer Ardu*dingsda sein.

Autor: MaWin (Gast)
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PittyJ schrieb:
> Schaltplan ist doch einfach. Leds mit einem Transistor an ein DAC
> packen.

Offenkundig ist für dich ein Schaltplan zu schwer. Sicher kein DAC, für 
LED tut es PWM zur Helligkeitsreduzierung.
Ein Arduino an den 9V Block, an 12 der Ausgänge D0 bis D11 je eine LED 
mit für 5V berechnetem Vorwiderstand, mehr als 20mA werden ja nicht 
nötig sein, und das Beispiel-Programm 'LED fade' laufen lassen. Dann 
nach Wunsch umschreiben.
https://www.hackster.io/glowascii/fade-an-led-arduino-basics-eebff7

Autor: Olli A. (dacapo040)
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Ja genau!
Alle Dioden sollen nacheinander angehen und dann anbleiben.
Es tut mir wirklich leid, aber was Kondensatoren, Transistoren und die
Verschaltung angeht sind wir beide leider ziemlich überfragt.
Wir haben im Rahmen der Vorlesung "Elektrotechnik 1" zwar viel über
Fahrzeugelektrik gelernt (Schaltungen, Bauteile, Messbrücken, Drehstrom, 
Magnetismus, etc.), jedoch zu wenig um im Nachhinein sagen zu können,
welche Bauteile welche Funktionen ändern.
Mein Kommilitone hat mal einen Baukasten mit verschiedenen Versuchen 
(Weihnachtskalender eines Elektromarkts) bekommen und wir haben bereits
rumprobiert, sind aber zu keinem wirklich tollen Ergebnis gekommen.

Autor: Olli A. (dacapo040)
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Ach ja: 20mA für jede LED

Autor: Ach Du grüne Neune (Gast)
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Olli A. schrieb:
> Nein, programmieren kann leider keiner von uns.

Dann geht es evtl. mit einem CD4017. Q1 bis Q4 schalten nacheinander je 
eine LED pro Seite im Sekundentakt gemeinsam an und Q5 schaltet zum 
Schluss über einen Transistor (mit Dioden Oderverknüpft) alle LED's 
gleichzeitig an und der Takt stoppt automatisch. Q5 kann dafür auf den 
Enableeingang geschaltet werden, oder direkt den Taktgeber reseten. Der 
Taktgeber kann ein NE555 sein.

Es werden immer 2 LED's in Reihe geschaltet. Es sollten Superhelle LED's 
sein (ab 5000mcd aufwärts), damit der Vorwiderstand so groß gewählt 
werden kann, so dass der CD4017 die LED's direkt treiben kann.

Autor: pegel (Gast)
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Wenn es doch Ardu* sein soll, wie wäre diese Kombination?

http://playground.arduino.cc/Learning/TLC5940

Der Schaltplan ist sehr übersichtlich und es wird auch nur ein TLC5940 
für 12 LED benötigt.

https://web.archive.org/web/20150824204120if_/http://tlc5940arduino.googlecode.com/svn/wiki/images/breadboard-arduino-tlc5940.png

Damit braucht ihr nur noch eine Tabelle erstellen, welch LED wann wie 
hell leuchtet.

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Das geht mit 'nem attiny13a, 5 Widerstaenden, 1 Kondensator, 4 weissen 
LEDs und einer 5V Spannungsversorgung.
Ist bloss arg doof zu filmen...
Kratzt das noch wen?

Gruss
WK

Autor: Sebastian R. (lange_leitung)
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Ich würde vorschlagen ihr nehmt einen Arduino oder Raspberry und sucht 
euch einen Kommilitonen der euch die Programmierung macht. Der kann euch 
dann auch gleich ein bisschen erklären wie das geht.

Gruß
Sebastian

Autor: Sebastian R. (lange_leitung)
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Oh, das wäre dann natürlich eher mit Stromanschluss. Dafür aber schnell 
erledigt. Alternativ: StromPi. Weiß nicht, ob´s sowas für den Arduino 
auch gibt.

Autor: svensson (Gast)
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Olli A. schrieb:
Moin,

für das Projekt würde ich einen Arduino NANO verwenden, der ist schön 
klein, läuft mit dem 9V-Block und hat 6 PWM-Ausgänge und läßt sich mit 
einer freien IDE über USB programmieren.

Mit den 6 Kanälen lassen sich zwar nicht alle 12 LEDs einzeln steuern, 
aber immerhin 6 Gruppen.

Wenn sich LEDs mit weniger Strom ansteuern lassen, z.B. 10mA oder 5mA, 
dann wäre das sehr praktisch, weil dann der benötigte Strom vom 
Arduinobord genommen werden kann. (Selbst mit 6x 20mA wird es kurzzeitig 
wohl noch gehen.)
Als externe Bauteile werden dann eigentlich nur noch Widerstände 
benötigt.

Als Programm das genannte LED-Fade als Basis verwenden und leicht 
modifizieren.

Das ist auch ohne Vorkenntnisse bis Ende Januar zu schaffen, sofern bald 
losglegt wird und der µC nicht erst in China bestellt werden muß.
Die Teile gibt es bei C ggf. in der Filiale lagernd oder im 
24h-Express... Dürfte so um die 20 Euro kosten (plus ggf. 5 Euro für das 
USB-Kabel).

Viel Erfolg

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Hmm, sieht so aus, als koennt' man das .mp4 nicht im Browser abspielen. 
Keine Ahnung, was da klemmt, mit'm vlc und MPlayer scheints zumindest 
hinzuhauen.

Raspi/Strompi etc. halt' ich doch fuer ein ganzkleinbisschen zu heftig. 
Alleine die Bootzeiten, um's Licht anzumachen - da muss man schon 
ziemlich theoretischer Informatiker sein, um das gutzufinden.

In dem .zip sind der aeusserst umfangreiche Schaltplan, alle ebenfalls 
aeusserst umfangreichen sourcen incl. Makefile (um daraus die 274 byte 
grosse Firmware zu assemblieren, wer das denn will) und fuer 
Nichtselberassemblierenwoller das .hex file.

Wenn man's unbedingt an 9V haengen will, sollte man noch einen 7805 plus 
die ueblichen Verdaechtigen spendieren, oder einfach gleich auf eine 
4.5V Batterie umsteigen.
Ich glaub' simpler gehts wirklich nicht mehr...

Gruss
WK

Autor: Ach Du grüne Neune (Gast)
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Dergute W. schrieb:
> Kratzt das noch wen?

Auch wenn der TO bereits weggelaufen ist, weil er den relativen 
Arbeitsaufwand gesehen hat, ich finde das Projekt jedenfalls gut.

Dergute W. schrieb:
> sieht so aus, als koennt' man das .mp4 nicht im Browser abspielen.

Doch, ich konnte es abspielen und es kommt dem original Bugattivideo auf 
YouTube ziemlich nahe.  :)  Wenn der TO jetzt noch eine zweite Reihe 
LED's mit Extravorwiderständen spiegelbildlich parallel dazu schaltet, 
dann hat er das Projekt fertig und das sieht dann wirklich richtig gut 
aus.

Autor: svensson (Gast)
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Und nicht einfach das Bugattisystem kopieren - es soll sich doch um eine 
eigenständige Lösung handeln. Einfach das Design kopieren können die 
Chinesen besser. ;-)

Autor: Alex W. (a20q90)
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Olli A. schrieb:
> Wir (mein Kommilitone und ich) studieren Fahrzeugbau

Hi,

wo studiert ihr? Eventuell können ein paar Leute aus der 
Hardwareentwicklung euch helfen?

Autor: Silvano C. (silch12)
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Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Das geht mit 'nem attiny13a, 5 Widerstaenden, 1 Kondensator, 4 weissen
> LEDs und einer 5V Spannungsversorgung.
> Ist bloss arg doof zu filmen...
> Kratzt das noch wen?

Das Video funktioniert bei mir, wenn ich es speichere und dann abspiele.
Dein .hex file hab ich mal ausprobiert, funktioniert so perfekt. Ich 
denke dass sollte dem TO helfen sein Produkt fertigzustellen (wenn es 
ihn denn noch kratzt).

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Merci fuers Feedback. Ja, das Video scheint nur im Browser zu klemmen. 
Vielleicht liegts daran, dasses 15fps hat.

svensson schrieb:
> Und nicht einfach das Bugattisystem kopieren - es soll sich doch um eine
> eigenständige Lösung handeln

Dafuer kann man sich ja in der Tabelle am Ende des .s files austoben. Da 
ist das Blinkmuster drinnen codiert.

Gruss
WK

Autor: Olli A. (dacapo040)
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Hallo Leute!
Vielen Dank für all eure Hilfe!
Wir werden den hier geposteten Schaltplan mit
ein paar Studenten aus der Elektrotechnik ausprobieren und
weiter rumfeilen.
Vielen Dank für all die Antworten!
Beste Grüße

Autor: HyperMario (Gast)
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Das sieht in Hardware meist nicht gut aus weil das menschliche Auge 
Helligkeiten nicht linear wahrnimmt.

Ha mal mit nem TLC..... was gebaut das auch gut aussieht (Platinen hab 
noch) und Software. Bei Bedarf such ich das raus.

Autor: HyperMario (Gast)
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HyperMario schrieb:
> Ha mal mit nem TLC..... was gebaut das auch gut aussieht (Platinen hab
> noch) und Software. Bei Bedarf such ich das raus.

Der Chip macht die optische Anpassung selbst und das ganze ist beliebig 
anreihbar.

Autor: Cyblord -. (cyblord)
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Olli A. schrieb:
> Wir (mein Kommilitone und ich) studieren Fahrzeugbau und müssen dieses
> Semester ein Modell aus Polyurethan Hartschaum im Rahmen des Moduls
> 'Fahrzeugdesign' erstellen.

Da sieht man mal wieder wie sich der Spruch: "every company is a 
software company" bewahrheitet.

Es gibt ja praktisch keine Fachrichtung mehr, die an Software vorbei 
kommt.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Olli A. schrieb:

> Ach ja: 20mA für jede LED

Dann wird das aber schon knapp mit dem 9V-Block. Besser wären
4 Mignon (oder Mikro)-Zellen.

Autor: rbx (Gast)
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Ist ein bisschen Offtopic:
Gab es beim Trabant auch so coole Startup-Lights?
(soll aber keine Werbung sein)

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

rbx schrieb:
> Gab es beim Trabant auch so coole Startup-Lights?

Ich vermute mal: Nicht absichtlich. Aber wenn man ein Trabantmodell mit 
LEDs baut, und es einem arg fad ist, koennte man natuerlich auch auf die 
Idee kommen, die LEDs "wirklichkeitsgetreu" funzeln zu lassen, d.h. das 
Licht geht auch eher langsam an, die Blinker faden auch, statt digital 
ein- und auszuschalten, beim erstenmal blinkts noch langsamer, weil das 
Hitzdrahtblinkrelais noch kalt ist; waehrend die Blinker an sind, werden 
die Ruecklichter deutlich dunkler, beim Warnblinker kann man die Blinker 
kaum mehr erkennen, etc.
Irgendwie kriegt man das Flash vom attiny schon voll mit Schwachsinn ;-)

Gruss
WK

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