Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Uhr: Kreissegment-Schaltung - passt oder kann man was verbessern?


von giovanni (Gast)


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Moin zusammen,

ich habe glaube ich schonmal angesprochen, dass ich gerade an einer Uhr 
bastle, die aus Kreissegmenten zusammengesetzt ist.
Für das Kreissegment habe ich jetzt den Schaltplan fertig.

(Der Spannungswandler ist ein fertiges Modul, das "huckepack" auf die 
Platine kommt).
Eigentlich ist es recht einfach gehalten - über zwei Verbindungen wird 
die Spannungsversorgung durchgeschleift und durch die 2,2µF an beiden 
Enden gepuffert. Dann wird das Modul versorgt, das wiederum die drei 
Attinys versorgt.
Jeder Attiny ist für 5 LED zuständig und kümmert sich sowohl um PWM als 
auch um die Darstellung der Zeit auf diesem Segment. Das dazu nötige 
Steuersignal kommt über die eine durchgeschleifte Ader. Je nach Segment 
muss ich natürlich dann die Firmware minimal anpassen.

Läuft das so oder habe ich was vergessen? (Mir ist übrigens klar, dass 
das auch noch günstiger/mit weniger Bauteilen geht, allerdings sind das 
für mich "unkomplizierte" Bauteile und lieber zahle ich ein paar Euro 
mehr und habe dafür einfache Firmware).

Merci und schönen Tag!

von giovanni (Gast)


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Nachtrag.
X Ohm deshalb, weil ich die LEDs herumliegen habe und erst ausmessen 
muss, um den Widerstand festzulegen.

von giovanni (Gast)


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...und noch einer, weil ichs gerade sehe... Pin 2 vom Modul ist mit Pin 
1 von geIN/geOUT verbunden.

von Erich (Gast)


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giovanni schrieb:
> einer Uhr
> bastle, die aus Kreissegmenten zusammengesetzt ist.

Kannst du das mal erklären?
Wie ist der mechanische Aufbau?
Wieviele "Kreissegmente" braucht man insgesamt?
Warum muss das auf mehrere / viele uC verteilt sein?

von Peter D. (peda)


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Ich würde nen fertigen LED-Treiber nehmen, z.B. PCA9626.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ich habe sowas vor Jahren mal aufgebaut, aber mit fertigen LED-Treibern. 
Die haben den Vorteil, eingebaute Konstantstromquellen zu besitzen. 
Angesteuert werden sie mit SPI, einen PWM-Steuereingang haben sie 
ebenfalls.

von G. H. (schufti)


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und ich verwende dafür LED-Pixels ...

von giovanni (Gast)


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Erich schrieb:
> giovanni schrieb:
>> einer Uhr
>> bastle, die aus Kreissegmenten zusammengesetzt ist.
>
> Kannst du das mal erklären?
> Wie ist der mechanische Aufbau?
> Wieviele "Kreissegmente" braucht man insgesamt?
> Warum muss das auf mehrere / viele uC verteilt sein?

Sicher :)
Ein Kreissegment entspricht "einer Stunde" auf einer klassischen 
analogen Wanduhr.
Statt Minutenstrichen gibt es LEDs in drei Reihen nebeneinander. Quasi 
ein Kreis für Sekunden, einer für Minuten und ganz innen für Stunden.
Eine Uhr besteht aus 12 identischen Segmenten und einer Steuerung.

Verteilt sein muss nicht, aber ich finde es für mich persönlich 
einfacher, als mit SPI, Baudraten etc. zu hantieren. Außerdem kosten die 
Attiny24A gerade mal 58 Cent das Stück, sogar bei Reichelt. Mehrere 
Attinys deswegen, weil ich sonst die 200-mA-Marke reiße und zwei 
zusätzliche Attinys schneller und fehlerfreier verlötet sind als ein 
großer µC + haufenweise Widerstände/MOSFETs. Einfacher anzusteuern als 
eine Matrix sowieso.

Ich würde gerne dabei bleiben, auch, weil ich die Teile dafür gesammelt 
bestellen kann und keine Exoten dabei sind. Alternative Lösungen sind 
vielleicht später interessant, zum jetztigen Zeitpunkt aber eher nicht 
:)

LED-Pixel möchte ich nicht verwenden - einmal aus Kostengründen, vor 
allem habe ich aber noch beutelweise diffuse LED in den benötigten 
Farben hier liegen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Meine Uhr ist sehr ähnlich aufgebaut, allerdings habe ich Zweifarb-LEDs 
für die Minuten- und Sekundenstriche benutzt: der Sekundenzeiger läuft 
dann nur im äußeren Teil in einer anderen Farbe um.

Vorteil der LED-Treiber ist, dass man ausreichend LEDs in Reihe schalten 
kann, denn die „Oberspannung“ darf höher als Vcc sein. Für den längeren 
Teil der Zeiger habe ich 5 LEDs in Reihe, das geht nur mit 12 V als 
Versorgung.

Mit nur 5 V an einem ATtiny kannst du doch nur 2 LEDs in Reihe schalten, 
oder? Hast du's mal probiert?

von giovanni (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Mit nur 5 V an einem ATtiny kannst du doch nur 2 LEDs in Reihe schalten,
> oder? Hast du's mal probiert?

Ich schalte keine LED in Reihe, ich möchte jede LED einzeln ansteuern 
können...
Der Zeiger wird nicht dargestellt, sondern nur ein Punkt auf einer 
Kreisbahn, die der Umlaufbahn des jeweiligen Zeigers entspricht ;)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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giovanni schrieb:
> Ich schalte keine LED in Reihe, ich möchte jede LED einzeln ansteuern
> können...

OK, dafür geht das natürlich.

Allerdings würde ich dann mit 3 V Vcc arbeiten (falls du nicht gerade 
blaue LEDs nehmen willst). Bei 5 V verheizt man ansonsten mehr Leistung 
in den Vorwiderständen als in den LEDs selbst.

von Wolfgang (Gast)


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giovanni schrieb:
> Läuft das so oder habe ich was vergessen?

Warum nimmst du nicht für jeweils 3 LEDs einen WS2811 und steuerst alles 
von einem Prozessor aus. Dann sparst du die die einfache, für jedes 
Segment anzupassende Firmware.

von Hans (Gast)


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Warum nimmst du nicht für jeweils 3 LEDs einen WS2811


Was genau hast du an seiner Aussage, dass er noch genug Leds hat und 
diese deswegen nutzen möchte, nicht verstanden??

von Route_66 H. (route_66)


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Hans schrieb:
> Was genau hast du an seiner Aussage, dass er noch genug Leds hat und
> diese deswegen nutzen möchte, nicht verstanden??

Was genau hast du an einem WS2811-Treiber nicht verstanden?

von giovanni (Gast)


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An der Schaltung selbst scheint nichts auszusetzen zu sein, oder? Dann 
würde ich das ganze am Abend mal routen...

von Hunting (Gast)


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Hans schrieb:
> Warum nimmst du nicht für jeweils 3 LEDs einen WS2811
>
> Was genau hast du an seiner Aussage, dass er noch genug Leds hat und
> diese deswegen nutzen möchte, nicht verstanden??

Vielleicht weil Wolfgang sich mit dem Thema Nachhaltigkeit intensiver 
beschäftig hat und das unter diesen Gesichtspunkten die bessere Wahl 
wäre?
Aber auch nur vielleicht;-)

Die neuen WS sind einzeln adressierbar und haben technische 
Möglichkeiten/Features welche sehr für sich sprechen..

von Hunting (Gast)


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und das wäre dann nur 1 ATTINY und eine LED WS xxxx Kette mit 15 LEDS 
welche das volle Spektrum können und und und und und..

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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giovanni schrieb:
> An der Schaltung selbst scheint nichts auszusetzen zu sein, oder?

Was sollte man daran schon viel aussetzen können?

Was ich mir an deiner Stelle nochmal ansehen würde ist, ob dein 
Programmer mit der LED-Last an SCK klarkommt. Die hängt ja auch dann 
dran, wenn er während der Programmierung /RESET runterzieht.  Alternativ 
die 5. LED lieber an den MISO-Pin hängen, der wird (auch während der 
Programmierung) vom Controller getrieben und sollte allemal trotz der 
LED ausreichend Treiberleistung haben, dass der Programmer noch saubere 
MISO-Signale sieht.

Die Verschaltung deiner Eingangssignale leuchtet mir gerade nicht ganz 
ein, aber du hast da sicher einen Plan. :-)

von giovanni (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Die Verschaltung deiner Eingangssignale leuchtet mir gerade nicht ganz
> ein, aber du hast da sicher einen Plan. :-)

Das wird verständlicher, wenn es dazu ein LP-Layout gibt.

Jörg W. schrieb:
> Was ich mir an deiner Stelle nochmal ansehen würde ist, ob dein
> Programmer mit der LED-Last an SCK klarkommt.

Und das ist ein Punkt, der mir nicht aufgefallen wäre. Bisher habe ich 
hauptsächlich auf Steckbrettern gebastelt, da hing schon mal eine LED an 
einem der ISP-Ports, aber ich hab nie sonderlich drauf geachtet.

Danke! Ich werde die LED einfach umhängen... ist ja kein Akt und ändert 
auch am geplanten Layout so gut wie nichts.

Hunting schrieb:
> und das wäre dann nur 1 ATTINY und eine LED WS xxxx Kette mit 15 LEDS
> welche das volle Spektrum können und und und und und..

und vor allem ein Kauf von neuen LEDs, während sich die 5mm-LEDs im 
Keller langweilen. Dazu komplexere Programmierung etc.
Ich kenne diese Neopixel schon, aber ich möchte für dieses Projekt 
diffuse 5mm-LEDs verwenden. Die habe ich da und diffuse LEDs blenden 
weniger.

von Route_66 H. (route_66)


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giovanni schrieb:
> und vor allem ein Kauf von neuen LEDs, während sich die 5mm-LEDs im
> Keller langweilen.

Das ist bei einem WS8211 nicht nötig, Er ist nur ein Treiber für externe 
LEDs.

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