Hallo ihr Lieben, ich halte mich so kurz wie möglich. Aktuell entwerfe ich eine Platine für ein Lenkrad (Simracing). Die Platine wird über USB 2.0 versorgt. Somit stehen maximal 0,5A zur Verfügung. Das Lenkrad wird 12 bis 14 SMD-Drucktaster haben. Von denen soll im Idealfall jeder eine eigene RGB LED (SMD) haben, damit sich jeder Druckknopf farblich verändern lässt und einzeln ansteuerbar ist. Ich nutze transparente Kappen. Ich werde sehr wahrscheinlich einen STM32F103C8T6 nutzen. Ich habe mich schlau gemacht und verschiedene digitale LEDs (APA102C, WS2812-B, WS2813-B,...) herausgesucht. Jedoch ziehen alle soweit ich das feststellen kann relativ viel Strom unter Volllast (circa 0,06A). Zwölf oder gar vierzehn RGB LEDs wird der USB 2.0 also sehr wahrscheinlich nicht versorgen können. Nur zu meinen Fragen: Kennt ihr RGB LEDs, die kaskadierbar und einzeln steuerbar sind welche nicht so viel Strom benötigen? (Erfahrungen mit WS2813-C/D?) Da ich den Fahrer nicht blenden möchte, würden die LEDs wahrscheinlich sowieso auf halber Stärke oder weniger laufen. Wie viel Stromeinsparung kann ich damit erwarten? Kann ich so vielleicht doch 12 WS2813-B nutzen? Wie funktioniert das bei einer dieser RGB "Gamer" Tastaturen? Die haben doch jede Menge RGB LEDs und werden auch über USB betrieben. Ich möchte sehr ungern ein zusätzliches Netzteil anschließen. Viele Grüße Stephan P.S.: Mache das erst seit einer Woche. Bitte seid gnädig. :D
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Wenn man die WS2812 nicht gerade auf volle Helligkeit stellt ist das kein Problem. Volllast ist ja wie du ja schon bemerkt hast gar nicht dein Anwendungsfall. Aufpassen würde ich da aber ggf. mit dem Startzustand beim Einschalten. Einige Varianten sind da auf voller Helligkeit weiß, andere bleiben aus. Stephan K. schrieb: > Wie funktioniert das bei einer dieser RGB "Gamer" Tastaturen? Die haben > doch jede Menge RGB LEDs und werden auch über USB betrieben. Die haben einfach kleinere LEDs die deutlich weniger Strom haben wollen. Mit den WS2812 könnte man mit der gleichen Anzahl schon einen ganzen Raum beleuchten, eine Tastatur braucht das eher nicht. Teils kommen die dann aber trotzdem über die 500mA. Da gibt es dann zwei Varianten (gerne auch als Kombination für maximale Kompatibilität): - Einen zweiten USB Stecker dranhängen und die Last auf 2 Ports verteilen -> 1000mA insgesamt - USB 3.0 aushandeln und 900mA über einen Port ziehen.
Ntldr -. schrieb: > - Einen zweiten USB Stecker dranhängen und die Last auf 2 Ports > verteilen -> 1000mA insgesamt Gut daß der Pfusch durch USB3 ausstirbt. USB2 liefert ohne Anmeldung 100mA, man verläß sich also bei mindestens einem Anschluß darauf, daß er immer 500mA liefert. Außerdem bringt die Paralleschaltung der beiden Spannungsleitungen jedes Strommanagement einer vernünftigen USB-Implementierung zum Verzweifeln.
Stephan K. schrieb: > Wie funktioniert das bei einer dieser RGB "Gamer" Tastaturen? Die haben > doch jede Menge RGB LEDs und werden auch über USB betrieben. Ich kann da nur von meiner uralten G11 berichten: Die hatte neben der blauen Beleuchtung noch zwei USB-Anschlüsse, und wenn ich da meinen USB-Stick angestöpselt habe kam die Meldung, daß ein USB-Gerät zuviel Strom zog und daher abgeschaltet wurde. Stephan K. schrieb: P.S.: Mache das erst seit einer Woche. Bitte seid gnädig. :D Eine Idee zur Realisierung: Dimm die LEDs per Pulsweitenmodulation, am Besten an der gemeinsamen Kathode/Anode. Den Leistungsbedarf kannst du dann einfach mit dem Pulsbreitenverhältnis skalieren. Dann vernünftig filtern. (Baue einen LC-Tiefpass, lege dessen Resonanzfrequenz auf ca. der zehnfachen Schaltfrequenz aus und statte diesen mit Eingangskondensatoren aus, die bei den vorgesehenen Spannungen und Strömen mindestens soviel Energie enthalten wie die Drossel.) Du kannst den Filter auch kleiner auslegen, wenn du die LEDs nicht alle gleichzeitig schaltest. Sondern z.B. die LEDs in zwei Gruppen aufteilst, beide jeweils mit einem Pulsbreitenverhältnis von 50%, aber gegenläufig: Wenn die eine Gruppe aus ist, leuchtet jeweils die andere. Die effektive Stromaufnahme ist dabei genauso groß wie wenn du alle LEDs mit der gleichen Pulsbreite gleichzeitig schaltest, der Wechselanteil am Eingang deiner Schaltung wäre jedoch praktisch deutlich geringer (rein theoretisch sogar null). Nimm für die PWM keinen Mikrocontroller oder so...das wird unnötig kompliziert und ist mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Ein einfacher Oszillator, ein oder zwei Logikbausteine und zwei FETs reichen dafür.
Vielen Dank für die Antworten! Horst schrieb: > USB2 liefert ohne Anmeldung 100mA, man verläß sich also bei mindestens > einem Anschluß darauf, daß er immer 500mA liefert. Bedeutet es das das Betriebssystem die Anmeldung akzeptieren muss und dann die 500mA freigibt? Wie stelle ich sicher das das passiert? Ntldr -. schrieb: > Aufpassen würde ich da aber ggf. mit dem > Startzustand beim Einschalten. Regelt das nicht mein Code? Wühlhase schrieb: > Eine Idee zur Realisierung: Vielen Dank für die Idee. Wenn ich es richtig verstanden habe, wäre immer nur eine der LED-Gruppen an. Das würde so schnell passieren, dass der Nutzer es gar nicht mitbekommt, richtig? Klingt super interessant. Ich habe mit meiner begrenzten Erfahrung nur keinen Plan wie ich das umsetzen soll. Kennst du vielleicht ein Beispielprojekt bei dem ich mir Inspiration holen kann? Werde die gesamten Fachbegriffe und Vorschläge gleich mal googlen. Mal sehen was ich allein hinbekomme. :D
Stephan K. schrieb: > Bedeutet es das das Betriebssystem die Anmeldung akzeptieren muss und > dann die 500mA freigibt? Ja. Stephan K. schrieb: > Wie stelle ich sicher das das passiert? Der den USB ansteuernde Mikrocontroller muss das entsprechend implementieren, also vermutlich dein STM32F103C8T6. Im Konfigurations-Deskriptor stellst du den gewünschten Strom ein. Wenn der PC mit SET_CONFIGURATION mit wValue = 1 die Konfiguration aktiviert, ist der Strom freigegeben. Wenn er die Konfiguration mit wValue = 0 wieder abschaltet, musst du die LEDs wieder abschalten. So wie hier: https://github.com/Erlkoenig90/f1usb/blob/usbpower/src/usb.cc#L539 https://www.mikrocontroller.net/articles/USB-Tutorial_mit_STM32#Stromversorgung_per_USB
Stephan K. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> Eine Idee zur Realisierung: > > Vielen Dank für die Idee. Wenn ich es richtig verstanden habe, wäre > immer nur eine der LED-Gruppen an. Das würde so schnell passieren, dass > der Nutzer es gar nicht mitbekommt, richtig? > Klingt super interessant. Ich habe mit meiner begrenzten Erfahrung nur > keinen Plan wie ich das umsetzen soll. Kennst du vielleicht ein > Beispielprojekt bei dem ich mir Inspiration holen kann? > Werde die gesamten Fachbegriffe und Vorschläge gleich mal googlen. Mal > sehen was ich allein hinbekomme. :D Genau...das Auge ist so träge, daß es das Geflacker nicht mehr als Geflacker wahrnimmt. Ich habe gerade gelesen, du hast ja doch einen Mikrocontroller dabei-wenn der schonmal da ist, dann nimm doch lieber den. Wie du das machen sollst...naja...einfach die LEDs ein- und ausschalten. Timer sind da sehr hilfreich.
Stephan K. schrieb: > Ntldr -. schrieb: >> Aufpassen würde ich da aber ggf. mit dem >> Startzustand beim Einschalten. > > Regelt das nicht mein Code? Ich spreche ja gerade von dem Zustand zwischen reinstecken des USBs und anlaufen des µCs. Da läuft noch kein Code.
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