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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Große 7-Segment Anzeige


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Autor: Lukas K. (luki98)
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Hallo zusammen :)
ich weiß es gab hier bereits viele Diskussionen zu diesem Thema. Die 
meisten Behandeln jedoch nicht meine Fragen, oder wurden nicht zu Ende 
geführt.
Es geht um eine Zeitmessung mit mehreren Lichtschranken und Tastern und 
einer 6-Stelligen 7-Segment Zeitanzeige.
Es Funktioniert soweit alles, nur ist das Problem, dass die derzeitige 
7-Segment Anzeige (vor allem im Sonnenlicht) sehr Schlecht zu sehen ist.
Das Ziel wäre, dass sie aus einer Entfernung von etwa 70m lesbar ist.

Selbstverständlich wird nach Fertigstellung des Projekts, was 
voraussichtlich im September sein wird, eine Zusammenfassung/ Anleitung 
zum Nachbau + genaue Auflistung der verwendeten Teile Erfolgen.
Wenn der Wunsch besteht kann ich dann ebenso den Plan meiner 
selbstgebauten Lichtschranken veröffentlichen.

Die Bisherige Anzeige besteht aus jeweils 4 roten 5mm LED pro Segment



Mein Plan wäre die Anzeige so ähnlich wie die Bisherige aufzubauen nur 
mit mehr und stärkeren LEDs.
Mir stellen sich nun folgende fragen:
1)  Welchen Abstrahlwinkel sollten die LEDs in etwas besitzen?
2)  Kann man "den Chinesen" bezüglich angaben der Lichtstärke wie z.B. 
5000mcd glauben?
3)  Sind Klare oder diffuse LEDs besser geeignet? Soll eventuell vor den 
LEDs ein farbiges Plexiglas angebracht werden?
4)  In tendiere zur Farbe Rot für die Anzeige. Wären aus Gründen der 
Lesbarkeit andere Farben besser?
5)  Hat jemand bereits ein ähnliches Projekt gemacht und kann konkrete 
LEDs empfehlen?

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Große 7-Segment-Anzeigen baut man heute am Besten mit LED-Stripes WS2812 
oder deren Nachfolgern. Das ist quasi Meterware und man kann es so groß 
bauen, wie man will. Ein leicht matter Diffusor (Plexi) auf schwarzer 
Umgebung sollte genügen. Bei 144 LED/m und wenigstens 20cm langen 
Segmenten, kann man auf eine Abdeckung auch völlig verzichten.

Alternativ einen 42-Zoll LCD-TV (oder größer), schwarzer Hintergrund, 
farbige Anzeige. Wenn es nur Ziffern sind, kann das sogar ein Arduino 
oder ESP8266 mit der VGA-Lib. Die schafft 640 x 480, was für ein paar 
große Ziffern reichen sollte ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Jörg R. (solar77)
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Lukas K. schrieb:
> Mir stellen sich nun folgende fragen:


Vermutlich geht es um die Anwendung im Freien?

> 1)  Welchen Abstrahlwinkel sollten die LEDs in etwas besitzen?

Kommt darauf an ob nur aus den 70 m abgelesen werden muss, oder auch 
z.B. aus 20 m Entfernung, aber von der Seite.

> 2)  Kann man "den Chinesen" bezüglich angaben der Lichtstärke wie z.B.
> 5000mcd glauben?

Keine Ahnung, aber soviele LEDs werden nun auch nicht benötigt.

> 3)  Sind Klare oder diffuse LEDs besser geeignet? Soll eventuell vor den
> LEDs ein farbiges Plexiglas angebracht werden?

Ich würde klare 10mm grün oder blau nehmen, mit Innenreflektor in den 
LEDs, mit Filterscheibe.

> 4)  In tendiere zur Farbe Rot für die Anzeige. Wären aus Gründen der
> Lesbarkeit andere Farben besser?

s.o.

> 5)  Hat jemand bereits ein ähnliches Projekt gemacht und kann konkrete
> LEDs empfehlen?

Leider nein.

: Bearbeitet durch User
Autor: Falk B. (falk)
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Lukas K. schrieb:

> Es Funktioniert soweit alles, nur ist das Problem, dass die derzeitige
> 7-Segment Anzeige (vor allem im Sonnenlicht) sehr Schlecht zu sehen ist.
> Das Ziel wäre, dass sie aus einer Entfernung von etwa 70m lesbar ist.

Dann sollte man passive Anzeigen nehmen, die allseits bekannten 
FlipDots.

> Mein Plan wäre die Anzeige so ähnlich wie die Bisherige aufzubauen nur
> mit mehr und stärkeren LEDs.

Na dann mal viel Spaß beim Ankämpfen gegen 100k Lux ;-)

> Mir stellen sich nun folgende fragen:
> 1)  Welchen Abstrahlwinkel sollten die LEDs in etwas besitzen?

Eher klein, sagen wir um die 30-90°.

> 2)  Kann man "den Chinesen" bezüglich angaben der Lichtstärke wie z.B.
> 5000mcd glauben?

;-)

> 3)  Sind Klare oder diffuse LEDs besser geeignet?

Egal

> Soll eventuell vor den
> LEDs ein farbiges Plexiglas angebracht werden?

Bringt Vorteile

> 4)  In tendiere zur Farbe Rot für die Anzeige. Wären aus Gründen der
> Lesbarkeit andere Farben besser?

Das menschliche Auge hat bei grün seine größte Empfindlichkeit. Bei rot, 
je nach Wellenlänge sind es nur noch 10% oder weniger.

https://de.wikipedia.org/wiki/Photometrisches_Strahlungsäquivalent

> 5)  Hat jemand bereits ein ähnliches Projekt gemacht und kann konkrete
> LEDs empfehlen?

70m sind viel, volles Sonnenlicht auch. Ohne Filter und Dach zur 
Abschattung wirst du da nix reißen.

Beitrag "Re: Leckströme beim TLC5922"

Oder du nimmst gleich passive Klappanzeigen.

Autor: Markus M. (adrock)
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Rot halte ich für sinnvoll, da die Farbe ansonsten in der Umgebung 
relativ selten vorkommt und sich somit gut abhebt.

Den sinnvollen Abstrahlwinkel kannst Du ja selbst errechnen, wenn Du die 
minimale und maximale Entfernung zum Betrachter und den Bereich kennst 
(Höhe und Breite) in dem der Betrachter steht.

Da Du von 70m sprichst und die Anzeige von nahem nicht so gut ablesbar 
sein muss, würde ich folglich möglichst helle rote/orange LEDs mit einem 
kleinen Abstrahlwinkel vor einem dunklen (schwarzen) Hintergrund nehmen.

Teilweise steht bei den LEDs als Applikation ja direkt "Traffic 
Lighting" dabei.

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Autor: Erich (Gast)
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Autor: m.n. (Gast)
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Frank E. schrieb:
> Große 7-Segment-Anzeigen baut man heute am Besten mit LED-Stripes WS2812
> oder deren Nachfolgern.

Und wenn ein Teil ausfällt, ist die ganze Ziffer defekt? Keine gute 
Idee! Besser die Segmente aus Teilsegmenten (LEDs in Reihenschaltung) 
herstellen, die parallelgeschaltet sind.

Ob rot oder weiß, ist nicht so wichtig. Wichtig ist, daß fronseitig eine 
matte, leicht diffuse Scheibe verwendet wird. Alle Teile der 
Abdeckscheibe, die nicht zu einem Segment gehören, müssen matt-schwarz 
abgedeckt sein (Siebdruck von vorne und hinten). Auch das verwendete 
Platinenmaterial muß matt-schwarz ausgeführt sein (schwarze Abtönfarbe 
z.B.). Das gibt den besten Kontrast zwischen den Segmenten.
Je nach erreichter Helligkeit sollte die ganze Anzeige etwas versenkt in 
einem dunklen "Kasten" montiert sein, damit kein direktes Sonnenlicht 
einstrahlen kann.
Auf gute Wärmeabfuhr ist zu achten. Lüftergeräusche dürften wohl nicht 
stören.

70 m ist schon viel. Sieh Dir die Anzeigen von Tankstellen an, um 
herauszufinden, welche Ziffernhöhe zweckmäßig wäre. Ich schätze grob 300 
mm könnten reichen.
Meine letzten Anzeigen waren 200 mm hoch, noch mit Glühbirnen bestückt 
und über 30 Jahre alt ;-)

Autor: tastendrücker (Gast)
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Für welchen Bereich ist die Zeitmessung gedacht? Ich habe das mal vor X 
Jahren gemacht.

Unsere Versuche habe ergeben: Nur die passiven Klappanzeigen machen 
Sinn. Denn: Je heller die Sonne scheint, umso besser sieht man die 
Anzeige ;-)
 Am günstigsten wird es, wenn du die Klappanzeigen-Module separat kaufst 
und die Ansteuerung/Treiberplatienen selbst machst.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Frank E. schrieb:
> Große 7-Segment-Anzeigen baut man heute am Besten mit LED-Stripes WS2812
> oder deren Nachfolgern.

Für Innenräume bei nicht zu hellen Umgebungslicht würde ich zustimmen. 
Wobei dann auch Standard-RGB-Streifen oder sogar einfarbige LED-Bänder 
reichen würden. Für den Außenbereich und die Entfernung von 70m wird es 
schon schwierig.

Eine Frage ist auch wieviel Aufwand betrieben werden darf/soll. Eine 
weitere Frage ist was es kosten darf? Die Frage nach der Qualität von 
Leds aus China wurde ja schon gestellt🤔

: Bearbeitet durch User
Autor: c-hater (Gast)
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m.n. schrieb:

> Wichtig ist, daß fronseitig eine
> matte, leicht diffuse Scheibe verwendet wird. Alle Teile der
> Abdeckscheibe, die nicht zu einem Segment gehören, müssen matt-schwarz
> abgedeckt sein (Siebdruck von vorne und hinten). Auch das verwendete
> Platinenmaterial muß matt-schwarz ausgeführt sein (schwarze Abtönfarbe
> z.B.). Das gibt den besten Kontrast zwischen den Segmenten.

Hmmm. Wenn das so toll ist, warum wird das dann bei den Verkehrsampeln 
gerade nicht so gemacht? Ich meine: die sind immerhin 
sicherheitskritisch, da könnten Menschenleben von abhängen. Und deswegen 
müssen sie einen ziemlich aufwendigen Genehmigungsweg nehmen, bevor sie 
überhaupt zur Verwendung zugelassen werden.

Alle doof, außer du?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Lukas K. schrieb:
> Das Ziel wäre, dass sie aus einer Entfernung von etwa 70m lesbar ist.

Also 30 bis 40 cm hohe Ziffern.
https://www.leserlich.info/kapitel/zeichen/schriftgroesse.php
Das bekommen Tankstellen ganz gut hin, hol dir ein 
Tankstellelpreisschild.

Lukas K. schrieb:
> 1)  Welchen Abstrahlwinkel sollten die LEDs in etwas besitzen?

Aus welchem Blickwinkel muss man sie denn sehen könen ?
Das weisst nur du und hast es uns bisher verschwiegen.

> 2)  Kann man "den Chinesen" bezüglich angaben der Lichtstärke wie z.B.
> 5000mcd glauben?

Das schon, aber 5dc reichen vorne und hinten nicht um gegen Sonnenlicht 
gegenanzukommen.

> 3)  Sind Klare oder diffuse LEDs besser geeignet? Soll eventuell vor den
> LEDs ein farbiges Plexiglas angebracht werden?

Nicht nötig aber Witterungssschutz.

> 4)  In tendiere zur Farbe Rot für die Anzeige. Wären aus Gründen der
> Lesbarkeit andere Farben besser?

Man sagt, bei grün wären die Augenam empfindlichsten. Aber 
Helligkeitsangaben in cd berücksichtigen das bereits.

> 5)  Hat jemand bereits ein ähnliches Projekt gemacht und kann konkrete
> LEDs empfehlen?

Wie gesagt, schau dir mal ein Tankstellenpreisschild an, und überprüfe, 
ob das von Blickwinkel und Sonnenlicht gut genug ist.

Die verwenden VIELE LEDs pro Ziffer,

Frank E. schrieb:
> Große 7-Segment-Anzeigen baut man heute am Besten mit LED-Stripes WS2812

GANZ bestimmt nicht, viel zu wenig Licht.
WS2812 sind auch nutzlos RGB bunt.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Falk B. schrieb:
> Eher klein, sagen wir um die 30-90°.

Klein wäre 1 mrad

Autor: m.n. (Gast)
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c-hater schrieb:
> Hmmm. Wenn das so toll ist, warum wird das dann bei den Verkehrsampeln
> gerade nicht so gemacht?

Verkehrsampel != 7-Segment Anzeige
Gib Dir mal ein bißchen Mühe.

Autor: c-hater (Gast)
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m.n. schrieb:

> Verkehrsampel != 7-Segment Anzeige

Das ist natürlich korrekt. Allerdings: Eine Verkehrsampel hat, genau wie 
die gewünschte Siebensegmentanzeige, genau eine Aufgabe: irgendwas 
Leuchtendes so zu präsentieren, dass es auch gegen die fiese Sonne noch 
anstinken kann. Sprich: dass man möglichst immer erkennen kann, ob's nun 
leuchtet oder nicht.

Und mir scheint dann doch, dass genau diese Eigenschafft durchaus auch 
hinreichend für eine Siebensegment-Anzeige wäre. Denn die Erfassung der 
Symbole gründet nunmal auch allein darauf, dass man erkennt, welche 
Segmente leuchten und welche nicht. Oder gibt's da noch irgendeinen 
geheimen Code, der mir entgangen ist?

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