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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 64x16 LED Matrix Treiber IC


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Autor: Joh R. (joh525)
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Schönen Sonntag allerseits,

ich bräuchte mal kurz euren Rat bei einem Projekt:
ich möchte eine 64x16 Led Matrix bauen, die ich mit einem Arduino 
steuern möchte. Sie wird aus 16 roten 8x8 Matrix modulen bestehen, 8 
nebeneinander und 2 Reihen untereinander. Die 64 Spalten kommen jeweils 
über einen 100 ohm Widerstand an 74HC595 Schieberegister und die 16 
Reihen sollen auch über 2 solcher Schieberegister gesteuert werden.
Das Problem ist nun, wenn alle LEDs einer Reihe an sind, fließt ja ein 
Strom von fast 2A über die Reihe ab. (hab mal mit ca 30mA pro LED 
gerechnet, x64 sind 1,92A) Eigentlich wollte ich ursprünglich ULN2803 
zwischen die Reihen und die Schieberegister dafür schalten, jedoch 
halten die ja auch nur 500mA aus.
Gibt es noch sowas wie den ULN2803 das 2A aushält? Oder wäre es besser 
das mit 16 Mosfets zu lösen? Leider würde das recht viel platz brauchen, 
weshalb ich lieber was integriertes hätte

danke schonmal
LG

Autor: Georg (Gast)
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Joh R. schrieb:
> Oder wäre es besser
> das mit 16 Mosfets zu lösen?

Du wirst wohl MOSFETs brauchen, auch wenn ich 30 mA ziemlich viel finde. 
Da braucht man wohl eine Sonnenbrille zum Ablesen.

Bei Motortreibern findest du sicher was für 2 A, aber meistens nur 2 pro 
Gehäuse, das ist nicht viel besser als diskret.

Georg

Autor: Peter D. (peda)
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Ich würde je 8*8 Matrix einen MAX7219 nehmen.
Die 16 Stück kann man dann kaskadieren.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Joh R. schrieb:
> hab mal mit ca 30mA pro LED gerechnet

d.h  im Durchschnitt sind die LED so hell wie bei 1.875mA Dauerstrom, 
also 1/6 so hell wie im Datenblatt der 8x8 Anzeige (10mA) beworben.

1. 16 Reihen ist ungünstig, nimm 8 Reihen und 80mA

2. Ein 74HC595 schafft keine 30mA, schon gar nicht aus allen 8 Ausgängen 
zugleich. Nimm TLC5916, der spart gleich die Vorwiderstände, oder 
CAT4016 oder ähnliche, und schafft die 80mA.

3. Eine Zeile muss bei nur 8 Reihen also 128 LEDs versorgen, mit 80 
statt 30mA, macht 10.24A. Das ist gleichzeitig der Gesamtstromverbrauch 
der Anzeige, du brauchst also ein ausreichendes Netzteil.

4. 10.25A schaltet man mit P-Kanal LogicLevel MOSFETs wie MTP50P03 oder 
IRF6201. Bleibt man bei 30mA pro LED aber 128 Spalten reicht ein 4A 
Netzteil und Si2369DS.

Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1

Autor: Peter D. (peda)
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Michael B. schrieb:
> macht 10.24A. Das ist gleichzeitig der Gesamtstromverbrauch
> der Anzeige, du brauchst also ein ausreichendes Netzteil.

Man sollte auch ins Datenblatt der Matrix schauen. In der Regel ist es 
nicht zulässig bei Maximalstrom alle LEDs leuchten zu lassen, die Matrix 
überhitzt dann.

Autor: Dergute W. (derguteweka)
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Moin,

Bei solchen Groessen koennt' man auch auf die ganz verwegene Idee 
kommen, ob's da wirklich noch LED-Matrizen sein muessen, oder ob da 
nicht schon ein Farbdisplay die simplere Loesung waere. Man kann ja dann 
viel rote Punkte drauf darstellen, wenn man die LED-Optik haben will.


Gruss
WK

Autor: Jörg R. (solar77)
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Vorschlag 1: TPIC6B595 als Kathodentreiber, P-Mosfet als Anodentreiber.
Vorschlag 2: HT16K33, einer steuert 128 Leds an.

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Autor: MaWin (Gast)
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Peter D. schrieb:
> Man sollte auch ins Datenblatt der Matrix schauen. In der Regel ist es
> nicht zulässig bei Maximalstrom alle LEDs leuchten zu lassen, die Matrix
> überhitzt dann

FuD. Die Matrix kann gar nicht die oft angegebenen 25 oder 30mA 
Dauerstrom pro LED weil der zulässige Spitzenstrom nicht hoch genug ist, 
oft 100 oder 140mA und man ja 1:8 Multiplex machen muss.

Daher nannte ich auch 10mA.

Die 64 x 10mA bei 2.1V = 1.35W schafft das Epoxy-Gehäuse locker weg.

Autor: Harry L. (mysth)
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Autor: Joh R. (joh525)
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also ursprünglich dachte ich dass die Max7219 chips sauteuer sind, hab 
da immer so Angebote für 5-10€ pro chip gefunden... was ziemlich teuer 
geworden wär wenn ich 16 Stück brauch
hab dann nochmal etwas gesucht nachdem das ja wohl nicht so einfach mit 
den registern wird wie ich gedacht hab und hab auch so china angebote 
gefunden wo es die chips für 50ct pro Stück gibt, also werd ich das wohl 
mit den max chips lösen

Autor: Thomas S. (thomas_s72)
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Die Teile gibt es auch schon mit Platine und 8x8 LEDs (3mm) für einen 
Euro beim Chinamann.
Da ist schon alles drauf, nur noch kaskadieren.

Autor: MaWin (Gast)
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Joh R. schrieb:
> hab auch so china angebote gefunden wo es die chips für 50ct pro Stück gib

Klar, sind halt keine MAXim-ICs, sondern umgestempelte China-Treiber.

Der MAX ist teuer weil die 8 Hochstrom-Treiber-Transistoren und 8 
immer-noch-viel-Strom Transistoren darin recht viel Chipfläche brauchen.

Beitrag "MAX7219 - China-Ware -> Probleme -> Fake?"

https://www.circuitsonline.net/forum/view/85013/7

Autor: Maxim B. (max182)
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Joh R. schrieb:
> Die 64 Spalten kommen jeweils
> über einen 100 ohm Widerstand an 74HC595 Schieberegister und die 16
> Reihen sollen auch über 2 solcher Schieberegister gesteuert werden.
> Das Problem ist nun, wenn alle LEDs einer Reihe an sind, fließt ja ein
> Strom von fast 2A über die Reihe ab. (hab mal mit ca 30mA pro LED
> gerechnet, x64 sind 1,92A)

Hallo,
das ist nicht so günstig für LED. Besser 128 Spalten und 8 Reihen. So 
bekommen die LEDs mehr Strom, ohne Grenzwert von Spitzenstrom zu 
übersteigen.

Die Treiber... Statt HC595 passen besser hier TPIC6C595. Und für 
Anoden-Reihen könntest du HC595 zusammen mit 2 HC138 und 16 P-MOSFET 
nehmen, die mit SOT-23 schon recht wenig Platz brauchen, aber immer noch 
leicht zu löten. Z.B. solche wie IRLML2244.

MaWin schrieb:
> Joh R. schrieb:
>> hab auch so china angebote gefunden wo es die chips für 50ct pro Stück gib
>
> Klar, sind halt keine MAXim-ICs, sondern umgestempelte China-Treiber.

Ich habe nun zwei solchen chinesischen MAX7219 in SO in Einsatz. Die 
arbeiten genau wie in Datenblatt geschrieben. Und die sind wirklich 
nicht teuer, ich habe für 20 € gleich 50 Stück gekauft. Die sind sehr 
bequem: 2 bytes per SPI geschrieben und vergessen. Keine ISR jede ein 
paar ms notwendig. Die sind auch leicht in eine Serie zu schalten, dabei 
kann man (dank Adresse 0x00, die passiv wirkt) alle IC einzeln 
adressieren, wenn's notwendig.

Leider ist Strom von MAX7219 für eine große Anzeige zu gering. Dafür hat 
man aber MOSFET erfunden - da alle Ausgänge push-pull sind und 
Strombegrenzung haben, geht das ohne zusätzlchen Widerstand zwischen IC 
und MOSFET.

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Autor: Joh R. (joh525)
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ja die max7219 sinds nun geworden, die vereinfachen die Sache doch 
gewaltig
wird nur noch einige Zeit dauern bis die bei mir ankommen werden :D

Groß

Maxim B. schrieb:
> Leider ist Strom von MAX7219 für eine große Anzeige zu gering. Dafür hat
> man aber MOSFET erfunden - da alle Ausgänge push-pull sind und
> Strombegrenzung haben, geht das ohne zusätzlchen Widerstand zwischen IC
> und MOSFET.

sind damit große 8x8 Module gemeint bei denen die einzelnen LEDs schon 
viel Strom brauchen? Weil ich hab nur so 38x38mm Teile die auch auf den 
ganzen fertigen Boards drauf sind, die Bezeichnung die draufsteht ist 
1588BS

Widerstände benötige ich ja zwischen dem IC und der Matrix nicht mehr, 
zumindest laut den Schaltplänen wie diesem hier: 
https://majicdesigns.github.io/MD_MAX72XX/Circuit_Schematic.jpg
dort sind ja auch noch 2 Kondensatoren verbaut, müssen die an jeden Max 
chip, oder reichen da 2 für alle 16 chips?

Autor: Maxim B. (max182)
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Joh R. schrieb:
> sind damit große 8x8 Module gemeint bei denen die einzelnen LEDs schon
> viel Strom brauchen?

Ja. Es gibt schöne Metrix mit 5 mm Schritt. 60 mm Modul. Dafür ist 
MAX7219 leider etwas zu schwach. Aber manchmal auch für andere Dinge. So 
habe ich Baranzeige DC-7G3HWA von Kingbright versucht. Auch zu schwach, 
besonders für die roten Segmente.

Joh R. schrieb:
> dort sind ja auch noch 2 Kondensatoren verbaut, müssen die an jeden Max
> chip, oder reichen da 2 für alle 16 chips?

Je weniger, um so mehr Wahrscheinlichkeit für Störungen. 2 cent pro 
Stück - ist das wirklich notwendig zu sparen? Statt Elko lieber Keramik. 
Die sind kleiner und besser.

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Autor: Joh R. (joh525)
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Maxim B. schrieb:
> ist das wirklich notwendig zu sparen?

ne es ging mir nur darum dass ich die Kondensatoren sicher 1x zuhause 
hab, aber nicht 16x, und das muss ich dann dementsprechend auf meine 
Bestellliste setzen wenn man die öfter braucht

Autor: Maxim B. (max182)
Datum:

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Joh R. schrieb:
> ne es ging mir nur darum dass ich die Kondensatoren sicher 1x zuhause
> hab, aber nicht 16x

Ich kaufe sie immer mindestens je 100. So kosten die deutlich weniger, 
und solche Sachen kann man immer im Haushalt gut gebrauchen. Und schon 
0805 und 0603 100n braucht man täglich. 2 € für 100, für das Geld kann 
man nicht einmal PKW waschen...

: Bearbeitet durch User

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