Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zeit gesteuerte LEDs mit variabler Dauer


von Paddy Z. (paddz123)


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Hallo guten Tag,

Ich habe vor eine kleine LED Steuerung selber zu bauen, bis jetzt habe 
ich das ganze mit einem Arduino gemacht, dieser ist jedoch viel zu groß 
und ich würde es gerne so klein wie möglich bauen.

Also nun mein Problem, ich habe 3 verschiedene Taster. Jeder Taster soll 
je eine kleine Reihe LEDs (5-10 ca.) anschalten, die dann Zeitgesteuert 
wieder aus gehen. Dabei soll die Zeitspanne beispielsweise über ein 
Potentiometer von 1 bis ca 120 Sekunden verstellbar sein. Zusätzlich 
soll zu jedem der 3 Lichtsignale auch ein einheitliches akustisches 
Signal ausgelöst werden, einer kleiner Pieper zum Beispiel. Versorgt 
werden soll das ganze über einen 12V Akku. Die 12V würde ich wegen der 
LEDs nehmen, damit immer 3 in Reihe geschaltet werden Können, um Akku zu 
sparen. Oder wäre es sinnvoller das Ganze einfach mit einem 18650 Akku 
zu betreiben und die einzelnen LED parallel zu schalten?

Ich konnte zwar den Arduino programmieren und das ganze hat auch gut 
funktioniert, ist ja aber auch im Vergleich zu einem Eigenbau nicht sehr 
schwer.

Ich scheitere schon an der Auswahl der Bauteile, brauche ich einen 
programmierbaren Mikroprozessor oder funktioniert auch eine reine 
Hardwarelösung mit Timer IC, was von beidem wäre kleiner. Welche 
Transistoren zum schalten meiner LEDs und wie baue ich die Schaltung 
auf.

Mich interessiert das Thema Elektronik sehr und versuche natürlich auch 
selbstständig mir diese Dinge zu erarbeiten, jedoch bin ich bei der 
Gesamtheit der Bauteilvariationen und Gestaltungsmöglichkeiten ohne 
Erfahrung einfach aufgeschmissen.

ich würde mich freuen, wenn ich hier etwas Hilfe bekommen könnte.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Mono-Flop mit dem NE555 vielleicht als Idee und ein bisschen Einstieg in 
Schaltungsentwicklung.

Der Verträgt auch 12V und müsste in Reihenschaltung auch die LEDs direkt 
treiben können.

Soll der Pieper dann auch 2 Minuten lang piepsen?

: Bearbeitet durch User
von Paddy Z. (paddz123)


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Hallo Sebastian,

ja den habe ich auch schon gesehen, kann dieser denn 3 verschiedene 
Taster abfragen und 3 verschiedene LED schalten? Ich hatte immer nur 
Beispiele mit einer LED gefunden. Und für jeden Weg einen eigenen ic 
wäre doch recht ineffizient für den Stromverbrauch?

Oh ja der Pieper soll natürlich nur kurz auslösen und dann ausgehen, 
danke für den Hinweis.

Würde er auch 3 mal 3 LEDs in Reihe schaffen? Das wäre ja dann ein Strom 
von ca 1A?

mfg

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Paddy Z. schrieb:
> ja den habe ich auch schon gesehen, kann dieser denn 3 verschiedene
> Taster abfragen

Nein, du brauchst 3 identische Schaltungen mit je einem NE555er.

Hier wird beschrieben, wie das Teil funktioniert:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310121.htm

von Teo D. (teoderix)


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Paddy Z. schrieb:
> Oh ja der Pieper soll natürlich nur kurz auslösen und dann ausgehen,
> danke für den Hinweis.

Dafür würden sich zwei weitere 555er (o. einen 556 der hat 2 555 intus). 
Einer für die Buzzer-Frequenz, einer für die Dauer. Oder einen Buzzer 
der keine Ansteuerung (intern) benötigt, dann reicht hier natürlich ein 
555er.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Paddy Z. schrieb:
> Die 12V würde ich wegen der
> LEDs nehmen, damit immer 3 in Reihe geschaltet werden Können, um Akku zu
> sparen. Oder wäre es sinnvoller das Ganze einfach mit einem 18650 Akku
> zu betreiben

Ein 12V Akku ist jedenfalls nicht klein.

Paddy Z. schrieb:
> so klein wie möglich bauen.

LED brauchen Strom, das ist halt immer blöd wenn es klein werden soll. 
Wenn es aber nur 1 mal 120 Sekunden leuchten soll, tut es vielleicht 
eine kleine Knopfzelle.

von Jemand (Gast)


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Hallo

"...bis jetzt habe ich das ganze mit einem Arduino gemacht, dieser ist 
jedoch viel zu groß und ich würde es gerne so klein wie möglich bauen."


Dass passt leider mit mehreren 555 oder auch mehreren anderen ICs nicht 
zusammen.

Aber es gibt für wenig Geld Arduino Mini und Nano Clones (wobei Clones 
das wichtige ist wenn du nicht den Keller voller Geld hast) - der Nano 
hat sogar den USB Chip dabei (und ist mechanisch etwas größer als der 
Mini - mit der Anwendung der Dekadenbezeichnungen hat Aduino halt so 
seine Probleme...).

Viel kleiner geht es nicht wenn du die Platinen nicht selber entwirfst 
und dich mit SMD löten auseinandersetzt.

Oder du vergisst Arduino und verwendest wirklich kleine AVRs - dann ist 
allerdings auch C oder noch besser Assembler notwendig und auch ein 
anderer Programmer.
Somit also wohl eher ein theoretische Lösung weil wenn es nur darum geht 
eine Lösung für dein Problem zu finden ist der Aufwand viel zu hoch.

Jemand

von Paddy Z. (paddz123)


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Hallo Leute,

MaWin schrieb:
> Ein 12V Akku ist jedenfalls nicht klein.

Das stimmt natürlich. Ich hatte bei den 12 V nur an die Versorgung der 
LEDs gedacht.

MaWin schrieb:
> LED brauchen Strom, das ist halt immer blöd wenn es klein werden soll.
> Wenn es aber nur 1 mal 120 Sekunden leuchten soll, tut es vielleicht
> eine kleine Knopfzelle.

Sollte schon einige Zyklen mehr halten. Natürlich ist ein Akku schneller 
leer, umso länger die LEDs leuchten sollen.

Jemand schrieb:
> Dass passt leider mit mehreren 555 oder auch mehreren anderen ICs nicht
> zusammen.

Ich glaube als Unerfahrener habe ich mich da falsch ausgedrückt und 
meine Vorstellung von klein unterscheidet sich von jemandem mit 
Erfahrung.

Also wenn ich einen 18650 Akku also Stromversorgung nehme oder auch 4 
AAA Batterien, dann muss die Steuerung natürlich nicht winzig sein. So 7 
x 4 cm vielleicht? Das wäre doch eine ausreichende Größe für 3 NE555? 
Oder wäre ein Mikroprozessor eine bessere Lösung?

Einfach einen Arduino Nano zu nehmen fand ich zu langweilig, ich möchte 
ja auch etwas dabei lernen und machen =D

Mit Hilfe habe ich mal einen ATTiny13 programmiert.

SMD löten ist kein Problem.


Als Anfänger stelle ich natürlich auch doofe Fragen, hier soll sich 
keiner auf den Schlips getreten fühlen =D

von Teo D. (teoderix)


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Paddy Z. schrieb:
> So 7
> x 4 cm vielleicht? Das wäre doch eine ausreichende Größe für 3 NE555?
> Oder wäre ein Mikroprozessor eine bessere Lösung?

Nach meinem Plan brachst du fünf 555er. Nun siehe dir mal den NE556er 
an, darin sind ZWEI 555er enthalten. Das spart noch was an Platz.
Auf Lochraster bekommt man als selber Macher auch erstaunliche 
Packungsdichten hin. Also 4x7cm sollte ausreichend sein.

von Paddy Z. (paddz123)


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Teo D. schrieb:
> Nach meinem Plan brachst du fünf 555er.

JA stimmt hatte ich vergessen.

Wenn ich den Buzzer ja aber eh nur während des schaltens haben möchte, 
reicht es nicht den Buzzer an Plus anzuschließen und zwischen GRND und 
Buzzer den Schalter zu machen.
Dann würde der Schalter gegen GRND schalten und so kurz den Buzzer 
betätigen und das Eingangssignal für einen der dann 3 NE555 geben? Dann 
würde man sich den Aufbau 2 mal sparen.

danke schon mal

von Teo D. (teoderix)


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Buzzer != Buzzer
Es gibt welche (die meisten) die musst du mit Ihrer nom. Frequenz 
ansteuern und es gibt welche die einfach nur Betriebsspannung brauchen. 
Bei letzteren brauchts dann halt nur noch ein Monoflop für die Dauer. 
Also insgesamt 4, bzw 2 556er.

Nur bin ich mir nicht 100% sicher, das mein Plan auch deiner ist 
(Funktion)?!

von Falk B. (falk)


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Paddy Z. schrieb:
> lso wenn ich einen 18650 Akku also Stromversorgung nehme oder auch 4
> AAA Batterien, dann muss die Steuerung natürlich nicht winzig sein. So 7
> x 4 cm vielleicht? Das wäre doch eine ausreichende Größe für 3 NE555?
> Oder wäre ein Mikroprozessor eine bessere Lösung?

Um Größenordnungen. Deutlich kleiner, flexibler, leistungsfähiger!

> Einfach einen Arduino Nano zu nehmen fand ich zu langweilig, ich möchte
> ja auch etwas dabei lernen und machen =D

Naja.

> Mit Hilfe habe ich mal einen ATTiny13 programmiert.

Dann nimm den, oder einen ATmega328, das ist der gleiche wie auf dem 
Arduino Uno/Nano/Micro.

> SMD löten ist kein Problem.

Muss man bei so viel Platz nicht mal, kann man alles in old School DIL 
Gehäusen aufbauen.

Zähl die nötigen IOs zusammen und wähle den passenden Controller aus. Es 
gibt auch ATtiny24/44/84 die haben nur 14 Pins, das sollte hier reichen.

Dein 12V Akku und die Reihenschaltung der LEDs ist schon OK. Dazu ein 
strompsparender Linearregler ala LP2950 für den AVR und gut. Das wird ja 
kein Superprojekt sondern eher was für Anfänger.

von Paddy Z. (paddz123)


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Falk B. schrieb:
> Das wird ja
> kein Superprojekt sondern eher was für Anfänger.

Das bin ich ja nunmal auch und auch damit werde ich schon einige 
Probleme haben und wieder Ratlos dastehen denke ich =D

Wenn an viel Erfahrung mit etwas hat kann man sich oft nicht glauben, 
womit man Probleme haben könnte  =D

Ich denke ich werde beides mal versuchen und dann mal schauen, was mit 
besser passt.

Wenn ich einen ATTiny nehme, dann müsste ich doch mit diesem auch erst 
wieder Transistoren schalten, die dann den Strom für meine LEDs 
schalten. Mir dafür eine Schaltung zu überlegen und Bauteile auszuwählen 
wird vermutlich dann wieder ein Problem =D

aber bis hierhin erstmal danke

von Falk B. (falk)


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Paddy Z. schrieb:

> Wenn ich einen ATTiny nehme, dann müsste ich doch mit diesem auch erst
> wieder Transistoren schalten, die dann den Strom für meine LEDs
> schalten.

Ja.

> Mir dafür eine Schaltung zu überlegen und Bauteile auszuwählen
> wird vermutlich dann wieder ein Problem =D

Mein Gott, das ist jetzt WIRKLICH schwer. Nimm 3x BC337 mit je 1k 
Basiswiderstand und klemm die direkt an den Controller, gut ist.

von Teo D. (teoderix)


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Paddy Z. schrieb:
> Wenn ich einen ATTiny nehme, dann müsste ich doch mit diesem auch erst
> wieder Transistoren schalten, die dann den Strom für meine LEDs
> schalten. Mir dafür eine Schaltung zu überlegen und Bauteile auszuwählen
> wird vermutlich dann wieder ein Problem =D

Such mal hier in den Artikeln, da wird sowas Erklärt UND gezeigt, 
berechnet... Auch wie man Werte mittels Poti o. Drehgeber in den µC 
bekommt etc.
Das komplizierteste daran wird wohl die Bedienung der IDE sein....

https://www.mikrocontroller.net/articles/Hauptseite

: Bearbeitet durch User
von Paddy Z. (paddz123)


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vielen Dank

von Bernd (Gast)


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Nur noch mal zum Verständnis: Du hast 3 Taster. Zu jedem Taster gehört 
eine LED-Reihe, bestehend aus 5 bis 10 LED, also 15, 18, 21, 24, 27 oder 
30 LED's (ich nehme an, die Reihen sollen gleich lang sein). Wenn du 
einen Taster betätigst, soll für die Dauer der Tastenbetätigung ein 
Piepser ertönen und die dazugehörige LED-Reihe aufleuchten. Diese gehen 
anschließend der Reihe nach wieder aus, die letzte verlischt nach 1 
Sekunde bis 2 Minuten. Die Geschwindigkeit der Erlöschens wird über ein 
Poti eingestellt, das Poti bestimmt die Geschwindigkeit aller 3 Reihen. 
Es ist auch möglich das eine Reihe gestartet wird, während eine andere 
Reihe noch nicht vollständig erloschen ist. Ebenso kein eine Reihe neu 
gestartet werden, die noch nicht vollständig erloschen ist.
Wie man das mit 5 555 bewerkstelligen will, ist mir schleierhaft. Ich 
würde eine PIC-Prozessor nehmen weil das meine "Hausmarke" ist, jeder 
andere tut es sicher auch. Du brauchst 3 Digitaleingänge für die Taster, 
15 bis 30 Digitalausgänge für die LED's, einen Analogeingang für das 
Poti und einen Digitalausgang für den Piepser, also 20 bis 35 GPIO's. 
Die LED's brauchen jeweils einen Vorwiederstand, ein PIC könnte sie 
direkt treiben. Das ist die Hardware. Der Rest ist Programmierung in C 
oder Assembler.
Eine nette Übung zur Erhöhung des Lerneffekts wäre Multiplexbetrieb der 
3 LED-Reihen. Du brauchst nur noch 8 bis 13 Digitalausgänge für die 
LED's und nur noch Vorwiederstände für eine Reihe, dafür kämen 3 
Transistoren als Reihentreiber mit jeweils einem Basiswiederstand hinzu.

Bernd

von Teo D. (teoderix)


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Bernd schrieb:
> Wie man das mit 5 555 bewerkstelligen will,

Ja, a biserl was verodern muss man da sich noch....

Bernd schrieb:
> 15 bis 30 Digitalausgänge für die LED's

Er hat nur 3 Streifen, quasi nur 3 LEDs on/off.

Ich fänds mit 555/556er lustiger, da sonnt mir zu einfach. Ähnliches 
hatte der TO glaube ich auch mal geäußert, wenn auch nicht mit dem 
Argument "zu einfach". :)

von Bernd (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Er hat nur 3 Streifen, quasi nur 3 LEDs on/off.

Ah, dann hatte ich es viel zu kompliziert verstanden.

Bernd

von Matthias S. (da_user)


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Jemand schrieb:
> Oder du vergisst Arduino und verwendest wirklich kleine AVRs - dann ist
> allerdings auch C oder noch besser Assembler notwendig und auch ein
> anderer Programmer.

Möööp. Arduino ist nicht nur eine Platine.
Viele AVRs lassen sich auch mit dem Arduino-Framework programmieren, 
u.A. auch die ATtiny.

von Paddy Z. (paddz123)


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Bernd schrieb:
> Ah, dann hatte ich es viel zu kompliziert verstanden.

Nein es ist eher einfach, ich denke jeder fast jeden hier Kindekram, 
aber für mich doch eher eine herausforderung xD Das mit den mehreren LED 
habe ich nur dazu gesagt, damit klar ist, dass ein Micro-IC diese 
alleine nicht schalten kann. Also es sind quasi nur 3 LED Reihen , und 
je eine geht mit einem Taster an, für die Zeit, die mit dem Poti 
eingestellt wird. Zusätzlih kommt für ca 1 Sekunde ein Piepton sobald 
der einer der 3 Taster gedrückt wird.

Matthias S. schrieb:
> Möööp. Arduino ist nicht nur eine Platine.
> Viele AVRs lassen sich auch mit dem Arduino-Framework programmieren,
> u.A. auch die ATtiny.

Ich habe den ATTiny13 auch über ein Arduino mit Steckbrett programmiert

von Manfred (Gast)


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Paddy Z. schrieb:
> Nein es ist eher einfach, ich denke jeder fast jeden hier Kindekram,
> aber für mich doch eher eine herausforderung

Du hast:
3 Taster
3 LEDs
3 Signalgeber

Und jetzt reiße mal auf, welche Bedienkombinationen und Abhängigkeiten 
da auftreten können und vielleicht noch, welche Kombinationen verboten 
sind.

Die Vorgabe, das ohne Mikocontroller umsetzen zu sollen, wäre für mich 
eine Herausforderung mit im Endeffekt wohl mehreren Logik-ICs.

Man muß nicht jeden Scheiß mit einem µC erledigen, aber es gibt Dinge, 
bei denen der erhebliche Vorteile bringt. Du kannst Arduino / AVR, in 
Deinem Falle sehe ich einen µC als einzig sinnvolle Lösung an. Ich würde 
zu einem ProMini greifen, mechanisch kleiner als mehrere 555 ist der auf 
jeden Fall.

Wie man LEDs anklemmt, habe ich vor längerer Zeit mal aufgemalt.

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