ich baue gerade an meiner Zaunbeleuchtung. Aktuell ist sie einfarbig und wird zentral gedimmt.
Ich möchte einzelne Bereiche in ihrer Helligkeit justieren. Meine Idee ist, dafür eine kleine PCB zu machen, die je Leuchte im Zaunpfosten verschwindet. Wenn ich schon dabei bin, dann mache ich es mit RGBW. :)
Warum ich keine Addressierbare LED von der Stange nehme:
Leistung: Mit einem einzelnen Pixel pro Pfosten habe ich nicht viel Licht. Dann müsste ich schon 10 Stück unterbringen.
Distanz, bei Kabellängen von bis zu 10m (allein locker 5m für Pfosten hoch und wieder runter) zwischen den Lampen traue ich den Signalen nicht.
Da RGBW leider nicht mit dem üblichen WS2811 möglich ist, würde ich einen µC nehmen. Dann habe ich zudem Protokollfreiheit.
Bei der Verkabelung will ich zunächst aber bei 3 Adern bleiben (12V, Data, GND).
Mit Option auf Clock, wenn nötig.
Was haltet ihr grundsätzlich von der Schaltung anbei?
Optokoppler um von 12V auf 5V zu übersetzen
Transistoren (Array?) um die LED anzusteuern
ATTiny für das Handling. Evtl einen mit mehr Pins und der Option auf synchrone kommunikation zu wechseln. Und um per Lötbrücke veschiedene Modis zu probieren.
Fragen:
Entstörung auf 12V Seite nötig?
Sind Optokoppler übertrieben? :D
Gibt es noch (Platz)-Sparpotential? Ich wollte zuerst ein Transistorarray nehmen, aber die lagen alle direkt bei 5€ oder mehr.
LED an 12V die über die Leitungslänge immer weniger werden ...
Das muss nicht unbedingt sein - einfach richtig gegenläufig anschließen.
Dann bekommen alle die gleiche Spannung, solange der Strom gleichmäßig über die Länge entnommen/abgezweigt wird.
Da RGBW leider nicht mit dem üblichen WS2811 möglich ist, würde ich
einen µC nehmen.
Für RGBW kommt üblicherweise SK6812 zum Einsatz. Lässt sich dann genauso ansteuern, wie WS2812, und ist mit einiger Sicherheit günstiger als alles, was du selbst zusammenbasteln kannst.
Huch, kurz weggeguckt und so viele Antworten :)
Danke schon mal!
Optokoppler bei denen EingangGND und AusgangGND verbunden sind, sind witzlos.
Habe ich tatsächlich nicht bedacht und hätte ich intern verbunden.
LED an 12V die über die Leitungslänge immer weniger werden sollten
konstantstromgeregelt werden, so was wie CAT4104 oder MAX25512.
Den Spannungsabfall habe ich aktuell in Kauf genommen. Bei Weiß über 70m verteilt fällt es nicht auf, dass hinten 2V weniger sind.
Klar, max 3% laut VDE sind das nicht ;)
Das muss nicht unbedingt sein - einfach richtig gegenläufig anschließen.
Gute Idee, aber dann müsste ich Pflaster aufreißen.
Ich würde den Pin PB0 mit einem Pull-Up Widerstand ca. 4,7 kΩ
ausstatten, weil der interne recht schwach ist.
Danke, ich hätte mich auf den PU verlassen.
Braucht der Spannungsregler keinen Kondensator am Eingang?
Da habe ich noch keinen ausgesucht, aber würde natürlich dem Datenblatt folgen.
Für lange Kommunikationsleitungen sind RS422 Transceiver optimal.
Die habe ich links liegen lassen, weil ich vor hatte Leitungen zu sparen. Ist im Zaunpfosten ein ziemliches Gefummel. Auch eine Clock würde ich nur wiederwillig machen.
Aber, könnte ich bei den Transceivern den Inverting-Input einfach auf GND klemmen? Der ST490AB zB scheint die differentielle Spannung ja intern zu generieren, sodass GND relativ in der Mitte liegt.
Für den Preis super interessant. 3€ für 10W mit Bluetooth.
Aber ich müsste mit 220V durch den Zaun und 110m Durchmesser sind viel.
Würden die mit 12-24V DC laufen hätte ich direkt eine zum Basteln bestellt :)
(EDIT: Inkl Versand mittelt sich der Preis bei 6€)
Für lange Kommunikationsleitungen sind RS422 Transceiver optimal.
Die habe ich links liegen lassen, weil ich vor hatte Leitungen zu
sparen. Ist im Zaunpfosten ein ziemliches Gefummel. Auch eine Clock
würde ich nur wiederwillig machen.
Aber, könnte ich bei den Transceivern den Inverting-Input einfach auf
GND klemmen? Der ST490AB zB scheint die differentielle Spannung ja
intern zu generieren, sodass GND relativ in der Mitte liegt.
Dämlich Rückfrage, dann kann ich auch RS232 Transceiver nehmen.
Aber, könnte ich bei den Transceivern den Inverting-Input einfach auf
GND klemmen?
Das weiß ich nicht, würde ich auch nicht tun, weil die Leitung dann nicht mehr Symmetrisch ist, wodurch der wesentliche Vorteil von RS422 verloren geht.
Ich finde die Idee mit den Optokopplern nicht ganz falsch, würde es aber wie bei MIDI machen. Da sind nur die Eingänge mit Optokopplern ausgestattet, aber potentialfrei. Für das Signal braucht man daher zwei verdrillte Leitungen, die nicht zugleich der Stromversorgung dienen.
Nimm doch DMX. Gibt es verschiedene Libs für Arduino. Da brauchst du das Fahrrad nicht zum X-ten Male neu erfinden. Deine Entwicklungsarbeit beschränkt sich dann auf den Leiterplattenentwurf.
Wenn du es schaffst, das Ganze auf 50mm Durchmesser zu quetschen, dann wäre das auch für PAR 16 Minischeinwerfer interessant ;-)
Das weiß ich nicht, würde ich auch nicht tun, weil die Leitung dann
nicht mehr Symmetrisch ist, wodurch der wesentliche Vorteil von RS422
verloren geht.
Ich finde die Idee mit den Optokopplern nicht ganz falsch, würde es aber
wie bei MIDI machen. Da sind nur die Eingänge mit Optokopplern
ausgestattet, aber potentialfrei. Für das Signal braucht man daher zwei
verdrillte Leitungen, die nicht zugleich der Stromversorgung dienen.
Ich denke aber, ich gehe von Optokopplern auf RS422.
Tatsächlich würde ich aber einen Transceiver wählen, wo ich den Inversen auch auf GND klemmen kann.
Dann kann ich unter günstigen Bedingungen doch was sparen.
Da habe ich ja Narrenfreiheit, werde zwischen den Boards was etabliertes nehmen.
Ich überlege gerade sogar, ob ich gar einen WS2812-Slave für das erste Modul implementiere. Dann kann ich das ganze zB von WLED aus steuern :)
Ich überlege gerade sogar, ob ich gar einen WS2812-Slave für das erste
Modul implementiere.
Dann nimm doch einen WS2811 (das IC, was in einem WS2812 die LEDs steuert), schalte da ein paar Stromquellen dahinter,
so wie hier: Beitrag "WS2811 Highpower LED Schaltung Verständnisfrage"
und dann MAX485 als Leitungstreiber vor und hinter jeden der WS2811. Dann geht es differentiell über die große Entfernung und vor dem WS2811 wird wieder auf TTL Pegel gewandelt.
So kannst du dann mit WLED das Ganze steuern.
Und bisher habe ich noch keinen anderen dedizierten IC mit 4 Kanälen
gefunden...
Im Anhang ein Bild von dem Controller, der auf einem „4W NeoPixel RGBW“ von Adafruit dafür sorgt, dass das Ding wie ein WS2812/SK6812 angesprochen werden kann. Vielleicht hilft das weiter?
Ich überlege gerade sogar, ob ich gar einen WS2812-Slave für das erste
Modul implementiere. Dann kann ich das ganze zB von WLED aus steuern :)
Das sieht ja doch nach größeren Leitungslängen aus, da sind knapp 1MHz schon recht sportlich.
Und die Störabstrahlung wird auch nicht wenig sein, aber AM-Radio hört ja eh keiner mehr.
Ich denke aber, ich gehe von Optokopplern auf RS422.
Das ist wie Latzhose + Hosenträger (passt schlecht zusammen). Ich bin gespannt, wie der Schaltplan dazu aussieht.
Tatsächlich würde ich aber einen Transceiver wählen, wo ich den
Inversen auch auf GND klemmen kann.
Dann ist es kein RS422 mehr, nicht einmal ähnlich.
Informiere dich mal über Masseschleifen und die Vorteile symmetrischer Übertragungsstrecken. Dann wird die klar, warum sie allgegenwärtig sind, z.B. bei: RS422, RS485, CAN, Modbus, Ethernet, USB, HDMI, LVDS, PCI Express
WS2811/12 würde ich persönlich in dem Umfeld (Leitungslänge etc.) nicht nehmen - was aber nicht heißt, das andere Teilnehmer das anders sehen und Dir das trotzdem empfehlen. Meinetwegen.
Das sieht ja doch nach größeren Leitungslängen aus, da sind knapp 1MHz
schon recht sportlich.
Und die Störabstrahlung wird auch nicht wenig sein, aber AM-Radio hört
ja eh keiner mehr.
Auch drüber philosophiert. Ja, problematisch. Zu meinem Vorteil ist, dass die Leitungen entweder ca 20cm im Boden liegen oder innerhalb eines Stahlrohres.
Würde ich je Lampe ein Bluetooth/Zigbee/WiFi IC nehmen mache ich mit Sicherheit noch mehr Lärm...
Dann ist es kein RS422 mehr, nicht einmal ähnlich.
Ich möchte RS422 nicht einmal ausschließen. Ich bestücke auch ein Terminal für bei Leitungen.
Der Vorteil von RS422 gegenüber dem MIDI Ansatz sehe ich darin, dass ich optional auf die zweite Leitung verzichten kanne wenn es auch so funktionieren sollte.
Aber jetzt schwanke ich richtig.
Oder doch 4 Adern und beim Kabel ziehen noch mehr fluchen :D
Das sind genau die Teile, die Adafruit auch verkauft. Man kann sie mit 3,3V ansteuern, nur für die LEDs selbst, insbesondere für blau und weiß, kommt man damit nicht hin.
Ich finde die Idee mit den Optokopplern nicht ganz falsch, würde es aber
wie bei MIDI machen. Da sind nur die Eingänge mit Optokopplern
ausgestattet, aber potentialfrei.
Da das gesamte System von einem einzelnen 12V-Bus versorgt wird, ist eh keine Potentialtrennung vorhanden. An die Eingänge gehören HF- und Überspannungsfilter, keine Optokoppler.
Der Vorteil von RS422 gegenüber dem MIDI Ansatz sehe ich darin, dass ich
optional auf die zweite Leitung verzichten kanne wenn es auch so
funktionieren sollte.
Nein kannst du nicht. Für RS422 brauchst du zwei Datenleitungen. Mit einer ist es kein RS422.
Die es interessiert, ich habe von diesen iPixel mal 5 Stück aus China bestellt.
Laufen prima mit WLED und sehen echt klasse aus.
Wenn ich die einfach so "baumeln" lasse, werden die aber ziemlich heiß.
Punktuell bin ich mit dem Infrarotthermometer auf 115°C gekommen (Vorwiderstand Rot).
Ist also nichts, was ich gerne in irgendein 3D-gedrucktes oder allgemein Kunststoff-Gehäuse packen würde.
Dann hat mich doch die Neugierde gepackt und ich hab die Schaltung zurückverfolgt. (Bilder)
Alle Farbkanäle haben den gleichen Vorwiderstand von 8 Ohm, immerhin durch 2x16 Ohm in 0815 realisiert.
Die 8 Ohm sind für die Vorwärtsspannung von Rot ausgelegt, die anderen Farben haben statt der spezifizierten 350mA also nur ca 225mA.
Somit kommt die LED auf max. ca 3W Leistung und die Wiederstände noch mal auf 2.2W.
Alleine an den beiden 16 Ohm (0815) vom Rotkanal sind das jeweils 0.5W.
Kein Wunder also mit den 115°C.
Da kann man doch überlegen, ob man es nicht per eigener Schaltung und Step-Down macht.
Fragt sich nur (Kosten/Aufwand):
A)
4x Step-Down (Constant Current) je LED mit DIM-Eingang
Elegant wäre ja eine Stromquelle 350mA und alle LEDs in Reihe, um sie bei Bedarf wegzuschalten. Gibt nur üble Stromspitzen fürchte ich :D
oder:
B)
1x Step-Down (Constant Voltage 4V, ca 1V über der größten Vorwärtsspannung) für alle LED und dann Transistor und passender Vorwiderstand.
Wenn ich hier aber jedem Kanal seine 350mA gönne, habe ich trotz 4V immer noch mehr Abwärme.
ich habe mir mal was zusammen gesponnen.
Ich finde den Ansatz selbst auch wild, aber ich wollte mal hören, ob es eventuell nicht machbar ist.
Ich habe 4 LED in einem Gehäuse, alle benötigen den gleichen Strom (350mA).
Könnte ich nicht, um Platz und Kosten zu sparen, eine Stromquelle für alle machen und nur die LED individuell schalten?
Ich habe einen Buck-Converter (AL8861) gefunden, der keinen Kondensator am Ausgang erfordert. Einen Kondensator hätte ich durch die springende Vorwärtsspannung kritisch gefunden.
An der LED fällt je nach Farbe zwischen 0V und 11.6V ab (I=350mA).
Bei LED = AUS, bliebe nur noch Rs mit 0.3 Ohm. (Verlust kleiner I²*Rs = 0.05W)
Natürlich habe ich statt 4 DC/DCs nun 8 Transistoren :)
Und ne relative lange Leiterbahn/Antenne?
Könnte solch eine Springerei mit nem DC/DC klappen?
Die Spule liefert ja nen konstanten Strom, da dürfte die Spannung ja nicht allzu weit über Uf hinausgehen?
Interessant wäre das ganze obendrein auf Alu (Single-Layer!) zu realisieren.
Das wäre dann das nächste Puzzle.
WS2814 ist ebenfalls RGBW, kann aber an 24V 6 LEDs in Reihenschaltung treiben.
https://datasheet.lcsc.com/lcsc/2111171930_Worldsemi-WS2814A_C2920044.pdf
Vielleicht kannst du dann ja auf die Stromquellen verzichten.
Ich habe über den BTF-Shop bereits ne Rolle mit 5 Meter Stripe nach diesem Prinzip gekauft, bin aber noch nicht zum Testen gekommen.
WS2814 ist ebenfalls RGBW, kann aber an 24V 6 LEDs in Reihenschaltung
treiben.
Hi Gerald, hatte ich mittlerweile auch schon mal drüber geschielt.
Ist aber alles Leistungsmäßig locker eine Größenordnung kleiner.
Ich müsste 20 Stück nehmen, um eine von den oben verbauten LEDs zu erreichen..
Überlege die mal, wie Q5 bis Q8 aus schalten. Soweit ich sehe, wird deren gate über die 100 kΩ Widerstände entladen, also sehr langsam. Ich glaube, dass man für PWN einen Push/Pull Treiber vor den MOSFET braucht.
Überlege die mal, wie Q5 bis Q8 aus schalten. Soweit ich sehe, wird
deren gate über die 100 kΩ Widerstände entladen, also sehr langsam. Ich
glaube, dass man für PWN einen Push/Pull Treiber vor den MOSFET braucht.
Stimmt, die Vorwiderstände sollten zumindest zu den 1.2kHz PWM passen.
Aber ein Quad-Gate driver fände ich vom Footprint auch interessant.
Mal schauen ob es da was gibt..
MIC4467 scheint ein Kandidat zu sein...
Vllt geht es noch kleiner.
ZaunRGBW.png
(28 KB)
IMG_3218.JPG
(340 KB)
