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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Helligkeit mit 8-bit steuern


Autor: Digi Hunter (digihunter)
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Hallo,

ich habe nun vor am Port B eines Atmega16 8-Bit Wörter auszugeben und 
damit eine weisse LED von Conrad (3,6V 20mA 18000mcd, Preis rund 5,-) in 
Helligkeit zu steuern.

Nun denke ich mir dass ich da nen R/2R Netzwerk verwende und dann nen 
OP(Betr.Spg. 5V) der das ganze bisi belastbar macht.

So nun brauche ich ne Schaltung die bei 0V Eingang, LED mit ca.2.5V zum 
"aktivieren" bringt und dann bei 5V, am LED 3,6V und 20mA einstellt. Die 
Schaltung sollte mit 5V Betriebsspannung auskommen, was einige 
Rail-to-rail OPs locker beherschen. Und genau genommen hat R/2R Netzwerk 
nen Ausgang von ca. 0,5 bis 4,5 V.

PWM kommt übrigens nicht in Frage da die Helligkeit dann wieder über ne 
Fotodiode abgetastet wird, und ich denke es wird kommische werte 
liefern.

Es gibt hier
http://www.led-treiber.de/html/lineare_treiber.htm...
interessante Sachen und da ich nicht sooooo gut mit OPs auskenne bitte 
ich euch um Hilfe oder um vielleicht neue, bessere und elegantere 
Lösungen :)

Danke !

Autor: wulf (Gast)
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kann man nicht ein Glättungsglied (zB Kondensator+Widerstand) hinter die 
Fotodiode schalten?
Wenn das geht, dann wäre PWM ja wesentlich einfacher

Autor: Nicky (Gast)
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welchen effekt willst du mit der spannungregelung erreichen? soll es ein 
dimmen werden?

dioden steuert man für gewöhnlich mit strom und nicht mit spannung. also 
wenn du es unbedingt so (r2r) machen möchtest, würde ich nen u/i wandler 
nehmen und bei 0V = 0mA und bei 5V = 25mA (je nach datenblattangabe für 
den maximalstrom der led). den u/i wandler zu dimensionieren, sollte nur 
ne rechensache sein.

ich denke jedoch, dass eine pwm an einem portpin über transistor 
einfacher platzsparender und preiswerter wird.

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Du brauchst auf jeden Fall eine Stromregelung (2. Teil der Schaltung im 
ersten Bild deines Links).
Zu deren Ansteuerung muß ich mir noch was überlegen...
Prinzipiell sollte es aber möglich sein, einen entsprechenden DA-Wandler 
anstelle des Potis zu verwenden...

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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Die Helligkeit soll halt Zahlen entsprechend und möglichst linear 
verlaufen.

Ich möchte damit nen Helligkeitsregler bauen und es wird eine 
Regelungstechnische Formel einprogramiert die Heligkeitswert von 
Fotodiode einliest und dann entsprechenden Wert an der LED einstellt.

Ich brauche nen Spannungsgesteuerten Stromregler, und ich habe schon 
viele so durch googeln gefunden, aber es waren Schaltungen dich ich 
nicht anpassen konnte.
Ich habe schon ne Schaltung simuliert die bei 5V 3,5V und 20mA erreicht, 
die Frage ist was passiert wenn ich abdrehe dann verkleinern sich 
Spannung und Strom linear und LED hat doch keine Lineare kennlinie, also 
wird es warscheinlich bei wenniger als 2V an LED schon dunkel sein, weil 
die fängt erst bei ca.2,8V mit 1mA. Ich hänge nen Datenblatt von meiner 
LED an schaut euch mal auf Seite 9 oben links Spannung und Stromverlauf 
(scalierung ist logaritmicht und in linearer darstellung würde die Kurve 
Linksknick haben wie  alle normale dioden.

Mit PWM kenne ich mich leider nicht so gut aus :(

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Das Bild rechts danaben sollte dich eher interessieren:
Die LED hat einen fast linearen Zusammenhang zwischen Helligkeit und 
Vorwärtsstrom.

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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also was ich meine ist
wenn ich am Eingang 0,1V habe dann steht die LED sagen wir mal bei 1mA, 
aber bei welcher spannung an LED ? Stellt die sich selbs ein auf 2,8 V ? 
Laut kennlinie hat die Diode nähmlich bei 2,8 V nen Strom von 1mA.

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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>Stellt die sich selbs ein auf 2,8 V ?

ja.

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Die Antwort war etwas kurz...

Deine (Konstant-)Stromquelle "spielt" dann nämlich Vorwiderstand.
Vorwiderstände begrenzen nämlich nur den Strom (sie stellen keine 
Spannung ein!)

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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die Spannung an LED macht mir auch sorgen

wenn sich da sagen wir 10mA einstellt aber Spannung von 1V (falls sowas 
möglich wäre) wir die dann leuchten ?

Also so weit ich weiss ohne genügend Spannung lässt die Diode kein Strom 
durch. Also es muss schon gewise Spannung da sein bevor man anfängt den 
Stom einzustellen.

Autor: Nicky (Gast)
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warum macht ihr euch um die spannung an der led sorgen? eine led ist 
eine diode und dioden werden nunmal über den strom gesteuert. schaut 
euch doch mal eine berechnungsvorschrift für dioden an, da steht nie 
eine abhängigkeit von der spannung, sondern vom strom - die spannung 
stellt sich doch selbstständig über den widerstand der diode bei dem 
bestimmten strom ein.

also dimensionier die schaltung so, dass die led von mir aus 5V ab 
bekommen könnte - wenn die stromregelung funktioniert, dann wird selbst 
bei dem maximalen diodenstrom die spannung nicht zu groß werden.

genauso stellt sich auch die spannung an der diode bei 1mA ein. dies 
sogar genau so, wie es die kennlinie zeigt.

also nochmal, kümmere dich um den strom, nicht um die spannung!

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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Ich habe vor es mal zu Testen, ich habe die Schaltung schon (s.Anhang) 
simuliert und als LED habe ich nen Widerstand von 178 ohm eingesetzt, 
sonst alles wie im Bild. Und als Ue nehme ich 0 - 5V.
Ist doch ok so, oder ?

Autor: Nicky (Gast)
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genau, so sieht es schon mal net schlecht aus. nur das R2R gefällt mir 
noch immer nicht!

aber anders wird wohl der entwicklungsaufwand etwas höher.

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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Wenn jemand nen 8-Bit DA-Wandler den ich anstelle von R/2R verwenden 
kann, dann bitte raus damit. Der sollte allerdings mit +5V Betrieben 
werden, symetrische Spannungsversorgung ist mir zu aufwendig :)

Autor: Nicky (Gast)
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guck doch mal bei www.analog.com (z.b. AD5426)da hab ich auf anhieb 
passende gefunden. nur noch gucken, welche eigenschaften du brauchst und 
welche einfach zu erhalten sind.

Autor: Profi (Gast)
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Wenn Du es ganz einfach haben willst: Schalte ein paar Ausgänge 
parallel, eine Speicherdrossel dahinter und die Led nach Gnd.
Software-PWM ist sehr einfach. Die Drossel bewirkt eine Transformation 
der Spannung in einen Strom.

Evtl. genügt sogar ein Pin für die 20mA, dann kannst Du HW-PWM 
verwenden.

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Oder man nimmt ein Digital-Poti...
Die gibt es auch mit SPI, I²C oder sogar parallel (R2R-Netzwerk...).

Autor: Digi Hunter (digihunter)
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In SPI und I²C bin ich auch nicht so mächtig :)
Daher ein paar Beispiele von parallel Potis wären net schlecht ;)
Schaffen die auch 1kHz am Ausgang ?

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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>Schaffen die auch 1kHz am Ausgang ?
Vermutlich.
SPI ist Pippifax!

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