Anfänger sucht Rat (LED-Matrix und Taster)

Rahvin Gast #590462
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Hallo zusammen!

Seid dem wir in der Uni den Asuro zusammengelötet und programmiert 
haben, ist mein Interesse für Mikrokontroller und Elektronik geweckt 
worden ;). Allerdings bin ich noch ein absoluter Neuling uns suche daher 
Rat von ein paar 'alten Hasen' ;).

Ich würde für den Anfang gerne eine Art 4 gewinnt bauen. Ich bräuchte 
also eine 6*7 LED-Matrix (mit 2 farbigen LEDs), 7 Schalter und eine 
Programmierschnittstelle zum programmieren des Kontrollers.

Ich habe jetzt schon in diversen Foren Beiträge zu dem Thema 
LED-Matrizen gelesen aber oftmals entweder nicht ganz verstanden oder 
die Lösungen waren zu kompliziert. Daher würde ich auch gerne die LEDs 
direkt ansteuern und auf multiplexen und/oder Schieberegister 
verzichten, falls das technisch überhaupt möglich ist.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand mit ein paar Tips oder 
Beispielschaltungen unter die Arme greifen könnte. Wie gesagt, ich bin 
ein absoluter Anfänger und habe bis jetzt noch keine Schaltungen selbst 
entworfen oder gebaut.
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Markus L. #590596
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Hallo,

> Ich habe jetzt schon in diversen Foren Beiträge zu dem Thema
> LED-Matrizen gelesen aber oftmals entweder nicht ganz verstanden oder
> die Lösungen waren zu kompliziert. Daher würde ich auch gerne die LEDs
> direkt ansteuern und auf multiplexen und/oder Schieberegister
> verzichten, falls das technisch überhaupt möglich ist.

Ohne Multiplexing wirst schnell draufkommen müssen, dass dir die 
Portpins ausgehen.

Form1: wenn du an den gemeinsamen Kathoden der LEDs ein Schieberegister 
mit Open Drain dranhängst. Der TPIC6B595 kann z.B. bis zu 500mA 
aushalten. (wär also als Spaltentreiber einsetzbar...)

Geht man nun davon aus, daß immer nur 1 LED pro AVR-Pinaktiv ist, 
reichen die 40mA max. Treiberleistung völlig aus, besonders wenn man 
bedenkt, dass das Ganze mit einigen kHz angesteuert wird...

Form2: Willst du keinen TPIC einsetzen, kannst du die Spaltentreiber 
auch aus Transistoren oder FETs bauen. Hierbei ist eine gemeinsame Anode 
empfehlenswert, da die Ports lieber Strom reinkriegen, als Strom 
hergeben.

Zusammengefasst - du brauchst mit der TPIC lösung 6x2 (2-farbige LEDs) = 
12 + 3 (für den TPIC) = 15 Portpins, die haben die meisten Controller...

für die Transistorlösung brauchst du 6x2 = 12 + 7 (Spaltentransistoren) 
= 19 Portpins

Ohne Multiplexing brauchst du mindestens 6x7x2 = 84 Portpins (Jede 
LED-Farbe ein eigener Portpin)


Ich hoffe, dieser Vergleich is einigermassen nachvollziehbar für dich.

Grüße
Markus

PS: Hab mal eine Matrixschaltung angehängt (natürlich noch 
Vorwiderstände an die Zeilentreiberanschlüsse!!!)
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Falk Gast #591036
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@ Rahvin

>Ich würde für den Anfang gerne eine Art 4 gewinnt bauen. Ich bräuchte
>also eine 6*7 LED-Matrix (mit 2 farbigen LEDs), 7 Schalter und eine
>Programmierschnittstelle zum programmieren des Kontrollers.

Fein.

>Ich habe jetzt schon in diversen Foren Beiträge zu dem Thema
>LED-Matrizen gelesen aber oftmals entweder nicht ganz verstanden oder
>die Lösungen waren zu kompliziert. Daher würde ich auch gerne die LEDs
>direkt ansteuern und auf multiplexen und/oder Schieberegister
>verzichten, falls das technisch überhaupt möglich ist.

Jain. Für (6+7)*2=42 LEDs brauchst du dann 84 Pins, plus Pins für die 
Tasten und Stromversorgung und und und. Also ein Controller im QFP100 
Gehäuse oder so. Das willst du nicht wirklich (0,5mm Pinabstand).

Also, wenn du Multiplexen nicht so recht verstanden hast, OK. Aber 
Schieberegister ansteuern ist nun wirklich nicht schwer. Damit brauchst 
du nur 3 Pins und kanns nahezu unbegrenzt viele LEDs ansteuern.

http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Schieberegister

@  Matthias

>Das sit doch ne Kollektorschaltung, wozu dann die
>Basisvorwiderstände...?

Bestimmte Irrtümer halten sich hatnäckig. Ausserdem fehlen die 
Widerstände zur Strombegrenzung. NICHT NACHBAUEN! Besser so.

http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix

Dort ist auch ein Beispiel drin wie man Multiplexen und Schieberegister 
kombinieren KANN, aber nicht muss. Ich empfehle dir einfach 11x 74HC593 
zu kaskadieren und damit die 84 LEDs direkt zu steuern. Dann tuts ein 
einfacher MEGA8.

MFG
Falk
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