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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik viele LEDs treiben


Autor: Christoph (Gast)
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Hallo,

ich hab folgendes Problem: 12 ultrahelle blaue LEDs (20mA bei 3.3V) 
sollen vom µC einzeln ein/aus geschaltet und dabei alle zusammen über 
ein PWM Signal gedimmt werden. Dazu wollt ich jede Kathode an einen 
Ausgang von nem Schiebegerister (74595) hängen und die Anode an eine 
durch das PWM Signal gesteuerte Spannung zwischen 0 .. 3,3V.
Die Schaltung oben, soll nun die Spannung konstant halten, und laut 
PSpice klappt das auch. Nur wenn ich jetzt nur eine LED einschalte, dh. 
R3 auf etwa 165 ohm steigt, steigt auch meine Spannung am Ausgang auf 
über 4V, also viel zu hoch. Wenn ich jetzt R4 erhöhe auf 1k, dann stimmt 
die Spannung wieder, aber bricht dann ein, wenn sich R3 wieder 
verringert. Wie bekomme ich das hin, dass das einigermaßen stabil 
bleibt, also lastunabhängig ist.
Hab schon irgendwie überlegt, das mit nem LM317 zu machen, aber den kann 
ich ja nur mit nem widerstand regeln und der lässt sich schlecht per µC 
verändern.

Noch ne zweite Frage: Kann ich die LEDs direkt an den 74595 hängen, oder 
brauch ich doch einen Transistor? Im Datenblatt steht bei "absolut 
maximum ratings" dc output current = +-35mA. Das würd ja hinhaun', aber 
bei DC vcc or ground current sind nur +-70mA angegeben. Ist das wirklich 
die Angabe für den gesamtstrom für den ic. Dann würds ja nich hinaun.

mfg
Christoph

Autor: Falk (Gast)
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@ Christoph

>ich hab folgendes Problem: 12 ultrahelle blaue LEDs (20mA bei 3.3V)
>sollen vom µC einzeln ein/aus geschaltet und dabei alle zusammen über
>ein PWM Signal gedimmt werden. Dazu wollt ich jede Kathode an einen
>Ausgang von nem Schiebegerister (74595) hängen und die Anode an eine
>durch das PWM Signal gesteuerte Spannung zwischen 0 .. 3,3V.

Genau so. Wobei du dafür sinnvollerweise mit 5V Betriebsspannung 
arbeiten solltest. Bei 20mA brauchen die Schieberegisterausgänge schon 
mal 500mV++, und der Vorwiderstand will auch noch bissel Spannung zum 
arbeiten.

>Die Schaltung oben, soll nun die Spannung konstant halten, und laut
>PSpice klappt das auch. Nur wenn ich jetzt nur eine LED einschalte, dh.
>verringert. Wie bekomme ich das hin, dass das einigermaßen stabil
>bleibt, also lastunabhängig ist.
>Hab schon irgendwie überlegt, das mit nem LM317 zu machen, aber den kann
>ich ja nur mit nem widerstand regeln und der lässt sich schlecht per µC
>verändern.

???? Was soll der ganze Aufwand? Du kannst einfach per uC (5V) ein 
PWM-.Signal erzeugen und damit die Anoden speisen. Da ein uC keine 12x20 
= 240 mA treiben kann brauchst du nur noch einen Transistor als 
Emitterfolger (Kollektorschaltung). Thats it!

>Noch ne zweite Frage: Kann ich die LEDs direkt an den 74595 hängen, oder
>brauch ich doch einen Transistor? Im Datenblatt steht bei "absolut
>maximum ratings" dc output current = +-35mA. Das würd ja hinhaun', aber

Jep.

>bei DC vcc or ground current sind nur +-70mA angegeben. Ist das wirklich
>die Angabe für den gesamtstrom für den ic. Dann würds ja nich hinaun.

Es gibt einen Trick. Häng die Hälfte nach GND und die andere Hälfte nach 
VCC. Damit teilt sich der Strom jeweils auf die Hälfte, 80mA fliessen 
durch VCC, 80mA durch GND. Damit das mit der PWM noch funktioniert musst 
du jetzt den PWM-Ausgang de uC mit dem OE Eingang der Schieberegister 
verbinden. Dann brauchst du nichtmal mehr den Transistor!

MFG
Falk

Autor: Stefan (Gast)
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Autor: Falk (Gast)
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Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.

MFG
Falk

Autor: Christoph (Gast)
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@Falk
>>ich hab folgendes Problem: 12 ultrahelle blaue LEDs (20mA bei 3.3V)
>>sollen vom µC einzeln ein/aus geschaltet und dabei alle zusammen über
>>ein PWM Signal gedimmt werden. Dazu wollt ich jede Kathode an einen
>>Ausgang von nem Schiebegerister (74595) hängen und die Anode an eine
>>durch das PWM Signal gesteuerte Spannung zwischen 0 .. 3,3V.
>
>Genau so. Wobei du dafür sinnvollerweise mit 5V Betriebsspannung
>arbeiten solltest. Bei 20mA brauchen die Schieberegisterausgänge schon
>mal 500mV++, und der Vorwiderstand will auch noch bissel Spannung zum
>arbeiten.

Warum mit 5V?? LED braucht 3,3V und Schieberegister 0,5V, macht bei mir 
3,8V.

>>Die Schaltung oben, soll nun die Spannung konstant halten, und laut
>>PSpice klappt das auch. Nur wenn ich jetzt nur eine LED einschalte, dh.
>>verringert. Wie bekomme ich das hin, dass das einigermaßen stabil
>>bleibt, also lastunabhängig ist.
>>Hab schon irgendwie überlegt, das mit nem LM317 zu machen, aber den kann
>>ich ja nur mit nem widerstand regeln und der lässt sich schlecht per µC
>>verändern.
>
>???? Was soll der ganze Aufwand? Du kannst einfach per uC (5V) ein
>PWM-.Signal erzeugen und damit die Anoden speisen. Da ein uC keine 12x20
>= 240 mA treiben kann brauchst du nur noch einen Transistor als
>Emitterfolger (Kollektorschaltung). Thats it!

So bleibt die Spannung aber nicht konstant, wenn sich die anzahl der 
leds ändert die eingeschaltet sind. Somit ändert sich dann immer die 
helligkeit und ich muss die PWM wieder neu einstellen. Die LEDs sollen 
aber ihre eingestellte heligkeit behalten unabhängig von der anzahl die 
leuchten, deshalb der aufwand mit dem ovp, um eine konstante spannung zu 
erzeugen, die lastunabhängig ist.

>>Noch ne zweite Frage: Kann ich die LEDs direkt an den 74595 hängen, oder
>>brauch ich doch einen Transistor? Im Datenblatt steht bei "absolut
>>maximum ratings" dc output current = +-35mA. Das würd ja hinhaun', aber
>
>Jep.
>
>>bei DC vcc or ground current sind nur +-70mA angegeben. Ist das wirklich
>>die Angabe für den gesamtstrom für den ic. Dann würds ja nich hinaun.

>Es gibt einen Trick. Häng die Hälfte nach GND und die andere Hälfte nach
>VCC. Damit teilt sich der Strom jeweils auf die Hälfte, 80mA fliessen
>durch VCC, 80mA durch GND. Damit das mit der PWM noch funktioniert musst
>du jetzt den PWM-Ausgang de uC mit dem OE Eingang der Schieberegister
>verbinden. Dann brauchst du nichtmal mehr den Transistor!

80mA sind aber auch schon zuviel ....also doch transistor ?!

mfg
Christoph



@ Stefan

wär ne gute alternative, aber für 7€(!!!) ...

Autor: Christoph (Gast)
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@ Falk

du hast recht, ein bild sat mehr aus ...

jetzt hab ich verstanden was du mit dem OE Pin meinst. OK, darauf wär 
ich nie gekommen, sieht ziemlich gut aus. Brauch dann nur für jede LED 
nen widerstand, aber das is ok. Da ich eh zwei 595 brauch für 12 LEDs 
kann ich ja an jeden sechs hängen und komm so auf +-60mA, das müsste 
hinhauen.

Vielen Dank für deinen Tip! Werds dann so mal probieren!

Autor: Falk (Gast)
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@ Christoph (Gast)

>>Genau so. Wobei du dafür sinnvollerweise mit 5V Betriebsspannung
>>arbeiten solltest. Bei 20mA brauchen die Schieberegisterausgänge schon
>>mal 500mV++, und der Vorwiderstand will auch noch bissel Spannung zum
>>arbeiten.

>Warum mit 5V?? LED braucht 3,3V und Schieberegister 0,5V, macht bei mir
>3,8V.

Mal gelesen und nachgedacht?

"und der Vorwiderstand will auch noch bissel Spannung zum arbeiten."

>So bleibt die Spannung aber nicht konstant, wenn sich die anzahl der
>leds ändert die eingeschaltet sind.

Aber sicher!

> Somit ändert sich dann immer die helligkeit und ich muss die PWM wieder neu 
einstellen.

Nein. Nochmal nachdenken!

>Die LEDs sollen
>aber ihre eingestellte heligkeit behalten unabhängig von der anzahl die
>leuchten, deshalb der aufwand mit dem ovp, um eine konstante spannung zu
>erzeugen, die lastunabhängig ist.

Du bist nicht der erste, der LEDs dimmen will. Alle anderen kommen ohne 
OPV aus. Na, dämmerts?

PWM

>80mA sind aber auch schon zuviel ....also doch transistor ?!

Schmarn. Die 80mA bringen den IC nicht um! Passt schon. GGf machst du 
deine Vorwiderstände bissel grösser dass nur 70mA fliessen, macht 17,5mA 
pro LED. den Unterschied zu 20mA sieht kein Mensch (logarithmische 
Kennlinie des Auges).

MFG
Falk

>wär ne gute alternative, aber für 7€(!!!) ...

<Ironie>
MAX Bauteine sind was für Doofe, die nicht mal das ohmsche Gesetz 
beherrschen. ;-)
</Ironie>

Autor: Wolfgang (Gast)
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> Na, dämmerts?

> Schmarn.

> MAX Bauteine sind was für Doofe, die nicht mal das ohmsche Gesetz
> beherrschen. ;-)


Soviel Arroganz passt offensichtlich nur zu Falk.
s. a. www.mikrocontroller.net/topic/71216#new
Gleicher Stil.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

was hat a) eine ironische Bemerkung und b) der Umstand, daß jemand 
schlicht recht hat, mit Arroganz zu tun?

Schlechtes Schaltungsdesign ist schlechtes Schaltungsdesign, auch wenn 
es irgendwie spielt...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Chris Tof (bonito)
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Michael U. wrote:
> Hallo,
>
> was hat a) eine ironische Bemerkung und b) der Umstand, daß jemand
> schlicht recht hat, mit Arroganz zu tun?
>
> Schlechtes Schaltungsdesign ist schlechtes Schaltungsdesign, auch wenn
> es irgendwie spielt...
>
> Gruß aus Berlin
> Michael



Naja, wenn man die Schaltung um 64 Bits an zu sprechen selber machen 
möchte, bitte schön. Ich kauf mir dann lieber nen MAX72xx

MFG
Christof

Autor: Falk (Gast)
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@ Christof H. (bonito)

>Naja, wenn man die Schaltung um 64 Bits an zu sprechen selber machen
>möchte, bitte schön. Ich kauf mir dann lieber nen MAX72xx

Deine Entscheidung. Allerdings ging es um 12 LEDs, nicht 64. Und ein 
74HC595 kostet bei Reichelt 0,34 Euro, als SMD Bauteil sogar nur 0,21 
Euro. Stehen bestenfalls 68 Cent gegen 7 Euro. Hmmm.

MFG
Falk

P.S. Vielleicht ist die Elektronik aus China ja so billig weil die 
wissen wie man Probleme sinnvoll löst?

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