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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Adressierung bei Buslängen > 10 m


Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


um meine Wohnung etwas aufzuhübschen plane ich den Einsatz 
leistungsarmer (keine Luxeon) LEDs für eine Art Background-Beleuchtung.

Die Anzahl der LEDs soll < 64 sein und Standardtypen (20mA, 2 - 3,5V 
Flussspannung) werden wohl reichen.

Eigentlich möchte ich vermeiden, zu jeder LED einen separaten Draht zu 
ziehen um diese einzeln ansteuern zu können.

Meine Idee:

Ich spendiere jeder LED einen ATTiny und komme so mit 3 Leitungen aus 
(wie eine Art Lichterkette mit einzeln ansteuerbaren Lämpchen).
-> Vcc
-> GND
-> BUS

Über die Bus-Leitung würde ich die Tinys mittels eines Masterprozessors 
ansprechen (LED an, LED aus, LED Lichtstärke, ...).

Hat jemand bereits einmal etwas ähnliches realisiert?
Wie kann man das Vorhaben mit minimalem Bauteileaufwand realisieren?
Wie könnte man den Bus am einfachsten umsetzen (physical layer)?

Ich bin in der Lage Leiterplatten zu ätzen, zu bestücken sowie die 
Controller in C/C++ zu programmieren - daran wird es nicht hängen ;-)


Gruß,
Alex

Autor: D. S. (jasmin)
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mit einem mc an jeder led könntest du jeweils dateneingänge an 
datenausgänge hängen und so das signal immer schön neu aufbereiten.
das würde "unendlich weit" funktionieren wenn zwischen den einzelnen 
stationen die länge nicht zuuuuu groß wird.

dei daten solltest du schön langsam mit nur geringer baud/schrittrate 
senden.

dann denke dir ein einfaches protokoll aus, etwa
jede led/mc bekommt eine eigene feste adresse
Mit dem master adressierst du dann die einzelnen leds und gibst ihnen 
noch zusätzlich helligkeitsinformationen mit, welcher der mc dann per 
pwm umsetzt.

Startbyte| Adresse | Helligkeitswert | Stopbyte

das ganze sendest du permanent.

So etwas ist sehr leicht zu programmieren und umzusetzen, soweit du 
alles erst einmal auf einem schönen leeren blatt papier entwickelst und 
dann erst ans löten und tippen gehst ;-).

Autor: Markus Fritsch (mfritsch72)
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Hi Alex,
hab was ähnliches schon mal gemacht.
Hab aber nur max. 6 Abnehmer und max. 5m Leitung.
In der ersten Version hatten ich mal einen 74HCT14 als Ausgangstreiber 
verwendet. Hatte dann Anstiegszeiten von >1µs pro Flanke bis ich auf 
einem vernünftigem Pegel war. Bei einem sehr langsamem Timing bekommt 
man es dann schon irgendwie hin. War aber nicht befriedigend.
Ich geh mal davon aus Du mit 64 Abnehmern noch langsamere Flanken 
bekommst.

Hab die ganze Geschichte mittlerweiler mit RS485 gelöst. Funktioniert 
soweit ganz gut. Setzte allerdings ATMegas ein, so dass ich eine UART 
habe. Sollte Dein ATTiny keine UART haben, kannst Du ja auch eine 
Software-UART implementieren. Bei RS485 Treibern kannst Du die 
Std.Bauteile nur mit max.32 Nodes am Bus betreiben. Aber es gibt 
Bausteine, die bis zu 256 Nodes erlauben.

Jeder ATMega hat bei mir eine eigene Adresse ( 1..255 ). Die schick ich 
bei jedem Kommando mit raus. Darüber kann ich dann die ATMega einzeln 
ansprechen.

Ich hatte übrigens auch einige Probleme mit dem Spannungsabfall über die 
Leitung ( Flachbandleitung mit 0.014mm² ). Teilweise hat mir die BOD 
beim Einschalten meiner Verbraucher den Prozessor resetet.

Markus

Autor: Christian_RX7 (Gast)
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Für sowas würde sich auch diese Protokoll gut eignen: 
http://www.hth.com/snap/

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Mit einem Tiny pro LED geht das schon. Aufbereiten des Signals würde ich 
schon machen, also jeweils einen Dateneingang und einen Datenausgang am 
Tiny vorsehen, an den wiederum der nächste Dateneingang anzuschließen 
ist. An jedem Dateneingang sollte der Datenbus mit 10k nach Masse 
terminiert werden. Unbedingt nötig ist ein Elko von mindestens 100µF und 
eine Keramikpille direkt am Tiny, die Spannungseinbrüche vermindern. Der 
Spannungsabfall über der Gesamtleitung könnte abgefangen werden, wenn 
man die Betriebsspannung etwas höher wählt und jedem Tiny-LED-Gespann 
noch einen Low-Drop-Festspannungsregler mit gibt.

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


erstmal danke für euer Feedback.

Aktuell plane ich mit 12V Betriebsspannung, so dass ein Regler pro Tiny 
fällig ist. Da so ein Controller < 1 mA bei 1 MHz (interner RC-Oszi) 
braucht sollte die verheizte Leistung egal sein.

Aus dem stegreif hätte ich alle Controller mit einer Art Stichleitung 
auf den Bus gehangen - euren Kommentaren zufolge wohl eher nicht so gut 
:-)

Ich werde mir einmal überlegen, was ein daisy-chaining bedeutet. Für das 
verteilen der Adressen ist es auf jeden Fall praktisch, weil der Master 
die Adressen dann erst nach dem Einschalten verteilt und alle Slaves 
identischen Binärcode haben können. Konzept: Master sendet "set address 
xyz" und erster Slave der noch nicht konfiguriert ist nimmt die Adresse 
und sendet ACK. Das macht der Master solange, bis kein ACK mehr kommt, 
dann haben alle Slaves eine Adresse.

Als Baudrate genügt denke ich < 1 kBaud, ich möchte ja keine Lichtorgel 
bauen :)

Der Bus sollte allerdings schon bidirektional funktionieren, 
Kollisionserkennung ist aber nicht nötig. So können die Slaves melden 
wenn ein Cmd erfolgreich empfangen wurde, macht das Debuggen denke ich 
einfacher und man könnte die Software variabler gestalten.

Eine RS485 Transceiver je Node möchte ich aus Kostengründen eher 
vermeiden. Eigentlich sollte es doch ein simpler Pull-Up gegen Vcc 5V 
(hat doch ein Tiny intern) machen.


Gruß,
Alex

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Wenn Du einen bidirektionalen Bus brauchst, dann ist das DaisyChaining 
ehrer ungeeignet, weil recht aufwändig. In dem Fall sollte der DatenBus 
in der Tat eine druchgehende Leitung sein und recht niederohmig 
ausgeführt werden. Spendiere jedem Tiny einen Pullup, nimm einen 
externen von maximal 10k, die internen sind zu hochohmig. Als Bustreiber 
verwende npn Transistoren, die den Bus nach Masse ziehen können. Auf die 
Weise kann jedes Modul senden und empfangen. Im Idle-Zustand ist Deine 
Busleitung dann high. 12V als Betriebsspannung sind aber etwas hoch für 
Controller, die mit 5V laufen. Im eingeschalteten Zustand der LED mußt 
Du dann bereits 140mW an Wärme abführen, für einen kleinen Linearregler 
schon unnötig viel. 7-9V sollten auch reichen.

Autor: Markus Fritsch (mfritsch72)
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Zur Spannungsversorgung hab ich letztendlich ein Schaltznetzteil 
verwendet, was ich einfach auf 5,6V im Leerlauf gedreht hab und ein 
Kabel mit entsprechendem Querschnitt. Hab dann immer noch um die 
4.5-4.8V an den Controllern und spar mir somit die U-Regler.

Autor: 1234 (Gast)
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Was spricht denn gegen 24V auf der Leitung und jeweils einen MC34063A 
fuer 22cts, plus etwas Huehnerfutter ?

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,


die 12V hatte ich angesetzt, damit jeder Tiny je 3 gleichartige LEDs 
(Serienschaltung) ansteuern kann (geschalten über einen npn Transistor 
gegen Masse), um etwas mehr Lichtstrom je Node zu erhalten.

Wie ist das mit dem npn-Transistor als Bustreiber zu verstehen?

Ich klemme eine Serienschaltung von Pull-Up und Transistor zwischen Vcc 
(5V) und GND. Zwischen Pull-Up und Transistor liegt das Potential der 
Busleitung. Dort klemme ich einen als Eingang geschaltenen IO-Pin der 
Tiny an. An die Transistorbasis kommt ein als Ausgang geschaltener Pin.

Korrekt?


Gruß,
Alex

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>An die Transistorbasis kommt ein als Ausgang geschaltener Pin.

>Korrekt?

Mit Vorwiderstand, sonst korrekt.


Ich würde allerdings die Busleitung nicht direkt an den µC legen,  ich 
würde ein Angstgatter dazwischen legen. Einfach um eine (kleine) 
Trennung zwischen Kabel und µC zu erreichen.

Autor: Alexander (Gast)
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"Angstgatter"

Zu welchem Zweck und von welchem Type, sorry, habe da nicht so die 
Erfahrung ....


Alex

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ein einfacher Widerstand von der Busleitung zum Controllereingangspin 
reicht, Wert von 2.2kOhm-4.7kOhm. Den Transistorkollektor kann man mit 
270 Ohm an die Busleitung anschließen, dann hat man auch für den 
Transistor einen Kurzschlußschutz.

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


ich habe mal ein bischen in Eagle rumexperimentiert, vielleicht hat ja 
jemand von euch eine Meinung zur entstandenen Schaltung.

Am liebsten würde ich die 2K auf BUS_IN jedoch wieder entfernen. Ich 
versuche den Hühnerfutteranteil gering zu halten, da ich den ganzen Kram 
ja dann x-mal löten darf ... :-)

Gleichzeitig soll die Platinengröße der Slaves natürlich minimiert 
werden, damit diese besser verbastelt werden können.


Alex

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Sieht gut aus die Schaltung.
R3 kann 4k7 sein. Eine Programmierschnittstelle in Form eines kleinen 
5-pol. Steckers / Buchsenleiste würde ich noch vorsehen. An IC2 muß von 
5V nach Masse 10µF, C2 sollte nicht kleiner 100µ sein, der 
100n-Kondensator muß direkt an den Controller.


>Am liebsten würde ich die 2K auf BUS_IN jedoch wieder entfernen. Ich
>versuche den Hühnerfutteranteil gering zu halten, da ich den ganzen Kram
>ja dann x-mal löten darf ... :-)

Najaa - nach einem gnügend starken Spannungspuls auf Deiner Busleitung 
darfst Du sehr viele Controller neulöten, wenn Du auf diesen einen 
Widerstand verzichten willst. Du darfst auch nicht vergessen, daß sehr 
lange Leitungen für Fremdinduktion empfänglich sind.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Travel Rec. wrote:

> Eine Programmierschnittstelle in Form eines kleinen
> 5-pol. Steckers / Buchsenleiste würde ich noch vorsehen.

Beim Prototyp evtl. sinnvoll. Ansonsten sollte es der Dannegger'sche 
Bootloader auch tun, und der erspart den separaten Stecker.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Wenn du den R4 weglässt, und den R6 in zw Emitter T2 und Masse legst, 
hast du gleich eine feine Konstantstromquelle für die LEDs.

Iled = 4,4V/R6

PS: BC847 ist der SMD Typ den 547

Autor: Alexander (Gast)
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Der Bootloader setzt soweit ich weiß einen UART voraus, somit wird das 
wohl hier nichts. Aktuell plane ich Fassungen für die Tinys (DIL 
Gehäuse) zu nehmen, so dass ich sie auf einem Dummy-Board programmiere 
und dann auf die Platine setze.

Die Rolle der 10µ auf der Sekundärseite des Spannungswandlers ist mir 
nicht ganz klar. Laut Datenblatt des 78L05 (TO92 Gehäuse) wird keine 
weitere externe Beschaltung benötigt. Energie puffert bereits der Elko 
auf der Primärseite, wozu also das zusätzliche C?


Gruß,
Alex

Autor: Alexander (Gast)
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@MatthiasL

Wie kommst du auf die 4,4 V?

Was außer dem Emitterwiderstand begrenzt dann noch den Strom, den der 
Controller in die Basis hineinschickt? Wenn ich deine Formel für 20 mA 
If nehme komme ich auf ein R von 220 Ohm. Der Basisstrom sollte etwa 
(5V-0.7V)/220 = ca. 20 mA sein. Soviel braucht es doch eigentlich nicht, 
um den Transistor durchzuschalten.


Alex

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Was außer dem Emitterwiderstand begrenzt dann noch den Strom, den der
>Controller in die Basis hineinschickt?

Der Transistor begrenzt sich selbst. Es fließt nur soviel Basisstrom, 
wie nötig ist, um den (von dir) eingestellten Kollektorstrom fließen zu 
lassen.
Das nennt sich Stromgegenkopplung.


>Wie kommst du auf die 4,4 V?

Erfahrungswert für diesen Transistor: Ube=0,6V, bei 5V => 
Betriebsspannung ergibt das 4,4V über R6


>Der Basisstrom sollte etwa
>(5V-0.7V)/220 = ca. 20 mA sein. Soviel braucht es doch eigentlich nicht,
>um den Transistor durchzuschalten.

Nein. Das ist der Emitterstrom, den du einstellst. Da der BC547 ein B 
von sagen wir mal 100 hat, bedeutet das, dass 20mA/100=200µA in die 
Basis fließen (müssen). Somit ist der Kollektorstrom (gleich LEDstrom) 
20mA-200µA=19,8mA.

Würde mehr Basisstrom fließen, dann fließt mehr Kollektorstrom. Dadurch 
steigt die Spannung über besagtem WIderstand. Die Spannung zwischen 
Basis(5V) und Emitter sinkt => Basisstrom sinkt...

(Ist eine Art Regelkreis)


Der größte Vorteil dieser Schaltung ist:
Der Transistor kann nicht in die Sättigung geraten, was beim schnellen 
Schalten (PWM) durchaus zu beachten ist..

Autor: Winfried (Gast)
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Durch den Emitterwiderstand fließt ja auch der Kollektorstrom, womit der 
Basisstrom geringer wird. Ist eine Standardschaltung für eine 
Stromquelle. Macht hier Sinn, weil Spannungsschwankungen dann sich wenig 
auswirken.

Autor: Winfried (Gast)
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10 uF brauchst du ausgangsseitig am 7805 nicht unbedingt, 100nF in der 
Nähe des 7805 reichen auch. Wenn der Controller nahe beim 7805 liegt, 
reicht auch nur ein 100nF direkt am Controller (nahe=2-3cm 
Leitungslänge).

Autor: Andreas K. (a-k)
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Alexander wrote:

> Der Bootloader setzt soweit ich weiß einen UART voraus

Nein.

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


dann mal ein leicht modifizierter Vorschlag mit den angeregten 
Änderungen.

Eventuell werde ich wohl noch T1, R3 und R5 rausnehmen. Der Tiny kann 
laut Datenblatt 40 mA an einem IO-Pin ab. Der Pull-Up gegen Vcc für die 
Busleitung bringt für jeden Slave 0.5 mA (5V/10K), bei max. 64 Slaves 
sind das 32 mA, das sollte also passen.

Was das für die Störsicherheit bedeutet muss ich mal sehen, nachstellen 
kann man es wohl erst wenn alles zusammengebaut ist. Bei Verwendung des 
Daisy-Chain Konzepts würde sich ja die wirksame Buslänge reduzieren 
(bspw. < 1m je Leitungsabschnitt).


Vielen Dank nochmal für eure hilfreichen Beiträge,
Alex

Autor: Alexander (Gast)
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... und der Anhang

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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R3 weg und T1 durch einen BS170 ersetzen.
Kann man bei diesen Tinys nicht den Reset-Eingang wegschalten und einen 
I/O-Pin draus machen ? Würde Teile und Probleme sparen.
T2 kann man durch einen BS170 ersetzen, das würde aber nicht wirklich 
was bringen.
Wozu R5 ? Überspannungsimpulse ?
R2 und R5 weg und einen internen Pull-Up nutzen. Wenn den alle uCs 
aktiviert haben, sollte das ja dicke reichen.
Ich würde sogar den T1 weglassen und notfalls ein paar Portpins parallel 
schalten und zwischen Eingang und Ausgang umschalten. Da kann man ja 
nichts falsch machen, weil nur Pull-Ups und Push-Pull-Ausgänge nur gegen 
Masse.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Bernd: ich denke, Deine Vorschläge sind kontraproduktiv.

Autor: Alex22 (Gast)
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Hallo,

das klingt ja nach einem interessanten Projekt.
Noch ein Vorschlag:

Ich würde zum einen alle Bauteile, vor allem Transistoren (=BC847) und 
Attinys in SMD ausführen. Für den Attiny bräuchtest du dann natürlich 
entweder einen Bootloader oder eine kleine Sockelleiste.
So ersparst du dir bei jeder einzelnen Platine die Bohrungen, was ja 
schon alleine für den Attiny + Transistoren bei 64 Bus-Teilnehmern 896 
Bohrungen sind...

Ansonsten sieht deine Schaltung gut aus!

Schöne Grüße,
Alex

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Travel Rec. wrote:
> Bernd: ich denke, Deine Vorschläge sind kontraproduktiv.

Wahrscheinlich denken das aber nicht alle hier - vor allem der 
Threadöffner spricht immer wieder davon, die Platine zu minimieren, das 
Hühnerfutter zu vermeiden etc.
Mit welchem meiner Vorschläge hast Du denn das Problem ?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Mit welchem meiner Vorschläge hast Du denn das Problem ?

Den Eingangsschutzwiderstand wegzulassen und die Transistoren ohne 
Basisvorwiderstände zu betreiben. Auch MOSFETs sollten einen kleinen 
Gatewiderstand haben, schon gerade dann, wenn man mit PWM arbeiten will. 
Es nützt nichts, an der falschen Stelle zu sparen und dabei die 
Schaltungssicherheit zu gefährden. Das Hühnerfutter gibt es auch sehr 
klein, in SMD 0603 zum Beispiel, dann ist der Controller das größte 
Bauteil, under das alles andere (außer dem Regler, den LEDs und den 
Elkos) darunter paßt. Auch Transistoren gibt es in SMD.

Autor: Compy (Gast)
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Was das mit der Adressierung angeht: Hier noch ein mögliches Verfahren, 
das keinen bidirektionalen Bus braucht:

Du verbindest alle Knoten (einschließlich Master) folgendermaßen:

[Knoten]     [Knoten]     [Knoten]
[-ein  ]  +--[-ein  ]  +--[-ein  ]
[  aus-]--+  [  aus-]--+  [  aus-]------....

Immer schön Ausgang von Knoten n auf den Eingang von Knoten n+1.
Zur Adressierung: Der Master sendet ein "Initialisieren!"-Kommando mit 
einer Startadresse (z.B. 0) raus, folglich wird sie vom ersten Knoten in 
der Kette empfangen. Dieser Knoten merkt sich die Adresse (0), errechnet 
wiederum ein "Initialisieren!"-Kommando mitsamt einer neuen Adresse 
(z.B. durch Erhöhen der eigenen, neue Adresse wäre dann also 1) und 
schickt das Kommando ab.

Es wird vom nächsten Knoten empfangen, der dasselbe tut, und so werden 
alle Knoten der Kette fix durchadressiert. Lediglich der Master muss 
lange genug warten, die Wartezeit lässt sich wohl leicht ausrechnen.

Im Betrieb werden dann Kommandos (Helligkeit etc.) immer mit einer 
Adresse beginnen. Der Master schickt das Kommando los, und der erste 
Knoten vergleicht die Adresse mit seiner eigenen. Identisch? --> 
Auswerten und fertig. Unterschiedlich? --> Kommando unverändert 
weiterschicken.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Travel Rec. wrote:
>>Mit welchem meiner Vorschläge hast Du denn das Problem ?
>
> Den Eingangsschutzwiderstand wegzulassen und die Transistoren ohne
> Basisvorwiderstände zu betreiben. Auch MOSFETs sollten einen kleinen
> Gatewiderstand haben, schon gerade dann, wenn man mit PWM arbeiten will.
> Es nützt nichts, an der falschen Stelle zu sparen und dabei die
> Schaltungssicherheit zu gefährden. Das Hühnerfutter gibt es auch sehr
> klein, in SMD 0603 zum Beispiel, dann ist der Controller das größte
> Bauteil, under das alles andere (außer dem Regler, den LEDs und den
> Elkos) darunter paßt. Auch Transistoren gibt es in SMD.

Alles richtig - für SMD.

Aus den bisherigen Posts entnahm ich aber Bohren und selbst löten mit 
bedrahteten Teilen, darum die Empfehlungen.

Aber ich bin jetzt still ! Basta

Autor: David (Gast)
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äh was sprich gegen i^2c?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>äh was sprich gegen i^2c?

2 Leitungen, kompliziertes Protokoll. Siehe Eröffnungspost.

Autor: Alexander (Gast)
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@Compy

Das Daisy-Chaining hat nur einen gewichtigen Nachteil: Latenz

Bei 1 kBaud und 64 Nodes wird die Nachricht (angenommen 10 Bit) quasi 
n-mal durchgereicht. Bis ein ACK vom Slave zurückkommt dauert es dann 
noch einmal. Ein langsames Lauflicht o.Ä. ist damit dann schon nicht 
mehr realisierbar.

Eventuell werde ich mich doch einmal mit SMD-Bauteilen auseinandersetzen 
müssen, das verkompliziert jedoch aufgrund der dann verringerten 
Strukturgrößen (Leiterbahnbreite, usw.) sowohl das Routing als auch das 
Selber-Ätzen (beim Bestücken seh ich kein Problem).


Alex

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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@ Compy (Gast)

Ja, und der Ausgang des letzten Teilnehmers geht wieder auf den Eingang 
des Masters. Somit weiß der, wieviel Teilnehmer vorhanden sind und kann 
nach selbigem Prinzip (falls nötig) auch Pakete von dem Slaves 
empfangen.

>Das Daisy-Chaining hat nur einen gewichtigen Nachteil: Latenz

Nicht unbedingt. Warum das ganze nicht ohne Adressen benutzen:
Die von Compy beschriebene Initialisierung könnte nur zur Ermittlung der 
Anzahl der Teilnehmer dienen ( am Besten ein 0x4D vom Master 
durchschicken bis es wieder zurückkommt)

Beim Datenverkehr für die Leds wird das ganze dann als Schieberegister 
verwendet:
bsp: es gibt 4Teilnehmer:
Der Master sendet immer 5Bytes raus:
S1,S2,S3,S4

Dadurch dass jeder Teilnehemr weiß, der wievielte er in der Kette ist, 
kann er nur auf das eine Byte (Word,DWord..) hören, und beim 
Weitersenden diese Information durch eine eigene Ino Rx zurücksenden:
Master:     Tln1        TLn2        Tln3         Tln4         Master
 => S4S3S2S1 => S4S3S2R1 => S4S3R2R1 => S4SR3R2R1 => R4R3R2R1 =>

Somit entsteht eine sehr geringe Latenz, bidirektionale Komm....

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Dazu brauchst Du aber ein 2. Datenkabel, nämlich das vom letzten Slave 
zum Master zurück. Das Ganze geht auch mit einer Leitung und den 
beschriebenen open-Collector-Stufen. Dann kann jeder dirket bekommen, 
was ihm zusteht und gegebenenfalls antworten. Natürlich mit 
festverteilten Adressen. Die Datenrate wird sicher schneller als 1kBaud 
zuverlässig funktionieren. Wenn man spezielle Bitformate benutzt (3 
Pulse: Startbit, 2 Pulse logisch High, 1 Puls logisch Low), muß man nur 
kurze Zeit ein bestimmtes Timing einhalten (Pulsdauer) und kann das 
Protokoll sogar unterbrechen, um später weiterzusenden. Es gibt 1000 
Möglichkeiten.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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War ja nur ne Idee ;-)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ist ja auch ein Forum ;-)

Autor: Alexander (Gast)
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Da ich auf den Slaves in C programmieren möchte und der Takt möglichst 
niedrig sein soll (1 MHz bspw.) sehe ich nicht soviel Luft, um mit der 
Baudrate noch sehr hoch zu kommen.

Beim physischen Protokoll schwanke ich aktuell zwischen:
a.) Manchester Codierung
b.) Pulsbreitencodierung

Auf jeden Fall werde ich eine bitweise Synchronisierung brauchen, da die 
Controller mit ihren internen Oszillatoren bei schwankenden Temperaturen 
(evtl. auch als open-air Lichtkette) funktionieren sollen. Nur der 
Master bekommt einen Quarz.

Tendieren tue ich zu b.), weils noch etwas einfacher zu implementieren 
ist, wobei beide Sachen keine Klimmzüge erfordern :)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Bei 1Mhz Taktrate bekommst Du aber kaum noch flimmerfreie Software-PWMs 
bei genügend Auflösung hin. Der Tiny 13 vefügt über internen 
9,6Mhz-Taktgenerator, damit wird´s schon eher ´was.

Autor: Alexander (Gast)
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Da der Tiny45 eine HW-PWM Unit hat sollte das kein Problem sein.

1MHz/256 macht ca. 3.9 kHz

Damit sollte ich die 8 Bit PWM ohne Flimmern ausreizen können, wenn es 
sein muss.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Der 13er hat auch Hardware-PWM, man muß nur gucken, daß man mit den Pins 
klar kommt, da etliche Mehrfachbelegungen präsent sind.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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hi,

Da sich hier so viele kompetente Leute versammelt haben und ich keinen 
neuen Thread aufmachen will schreib ich mal hier rein.
Habe etwas ähnliches vor, nur dass ich das mit nur einem Controller 
lösen will, der mehrere TLC5922 (Konstantstrom LED Treiber) 
daisy-chained ansteuert.
Mit einem Treiber funktioniert das Programm schon, allerdings bin ich 
mir nicht sicher ob das so bleibt wenn ich viele weitere Treiber 
anschließe und das über ca 15 Meter. Laut Datenblatt hat der Treiber ein 
delay von bis zu 300ns für Data IN --> Data OUT (vorrausgesetzt ich hab 
mich da nicht vertan)
Außerdem habe ich Bedenken, dass meine SCLK Leitung nach x Metern kein 
eindeutiges Signal mehr raus gibt.
Kann mich da irgendwer aufklären wie weit das alles unkritisch ist?

Vielen Dank

Kai

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Mehrere Datenleitungen in einem Kabel über weite Strecken ist kritisch 
wegen Übersprechen. Eine Datenleitung zwischen Masse und Vcc ist 
unkritischer. 30 Meter bei 19kBaud und gut terminiertem Bus ist kein 
Problem.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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Zur Übertragung der Daten hatte ich an RJ12 Stecker gedacht, die haben 6 
Pins, 5 brauche ich...
gibt es da irgendeine andere geschickte Lösung wie ich bis zu 30 Treiber 
(15 Meter) relativ schnell (max 10ms für alle Treiber) mit möglichst 
nicht 35 Datenleitungen ansteuern kann?
Wie sieht das mit der Verzögerung beim daisy chainen aus? Ist das ein 
Problem?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>gibt es da irgendeine andere geschickte Lösung wie ich bis zu 30 Treiber
>(15 Meter) relativ schnell (max 10ms für alle Treiber) mit möglichst
>nicht 35 Datenleitungen ansteuern kann?

Ja, jedem LED-Treiber einen kleinen Tiny vorsetzen und mit einer 
einzigen Datenleitung, wie oben beschrieben, arbeiten. Dein Problem wird 
aber eher der hohe Stromverbrauch der vielen LEDs sein und der 
demzufolge hohe Spannungsabfall über die Länge des Kabels.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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Stromversorgung geschieht über ein PC Netzteil, das die LEDs mit 12V und 
die Treiber mit 5V versorgt. Da ist genug Luft nach unten...
Den Tiny wollte ich mir sparen, aber wenn das so dann funktioniert, werd 
ich mich wohl dafür entscheiden
Vielen Dank schonmal für die Kommentare

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Sind gerade mal 1.20 EUR Aufpreis pro Modul bei einem Tiny13. Und man 
kann viele verrückte Dinge machen.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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bei tme.pl bekomm ich den auch für unter 80 Cent, aber mir ging es auch 
eher um eine Aufwandminimierung, weil das daisy-chaning schon existiert 
und ich mir kein neues Protokoll ausdenken muss.
Der Treiber will halt auch für jede LED (bei mir sinds 15) die 
Helligkeitswerte übertragen bekommen, womit ich bei 112 Bit/Treiber bin

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Was ist besser: 1) mehr Leitungen oder 2) mehr Intelligenz auf dem 
Modul? Ganz abgesehen von weniger Problemen bei der Datenübertragung und 
direkter Autonomie auf jedem Modul würde ich mich für die zweite 
Variante entscheiden.

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


da nun endlich Wochenende ist, habe ich mal wieder Zeit weiter an diesem 
Projekt zu werkeln.

Ich habe mal das aktuelle Schematic in den Anhang gepackt. Den 
Programmierstecker habe ich einmal fakultativ hinzugefügt, man muss ihn 
ja nicht bestücken. Ich hoffe es lässt sich öffnen, ich musste mir ein 
paar zusätzliche Libs von der cadsoft-Homepage organisieren (für den 
Tiny sowie die pinheader).

Beim Routen stoße ich jedoch auf ein paar Probleme:

1. Wie kann ich für ein Bauteil festlegen, ob es auf dem Top- oder 
Bottomlayer platziert werden soll. Aus Platzgründen möchte ich lieber 
mit zwei Layern arbeiten. Die Platine werde ich wohl bei PCBPool machen 
lassen, die verlangen 50€ für eine Europakarte doppelseitig inkl. 
Durchkontaktierung.

2. Wie kann ich die Schaltung, wenn sie denn mal fertig geroutet ist, 
n-mal duplizieren. Ziel ist eigentlich 6-8 Platinchen auf einer halben 
Europakarte unterzubringen. Oder kümmert sich darum dann der 
Dienstleister selbst?


Gruß,
Alexander

Autor: Alexander (Gast)
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... und der Anhang mit dem Schematic

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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zu 1.

Indem du manuell routest. Wird sowieso besser.

zu 2.

Schematic schließen. Alles kopieren und wieder einfügen (das ist die 
Schere)

zur sch:

Ich würde über den R3 den R3 noch einen kleinen C vorsehen, vielleicht 
so 1nF. Er muss ja nicht bestückt werden, je nach Frequenz der 
Busleitung. Evtl sollte/könnte auch der R2 etwas verkleinert werden...

Sonst sollte das gehen

Autor: Markus Fritsch (mfritsch72)
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zu 1:
Ich glaube Du musst zuerst das Bauteil per Move/F7 an den Mauscursor 
hängen und dann die mittlere Maustaste drücken. Funktioniert glaube ich 
so bei SMDs. Hab gerade kein Eagle zur Hand ums selber zu probieren...

Autor: Alexander (Gast)
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@ Matthias

Das mit dem manuell Routen ist ein Klasse Tipp ... hätte ich soundso 
gemacht :)

Wenn ich ein C parallel über den R3 hänge baue ich mir dann nicht einen 
Hochpass? Welchen Zweck soll das C erfüllen?

@ Markus

Das mit der mittleren Maustaste klappt, ich hoffe mal cadsoft hat 
irgendwo auch einen Menüeintrag dafür vorgesehen, von alleine kommt doch 
kein Mensch auf diese Idee ...


Alex

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wenn ich ein C parallel über den R3 hänge baue ich mir dann nicht einen
>Hochpass? Welchen Zweck soll das C erfüllen?


Richtig. Dafür sorgst du, dass der Transistor schneller zu/abschaltet.

Kann aber bei sehr geringen Taktfrequenzen entfallen.
Ich würde ihn auf der Platine vorsehen, und dann mittels Oszis 
nachsehen, ob nötig.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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zur Platinenherstellung kann ich dir nur bilex-lp empfehlen, die machen 
das echt gut mit Lötstop und Durchkontaktierung und dann noch ein wenig 
billiger :P
Hab da schon eine Platine bestellt, die nächste ist im Auftrag

Autor: Alexander (Gast)
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So, nach nem Abend vorm PC habe ich mal meine erste Leiterplatte 
geroutet. Schematic und Board File habe ich mal im Anhang gezippt, 
vielleicht kann ja einer der Experten einen Blick drauf werfen und mir 
die groben Fehler nennen :-)

Insbesondere bezüglich der Leiterbahnbreite sowie der Größe von Lötaugen 
(LEDs) bzw. der 4 Vias bin ich mir nicht sicher. Ich hoffe mal eine 
professionelle Leiterplattenfertigung kriegt so feine Strukturen hin und 
ich den Kram am Ende auch bestückt ...


Alexander

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Mach alle Leiterbahnen 0,3032mm breit. Das reicht hier bei den 
Stromstärken.
Platinenhersteller kriegen das locker hin. So "eng" ist das ja nicht.

Auf ne sinnvolle Leiterbahnführung musst noch achten:
zB. JP3.Pin1. Die 12V Leitung sollte zuallererst den C2 erreichen, von 
hier kannst du das auf IC3 und die LEDs verteilen, wobei die Anode von 
LED1 wieder idealerweise nahe dem C2 liegt. genauso ist das mit dem 
Emitter von T4: de sollte nahe am C2 sein. ich würde über beiden noch 
einen 100nF legen, du willst ja mit ner PWM mit hoher Frequenz 
arbeiten..

Als GND kannst du ruhig ne Fläche nehmen..

Vielleicht route ich dann mal spasseshalber..

Autor: Alexander (Gast)
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Ok, dann werd ich wohl noch etwas an der Wichtung meiner 
Optimierungskriterien arbeiten müssen. Bisher gab es nur eins und das 
war "Flächenminimierung". Um elektrische Aspekte hatte ich mir beim 
platzieren der Bauteile keinen Kopf mehr gemacht.

Über die Sache mit der Groundplane habe ich heute schonmal irgendwo was 
gelesen, werde ich dann wohl beim finalen Design noch drüberlegen.

Das Routen ist auf jeden Fall ein größeres Gemehre als ich mir das 
vorgestellt hatte, unglaublich wieviel Zeit ich für die paar Teilchen 
gebraucht habe.

Über welche Bauteile müssen theoretisch noch Kapazitäten?

- R3 hattest du ja bereits angemerkt, da ich jedoch nur Baudraten von 
max. wenigen kBaud plane habe ich der Flächenoptimierung Vorrang 
gegeben.

- Meintest du zusätzlich R4?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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SO. gucks dir mal an...

Autor: Alexander (Gast)
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Ok, offensichtlich kann man durch etwas exzessiven Einsatz von Vias die 
mittlere Leiterbahnlänge deutlich minimieren.

Ich habe gesehen, dass du den 330n C am Spannungsregler entfernt hast. 
Ist das hauptsächlich durch Platzgründe motiviert oder braucht man das 
Ding einfach nicht (ich hatte die Angabe aus dem Datenblatt).

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ok, offensichtlich kann man durch etwas exzessiven Einsatz von Vias die
>mittlere Leiterbahnlänge deutlich minimieren.

Ja, sobald du zweiseitig machst, spielt es (meist) keine Rolle ob du 
(oder besser der Automat) eins oder zehn Löcher bohren musst. Und das 
Durchkontaktieren erfolgt eh für alle (vorhandenen) Löcher zugleich.

> den 330n C am Spannungsregler
Ja, weil der 100n am Vcc-Eingang vom Atmel direkt daneben liegt. Somit 
passt das schon. Wichtig ist ja folgendes: Der 7805 braucht einen C. Der 
µC braucht einen Block-C am Eingang. Wenn beides nebeneinander liegt, 
dann kann ich auch nur Einen nehmen.

Dafür hab ich der LED einen verpasst.

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


ich habe mal noch ein Alternativboard mit RGB LEDs zusammengestellt. Da 
der Tiny 3 PWM-Ausgänge hat lässt das Raum für weitere Spielereien :)
Es können natürlich auch einfach 3 gleichartige LEDs bestückt werden.

Vielleicht kann es ja jemand brauchen. Das Format ist < 25x25mm. Eignet 
sich vielleicht ja auch für andere als Bastelplatine mit nem Tiny.

Eine Stückliste mit den Reicheltpreisen habe ich mal angefügt. Man 
landet bei kleiner 5€ je Platine.

Ich habe mir PCB-Pool mal näher angeschaut. Die fertigen 16 solcher 
Platinchen für < 50€ (schon fertig gefräst). Möchte man Lötstopplack 
sinds dann schon knapp 80€. Ich denke der würde das Bestücken einer 
solch kleinen Platine schon wesentlich vereinfachen, zumindest für 
jemanden der nicht die ruhigsten Hände und nicht das beste Werkzeug 
(Lötstation ...) hat.

Akkumuliert sind es also 7,50 bzw. 10€ je Spielzeugplatine.

Nochmal vielen Dank für eure Unterstützung, ich gebe auf jeden Fall 
laut, wenn der erste Prototyp am Rennen ist. Bis dahin werden aber 
sicherlich 2-3 Wochen vergehen.


Alexander

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Sieht schon passabel aus, aber solltest trotzdem noch bissel weiterüben 
beim Routen ;-)

Tips:
die GND-Airwires solltest du nciht mit der Hand routen, wenn du eine 
Massefläche verwendest.
Signalleitungen solltest du immer so klein wie möglich machen, ich würde 
hier 0,3032mm (12mil) empfehlen.
Versorgungsleitungen/Stromführende Leitungen je nach fließendem Strom, 
hier reichen wohl auch 12mil.
Der Block-C (C1) sitzt viel zu weit weg vom µC. Der muss direkt an die 
Pins.

Autor: Alexander (Gast)
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Zu den Masseflächen noch eine Frage:

Bei jedem neuen Öffnen des Boards sind diese wieder verschwunden - "Rip 
Up" stellt sie dann wieder her. Kriegt ein Leiterplattenfertiger das 
dann trotzdem hin, dem schicke ich doch bspw. die board-Datei und er 
generiert sich daraus die benötigten Daten.

Das sich Leiterplatten einfach routen lassen, wenn man am Anfang auf 
beide Seiten eine Massefläche legt, habe ich leider erst gelesen als das 
Ding komplett geroutet war und ich eben diese Flächen anlegen wollte ;-)

Warum sollte ich die Leiterplatten dünner als nötig machen? Mögen 
Signale keinen geringen elektrischen Widerstand? :)

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Kriegt ein Leiterplattenfertiger das dann trotzdem hin, dem schicke ic

Ja. es werden nur die Ränder gespeichert. Der "Rest" wird berechnet. Das 
weiß jeder Platinenhersteller.

>Warum sollte ich die Leiterplatten dünner als nötig machen?
Nicht die Platine, nur die gerouteten Verbindungen.

>Mögen Signale keinen geringen elektrischen Widerstand? :)
Richtig. Es sind nur Signale, keine (hohen) Ströme.

Bei Signalen kommt es auf die Laufzeiten an (hier vielleicht nicht so 
tragisch, aber man kann sichs ja angewöhnen).
Laufzeiten bedeutet, die Signale sollen möglichs kleine 
(Leitungs-)Kapazitäten (gegen Masse/anderes Signale) haben und möglichst 
kleine (Leitungs-)Induktivitäten haben.
=>
geschlossene Stromkreise sollten möglichst kleine Flächen umschließen, 
das ergibt eine geringe Induktivität => hohes di/dt möglich
Leitungen mit kleiner Kapazität lassen sich schneller umladen 
(0V=>5V=>0V)
=> hohes du/dt => große Flankensteilheit

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


da nun endlich Wochenende ist konnte ich mal wieder etwas "eageln". Habe 
mal versucht die Hinweise bestmöglich umzusetzen.

Eine Frage die sich mir noch stellt: Wenn man die *.brd Datei an einen 
Fertiger wie pcbpool schickt, führt dieser dann bereits die 
Durchkontaktierungen + Bohrungen per default durch? Die Option an sich 
habe ich nicht in der Oberfläche des Bestellformulars gefunden, so dass 
ich davon ausgehen würde.

Gibt es eigentlich irgendwo im Netz eine Art Guideline (de oder en) die 
Hilfestellung beim Leiterplattendesign liefert. Ein paar gute Tipps sind 
ja hier schon gekommen.


Gruß,
Alex

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Alexander (Gast)

>Eine Frage die sich mir noch stellt: Wenn man die *.brd Datei an einen
>Fertiger wie pcbpool schickt, führt dieser dann bereits die
>Durchkontaktierungen + Bohrungen per default durch? Die Option an sich

LOGISCH!

Zum Schaltplan.

Die drei Transistoren kannst du dir sparen. Einfach direkt per AVR und 
Vorwiderstand ansteuern. Die Leistungsbilanz ändert das nicht. Aber du 
sparst Platz und drei Bauteile.
C2 ist reichlich dimensioniert, 20uF würden wahrscheinlich auch reichen.
100nF am Reset sollte man vorsehen, als EMV Schutz.

Ich habe den Thread nur überflogen. Wie willst die Dinger nun ansteuern? 
RS232 artig? Ohne Quarz? Oder anders?

FEHLER! Das Gehäuse für deinen Tiny ist zu schmal! Darauf bin ich auch 
gerade reingefallen! Die Tinys haben 8mm Pin-Pin Breite, dein Gehäuse im 
Layout nur 6,5mm! Die SO8 gibt es in min. 3 verschiedenen Breiten! Schau 
mal in die Microchip Bibliothek.

>Gibt es eigentlich irgendwo im Netz eine Art Guideline (de oder en) die
>Hilfestellung beim Leiterplattendesign liefert. Ein paar gute Tipps sind
>ja hier schon gekommen.

Mehr oder weniger. Hab aber keinen Link parat.

MfG
Falk

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,


weiter oben hatte ich mal folgendes gepostet:

<schnipp>
Beim physischen Protokoll schwanke ich aktuell zwischen:
a.) Manchester Codierung
b.) Pulsbreitencodierung
<schnapp>

Daran hat sich bis jetzt nichts geändert. Der Master kriegt zwar einen 
Quarz, die Slaves bekommen aber definitiv keinen. Etwas tricky wird, die 
PWM Frequenz so zu wählen, dass ich den Timer parallel zur Auswertung 
der Kommunikation nehmen kann. Da werd ich morgen mal etwas rumrechnen. 
Den Bus-Eingangspin habe ich vorsichtshalber auf einen Tiny-Pin gelegt, 
der auch externe Interrupts triggern kann (INT0). Da bin ich mir aber 
noch nicht sicher, ob da vielleicht irgendwie noch ein Tiefpass davor 
muss. Ich habe etwas bammel mir auf diese Weise Störungen einzufangen, 
wäre ja nicht der erste, der seinen Controller durch Rauschen an einem 
Interrupt-Pin lahmlegt :)

An der Transistorlösung mit den LEDs gefällt mir, dass ich nur 220 Ohm 
Widerstände brauche und als LED alles verbauen kann, was 20mA If hat, 
unabhängig von Uf (die Stromregelung wurde weiter oben schon einmal gut 
erklärt).

Bist du dir bezüglich des Packages sicher? Ich vermute, du hast in 
meinem Schaltplan aus Versehen den Spannungsregler vermessen, der hat in 
der Tat ein schmaleres Gehäuse.


Gruß,
Alex

Autor: Alexey (Gast)
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Hallo,

Wie läuft die Kommunikation mit den Tinys? Ohne Quarz ist RS232 o.ä. 
sehr unzuverlässig. :)
Was eventuell machbar wäre wenn man sich den Quarz unbedingt sparen 
will, daten im Manchestercode senden, der bringt den "Takt" gleich mit. 
Nachteil ist der große Datenoverhead.

Alexey

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Alexander (Gast)

>a.) Manchester Codierung
>b.) Pulsbreitencodierung

OK, das passt auch mit RC-Oszillator. Aber wozu T1, R3 und R5? Einen 
Open Collector Ausgang kann der AVR auch allein bereitstellen.

>An der Transistorlösung mit den LEDs gefällt mir, dass ich nur 220 Ohm
>Widerstände brauche und als LED alles verbauen kann, was 20mA If hat,
>unabhängig von Uf (die Stromregelung wurde weiter oben schon einmal gut
>erklärt).

OK.

>Bist du dir bezüglich des Packages sicher? Ich vermute, du hast in
>meinem Schaltplan aus Versehen den Spannungsregler vermessen, der hat in
>der Tat ein schmaleres Gehäuse.

Jain. Ja, ich hab erst den falschen erwischt. Aber jetzt nochmal IC1 auf 
der Unterseite gemessen, dein AVR. Der hat bei dir nur ca. 6,8mm 
"Spannweite". Im Datenblatt aber 8mm. Und ich hab vor ein paar Tagen 
welche bekommen (Tiny12), die sind wirklich so gross.

MfG
Falk

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,

bei max. 64 Busteilnehmern müsste der Tiny 5V/10K * 64 = 32 mA gegen 
Masse schalten, das wird dann wohl doch zuviel. Ich weiß auch noch 
nicht, ob ich wegen der störsicherheit eventuell nur 4K7 als Pull-up 
verbaue.

Bzgl. der Packages werde ich mich wohl noch mal schlau machen müssen, 
dann muss ich im Eagle halt die Lib anpassen. Ärgerlich ist sowas schon.


Alex

Autor: Alexander (Gast)
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edit: Außerdem wurde mir weiter oben gesagt, dass die internen Pull-ups 
zu groß sind, um bei langen Busleitungen halbwegs störsicher arbeiten zu 
können.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Alexander (Gast)

>bei max. 64 Busteilnehmern müsste der Tiny 5V/10K * 64 = 32 mA gegen
>Masse schalten, das wird dann wohl doch zuviel. Ich weiß auch noch

???
Nur mal als Tip. Bei I2C und ählichen Bussen gibt es EINEN Pull-up auf 
dem Bus, nicht N Mal.

>Bzgl. der Packages werde ich mich wohl noch mal schlau machen müssen,
>dann muss ich im Eagle halt die Lib anpassen. Ärgerlich ist sowas schon.

In der Tat. Deshalb IMMER *GENAU* das Package anschauen.

MfG
Falk


Alex

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,


also sowohl bei I²C als auch bspw. bei LIN wird meines Wissens nach bei 
jedem Knoten (bei signifikanten Kabellängen dazwischen) terminiert.


Gruß,
Alex

Autor: Winfried (Gast)
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Multi-Terminierung ist unsinnig. Einerseits: Wer soll das noch treiben 
können,  wenn der Gesamtwiderstand durch Parallelschaltung immens 
runtergeht. Andererseits: Um Reflektionen auf einem Kabel zu minimieren, 
terminiert man immer einmal am Anfang und einmal am Ende des Kabels mit 
seinem Wellenwiderstand.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Winfried (Gast)

>terminiert man immer einmal am Anfang und einmal am Ende des Kabels mit
>seinem Wellenwiderstand.

Alles richtig, aber der OP wird sicher NICHT so schnell arbeiten 
(wollen), das der Wellenwiderstand und die Terminierung eine Rolle 
spielen. Nicht bei dem geplanten Aufbau.

MfG
Falk

Autor: flo (Gast)
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Hmmm ... wird noch was am Board geändert?
Ich hab mal geguckt wie weit man kommt wenn man es einseitig halten 
will.
Braucht man beim Tiny die drei Tranistoren?
Und wäre das übrehaupt noch lötbar?

flo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ flo (Gast)

>Dateianhang: einseitig.png (1,7 MB, 4 Downloads)

Du hast GEWONNEN ! Den Titel Bildformat-Ignorant des Monats!

Siehe Bildformate

Kann das noch jemand toppen?

MfG
Falk

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Also das ist echt top, 1.7MB!
Aber du solltest lieber niemanden herausfordern das noch zu schlagen :-)

Autor: Sven (Gast)
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Gemeine Frage: Warum sendest Du die Daten nicht über die 
Versorgungsleitung? Dann brauchst Du nur zwei Drähte.

Die Versorgungsspannung unterbrichst Du im Takt der Daten beim Sender. 
Der Sender muss natürlich ausreichend Strom auf die Leitung geben können 
und schnell genug sein. Ich mach das mit einem low-RSon-Mosfet.

Am Empfänger gibst Du die Daten über einen Widerstand direkt auf ein 
Pin. Die Versorgung pufferst Du über eine Schottky-Diode und den 
100µ-Elko. Bei mir reicht das für eine 300mA-Luxeon-LED pro Empfänger. 
Die Versorgung kannst Du für den AVR noch mit Zenerdiode stabilisieren - 
der ist ja sehr genügsam - falls Deine Spannung auf der Leitung zu hoch 
ist.

Die Daten werden binär codiert gesendet: Kurzer Puls - logisch Null, 
langer Puls - logisch Eins. Pakete mit erforderlicher Datenlänge, 
dazwischen immer schön Pausen, damit sich die Elkos wieder aufladen 
können. Vorzugsweise an einen Pin mit ExInt. Wenn fallende Flanke, Timer 
starten, nach Ablauf Timer gucken, ob noch low (Eins) oder schon wieder 
high (Null), ExInt wieder aktivieren und auf nächstes Bit warten. 
Timeout erzeugt Reset des Empfangs, wenn Daten zu lange ausbleiben.

Sven

Autor: flo (Gast)
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Juhuu... schon wieder gewonnen :)
Was soll ich sagen? Ich habe den Preis aber auch verdient. Schließlich 
habe ich sogar so getan als ob ich es als png hätte anhängen wollen. Das 
es in wirklichkeit ein riesiges Bmp war kann natürlich nur einem 
Halbgott wie dir auffalen. Aber denk jetzt nich das ich mich auf meinen 
Lorbeeren ausruhen werde. Ich werde auch weiterhin an großen Bildern im 
Bmp-Format (was schließlich jeder Profi verwendet).

@Sven: http://www.freebus.org/ aber ob man das auf einen tiny bekommt 
weiß ich nicht...

Autor: Alexander (Gast)
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@Flo

Leiterbahnen durch die Beine der SOIC-Packages zu ziehen habe ich mir 
mit Absicht verkniffen, damit wird es kaum mehr lötbar (Brückengefahr). 
Aus selbigem Grund habe ich auch Stiftleisten mit Rastermaß 2,54 mm 
genommen. Dort kriegt man auch noch ohne Verrenkung eine Leiterbahn 
zwischen den Beinchen durch.

Die drei Transistoren senken denke ich zum einen die Störanfälligkeit, 
da ich die LEDs mit getrennten 12V versorge und der Tiny mit seinen 5V 
keine Leistung direkt schalten muss. Andererseits lässt es mehr Optionen 
für die Wahl der LEDs.

Das Design bekomme ich mittlerweile auf eine 21 x 21 mm große Platine. 
Im DRC habe ich für "Different Signals" alles auf 12 mil gesetzt und für 
"Same Signals" auf 8 mil. Signale sind 16 mil breit und GND sowie VCC 24 
mil.

@Sven

Über einen one-wire Bus mit parasite power hatte ich auch kurz 
nachgedacht. Das hätte die Datenrate aber denke ich sehr stark nach 
unten limitiert. Wieviel Bytes/s schaffst du mit deinem Aufbau? An der 
Schaltung wäre ich natürlich trotzdem interessiert, man lernt 
schließlich nie aus.


Alexander

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Alexander (Gast)

>Über einen one-wire Bus mit parasite power hatte ich auch kurz
>nachgedacht.

Davon würde ich abraten. Die eine Ader frist keine Brot. Dagegen sind 
die Einschränkungen eher gross.

MfG
Falk

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


hier mein nun hoffentlich finales "rundes" Design. Ein erster 
Anwendungsfall ist mir auch schon eingefallen: Warum die Platine nicht 
in Ostereier packen, die man dann RGB-technisch illuminieren kann?! 
Gehts trashiger? ;-)

http://www.bastelbedarf-scholz.de/product_info.php...

Mit einem Platinendurchmesser von 3cm lande ich im oberen Viertel des 
Ostereies, sollte soweit also passen. Gut bei den Dinger ist, dass man 
sie ab Werk öffnen kann und nix dafür kaputt machen muss. Oben muss halt 
noch ein Loch für die Kabel ran, mal schauen ob Bohren oder Schmelzen 
dort einfacher ist.

Hat einer ne Idee, wie ich so ein Ding matt bekomme, damit die 
Punktstrahlwirkung der LEDs etwas minimiert wird? Bei Angelika bekommt 
man ja bestenfalls welche (hell bzw. ultrahell), die 60° Abstrahlwinkel 
haben ...


Gruß,
Alexander

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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SMD LEDs probieren? die haben meist einen höheren abstrahlwinkel, aber 
kommt drauf an welche helligkeit gefragt ist.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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SMD LEDs hab ich hier noch ein paar rumliegen, melde dich bei Interesse
Alternativ könnte ich noch Superflux anbieten mit Abstrahlwinkel 140° 
glaub ich, bin mir aber nicht ganz sicher. Bei den SMD ist die 
Farbmischung natürlich besser, allerdings sind die Superflux heller. Von 
den Superflux hab ich aber nur noch wenige...

allerdings bezweifle ich, dass du das Ei diffus hinbekommen wirst...
hab das gleiche schonmal mit Plexiglas versucht und das hat nicht sehr 
gut funktioniert

Autor: Alexander (Gast)
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Ich denke ich werde bei Reichelt ein paar SmartLED Typen im 0603er 
Gehäuse mitordern und mal schauen, ob ich die mit bestückt bekommen 
(160° Öffnungswinkel bei 56, 180, 112 mcd). Dazu habe ich auf der 
Platinenunterseite an den Bohrungen für die LEDs noch kurz Leiterstücke 
(quasi Pads) angebracht, so dass man sowohl bedrahtete als auch SMD 
bestücken kann. Dafür mussten ein paar Leiterzüge umverdrahtet werden, 
da man diese dann nicht mehr zwischen den LED-Beinchen durchzwängen 
kann.

Bzgl. des diffus machens werde ich auch mal nach Chemikalien suchen, die 
Plastik angreifen und taub machen. Gibt es matte Lacke die 
farbdurchlässig sind? Flüssigkeiten zum Füllen der Eier scheiden leider 
aus Gewichtsgründen aus.

Autor: Sven (Gast)
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Ich habs mal mit Aceton versucht, keine Chance. Die LEDs sind nicht in 
Plastik, sondern in Epoxidharz eingegossen, das ist ziemlich resistent.

Bei kleinen Mengen geht Abschmirgeln mit einem 80er bis 120er 
Schleifpapier ganz gut, bei größeren müßte man mal Sandstrahlen 
probieren.

Wenn noch jemand eine Idee für Chemie zum Mattieren hat, ich probiers 
gern aus.

Beste Grüße

Sven

Autor: Alexander (Gast)
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Es ging mir auch mehr darum das Plastik des Eies anzugreifen. Bei den 
LEDs werde ich auf jeden Fall mal meine Schleifkünste in die Wagschale 
werfen :)

Autor: nurabsal (Gast)
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Hi Alexander,

ich baue an einer ähnlichen Sache (Lichterkette mit RGB-LEDs, jede LED 
soll einzeln ansteuerbar sein).
Hast du schon an Software was fertig (ich will den ATTiny 25 nehmen und 
über Manchster-Code ansteuern - bei mir muss es noch kleiner werden d.h. 
nur ATTINY 25, RGB-LED, 100n C und 3 x R für LED (außer LED alles SMD)??

Viele Grüße,

nurabsal

Autor: Alexander (Gast)
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Nein, die Software ist noch nicht geschrieben. Habe heute erstmal 
Leiterplatte und Bauteile geordert. Ein Teil der SW wird sicherlich 
nächstes Wochenende entstehen (parallel zur HW), die kann ich ja dann 
hier posten. Jetzt wartet erstmal wieder eine Arbeitswoche ...

Auch für die LEDs kannst du SMD verwenden, dort ist die Auswahl was 
Abstrahlwinkel angeht (klein, groß) größer.

Autor: nurabsal (Gast)
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Hi Alexander,

die LEDs hab ich schon, außerdem sind normale LEDs für mich günstiger 
(z.B. am Weihnachtsbaum). Meine Platine soll hochkant an der LED sitzen, 
so das man das als ein Art Kerze in ein Röhrchen montieren kann.

Ich schreibe gerade am Fading - willst du eine Farbraumkonvertierung 
machen oder arbeitest du mit rohen RGB-Werten (mit Linearisierung ?) ?

Viele Grüße,

nurabsal

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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um LEDs diffus zu machen kann ich folgendes empfehlen:
Kopf abschneiden, Exopydharz anrühren und einen Tropfen weiße Farbe dazu 
(wirklich nur einen Tropfen)
Dann immer einen Kleks auf die geköpfte LED

Autor: Alexander (Gast)
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@Kai

Danke für den Tipp, werde ich sicherlich mal testen.

@nurabsal

Ich denke mal ich werde direkt mit den RGB Werten arbeiten. Beachten 
muss man halt:
- unterschiedliche Ausgangslichtstärke der LEDs bei gleicher Pulsweite
- nichtlineares Verhalten des menschlichen Auges
- ...

Ich werde das einfach nach Gefühl machen, möchte ja keinen LCD-Monitor 
mit LED Backlight bauen sondern einfach nur ein Leuchtmittel das 
zwischen verschiedenen Farben faden kann.

Autor: Winfried (Gast)
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Ein Tropfen was für Farbe in wieviel Epoxydharz?

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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bei der Dosierung bin ich mir leider nicht sicher, es ist eben wichtig, 
dass das Verhältnis von weißer Farbe zu Epoxidharz sehr groß ist.
Du kannst es ja an einer LED mal testen und wenn dir die Streuung zu 
schwach ist, machst du eben mehr dazu. Je mehr Farbe, desto weniger 
Leuchtkraft ist ja klar

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


da die Platinen nun da sind konnte ich mal eine erste bestücken. Vorweg, 
die SMD LEDs sind vom Abstrahlverhalten her wesentlich besser als die 
bedrahteten. Ein aufgeschnittener Tischtennisball sorgt für etwas 
Diffusität :)

Ich hoffe das mit dem 0,7 MB Video im Anhang geht in Ordnung, ansonsten 
kann es ja einer der Moderatoren wieder entfernen - Bilder sind bei so 
etwas halt nicht so aussagefähig ...

Nun werd ich mich wohl dem Master widmen müssen, der die 
Beleuchtungskommandos an die Slaves sendet. Geplant ist da sowohl USB 
als auch ein Ethernet Interface. Wird wohl so etwas wie ein ATMega128 
werden, der eine am PC erstellte Schedule (bspw. über ein XML-File) bei 
sich speichert und diese dann zyklisch oder zeitgesteuert (RTC) 
abarbeitet.

Falls jemand den Code möchte kann ich ihn natürlich posten, ist bis 
jetzt eh keine Hexerei, da es nur 3 PWMs sind. Die Buskommunikation ist 
zwar schon implementiert, es wird aber einen Master brauchen um dieses 
Codesegment zu verifizieren.


Alexander

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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sieht doch schonmal schick aus :)
Da du aber nur rot, grün und blau angesteuert hast, kann man leider 
nicht sehen wie gut deine LEDs die Farben mischen.
Was für LEDs hast du denn jetzt in dem Video verbaut? Ich habe mit SMD 
RGBs auch gute Erfahrungen gemacht, für ein Moodlight sind sie mir 
allerdings etwas zu dunkel...

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,


verbaut habe ich (Reichelt):

LS L296
LT L29S
LB L293

Ausleuchten kann man mit den Dingern logischerweise nichts, aber als 
Lichtpunkt sind sie schon zu gebrauchen. Der nächste Schaltungsentwurf 
wird je Platine 2 rote (sind am lichtstärksten), 2 grüne sowie 3 blaue 
enthalten, um den Lichtstrom etwas zu erhöhen. Platz nehmen sie ja dank 
ihrer Bauform nicht weg. Den Elko auf der Oberseite der Platine werde 
ich auch auf die Unterseite verbannen.

Die Farbmischung habe ich für die Demo erstmal weggelassen, es ging mir 
erstmal nur darum, dass die PWM für alle 3 Kanäle arbeitet. Auf die 
schnelle ist mir kein kurzer Algorithmus eingefallen, um mich einmal 
durch den gesamten Farbkeil zu bewegen, ohne gleich ne halbe Seite Code 
durch Copy&Paste zu produzieren. Kann ich ja morgen noch nachlegen.

Als bedrahtete Typen hatte ich SLH 56 RT, SLH 56 GN und SLH 56 BL, dort 
ist das Abstrahlverhalten aber schlechter als erwartet (praktisch nicht 
zu gebrauchen).


Alex

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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als Farbverlauf bietet sich folgendes an:

Anfang mit
rot = max, grün = 0, blau = 0
grün++ bis rot = max, grün = max
rot-- bis rot = 0
blau++ bis blau = max
grün-- bis grün = 0
rot++ bis rot = max
blau-- bis blau = 0
jetzt bist du wieder am Anfang

Habe hier auch gerade eine Schaltung laufen, die auch diesen 
Farbübergang macht und es sieht recht gut aus.
Ich habe zum Vergleich ein paar Superflux RGB und ein paar SMD RGBs 
angeschlossen (beide aus HK)
Die Superflux sind zwar richtig hell, mischen allerdings längst nicht so 
gut wie SMDs. Auch haben die Superflux ein viel zu rotes weiß, was bei 
den SMD nicht der Fall ist.

Autor: Alexander (Gast)
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Hi,


nach etwas Recherche habe ich hier im Forum den Hinweis auf die 
RGB-HSV-Umrechnung gefunden. Damit kann man super einen Sweep durchs 
Farbspektrum machen. Habe mir ein PC-Applikation geschrieben, die ein 
look-up table mit den nötigen Werten erstellt. Die werde ich noch etwas 
ausbauen, so dass die PWM-Werte noch logarithmiert werden (passiert 
aktuell separat mit 5 Bit Genauigkeit) - so wirds für die Augen etwas 
gleichförmiger. An den Koeffizienten bei der Logarithmierung kann man 
dann noch etwas drehen, um den unterschiedlichen Ausgangshelligkeiten 
der LEDs Rechnung zu tragen. Im Forum wurde beschrieben, wie man die 
Widerstände alternativ tunen kann, davon halte ich jedoch nicht soviel 
(ginge bei meiner Schaltung auch so nicht) - dafür gibts Software :)
Kostet wenn man S=V=1 wählt 3*360 = 1080 Byte Programmspeicher, davon 
hab ich aber genug (immer noch 50% frei).

Im Anhang mal Version 2 des Projektes. Diese hat nun:
- mehr LEDs ;-)
- RS485 anstelle des vorherigen Eigenbau-Bus (und deshalb auch einen 
Quarz)

Auf RS485 bin ich gewechselt, da nur so die Datenrate ausreicht, um eine 
Hand voll Slaves schön kontinuierlich kontrolliert faden zu lassen 
(geplant 250k wie bei DMX).

Die Platine ist trotz des etwas höheren Bauteileinsatzes noch einen Tick 
kleiner geworden, etwas teurer macht sie nur der Einsatz der vielen 
LEDs, der Rest fällt wohl eher nicht ins Gewicht. Die muss man aber 
gegebenenfalls nicht bestücken, man kann sie auch teilweise durch 
Drahtbrücken ersetzen. Platztechnisch gehts nun etwas enger zu, aber 
PCB-Pool hatte offensichtlich auch bei Version 1 an den kritischen 
Stellen keine Probleme, so dass mir das vertretbar erscheint. Schwierig 
lötbar sind nur die popeligen LEDs ...


Gruß,
Alex

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Alexander (Gast)

>Dateianhang: EEP.zip (68,5 KB, 1 Downloads)

Schaltplan und Layout sind nicht konsistent!

>- RS485 anstelle des vorherigen Eigenbau-Bus (und deshalb auch einen
>Quarz)

Ach was. ;-)

>Auf RS485 bin ich gewechselt, da nur so die Datenrate ausreicht, um eine
>Hand voll Slaves schön kontinuierlich kontrolliert faden zu lassen
>(geplant 250k wie bei DMX).

Dann mach es gleich richtig und mach DMX. Dafür gibt es viel Hard- & 
Software.

http://www.madrix.de

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Noch was. Verwende lieber die +5V und GND Symbole, um Pins dort 
anzuschliessen, keine normalen netze mit Netznamen. Und ich bin mal 
gespannt wie du RS485 empfangen willst, wenn DE und RE\ auf Vcc liegen . 
. . ;-)

MFG
Falk

Autor: Alexander (Gast)
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@ Falk

Besten Dank für die Tipps, nach dem Lesen des Transceiverdatenblattes 
und eines kurzen Artikels zu DMX bin ich nun etwas schlauer und mein 
Board um ein paar Leiterzüge und Durchkontaktierungen reicher :)

Die HP von madrix ist schon stylisch gemacht, zu verschenken haben die 
Jungs aber leider nix ... ;-)

Wäre aber auf jeden Fall auch ein interessanter Job für einen Softwerker 
wie mich.


Gruß,
Alexander

Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,


um auch mal ein etwas brauchbares an euch zurückzuliefern im Anhang mal 
ein Prog das look-up-Tabellen zum Dimmen erstellt. Ich habe mal ein 
wenig mit der exp-Funktion experimentiert und das Ergebnis war so schon 
ganz brauchbar. Allerdings hat sich gezeigt, dass wenn beim Faden 
bedingt durch die Nichtlinearitäten ein Pulsen aufgetreten ist. Das 
Programm normalisiert die RGB-Werte noch einmal, was das Pulsen auf 
Kosten der Endhelligkeit etwas unterdrückt. Eigentlich müsste man die 
Einzelkomponenten bei der Summation noch gewichten, was ich bei der 
Endversion sicher auch noch machen werde.


Alexander

Autor: florian (Gast)
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Dann möchte ich doch auch noch einen Link beisteuern:

http://www.hoelscher-hi.de/hendrik/light/dmxled.htm

Der ATmega8515-16 kann je nach Firmware ne ganze Menge: Dimmer mit 
8-Kanälen, Schrittmotoren, Servos, 8x8-Matrix usw, und das alles mit 
DMX512 bzw DMX2000 (hab ich noch nie von gehört, ob es das ist was ich 
denke?)

Autor: JohannesH (Gast)
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Hi
Wie siehts denn eigentlich mit dem Projekt aus?
Das finale Layout, und der finale Programmcode?

Ich finde die Idee genial und würde mir auch gerne soetwas bauen, da 
wären Praxiserfahreungen sehr hilfreich!

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