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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Datenübertragung über Betriebsspannungsleitung?


Autor: Jochen Müller (Gast)
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Liebe Leute

Ich habe ein grösseres Projekt mit jeder Menge RGB-Leds vor.
Anstatt die nun alle über Hunderte Leitungen und Schiebregister oder 
sonstwas
an einen AVR zu kabeln kam mir folgende Konzept-Idee, wo ich gerne mal 
Meinungen hören würde:

Immer 2 RGB-Leds hängen an den Ports eines kleinen  AVR (Tiny13,15, o.Ä)
Der kann dann genug Strom für die max. 6Leds liefern und dessen Software 
hat den gewünschten RGB-Controller mit PWM, alter Schuh halt.

Von diesen Gebilden baue ich nun ca. 20-50 Stück, oder auch mehr.
Alle Module werden parallel auf eine Versorgungsleitung von 5Volt + 
Masse gehängt.

Am Ende kommt der Trick (ist es einer?)
Zwischen Netzteil und den beiden Leitungen zu dem vielen RGB-Modulen, 
liegt eine "starkgenuge" Diode in der +Leitung und üder der Diode 
darüber ein FET. Ich kann also per Master-Prozessor die 
Versorgungsspannung um ca. 0,5-0,7 Volt verringern und das auch recht 
schnell würde ich sagen.
Diese Spannungsänderung sollen die vielen kleinen RGB-Module erkennen 
und ich lasse dann irgendein Protokoll laufen, und kann dann z.B. 
einzelnme RGB-Moddule ansprechen und denen dann einen Farbwert senden. 
Und mehr.
Jedes RGB-Modul hat eine unäre Adresse im EEprom und kann sich dann 
angesprochen fühlen oder nicht.

Auf diese Weise kann ich Hunderte Leitungen und Ports sparen und alles 
das machen, was ich so vorhabe.
Kann das elektrisch so klappen?
Die Logik und das Protokoll mache ich schon, im Moment würde ich gerne 
die Meinungen zu der Datenübertragung per zyklischer 
Spannungserniedrigung hören.

Wäre nett, wenn Ihr mal Eure Meinung, Tipps, Alternativen etc. sagen 
könntet.
Gruss
Jochen Müller

Autor: Stefan Oberpeilsteiner (stefano)
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Hallo,

Das sowas prinzipiell geht wissen wir ja von diversen Datenübertragern 
bei Rotor Displays usw...

> Ich kann also per Master-Prozessor die
> Versorgungsspannung um ca. 0,5-0,7 Volt verringern und das auch recht
> schnell würde ich sagen.

Ich glaube genau hier liegt der Knackpunkt: Kannst du die Spannung 
tatsächlich schnell genug ändern um eine entsprechende Datenrate zu 
bekommen.

Wenn es dir nur darum geht hunderte zusätliche Leitungen zu sparen warum 
verwendest du dann nicht einfach eine dritte Ader mit den Daten? Ob nun 
2 oder 3 Adern statt 100 ist auch schon egal und du erspart dir meiner 
Meinung nach viel Ärger.

lg Stefan

Autor: CC (Gast)
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Hallo,

ich sehe Probleme bei der Spannungsversorgung und dadurch beim 
Herausfiltern der Steuersignale.
Die Controller plus LEDs benötigen einen Strom von maximal 120mA. Bei 20 
Stück macht das 2,4A und bei 50 Stück 6A. Bei realen Leitungen gibt es 
Verluste und durch die PWM unterschiedliche Ströme auf den Leitungen.

Meine Vorschläge:
-Höhere Versorgungsspannung und den Controllern einen Spannungsregler, 
Diode und Siebelko spendieren. Die Daten könnte man dann per Ein- und 
Ausschalten der Versorgungsspannung übertragen.
-Wenn die Anordnung in einem Raum ist, könnte man den 
Sender/Steuercontroller mit IR-LEDs ausstatten. Durch die Reflexion an 
den Wänden und der Decke sollten die Signale schon zu deiner 
Controller-RGB-Einheit übertragen werden. Es bleibt aber immer noch der 
Spannungsabfall an den Versorgungsleitungen bei einer grossen Anzahl von 
RGB-LEDs.

Gruß
CC

Autor: df311 (Gast)
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wie wärs mit einer rs485-verkabelung?
braucht dann inkl. versorgung 4 oder 6 adern (je nach aufbau), kann 
mehrere slaves ansteuern, und die versorgungsspannung kann in ruhe 
gelassen werden. als kabel könnte man ein netzwerkkabel nehmen, für + 
und gnd könnte man ein Paar zusammenfassen.
zu jedem controlle muss dann eben noch ein max485 oder ähnliches dazu, 
ist aber sicher einfacher als der kunstgriff mit der 
versorgungsspannung.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ich baue gerade ein ähnliches Beleuchtungssystem. Hier wird auch mit 
7...9V Betriebsspannung gearbeitet. Auf den Modulen versorgt eine 
Schottky-Diode einen Elko, an dem ein LDO auf 5V stabilisiert. Vor der 
Schottky-Diode ist ein 10k-Widerstand an den Analog-Komparator des Tinys 
geschaltet, per Interrupt wird die Datenauswertung erledigt. Zur 
Datenübertragung wird der FET vom Mastercontroller für 2µs abgeschaltet. 
Die Ein-Zeit zwischen 2 Aus-Pulsen wird für die Bitcodierung verwendet. 
Die Module selber verfügen außerdem über einen Modulationstransistor, 
damit sie die für bestimmte Aufgaben auch Daten an den Master 
übermitteln können. Dazu wird vom Master der FET kurz abgeschaltet und 
ein Widerstand in die Versorgungsleitung gelegt, dessen Spannung die 
Modulationstransistoren herunterziehen können. Wenn das Projekt fertig 
ist, werde ich die Pläne und Firmwares in die Codesammlung stellen :-)

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