Wie funktioniert dieser LED-Farbwechsler

Vermutlich sitzt auf der Unterseite der Platine ein Chip, evtl ein 
kleiner Mikrocontroller.

die warscheinlichkeit ist garnicht soo klein das  Eos recht hat ... und 
sonst vielleicht ein spezial ic für sowas .... aber irgendwie muss es 
erzeugt werden ;)

Zum Nachbauen würde es dir auch nicht wirklich viel bringen zu wissen, 
dass unter dem Ding tatsächlich ein Mikrocontroller sitzt. Fakt ist 
aber, dass man das (u.a.) mit einem µC nachbauen kann. Ist eigentlich 
ein schönes Einstiegsprojekt, wenn man die erste LED mal zum leuchten 
gebracht hat. Bischen PWM.

Sebastian

so..?

mittlerweile gibts doch dafür LEDs mit Ansteuerung drin. Die 
synchronisieren sich aufeinander... Bleibt die Frage ob der Chinese 
dafür zu geizig war...

Tante google mal bemüht ?

anscheinend nicht ...

http://www.rooty.org/content/view/51/1/

Bei dem Teil, was ich letztens für 2,99 Euro bei Pollin gekauft habe, 
waren Billigst-LED's drauf und auf der Unterseite der Platine ein 
schwarzer Klecks, der wohl die Steuerung übernimmt. Also vermutlich ein 
Mikrocontroller oder eine Spezial-Logik.

Würd auch sagen, ein schönes Anfängerprojekt für AVR, PIC etc...

Weil die LEDs verschiedene Vorwiderstände benötigen

denke Blau hat keinen, Grün kleineren R und Rot den größten R...

Billigst Elektronik mit garantier nicht all zu langer Lebenszeit, da 
nicht wirklich von Strombegrenzung zu reden ist ...

ich frag mich gerade wie der µC (falls verwendet) die LED's treiben 
soll? - der jämerliche Strom aus den PWM-Ports bringts doch nicht!?

Reicht für die billig LEDs aus, das ist auf billig ausgelegt nicht auf 
Lebensdauer

hallo??? µC??? man man man, leute, das geht analog mit ner hand voll 
teilen.

>hallo??? µC??? man man man, leute, das geht analog mit ner hand voll
>teilen.

geht schon, aber für die Masse, wo es auf Billig und Klein ankommt, 
trotzdem vermutlich teuer als ein µC unterm Harzklecks

JensG wrote:
> geht schon, aber für die Masse, wo es auf Billig und Klein ankommt,
> trotzdem vermutlich teuer als ein µC unterm Harzklecks
nie im leben. der prozess ist teurer als man denkt. und wenn man sowieso 
schon macht, dann wird man da keinen teuren µc in teurer technologie mit 
hunderttausenden transistoren drauf baun, sondern eine analog 
nachgebildete schaltung zu der oben. wenn man die verlustleistung 
minimieren will, kann man auch eine analoge pwm machen.

zumal solche chips auch in der kleinsten Hinterhof-Chipfabrik zu 
fertigen sind.

Ob unter so einem Harzkleks tatsächlich Kondensatoren zu finden sind? 
Ist es nicht doch billiger, ein Stück Silizium zu fertigen, als 
zusätzlich noch Kondensatoren, die ja auch noch verlötet werden müssen? 
Ich glaube, Kondensatoren, die man dafür bräuchte, lassen sich nicht 
direkt in Silizium einbringen. Und einfache 4 Bit Controller sind 
bestimmt sehr billig.


Mein 2,99 Euro Teil hat allerdings einen blöden Bug: Grün wird fast gar 
nicht angezeigt, blau und rot hingegen recht lange. Überhaupt ist die 
ganze Ablaufsteuerung recht blöd - immer gleiche Farbfolgen, immer 
gleiches Timing. Das spricht wieder für Transistor-Einfach-Lösung.

hab ich behauptet, dass da kondensatoren drin sind? die 
strombegrenzenden widerstände und andere widerstände wohl auch nicht.
ach ja: und dieses "stück silizium" wird bitte wie aufgebracht? vllt mit 
nem bestückungsautomaten? jaa, könnte sein. und dann könnte man ja auch 
die kodensatoren und andere externen komponenten aufbringen.
ASICs kosten ein schweinegeld und schon allein die entwicklung für einen 
4bit-er... wenn das so kinderlicht und billig wäre, würden es wohl viel 
mehr machen und atmel & co würden ein minderheiten dasein fristen.

ich würde meinen linken arm verwetten, dass da kein µC darunter sitzt. 
einen primitiven halbleiter in einfacher technologie mit einer analogen 
pwm würde ich mir noch eingehen lassen.
ich arbeite in einer firma, in der ab und zu ASICs eingesetzt werden. 
die preise sind gewaltig. zumal das ja auch jemand entwickeln muss.

Karl heinz Buchegger wrote
> Wozu einen Bestückungsautomaten 5 Komponenten auf eine Platine
> setzen lassen, wenn er in derselben Zeit 5 Platinen mit nur einer
> Komponente fertig machen kann.
weil man sich z.b. den schritt der programmierung spart. wobei bei 
dieser schaltung wohl eher die zeiten der einrichtung des automaten eine 
rolle spielen. aber klar, reine bestückungszeit ist natürlich geringer.

Marcus W. wrote:
> Diese Analogschaltung steuert die LEDs aber nicht gepulst (PWM) an oder?
> Meine "RGB-Kerze" ist jedenfalls gepulst.
nimm einen ne555, einen integrierer und einen komparator und schon hast 
du eine pwm. das kann man alles schon noch analog aufbauen.
edit: sollte man auch mit pwm machen, wegen stromverbrauch.

Marcus W. wrote:
> Da steigt der Aufwand unterm Harzkleks aber schon deutlich oder?
wenn ich mir die innenbeschaltungen der bauteile so anschaue, bin ich 
doch noch weit von einer logik-verschaltung weg, die maschinensprache 
interpretieren kann.
auch wenn ich mir mengenpreise für die analogen komponenten anschaue, 
bin ich über eine größenordnung weg vom kleinsten massen-atmel.

Karl heinz Buchegger wrote:
> Chip (nur Silizium) kostet daher ca. 1,5 Cent. Nimm noch ein
> bischen was für Bonding dazu und ein einzelner RFID-µC kostet
> so um die 1,6 bis 1,7 Cent das Stück (fertig gebondet auf der
> Platine). Da wird es mit diskreten Bauteilen schon sehr eng.

ein rfid-chip hat doch bestimmt mehr absatz als so ein blinkelicht. 
zumal boomt rfid, wenn man der presse glauben darf, aber da kennst du 
dich wohl besser aus =). von einem boom kann man aber wohl beim 
blinkelicht nicht sprechen. klar findet sowas absatz, aber vergleichbar 
mit rfid halte ich den nicht.
und: verkauft ihr den fertigen ic im gehäuse, verpackt in einer rolle, 
mit einem datenblatt und hf-vermessen, usw auch für 1,7 cent? da würds 
mit deinem lohn wohl mager aussehen.

sobald ich mit meinen klausuren durch bin, hol ich mir so ein 
blinkelicht (koste es, was es wolle=) und nehms auseinander. über meinen 
linken arm dürft ihr euch dann bei gegebenem anlass streiten.

Karl heinz Buchegger wrote:
> Wobei ich mir sicher bin, dass man bei Atmel bei Abnahme von
> 1 Million Stück, ohne Gehäuse, noch mal einen ordentlichen
> Rabatt bekommt :-)
ich frag mal an und sag ihnen gleich, dass ich ihr vor engineering 
strotzendes produkt für ein blinkelicht hernehme =)
wenn sie skeptisch werden, sag ich ihnen, dass es DREI farben hat =)

Mal zur Orientierung: Einen Küchentimer/Kurzzeitwecker mit 
Digitalanzeige und 3 Tasten inkl. Batterie bekommt man ab ca. 1,50 Euro 
auf dem deutschen Markt. Da verdient dann noch ein Großhändler in 
Deutschland dran. Auf so einem Küchentimer ist dann auch ein 
Mikrocontroller drauf. Preislich geht das also bei Massenproduktion. Und 
Aufwand für Programmierung ist irrelevant bei Millionen Stückzahlen.

ja, aber da entwickelt nicht jeder küchen-timer-hersteller seine eigene 
asic. gerade solche timer sachen gibts von herstellern als strd 
baugruppe, die einfach so verbaut wird, wie es sie eben schon gibt. 
lc-displays gibts auch von zig herstellern und viele davon haben einen 
hd44780 oder wie der heißt.
solche timer, counter, bcd-codierer, usw kommen aber auch ohne 
programmierte µC aus.

Karl heinz Buchegger wrote:
> Das ist ein Missverständnis: Wir verkaufen überhaupt keine Chips.
> Wir verkaufen die Maschinen, die die Chips bonden.
vllt ist das das zeichen, nebenbei mit lernen aufzuhören =)

> die Kerze im unteren Teil mit ihrer Light-Show. (*)
> Allerdings hatte diese Schaltung nicht nur den einfachen
> abwechselnd-eine-Led-auf-zu-Zyklus. Zunächste wurde nur jeweils
> 1 Led hochgedimmt, nach einer gewissen Zeit wechselte das Muster
> und 2 Led wurden gleichzeitig hell usw.
>
>
> (*) klar hab ich eine Schaltung mal ausgebaut. Vom Docht ging ein
> Lichtleiter auf die Platine zu einem LDR, der die ganze Schose
> anstelle eines Schalters ausgelöst hat. Den schwarzen Klecks hab
> ich aber in Ruhe gelassen :-)

klar muss man das zerlegen =)
das sind BESTIMMT zwei oder drei mit einem addierer überlagerte astabile 
multivibratoren mit ein bisschen NOR und NAND gewirre. das geht alles 
analog. alles... =)

edit: ja, das könnte tatsächlich ein unterforderter controller sein. da 
hab ich mich wohl mit meinen eigenen argumenten überführt...
zu anfangs ging es mir aber eigentlich nur darum, dass man nicht gleich 
bei den kleinsten kleinigkeiten einen µC aus dem in petto zerrt, wenn es 
doch auch viel eleganter geht.

Wie wäre es denn eigentlich, wenn ihr euch mal wieder auf das Thema 
konzentriert und nicht hier rumdiskutiert, was so ein scheiß ding 
kostet. Mich würde auch gern interessieren, was unter dem schwarzen 
klecks ist und nicht, ob so ein controller nun 1ct oder 3ct kostet

>multivibratoren mit ein bisschen NOR und NAND gewirre. das geht alles
>analog. alles... =)

klar geht das immer irgendwie auf vielfältige Art und Weise. Das hat ja 
keiner bestritten. Die Frage ist nur, ob das in der heutigen billigen 
µC-Zeit wirklich noch analog gemacht wird, oder eben doch einfach mit 
einem programmierten Stück Si. Den Algorithmus für dieses Beispiel zu 
entwickeln macht doch ein Entwickler in ein paar Stunden - wenn er nicht 
gerade Anfänger ist. Entwicklungskosten also sicherlich auch nicht hoch.

@ Jojo (Gast)
hast eigentlich recht, aber eigentlich wurden ja schon einige 
Möglichkeiten genannt, somit kann die Frage schon als relativ gut 
beantwortet gelten
Ich tippe immer noch auf einen µC ;-)

Bei mir steht so eine Lampe, für 20 Euro bei Roller gekauft. So sieht 
das Hardware aus. Der Controller ist unkenntlich gemacht worden.

Wau, die haben ja richtig Aufwand betrieben. Und tatsächlich einen 
Mikrocontroller spendiert, was wohl der Quarz verrät. Überhaupt: Wozu 
dieser Aufwand mit einem externen Quarz? Unglaublich. Und auch der 
Aufwand, den Chip zu putzen...

Für große Stückzahlen und einfache Aufgaben ist IMHO eine Custom-Logic 
billiger als ein µC. Den Küchentimer kann man mit ein paar Zählern und 
Gattern bauen. Gate count geschätzt 500-1000. Sowas ist in großen 
Stückzahlen vermutlich billiger als ein Einfach-µC.

Auch in der Farbwechsel-LED wird eine Custom-Logic drin sein. Vermutlich 
mit Oszillator im MHz-Bereich, damit man keinen externen Kondensator 
braucht. Runterteilen, PWM-Logik, 3 Treiber für den LED-Strom. Gate 
Count vielleicht 100-200.

...und nichtmal SMD, also, es ist auf keinen Fall ein XMEGA ;-)) Wobei 
DIL doch Industriemässig out sein soll ?

Und dann auch noch mit Bestückungsaufdruck. Erstaunlich.

Und es fehlt auch der Kondensator am uc. Naja, in diesem Fall wohl 
wirklich überflüssig. Welche Frequenz hat der Quarz ?

auf dem Quarz steht "CL 12.000", 12 kHz wahrscheinlich.

Hi

Eher 12MHz

MfG Spess

Könnte mir jemand sagen, wie ich, z.b. bei diesem schaltplan, den 
kondensator berechne, bzw. welche kondensatoren/transistoren ich 
verwenden sollte?

Würd mich freuen.

? da stehen Werte an den Kondis und Transitoren sehe ich nicht...

Jojo wrote:
> Wie wäre es denn eigentlich, wenn ihr euch mal wieder auf das Thema
> konzentriert und nicht hier rumdiskutiert, was so ein scheiß ding
> kostet.

Jojo wrote:
> Könnte mir jemand sagen, wie ich, z.b. bei diesem schaltplan, den
> kondensator berechne, bzw. welche kondensatoren/transistoren ich
> verwenden sollte?

nä du sry, andre user wollen hier nur sachlich passende themen 
diskutieren. deine frage zu bewantworten wäre weit ab vom eigentlichen 
thema.

also: bei dem link hier (abgetiptp vom bild + 3 zusätzliche klicks)
http://members.shaw.ca/novotill/PwmLedChaser/index.htm
findest du unten den grundbaustein. das sind einfach RC-glieder an den 
eingängen von schmitttriggern mit rückkopplung.
das sollten alle stichwörter sein, die du zum googlen brauchst, nur das 
hier fehlt noch: datenblatt =)

grüße,
holli

Oh mist, ich meinte diese Schaltung, sorry

fangen wir mal langsam an und zwar bei dieser schaltung. wenn du die 
durchschaut hast, ist es zur drei- oder -stufigen schaltung nur ein 
relativ kleiner schritt.

also, zu den bauteilen: die 330ohm sind primär strombegrenzung für die 
leds. die 33k und 47µ bilden jeweils ein RC-glied. welches davon beim 
anlegen der spannung zuerst geladen wird, ist theoretisch reiner zufall 
und praktisch wohl eine angelegenheit der temperatur, 
bauteilparameterstreuung und ähnlichem.

zur funktion: einer der transistoren steuert beim anlegen der spannung 
schneller durch. sagen wir, der linke. der (linke) kondensator kann sich 
jetzt aufladen, weil er mit dem negativen pol gegen masse geschaltet 
wird und "nicht mehr" über den 330ohm widerstand an der positiven 
spannung liegt. geladen wird er über den 33k widerstand. und die linke 
led leuchtet jetzt schon.
wenn das (linke) RC-glied am knoten eine spannung von ca 0,7V - die 
flussspannung des basis-emitter-pn-übergangs - erreicht hat, schaltet 
der RECHTE transistor durch. nun leuchtet die rechte led. zugleich wird 
jetzt auch der LINKE elko durch die BE-diode vom (rechten) transistor 
entladen.
der rechte transistor zieht den rechten kodensator jetzt auf masse. da 
er vorher praktisch ungeladen war, liegt jetzt auch an der basis des 
LINKEN transistors (kurz) masse - er sperrt also ab jetzt, weil er nicht 
mehr geladen werden kann. die linke led geht aus.
wenn der rechte kondensator dann weit genug (~0,7V) geladen ist, geht 
das ganze andersrum los.

das ganze nennt sich astabiler multivibrator.

Wobei das wieder wenig mit den Farbwechsler-Lampen zu tun hat, denn die 
dimmen die LED's über PWM und schaffen weiche Farbübergänge. Ein 
Multivibrator schaltet nur eine nach der anderen LED an.

so sieht es aus: http://www.youtube.com/watch?v=fnycx23tsIk

Winfried wrote:
> Wobei das wieder wenig mit den Farbwechsler-Lampen zu tun hat, denn die
> dimmen die LED's über PWM und schaffen weiche Farbübergänge. Ein
> Multivibrator schaltet nur eine nach der anderen LED an.

weicher als analog mit langsamer frequenz gehts wohl nicht.
ich hab oben schon gesagt, dass es streng genommen ot ist. aber da waren 
wir auch schon weiter im off.
und dein link bringt jetzt bitte was genau? wie das ausschaut, weiß wohl 
jeder hir, der auch lesen kann...

@ sebriko
> kann mir jemand sagen, wie dieser Farbwechsler auf dem Bild
> funktioniert.
Das haben die anderen ja schon ausgiebig gemacht.

Also brauchst du nur noch einen Atmega oder Attiny, 3 LED's und 
vielleicht noch 3 Transistoren um die nicht mit dem Port treiben zu 
müssen.

Beim ATmega8 kannst du die 3 PWM-Ausgänge nehmen, da bekommst du eine 
Auflösung von min. 8 Bit.

Wie viele unterschiedliche Farben kannst du damit darstellen?
256*256*256 = über 16 Millionen Farben
Da merkt man keinen Übergang mehr.

Vorsicht :
Wenn du da jede Farbe eine Sekunde leuchten lässt dauert es ein 1/2 Jahr 
bis du ein mal einen Farbwechsel miterlebt hast.

Oder du machst eine Software PWM, geht auch da der µC nichts richiges zu 
tun hat.

> weicher als analog mit langsamer frequenz gehts wohl nicht.

@Michael: Ich glaub, da gibt es noch ein Missverständnis. Wenn ich es 
recht deute, dann macht obiger Multivibrator einen abrupten Wechsel, 
schaltet also eine LED aus, die andere ein. Und das ist nicht das, was 
die Farbwechsler machen, von denen wir hier sprechen. Und deshalb auch 
das Youtube-Bild, weil ich annahm, wir reden aneinander vorbei.

Ich bezieh mich auf: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/32390/analog2.gif

und

http://www.mikrocontroller.net/attachment/32388/ANALOG.jpg

@winfried:
die obigen schaltungen schalten nicht wirklich nur abrupt. wenn man das 
RC-glied groß genug auslegt, ist das dimmen der leds ziemlich sanft. nur 
werden sie ab einer gewissen leuchtstufe (eben bei den 0,7V 
basisspannung) ab- und angeschalten. ob das bei ordentlich hellen leds 
dann so ins gewicht fällt, dass es wahrnehmbar ist, müsste man wohl 
ausprobieren. wenn, dann kann man das aber mit einem zusätzlichen 
kondensator und einer vorpsannung der basis per diode kompensieren.

klar kann man wohl den avrgcc schneller genügend gut erlernen, um eine 
pwm hinzubekommen. aber wenn man obige schaltungen mal ganz durchschaut, 
hat man viel von bipolar- und analogtechnik verstanden und das kann 
nicht so schnell einjeder.
einfacher ist es wohl sicher mit einem µc, aber eleganter - finde ich - 
analog.

grüße, holli

Und wie weiß ich nun, welche kondensatoren und widerstände (der für den 
transistor) ich bei dem Schaltplan
http://www.mikrocontroller.net/attachment/32388/ANALOG.jpg
brauche?

Bei dem anderen steht ja alles da.

@kbuchegg: Ich kenn mich nur halt mit MC's überhaupt gar nicht aus und 
sehe auch bei den ganzen Erklärungen gar kein Licht am Ende des Tunnels. 
Da ist mir so eine "einfache" analoge Schaltung für den Anfang erstmal 
ganz recht, um damit ein bisschen herum zu experimentieren. Aber 
trotzdem danke!!!