ich habe vor kurzem für ein Bastelprojekt eine Platine mit WS2812b V5 (Modell mit eingebauten Kondensatoren) LEDs entworfen und sie durch JLCPCB produzieren (inkl. Bestückung) lassen. Leider leuchtet bei keinem der Platine auch nur eine einzige LED, wenn ich sie versuche über einen Mikrocontroller anzusteuern. Das Problem liegt definitiv nicht an dem Mikrocontroller oder der Programmierung, da sie mit anderen WS2812B LED Streifen funktioniert. Ich bin neu in dem Thema und bin überfragt, was die Fehlerquelle angeht. Ich habe mit einem Multimeter ein Diode Test durchgeführt und es sieht so aus, dass alle Leitungen in Ordnung sind. Ich habe den Schaltplan als Datei beigfügt und wollte fragen, ob da ein Fehler zu erkennen ist. Ich habe ihn mehrfach mit anderen Schaltplänen von ähnlichen Projekten verglichen und mir fällt kein Fehler auf. EasyEDA hat mir ebenfalls keinen Fehler beim Designregel-Check angezeigt. Ich würde mich über jeden Hinweis hinsichtlich weiterer Schritte zur Fehleranalyse freuen. Vielen Dank schon mal!
Sonst womit hat JLCPCB gelötet? Die LEDs sind ja empfindlich was Tempertur angeht. Da braucht man eine Niedertemepraturlötpaste. Ohne das, gehen die LEDs relativ schnell beim Reflow kaputt.
Also ich hab für deine verwendete LED Stromaufnahmen (Full on) von 60mA im Internet gefunden. Das macht bei 81 LEDs 4,86A. Sicher, dass das dein Netzteil das auch packt?
Die Stromaufnahme kann man zunächst als Fehlerquelle ausschließen, wenn man nur einen wandernden Leuchtpunkt durch die Kette schickt. Auch da kann man zusätzlich noch mit 10% Helligkeit arbeiten.
Ansonsten, wie hoch ist der Ausgangspegel am µC? 3,3V Logik ist "wackelig", d.h. außerhalb der Spezifikation. Kann gehen, muß aber nicht.
Erst wenn du das ausschließen kannst, würde ich wegen dem angesprochenen Lotproblem gucken.
ich meine, dass ich sie angeschlossen habe? wodran erkennst du, dass ich sie nicht angeschlossen habe? Wenn das der Fehler ist (würde zwar wehtun, weil sehr dumm), aber dann wüsste ich wenigstens, was das Problem ist! Danke für deine Hilfe!
ich steuere mit dem Netzteil Matrizen mit 256 WS2812B LEDs und habe damit keine Probleme. Die haben Stromaufnahmen bei 100% Leuchtkraft von 50mA. Würde die Problemquelle daher ausschließen denke ich. Danke für deine Rückmeldung!
Die Stromaufnahme kann man zunächst als Fehlerquelle ausschließen, wenn
man nur einen wandernden Leuchtpunkt durch die Kette schickt. Auch da
kann man zusätzlich noch mit 10% Helligkeit arbeiten.
Ansonsten, wie hoch ist der Ausgangspegel am µC? 3,3V Logik ist
"wackelig", d.h. außerhalb der Spezifikation. Kann gehen, muß aber
nicht.
Erst wenn du das ausschließen kannst, würde ich wegen dem angesprochenen
Lotproblem gucken.
Hallo Gerald,
danke für den Hinweis! Ich arbeite mit einem Raspberry Pi Pico und nutze die Pin mit dem Ausgangspegel mit 5V. Somit kann ich auch diese Fehlerquelle ausschließen nehme ich an. Vll ist es ja wirklich das Lotproblem. Wäre es in diesem Fall der Fehler des Herstellers oder müsste ich das beim Bestellen irgendwo vermerken? Vll hat ja jemand hier bereits Erfahrungen damit gemacht. Falls nicht werde ichs herausfinden und hier Mitteilen.
Sonst womit hat JLCPCB gelötet? Die LEDs sind ja empfindlich was
Tempertur angeht. Da braucht man eine Niedertemepraturlötpaste. Ohne
das, gehen die LEDs relativ schnell beim Reflow kaputt.
Hallo Andras,
das werde ich in Erfahrung bringen. Das könnte natürlich die Fehlerquelle sein. Danke für den Hinweis!
Ich habe mit einem Multimeter ein Diode Test
durchgeführt und es sieht so aus, dass alle Leitungen in Ordnung sind.
Das prüft man mit dem, Durchgangsprüfer, nicht dem Diodentest, auch wenn der ähnlich ist.
Erstmal muss die erste LED leuchten. Prüfe die Verbindungen von +5V, GND und DIN zum Stecker J1. Dann schließe dort deinen Mikrocontroller an und versuche, nur die 1. LED leuchten zu lassen. Miss die Spannung an der Vers orgung, wenn alles angeschlossen ist. Wenn du ein Oszi hast, miss das Signal DIN an LED1.
Ich habe den Schaltplan als Datei beigfügt und wollte fragen, ob da ein
Fehler zu erkennen ist. Ich habe ihn mehrfach mit anderen Schaltplänen
von ähnlichen Projekten verglichen und mir fällt kein Fehler auf.
Sieht OK aus. Hoffentlich schließt du dein Eingangssignal NICHT an J2 an . . .
EasyEDA hat mir ebenfalls keinen Fehler beim Designregel-Check
angezeigt.
Und wie sieht das Layout aus? Zeig mal ein Bild vom realen Aufbau.
wodran erkennst du, dass ich sie nicht angeschlossen habe?
für mich sehen die alle offen aus, siehe Screenshot.
Und was sind die hellblauen Verbindungen?
Die hellblauen Verbindungen sind die Anschlüsse für DIN und DOUT. Ich
habe die Farben der Leitungen unterschiedlich gestaltet, damit der Plan
übersichtlicher ist. Würden die Verbindungen dann nicht auch fehlen,
wenn ich den Schaltplan in eine Leiterplatte umwandle? Weil da wurden
sie genau so angezeigt wie die Leitungen für +5V und GND. Würde jetzt
mal davon ausgehen, dass diese Fehlerquelle auszuschließen ist.
Miss doch einfach mal ob die Verbindungen bestehen. Eigentlich müsste man die Verbindungen auch auf dem PCB sehen. Zeige mal ein Foto davon.
Stimmt die Versorgungsspannung an Pin 3 (GND) und Pin 1 (5V)?
Ist das Datensignal korrekt mit Pin 4 (DIN) verbunden?
Ist am Pin 4 irgendeine Veränderung sichtbar wenn Du auf dem Raspberry ein Signal raufschickst? Also erst einmal vielleicht nur die statischen Pegel für "0" und "1" prüfen. Die LEDs wollen wenigstens 2.7V für ein High-Signal sehen.
Das die LEDs beim Löten kaputtgegangen sind kann ich mir so erst einmal nicht vorstellen. Im Datenblatt ist der Peak mit 240 Grad angegeben, sieht jetzt für mich nicht nach Niedertemperatur aus?
Aus eigenen Erfahrungen kann ich sagen dass diese LEDs da relativ unproblematisch waren, ich habe schon ein paar hundert von der kleineren Version (WS2812-2020) per Hand mit Heißluft gelötet, ohne großartig auf Prozessparameter zu achten, und nicht eine war danach defekt. Ich würde JLCPCB auch nicht unterstellen dass sie da völlig ahnungslos sind.
danke für den Hinweis! Ich arbeite mit einem Raspberry Pi Pico und nutze
die Pin mit dem Ausgangspegel mit 5V.
Der Pico gibt nur 3,3V an den GPIOs aus!
Du hast DIN der ersten Led doch nicht etwa an VSYS angeschlossen?
Ansonsten sollte der Pico eine RGB-Led an 3,3V problemlos ansteuern können.
Versorg also mal eine einzelne RGB-Led mit 3,3V. Funktioniert die, schließ die weitere RGB-Led-Kette mit 5V versorgt hinter diese erste RGB-Led an...
Da ist das Datenblatt der WS2812B V5 anderer Meinung.
So ungewöhnlich sieht die Spezifikation im Abschnitt "4. SMT Reflow" nicht aus. Lötzinn ist bleifrei mit 217°C.
Ich würde mich über jeden Hinweis hinsichtlich weiterer
Schritte zur Fehleranalyse freuen.
Wie sieht dein Layout aus?
Im Schaltplan hast du Pin 1 der LED mit einem Punkt markiert, beim Package der LED ist Pin 3 mit einer Abschrägung markiert. Warum setzt du die Markierung im Schaltplan anders als im Package. Passt dein Layout und dein Bestückungsplan?
Vielen dank für die Unterstützung und alle Hinweise!
Ich würde gerne einen Screenshot von meinem Layout und ein Foto von der tatsächlichen Platine anhängen, aber irgendwie lässt die Seite es nicht zu. Wenn ich auf "Weitere Datei anhängen" klicke, passiert nichts. Per Drag & Drop klappt es auch nicht. Tut mir leid, scheine zu unfähig zu sein.
was die 5V mit dem Raspberry Pi Pico Board betrifft, habe ich scheinbar eine falsche Info mitgeteilt. Es geht mir hier um keine Vera*sche... Aber da hätte ich mich natürlich genauer informieren müssen. Ich werde heute Abend nach der Arbeit alle Punkte in Ruhe durchgehen! Einen schönen Abend wünsche ich allen!
Ich würde mich über jeden Hinweis hinsichtlich weiterer
Schritte zur Fehleranalyse freuen.
Wie sieht dein Layout aus?
Im Schaltplan hast du Pin 1 der LED mit einem Punkt markiert, beim
Package der LED ist Pin 3 mit einer Abschrägung markiert. Warum setzt du
die Markierung im Schaltplan anders als im Package. Passt dein Layout
und dein Bestückungsplan?
Hallo Rainer,
das ist mir vorhin auch bereits aufgefallen, aber auf der EasyEDA Plattform konnte ich das entsprechende LED-Modell direkt über die LCSC-Electronics Plattform in den Schaltplan einfügen. Daher bin ich davon ausgegangen, dass das so seine Richtigkeit haben wird. Werde wahrscheinlich eine LED von der Platine entfernen und die Verbindungen nach Package Angaben herstellen.
Ich würde gerne einen Screenshot von meinem Layout und ein Foto von der
tatsächlichen Platine anhängen, aber irgendwie lässt die Seite es nicht
zu. Wenn ich auf "Weitere Datei anhängen" klicke, passiert nichts. Per
Drag & Drop klappt es auch nicht. Tut mir leid, scheine zu unfähig zu
sein.
In der Tat. Beim ersten Mal hat es ja auch zu einem Anhang gereicht. Das könnte man ja wiederholen . . .
Wenn man auf "Weitere Datei anhängen" click, wird das Dateiauswahlfeld leer und der Dateiname erscheint weiter unten in der Liste.
jaja und genau deswegen sind die auf jeden Stripe und i.d.R. an jeden
IC.
jaja normalerweise sind die auch nicht im IC verbaut. Hier allerdings schon. Schau in das Datenblatt. :)
Und andere Stripes verwenden auch nicht zwangsläufig die WS2812B-V5
Nachdem nun klar ist, warum die LEDs so nicht funktionieren, hier noch ein Kommentar zum Layout: Wenn bei voller Beleuchtung insgesamt 4.86A fließen, müssen deine 0.5mm breiten Leiterbahnen zum Teil einen maximalen Strom von 1.2A verkraften. Das mag für die Leiterbahnen noch ok sein. Wegen ihres geringen Querschnitts und der geringen Oberfläche sind sie aber kaum in der Lage, als Kühlfläche für die LEDs zu dienen. Warum machst du die Versorgungsleiterbahnen nicht so breit, wie es die Leiterplatte zulässt und verteilst damit die Wärme besser auf die gesamte Oberfläche? Mit ein paar Vias könnte man sogar die bisher ungenutzten Unterseite mit dafür nutzen.
Hallo nochmal! Ja, die Fehlerquelle ist nun klar! Vielen Dank für die
zahlreichen Tipps und Hinweise! Ich habe soeben eine LED von der Platine
gelöst und konnte sie durch die korrekte Verbindung nun ansteuern. Ich
verstehe aber absolut nicht, wie es passieren kann, dass die Anordnung
der Pins von den LEDs (GND und DIN) vertauschen. Ich habe es eben
nochmal getestet und es passiert automatisch, sobald ich den Schaltplan
in einen Leiterplatten Layout umwandle. Ich muss die PINs nun manuell
umbennenen, damit sie richtig angeordnet sind. Das kann doch nicht sein
oder liegt es an meinem Schaltplan?
@Rainer, ja, das werde ich nun berücksichtigen. Das habe ich erst nach
dem ich die Platinen bereits bestellt hatte auch verstanden. Ich bin
noch ein absoluter Laie und es ist die erste Platine, die ich entworfen
habe. Vielen Dank fürs mit auf den Weg geben!
Ich wünsche allen einen schönen Abend! Ohne eure Hilfe wäre ich defintiv
nicht so schnell dadrauf gekommen! Vielen Dank nochmal!
Dein Bauteil der LEDs ist falsch definiert. Hast du das selber erstellt
oder irgendwo her kopiert.
Ich habe das Bauteil der LEDs direkt über die LCSC Electronics Plattform in den EasyEDA Editor eingefügt. Sobald ich den Schaltplan fertig hatte, habe ich ihn in ein Leiterplatten-Layout umgewandelt. Dort wurden dann scheinbar die GND und DIN Pins der LEDs einfach vertauscht (siehe Screenshots). Das ist mir als Laie einfach nicht aufgefallen. Zumal die Verbindungen im Layout Editor vormarkiert sind und der Editor mir gar nicht erlaubt, die Pins anders zu verbinden, als in dem Schaltplan vorgegeben.
Und warum baust du so einen LED-Streifen selber? Die gibt es fertig für
wenig Geld an jeder Ecke.
Das ist nur der Anfang von der Platine auf dem Foto. Die Form ändert sich oben noch. Ist ein Prototyp für eine Bastelidee.
Dein Bauteil der LEDs ist falsch definiert. Hast du das selber erstellt
oder irgendwo her kopiert.
Ich habe das Bauteil der LEDs direkt über die LCSC Electronics Plattform
in den EasyEDA Editor eingefügt. Sobald ich den Schaltplan fertig hatte,
habe ich ihn in ein Leiterplatten-Layout umgewandelt. Dort wurden dann
scheinbar die GND und DIN Pins der LEDs einfach vertauscht (siehe
Screenshots).
Keine Ahnung wie KiCAD das macht, frag die KiCAD Experten. Fakt ist, es ist ein Fehler in der Kombination Schaltplansymbol und Gehäuse (Footprint).
Finde raus warum das so ist, damit das nicht wieder passiert.
Ich habe eben kurz damit rumgespielt. Möglicherweise sorgt das falsch definierte SPICE-Pin (siehe Screenshot WS2812_Symbol) für den Fehler. Die Pins im Footprint sind wohl richtig definiert. Dafür ist die Markierung des Pin 1 im Bestückungsdruck falsch (siehe Screenshot WS2812_Footprint).
Gut zu wissen, daß man mit solchen Tools sehr, sehr vorsichtig umgehen sollte.
Korrektur: Die Gehäusemarkierung befindet sich lt. Datenblatt wirklich an Pin3 (Wer macht sowas?) und ist im Footprint damit korrekt dargestellt.
Ich habe eben kurz damit rumgespielt. Möglicherweise sorgt das falsch
definierte SPICE-Pin (siehe Screenshot WS2812_Symbol) für den Fehler.
Die Pins im Footprint sind wohl richtig definiert. Dafür ist die
Markierung des Pin 1 im Bestückungsdruck falsch (siehe Screenshot
WS2812_Footprint).
Verstehe ich es richtig, dass ich jetzt manuell die definition anpassen und somit funktionsfähige Platinen produzieren lassen kann oder sollte ich lieber alles von vorne machen? Will nur verhindern noch mehr Geld aus dem Fenster zu schmeißen..
Gut zu wissen, daß man mit solchen Tools sehr, sehr vorsichtig umgehen
sollte.
Scheint so.
Korrektur: Die Gehäusemarkierung befindet sich lt. Datenblatt wirklich
an Pin3 (Wer macht sowas?) und ist im Footprint damit korrekt
dargestellt.
Bedeutet es dann, dass der Fehler komplett bei mir liegt? Also die PINs der LED sind ja im Schaltplan anders Angeordnet (Pin 4 oben rechts und Pin 3 unten rechts), als im Footprint. Sehr irritierend.
Verstehe ich es richtig, dass ich jetzt manuell die definition anpassen
und somit funktionsfähige Platinen produzieren lassen kann
Kann man.
oder sollte
ich lieber alles von vorne machen? Will nur verhindern noch mehr Geld
aus dem Fenster zu schmeißen..
Lehrgeld.
Gut zu wissen, daß man mit solchen Tools sehr, sehr vorsichtig umgehen
sollte.
Scheint so.
Ist immer so! Man kann bei jedem CAD-Programm die Zuordnung der Pins vom Symbol und Package vergurken. Das muss man halt immer solide prüfen und sich nicht blind drauf verlassen. Ich hab auch schon mehr als ein Bauteil mit sowas versemmelt, auch wenn das letzte Mal schon ne Weile her ist. Es waren zwar keine Pins verdreht, wohl aber der Footprint zu breit.
Korrektur: Die Gehäusemarkierung befindet sich lt. Datenblatt wirklich
an Pin3 (Wer macht sowas?) und ist im Footprint damit korrekt
dargestellt.
Bedeutet es dann, dass der Fehler komplett bei mir liegt? Also die PINs
der LED sind ja im Schaltplan anders Angeordnet (Pin 4 oben rechts und
Pin 3 unten rechts), als im Footprint. Sehr irritierend.
"Bauteile sollen im Schaltplan die Funktion möglichst übersichtlich und logisch darstellen. Die Anordnung der Pins im Schaltplan hat nichts mit der physikalischen Anordnung der Pads des Gehäuses zu tun, denn dafür gibt es das Gehäuse im Layout, siehe dieser Forumsbeitrag.
Verstehe ich es richtig, dass ich jetzt manuell die definition anpassen
und somit funktionsfähige Platinen produzieren lassen kann oder sollte
ich lieber alles von vorne machen? Will nur verhindern noch mehr Geld
aus dem Fenster zu schmeißen..
Entwerfe doch erstmal eine kleine Testplatine, nur mit J1, LED1 und LED2. Du klickst mit der rechten Maustaste auf jedes LED-Symbol und dann "bearbeiten". Für das Pin4 trägst Du die richtige Nummer in der Spalte SPICE ein. Verbindungsleitungen vervollständigen und PCB daraus generieren. Dann siehst Du doch, was generiert wird. Worauf Du achten mußt, weißt Du jetzt. (Ich habe und will keinen Login bei LCSC, kann das deswegen nicht testen.)
Bedeutet es dann, dass der Fehler komplett bei mir liegt?
Das denke ich nicht. Allenfalls kannst Du Dir vorwerfen, nicht sorgfältig genug kontolliert zu haben. Passiert jedem mal.
Also die PINs der LED sind ja im Schaltplan anders Angeordnet (Pin 4 oben rechts und Pin 3 unten rechts), als im Footprint
Das sehe ich nicht so, die Nummerierung läuft bei beiden jeweils entgegen des Uhrzeigersinns. Spielt aber in der Regel in den Tools keine Rolle, wo die Anordnung ist, sondern die zugehörige Benamung (in diesem Fall Nummerierung) stellt den Zusammenhang zwischen Symbol und Footprint her.
Da ist das Datenblatt der WS2812B V5 anderer Meinung.
So ungewöhnlich sieht die Spezifikation im Abschnitt "4. SMT Reflow"
nicht aus. Lötzinn ist bleifrei mit 217°C.
Ich habe zu Hause selber paar LEDs gelötet. Hat leider nicht mit normalen methoden geklappt. Dann habe ich eine TinBismut paste ausprobiert. Danach waren alle LEDs gut gelötet.
Also mein Fazit ist, fürs zu Hause selber löten, würde ich auf jeden fall TinBismut Lötpaste empfehlen. Sonst im Industrie, da habe ich keine Erfahrung damit.
Ich habe eben kurz damit rumgespielt. Möglicherweise sorgt das falsch
definierte SPICE-Pin (siehe Screenshot WS2812_Symbol) für den Fehler.
Die Pins im Footprint sind wohl richtig definiert. Dafür ist die
Markierung des Pin 1 im Bestückungsdruck falsch (siehe Screenshot
WS2812_Footprint).
Korrektur: Die Gehäusemarkierung befindet sich lt. Datenblatt wirklich
an Pin3 (Wer macht sowas?) und ist im Footprint damit korrekt
dargestellt.
Ich musste bei mir tatsächlich die Pin Nummer anpassen, damit es korrekt generiert wird (siehe Screenshot). Bei mir läuft die Nummerierung im Layout Editor scheinbar nach dem Sägezahnmuster, weshalb das Pad für die Pin mit der Nummer 3 immer rechts oben positioniert wird und nicht rechts unten.
Ich komme nicht drauf, was ich falsch mache oder warum die Plattform zu spinnen scheint. Kann es mir egal sein, dass im Layout das DIN Pad für die LED als Nummer 3 deklariert wird, obwohl im Datenblatt der LED Pin 4 als DIN deklariert ist? Hauptsache die Traces verlaufen korrekt?
Ich komme nicht drauf, was ich falsch mache oder warum die Plattform zu
spinnen scheint. Kann es mir egal sein, dass im Layout das DIN Pad für
die LED als Nummer 3 deklariert wird, obwohl im Datenblatt der LED Pin 4
als DIN deklariert ist? Hauptsache die Traces verlaufen korrekt?
Das würde ich nicht machen. Man sollte bei sowas so weit wie irgend möglich 100% identisch zum Datenblatt arbeiten, sonst kommt Kuddelmuddel raus.
Das würde ich nicht machen. Man sollte bei sowas so weit wie irgend
möglich 100% identisch zum Datenblatt arbeiten, sonst kommt Kuddelmuddel
raus.
Ich habe es jetzt hinbekommen, indem ich im Schaltplan alle LEDs von der Bibliothek aktualisiert habe und jetzt muss ich nur noch bei allen LEDs die Spice Pin Nummer von DIN in der Definition von 3 auf 4 setzen. So wird auch alles korrekt generiert und ich muss dann noch die Traces neu legen.
zu Bildschirmfoto_2023-05-11_um_15.26.33.png:
Bei meinem kurzen Test war das Pad 4 rechts oben (siehe WS2812_Footprint.png). Keine Ahnung, wie da bei Dir Pad 3 hinkommt. Mein Pad 3 war rechts unten. Ich habe bei meinem Versuch nichts anderes gamacht, als (siehe Bild LCSC_Electronics_LED_Bauteil.png) auf /EasyEDA Model/ geklickt.
Hauptsache die Traces verlaufen korrekt?
Ja klar, letztendlich kommt es nur darauf an, was auf dem PCB miteinander verbunden wird. Aber schön ist sowas nicht und nach 3 Monden weißt Du auch nicht mehr, was richtig war und warum Du es so und nicht anders gemacht hast.
Also die PINs der LED sind ja im Schaltplan anders Angeordnet (Pin 4
oben rechts und Pin 3 unten rechts), als im Footprint. Sehr irritierend.
Die Anordnung der Anschlüsse am Schaltplansymbol hat etwas mit Funktionsgruppen und Signalflussrichtungen zu tun. Wie das physische Bauelement aussieht, spielt dafür überhaupt keine Rolle. Je nach verwendetem Package können sich für ein Bauelement sogar die Pinnummer ändern. Es gibt auch Bauelement (z.B. Logikgatter), von denen mehrere Gatter in einem Package sind, die aber im Schaltplan aus Gründen, die sich aus dem Signalfluss ergeben, als einzelne, unabhängige Symbole dargestellt werden.
Das Schaltplansymbol von easyEDA für die WS2812 ist ein Schiss - 'tschuldigung, aber anders kann man das nicht betiteln.
