Andy hat ein Prob. 72 RGB LEDs Ansteuern.

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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Andy
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So, 20.07.08, 12:09

Hallo @all,
wie ihr aus der Themenüberschrift erkennen könnt, habe auch ich jetzt mal ein kleineres Problem.

Und zwar:

Ich habe eine LED Leiste angefertigt (wie üblich)
Allerdings mit RGB 72 LEDs .
Noch habe ich diese NICHT verdrahtet und aus Platzmangel weiß ich auch noch nicht so ganz wie.
Die Leiste : 1 Meter lang, 24 RGB LEDs an der linken Seitenkante, 24 LED´s im Deckel und 24 LED´s an der rechten Seite.
Ihr könnt euch also vorstellen, wie es derzeit in der Leiste ausschaut.

So nun zu meiner Idee wegen des Platzproblems.
Da ich nun keine 288 Leitungen in der Leiste unterbringen kann, um JEDE Led EINZELN anzusteuern, hatte ich mir gedacht, diese mit Schieberegister, einem AVR und Treiber IC´s anzusteuern.
Treiber IC´s und Schieberegister in der Leiste unterbringen und nur den AVR in einem externen Gehäuse mit Zuleitung zur Leiste (somit hätte ich dann ca. 8 Leitungen vom Kontroller zur Leiste).

Welche Ideen hättet ihr da noch, um den Verdrahtungsaufwand andersweitig mit einer anderen Ansteuermöglichkeit zu Reduzieren oder zu Verwirklichen?

Mit DMX habe ich keine Erfahrungen und ich wüßte auch nicht wirklich, wie ich das alles verwirklichen sollte bzw. was ich da alles benötigen würde und ob das dann alles so 100% Funzen würde.

Wenn ich es mit nem AVR bewerkstelligen würde und den Schieberegistern, wie würde der Programmcode dann im einzelnen ausschauen... ein einzelnes Bit dann zu verschieben wäre nicht das Problem aber dann direkte Programmabläufe auf die Register zu schieben schon eher. Daher meine fragen an euch, wie ihr das eventuell realisieren würdet.

Die Leiste soll so Flexibel wie möglich in der Anwendung sein.
Sprich, das ich jede LED und jede Farbe separat ansteuern könnte oder auch mal ein großes VU Meter damit realisieren könnte, so wie diverse Lauflichter oder auch S2L funktionen bereitstellen kann.

Derzeit hat die Leiste noch keine Konkrete anwendung also vorerst NUR zu versuchszwecken gedacht.

Gruß Andy

Ich hoffe, ihr habt Zahlreiche Tipps für mich.
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T.Haid
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Mo, 21.07.08, 14:58

Hmmm, also ich wollte schon auf DMX zu sprechen kommen...
Scheidet DMX für dich gänzlich aus? Ich meine der Markt gibt hier ja schon ein paar schöne Geräte her und das ganze dann auch mit Steuerung und/oder Programmierung per PC etc...
Andy
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Mo, 21.07.08, 15:30

Hi,
nein, DMX scheidet absolut nicht aus.
Ganz im gegenteil.
Nur habe ich von DMX keine Ahnung und wüßte somit auch nicht, wo ich da anfangen sollte, was ich alles benötige, wie das dann alles zusammengeschaltet werden wird, ob ich damit alle 72 RGB LEDs separat und einzeln ansteuern könnte und wie ich es dann und überhaupt womit ich dann alle LED´s programmieren kann oder sollte, ist dann auch eine Frage der handhabung wie kompliziert das sein wird oder wieviel Equipment ich dafür brauche.
Es sollte ja so Flexibel wie möglich in der Anwendung bleiben.
Stand allon DMX und PC abhängig wäre von großer wichtigkeit... zuerst per PC Programieren und dann mit der Programierung Stand allone wäre sehr gut.

Aber WIE???? und was brauche ich dafür alles, wie sieht dann die Beschaltung aus?...das wären dann meine Fragen.
Andy
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Di, 22.07.08, 11:59

So,
ich habe euch mal ein paar Bilder bereit gestellt um euch einmal zu veranschaulichen, wie die Leiste aussehen wird und wieviel Platz ich dann noch in der Leiste haben werde.

Wenn ich Platzsparend Arbeite, könnte ich auf der Unterseite im Kanal noch das eine oder andere Treiber IC und Schieberegister unterbringen, was allerdings recht eng werden wird, da ja noch die Vorwiderstände an die LED´s kommen und trotzdessen 288 Leitungen für die LED´s so wie Zuleitung (+ und - ) als auch Steuerleitungen vom AVR (ca. 4stk.) und die Verbindungsleitungen von und zu den Schieberegistern wie zu den Treiber IC´s ihren Platz finden müssen.

Hier mal die Leiste von außen:
GeschlossenKlein.JPG
Nun einmal das Bild im geöffneten Zustand:
OffenKlein.JPG

Und hier einmal ein Bild von der Seite, der Kabelkanal ist 15x30mm, ihr seht also, es ist nicht gerade sehr viel Platz vorhanden.
PlatzInnenKlein.JPG
luckylu1
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Mi, 23.07.08, 01:57

schieberegister ist schon gut, wenn du alle leds einzeln ansteuern willst, ist der aufwand aber trotzdem recht hoch. du müsstest
praktisch 9 achter register in reihe schalten und das 3 mal. nun aber der wermutstropfen, das beste wäre eine multiplexansteuerung und dafür hast du die falschen leds, da müssten dann rgb je 2 anschlüsse haben, dann kämst du mit einem 72ér register aus und eben der multiplexansteuerung, das wären dann 72 +3 +1 (masse) leitungen. das dürfte mit einem etwas grösserem µC noch händelbar sein. google mal nach multiplex, dann verstehst du schnell was ich meine.
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EMTOPEL
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So, 27.07.08, 14:57

Hi,
also wenn ich mir Deine Bilder so anschaue,
würde ich sagen: "Kein Problem, leicht umsetzbar."
(Stell Dich schonmal auf "enges Gefummel" ein)
:wink:

Die angesprochene Variante mit den Schieberegistern ist ja schonmal nicht schlecht.
Jedoch wirst Du entsprechende Leistungstreiber dahinter benötigen.
Normale TTL-Register sind mit 8*20mA überfordert.
Der Nachteil der Schieberegisterketten ist jedoch:
1. hoher Verschaltungsaufwand von Register zu Register,
2. Du benötigst einen Steuerprozessor zu den (drei vorgeschlagenen) Registerketten um das unter einen "Hut" zu bringen.
3. Dimmen der LED's durch schnelles verändern der Schieberegister schlecht möglich.
(niedrige Register-Aktualisierungsraten)

Empfehlung:
Egal was Du an Bauteilen zur Ansteuerung verwenden wirst,
entscheide Dich für SMD Bauteile!
Damit gewinnst Du den erforderlichen Platz für die noch benötigte Hardware.

Mein Vorschlag:
Eine andere Variante wäre, die Schieberegister durch aktive Atmel-Prozessoren zu ersetzen.
Das würde den Vorteil bringen, das jede LED mit ausreichend Speed einzeln"Dimmbar" wird.
(Wünschenswert bei RGB-Anwendungen)
Hohe serielle Übertragungsgeschwindigkeit in der Datenübertragung zu den Prozessoren erreichbar.
Vereinfachter Verschaltungsaufwand zu und zwischen den Atmegas.
Leicher Ansteuerbar über RS232/RS485/RS422 Bus.
Einzigster Nachteil: Du mußt für die 27Atmel eine eigene Software schreiben. (Falls das ein Nachteil für Dich sein sollte)

Meine Vorschlag würde in Stichpunkten also lauten:
Steuerung (Hardware):
Nimm 27 Atmega-Prozessoren, verwende einen gemeinsamen externen Taktquarz von 16Mhz.
Schalte die seriellen Uart-Eingänge aller Atmel zusammen, so das alle das gleiche auf der Seriellen Leitung "hören" können.
Die LED-Ansteuerung erfolgt dann später über den Uart per PC oder sonstigen Controller.
(Entsprechenden RS232/RS485/RS422 Treiber verwenden)
Deklariere mindestens 5bit eines Port's je Atmel als Adresscodierung. (Adressraum 0bis31 einstellbar)
Stelle jeden einzelnen Prozessor auf eine eigene fortlaufende Adresse ein. (0bis26)
Einen 8Bit-Port je Atmel als LED-Ausgangssteuerung deklarieren. (Durch Soft-PWM dann einzeln dimmbar)
Schalte einen 8Bit Leistungstreiber hinter diesen 8Bit-Port für die LED's

Steuerung (Software):
Verwende ein Übertragungsprotokoll wie DMX oder ähnlich. (Datenraten bis 10.000baut leicht möglich)
Übertrage auf der seriellen Busleitung vom Steuer-PC/Controller zu den 27Atmels dauerhaft einen 256Byte Datenrahmen.
Jede LED ist somit in 256 Stufen einzeln dimmbar.(8Bit)
Durch die 5bit Einzeladressierung der 27Atmel entnimmt sich dann jeder Atmel
den für ihn gültigen 8Byte Teildatensatz aus dem Datenrahmen.
Beispiel: Adresse"0":LED 1-8, Adresse"1":LED 9-16, Adresse"2":LED 17-24, ...
Implementiere nun nur noch eine PWM-Softwaremodulation für die 8 einzelnen LED-Ausgänge des Atmel.

Hoffe ich konnte weiterhelfen,
Gruß, Matthias
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