Cube 7^3: wieviel transistoren kann ich ansteuern ?

[fhs]

Hallo,

danke für die PDF-Version. Leider blicke ich durch den Teil hinter den Decodern überhaupt nicht durch. Du musst noch das Timing erklären und wie viele Transistoren maximal mit einem LS-IC-Ausgang verbunden sind. Die LS-Serie ist als SOURCE (tut mit leid, den deutschen Begriff kenne ich nicht) nicht sehr stark, eher als SINK: http://www.twysted-pair.com/74lsxx.htm .

Gruß

Fred

[Besserwessi]

Der Einwand von "fhs" mit den LS Gattern ist berechtigt, das läßt sich aber leicht beheben indem man 74HC138 Gatter nimmt.

Die Schaltung ist wirklich nicht sehr übersichtlich. Soweit ich das Verstanden habe schaltet der Schaltung hinter den Decodern einen von 49 Außgängen gegen GND. Wenn nur höchstens eine von 49 LEDs leuchtet, dann hat man wahrscheinlich Helligkeitsproblem. Die LEDs kriegen dann im Mittel nur 1/49 des Stromes oder bestenfalls 2 mA. Mit extra hellen LEDs könnte das noch gehen, die meisten RGB LEDs sind aber nicht gerade extra hell.

Man wird die LED matrix wohl etwas anders aufteilen müssen. Möglich wäre eventuel Ebenen (1/7) und die Farben(3) zu trennen, sodass jeweils 1/21 der LEDs gelichzeitig brennen kann. Dann braucht man 21 starke Treiber (ca. 5 A) und 49 kleine (ca. 100 mA).

[PICture]

Hallo!

@ PhoenixTS82

Ich sehe keinen Sinn die 74LS138 Dekoder zu verwenden, wenn nur 3 Portpins benutzt werden. Das kann man softwaremässig machen und anstatt den Dekoder, die vom Besserwessi erwähnte Treiber nehmen.

Die zwei jeweils in Serie als Emitterfolger geschaltete Transistoren, die unbekannte +B schalten, werden im Endeffekt an die Dioden nur eine Spannung liefern, die um min. 0,7V niedriger als "H" Pegel vom µC ist. Ich würde dort pnp Transistoren einsetzen, es sei denn, dass solche Spannung gewollt ist.

MfG

[Besserwessi]

Zum Testen sollte man eventuell mit einer deutlich kleineren LED matrix üben. z.B. als 6x6 oder wenn es ein Würfel sein soll, dann als 4x4x4. Das wird von den Teilen nicht so teuer und man wird auch schneller fertig mit dem zeichen und löten.
Die Decodern machen eventuell schon Sinn, immerhin stellt man so sicher das nicht meherere Ausgänge gleichzeitig aktiv sind. Für die 49 kleinen Treiber wird man aber unabhängige Ausgänge, z.B. über Schieberegister brauchen.

[PICture]

Hallo!

@ PhoenixTS82

Alle meine weitere Aussagen beziehen sich ausschließlich auf die RGB LED von Kingbright (LF59EMBGMBC) deren Datenblatt ich mir kurz angeschaut habe.

Der Peakstrom darf nur ca. 7-fache des Stromes ohne Multiplexing betragen. Um die volle Helligkeit solcher LED zu benutzen, darf man dann bis Duty-Faktor 1/7 anwenden.

Es würde empfehlenswert ein Duty-Faktor 1/343 zu vergessen, da angeblich bei 1/49 des Stromes ohne Multiplexing die LED mit 30mA/49= ca. 0,38 mA kaum sichtbar leuchten würde (einfach probieren).

Übrigens, jede Entwicklung sollte mit Datenblätter anfangen...

MfG

[PhoenixTS82]

hmm ok ich werde das mal versuchen genauer zu erklären...

der decoder wandelt halt aus den 24 datenleitungen in 12 datenleitungen
(ich weiss das es auch bei 4 ports ohne passen würde, aber das ist erstmal unwichtig)

zur funktion:

1.
als erstest schaltet der port D eine farbe frei (T4,T5 oder T6) damit die 5V Versorgungsspannung auf ein Farbe freigegeben werden, die in der zeichnung direkt darunter liegen (damit liegt immer an 7 Transitoren 5v an entwerder die linken, mittleren oder rechten)

port c (z-achse) bestimmt, welche der 7 transistoren durchsteuert und da damit die 5V weitergibt auf eine komplette ebene (also eine farbe einer ebene (49 leds) hat jetzt 5V.

2
port a und b entscheiden jetzt welche zeile und spalte die masse durchsteuern nach GND

so leuchtet immer eine LED mit der vollen versorgungsspannung (die widerstände r2,r3,r4 bei +ub sorgen dafür das ich immer ca. 70-80mA habe)


so zum 2. problem:

also ich denke ich kann den decoder ruhig weglassen,
wievielstrom brauch den ein transistor damit er sicher durchsteuert, ich müsste ja 10 transistoren immer ansprechen, der maximale strom beim mega32 liegt ja bei 40mA pro I/O pin und 200mA gesamt maximal.

(da steht auch maximal 400mA beiTQFP/MLF)
was auch immer das heisst


kennt einer ein programm und so trickfilme zu machen wie im TV und stromflüsse ect darzustellen ? oder bewegungsabläufe ?

[Besserwessi]

Die Schaltung könnte so wie beschrieben eventuell fast funktionieren (bei blau dürfte es mit der Spannung etwas knapp werden). Wegen der Pronzipiellen Probleme mit der Helligkeit macht es aber wenig Sinn die Scahltiung genauer zu analysiren. Das ganze wird sehr dunkel wegen des sehr geringen Tastverhälnisses. Es könnte noch gerade gehen wenn jeweils nur ein paar wenige (bis etwa 20) LEDs gleichzeitig hell sein sollen, das schränkt die Anwendung aber schon ganz schön ein.

[PhoenixTS82]

hmm also ich habe natürlich eine testschaltung gehabt mit 30 leds, die alle gleiziteig an waren (also natürlich gemultiplext) und die hatten fast normale helligkeit. da ich die neue schaltung auf impulsstrom betreiben möchte denke ich mal sollte das funktionieren (es ist ja nur der worst case, das mal alle kurz leuchten und wenn da nn ist es ja eh nur ein schnells blinken oder so.

ich orientiere mich da etwas an dem Borg3D von "das Labor" (einfach mal googlen)

wegen der helligkeit bei blau mache ich mir keine sorgen, es kriegt ja jede farbe ihre eigene spannungversorgung über die 3 widerstände, der von blau ist dann natürlich etwas kleiner

[PhoenixTS82]

So ich habe das mal als neues PDF gemacht und die Signale anhand eines Beipiels für die LED 2-2-2 in Rot dargestellt.

Blau = 5V
Gelb = Masse
Rot = durchgesteuerter Transistor



p.s. zum thema helligkeit:

ich dachte mir das jetzt so:

da ja jede ebende mit strom versogwerden kann kann ich ja auf jeder ebene die gleiche LED übereinander leuchten lassen, dann müsste ich nur 49 leds multiplexen statt 343.
dann müsste nur der port C noch nen treiber ic kriegen....

Was für ein IC nehme ich denn da ?

[PhoenixTS82]

so ich habe die version nochmal aktualiesiert... jetzt ist richtig....