Welches Controllerboard für mein Punktetafel Projekt?

[Unregistriert]

Hallo,

vorab möchte ich sagen das ich stolz sein werde mich irgendwann einmal als Anfänger betiteln zu dürfen wenn es um Mikrocontroller geht. Ich habe bisher etwas Erfahrung im Umgang mit C++ gesammelt also ist mir das Programmieren nicht fremd jedoch aber auch nur in Form einer solchen Hochsprache vertraut also bitte etwas nachsichtig sein und mir gerne gute Tipps geben ich nehme sie liebend gern an.
Nun zu meinem Vorhaben: ich möchte für meine Volleyball AG eine Elektronische Punktetafel basteln einmal aus eigenem Bastel- und Experimentiertrieb, zum anderen weil unsere Tafeln alle auseinander fallen.
Ich möchte einfach 4 große 7-Segment Anzeigen mit jeweils 1 Zahl (2 Zahlen pro Team da ja meistens bis 25 Punkte gespielt wird) deren Wert man mit Knöpfen (+, -) erhöhen oder verringern kann sowie einen reset-Knopf
um die Punkte zurück zu setzen wenn mein Team gewonnen hat :-)
Ich bräuchte also ein einfaches sehr günstiges Board ohne viel Schnickschnack mit mindestens 33 I/O Anschlüssen (7 pro Digitalanzeige und 5 für die Knöpfe). Ich bin nach einiger recherche auf den Raspberry Pi Zero gestoßen der ideal für mein kleines Projekt schien, jedoch aufgrund seines hohen Leistungsvermögens gepaart mit seinem extrem günstigen Preis von 5$ überall ausverkauft ist.
Also meine Fragen: gibt es noch andere Mikrocontroller die für mein Projekt geeignet seien? Gibt es eventuell bessere Lösungen für mein Projekt? Ist dieses Vorhaben für einen Laien machbar?
Ich würde mich über baldige Antworten freuen.

MfG

Matthias

[i_make_it]

Hallo,

da ein Film mindestens 25 Bilder pro Sekunde haben muß, um vom menschlichen Auge nicht als Folge von Einzelbildern wahrgenommen zu werden, reichen 11 Leitungen für die Anzeige.
Dabei werden halt Katode und Anode geschaltet.
7 Leitungen gehen identisch auf alle 4 Ziffern und je eine Leitung als Selektor.
Man setzt also die Segmente wie man sie braucht und schaltet dann über die Selektorleitung die Jeweilige Ziffer durch.
Dann schaltet man den Selektor wieder aus und ändert die Segmente für die nächste Ziffer.
Wenn man die Schalter über ein Wiederstandsnetzwerk abfragt, kann man problemlos 3 Schalter an einen Analogeingang hängen.
Nimmt man als Schalter welche mit 2 Schaltkontakten, kann man den einen Kontakt aller Schalter parallel nehmen und an einen Interrupteingang hängen.
In der Interruptroutine speichert man dann nur den Zustand der Analogeingänge an denen die Schalter hängen in Variablen und wertet diese dann später aus ohne das Timing der Anzeige groß zu stören.
Damit könnte man sowas sogar mit einem Arduino Nano (13-digital IO und 8 Analog Eingänge) handhaben.
Da ich mich jetzt seit 8 Tagen mit Arduino befasse, kann ich sagen der ist ziemlich einfach und Anfänger geeignet (und in C Programmierbar).
Der Preis lag bei mir bei 12€ für 2 nanos.

aber warte erst mal das Feedback von noch ein paar anderen ab bevor Du Dich entscheidest.

[oberallgeier]

Willkommen Matthias

im Forum.
.. günstiges Board .. 33 I/O .. bessere Lösungen ..?
.. reichen 11 Leitungen für die Anzeige. Dabei werden halt Katode und Anode geschaltet.Mal ein paar Beispiele. Hier ein komplettes Board mit vier Segmentanzeigen (http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=RN-Digi), kplt mit Schaltplan. Dann hier eine Erklärung wie das mit dem Multiplexen (https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix) funktioniert. Nur so, damit Du etwas mehr über diese Techniken weißt. Ein richtig "dickes" Projekt, das schon eher in Richtung Deiner Projektidee zielt ist dann dieses hier (http://www.stefan-franke.net/index.php/soundlight/32x20-ws2812-rgb-led-matrix). Vielleicht fällt Dir damit die weitere Planung der Ideeskizze einfacher. (Nicht zum Lesen gedacht *gg* : etwas kopflastiger zu LEDs (http://service.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/bob/wp-content/uploads/sites/9/2015/01/Logik_folien_Matrixansteuerung_waldmann_2014_11.04 .pdf) und das Handout dazu (http://service.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/weckman/wp-content/uploads/sites/7/2014/06/3.2-Handout.pdf)).


.. Ist dieses Vorhaben für einen Laien machbar? ..Hmmm, was soll ich sagen. Ich meine, dass Du "hinterher" keine Laie mehr bist ;.-.)
Jedenfalls wünsch ich Dir viel Erfolg.

[Mxt]

Hallo auch von mir,

es wurde ja schon viel richtiges gesagt, dem ich zustimme. Insbesondere, dass Du hinterher kein Laie mehr bist .

Zum Thema Raspberry Pi und seiner Leistungsfähigkeit möchte ich noch ein paar Dinge anmerken. Im Prinzip hast Du es mit zwei grundverschiedenen Arten von kleinen Rechnern zu tun. Ein Raspi ist technisch nahe mit PC und Smartphone verwandt. Das bedeutet aber auch, er hat ein Betriebssystem (Linux) welches von der Speicherkarte gestartet wird und zum Ausschalten auch gerne ordentlich heruntergefahren werden möchte. Programmierung dort ist im wesentlichen Linux Programmierung, wie auch auf einem Linux PC, mit kleinen Anpassungen für den Raspi.

Arduino und Co sind Beispiele für Mikrocontroller im engeren Sinne. Sie sind von der Computerleistung viel kleiner, haben aber auch kein Betriebsystem. Wenn man sie einschaltet beginnen sie das eine darauf gespeicherte Programm auszuführen. Im Gegensatz zu Raspi & Co ist es normalerweise kein Problem zum Ausschalten einfach den Strom abzuschalten.

Was mir noch einfällt, ist dass Dein Projekt vermutlich in irgendeiner Form in einem der zahlreichen Bücher zum Arduino auftaucht. Eventuell macht es Sinn sich auf diese Weise ein wenig Stück für Stück einzuarbeiten. Das "Arduino Kochbuch" bzw. "Arduino Cookbook" enthält in einzelnen Kapiteln z.B. vermutlich alles was man da wissen sollte.

[HaWe]

ich denke nach Stand meiner persönlichen Erfahrung auch, dass ein Raspi nicht nur zu mächtig und zu kompliziert als auch zu eingeschränkt mit seinen Pins ist - für eine große Segmentanzeige.
Für eine Segment-Anzeige halte ich einen Arduino Mega oder Due für weit besser geeignet, dann kannst du dir sogar auch das "Muxen" sparen (denn beide haben je 70 Pins, die man direkt nutzen kann).

Allerdings hat der Raspi einen HDMI-Bildschirmausgang, an den du direkt einen Fernseher (TV-Monitor) in beliebiger Größe mit full-HD anschließen kannst - das einfachste wäre dann IMO. die Zahlen einfach per Schreibbefehl auf den Fernseher auszugeben.
Mit dem richtigen Zeichenfont sogar in (scheinbarer) 7-Segmentanzeige.
Hinzu kommt, dass du an den Raspi direkt Keyboard und Maus anschließen kannst, zur direkten Eingabe, unabhängig von Schaltern oder Tastern.

http://www.mediafire.com/convkey/8a50/itmxyp9627v6cawzg.jpg

Wenn du überlegst, dass ein Raspi etwa 40 EUR kostet (gebraucht tut's auch) und ein tauglicher TV mit HDMI-Kabel etwa 200 EUR (ein kleiner, in Schreibheftgröße ca. 100 EUR), wärst du mit ca. 140-240 EUR dabei - ohne weitere Kosten.

Ein Arduino Mega oder Due kostet (je nachdem) 20-60 EUR, plus die Riesen-Segmentanzeige (kP wie teuer) plus die elektronische Schaltung undundund... also sicher auch nicht viel billiger, unterm Strich.


ps,

ach ja -

und der Raspi gibt auch Sound über HDMI aus - dann hast du sogar deine Fanfare samt Club- oder Nationalhymne zum Einspielen per Lautsprecher oder Verstärker - und Internet ist automatisch auch immer dabei ... :D

[021aet04]

Wenn man bei einer uC Schaltung bei über 200€ landet hat man etwas falsch gemacht (bei einer solchen Schaltung) .

Grundsätzlich ist die Frage wie groß die Segmente werden sollen. Irgendwo hatte ich einmal Siebensegmentanzeigen gefunden die hatten etwa 17cm Höhe (wenn ich mich richtig erinnere). Wenn du größere benötigst könntest du mit LED Stripes bzw solchen LED Modulen arbeiten. Bei Pollin gibt es teilweise relativ günstige. Wichtig ist die Farbe, die sollte rot sein (sieht man am besten) und anschließend mit einem roten Plexiglas abdecken, damit man die Segmente besser sieht.

Ich würde das mit einem kleinen uC machen. Wenn man es am "Leitstand" anschauen will kann man man es immer noch per UART abfragen.

MfG Hannes

[Unregistriert]

Vielen vielen Dank erstmal für die tollen und vielen Ratschläge. Aber ich werde das Gefühl nicht los, dass diese Lösungen ein bisschen zu hoch gegriffen sind und auch zu teuer.
Einen Bildschirm anzuschließen scheint mir etwas Overkill zu sein ich hatte eher 4 von diesen hier im Sinn: http://www.ebay.de/itm/7-SEGMENT-ANZEIGE-4-LED-RGB-DISPLAY-LCD-SIEBEN-TFT-/220778548271
Eigentlich brauche ich ja auch gar keine anderen Anschlüsse als die I/O Pins. Die Methode mit dem Widerstandsnetz hingegen klingt super. Und ist es wirklich so schwierig so etwas zu Bauen?
Ich stellte mir eher etwas SPS mäßiges vor. Gäbe es denn dorthin gehend auch eine SPS ähnliche Lösung? Damit bin ich etwas vertrauter.

[Mxt]

Ich hab mich während des Schreibens auch gefragt, wie das bei großen Anzeigen an der Hallenwand funktioniert. Möglicherweise in der Tat mit einer SPS. Multiplexing halte ich dann aber für unwahrscheinlich, dafür sind die 24V Ausgänge der kleineren SPSsen viel zu langsam.

Auf jeden Fall würde eine SPS mit so vielen Ausgängen schon in Richtung tausend Euro gehen.

[Unregistriert]

Also vielleicht sollte ich noch dazu sagen, dass ich keine Große Tafel zum an die Wand hängen möchte sondern eine kleine die man in der Hand halten kann. Welche uC würden sich denn dafür eignen?

[HaWe]

alle, mit mehr oder weniger Aufwand.

Sogar kleine HDMI-Displays (5") gibt es direkt zum Anschluss an den Raspi.
Ansonsten, wie gesagt, würde ich dann den Arduino Mega nehmen. Mit dem geht es ganz bestimmt (vergleichsweise) recht einfach auch mit der Segmentanzeige.

[helijoy]

Hallo Matthias,

wenn dich das SPS Format eher anspricht, dann schau dir mal das ELEKRONIK2000 Projekt/Firmware an.
Hier mal ein 7 Segment Projekt (http://www.elektronik2000.de/forum/thread.php?id=1057&highlight=segment) als Bsp.
Ist aus dem damaligen NET IO AVR von Pollin entstanden und mittlerweile auf RASPI portiert.
Die Programmier Oberfläche ist dann mit typischen SPS Funktionsbausteinen ausgestattet.

Die Frage an dich wäre, in wie weit du auch Lust hast, so ein Projekt selber zu gestallten?
Oder willst du nur schnell ans Ziel kommen?

Grüße,

Jörg

[Unregistriert]

Also das mit dem Elektronik2000 Projekt sieht sehr vielversprechend aus. Und ich sage es mal so STRG, C und die V Tasten habe ich quasi gar nicht auf meiner Tastatur ich bin ein leidenschaftlicher Selbstbastler.
Wie kann ich mir denn das Elektronik2000 vorstellen? Ein Raspberry mit einem OS das eine SPS programmierung ermöglicht?

[Rabenauge]

Von Saimsmart gibt es ein Arduino-starterset, welches genau so eine Anzeige bereits enthält (nur kleiner, das ist aber prinzipiell Wurst), dort wird sie mit nem Mega 2560 betrieben, somit brauchts, wie HaWe sagt, keinerlei Multiplexing.
Zu dem Paket gehört ne recht anfängerfreundliche Anleitung, die man sich bei denen gratis herunter laden kann.
Die solltest du mal suchen (bei Sainsmart.com, unter den Arduino-Startersets irgendwo ist das), um dir nen Überblick zu verschaffen, wie einfach sowas eigentlich ist.
Also kauft man nur die vier Anzeigen (macht ca. 35€ bei den grossen, die du verlinkt hattest), nen Arduino Mega 2560-Klon aus China (etwa 15€), und bissel Kleinkram (Taster, ggf. Transistoren, wenn die Anzeige mehr Leistung braucht, Widerstände, alles zusammen <10€), und das wars.
Bei mir persönlich käm hier aber der Spieltrieb durch: ich würd es mit nem Pro Mini (etwa 2€) machen, und hübsch mit Portexpandern (die kosten Pfennige). Wird noch mal "ne Mark" billiger und ergibt bissel mehr Bastelspass.

Du siehst: es geht einfach und preiswert (das teuerste sind halt die Anzeigen selber, da kommste nich drumherum), und grundsätzlich reicht hier zusätzliche Hardware in der Gegend unter zehn Euro (multiplexen kann man mit nem Pro Mini auch, dann braucht man nicht mal Expander).

[helijoy]

Na, das hört sich doch prima an, hab mal vor 5 Jahren nen Pellet Ofen AddOn via Handy damit realisiert. Schau dir doch einfach die Home Site von Elektronik2000 und die Programmier Software an. Das kann ich dir mit Beispielen ala cut&paste nicht liefern;-)

Grüße Jörg

[Unregistriert]

Hey Rabenauge das hört sich super an danke für die große Hilfe. Ich denke du meinst diesen hier: http://www.sainsmart.com/arduino/sainsmart-mega2560-r3-development-board-compatible-with-arduino-mega2560-r3.html
Wichtig ist mir nur das es auch leicht ist damit etwas zu machen also anfängerfreundlich.

[HaWe]

Hier habe ich mal so eine Anzeige auf einem 16x2 LCD Display mit einem Mega verwendet -
du brauchst dann nur die obere Zeile für die 1. und die untere für die 2. Mannschaft:

http://www.mindstormsforum.de/viewtopic.php?f=78&t=8491&start=15#p67457

hier das Set in der Art, was Rabenauge wohl auch meinte:
http://www.ebay.de/itm/Arduino-UNO-R3-Mega2560-R3-Lernkit-Starter-Bausatz-Anfanger-Modul-All-in-One-DE-/231769551082?var=&hash=item35f68ab0ea:m:mTRFRh0GIn6vlLfInk-XHqQ
(Mega Starter Kit 12)

- - - Aktualisiert - - -

grundsätzliche Verkabelung (oder so ähnlich):
http://arduino.cc/en/uploads/Tutorial/LCD_bb.png

das ginge dann sogar mit dem Uno.

[Rabenauge]

http://www.sainsmart.com/zen/documents/20-013-110-119/SainSmart_Stater_Kit_Tutorals_MEGA2560.rar

Runterladen. Das dürfte die grösste "Tutorialsammlung" sein,die es bei Sainsmart gibt (die haben mehrere, in _der_ ist auch ne Anleitung für ein solches Display enthalten, samt Aufbauanleitung und Beispielcode).
Nebenbei werden da jede Menge Grundlagen und viele weitere Spielereien erklärt.
Ausserdem findest du darin dann auch ne Teileliste, was du für _deine_ Sache wirklich brauchst (lange nich das ganze Set).
Wenn ich mich recht entsinne, wird da sogar nen Portexpander behandelt (wenn nich, war es in nem anderen).

[Unregistriert]

Tolle Tutorialsammlung! Vielen Dank für die Hilfe ich werde mir mal dieses Arduino Kit kaufen und den Einstieg machen.

[i_make_it]

Also bei den 4 Zoll Anzeigen von eBay liegt man bei unter 41€ inklusive Versand.
(Wobei 10cm * ca. 24cm schon nicht mehr ganz handlich ist)
Ein Arduino nano Klone liegt bei 10€ inklusive versand (wenn man nicht den günstigsten sucht)
ein 5V Spannungsregler (z.B.:µA7805 5V 1,5A), Stück 0,30€
ein paar Siebkondensatoren für die Glättung, (100nF, 10µF) je 0,05€
4 oder 7 BC546 Transistoren (NPN), Stück 0,05€
4 oder 7 BC556 Transistoren (PNP), Stück 0,05€
(kommt drauf an ob die Anzeigen gemeinsame Anode oder gemeinsame Kathode haben)
5 Taster (einmal oder zweimal Schließer), Stück 0,75€
(Gegen Masse schalten, da kann man die internen Pullups nutzen und spart so ein paar Wiederstände. Und die Interruptauswertung bevorzugt bei Arduino sowieso die Auswertung gegen LOW)
1 Einschalter,
ein Batteriefach (6 Zellen 9V oder für Accu 8 Zellen 9,6V),
1 Diode als Verpolschutz, für die Batterien.
28 Strombegrenzungswiederstände für die Anzeigen,
11 Vorwiederstände für die Transistoren (Basiswiederstand),
8 Wiederstände für Wiederstandsnetzwerke der Taster.
Platinenmaterial (Das kann auch noch mal teuer werden, je nachem ob man nur Streifen für die Anschlüsse der Segmente braucht, oder die Platine das tragende Element für alles ist)

Ohne Platinenmaterial denke ich mal unter 60€ inklusive Versand. Mit können es auch schnell mal über 80€ werden.
Aber weit unter 200 €.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Vielen vielen Dank erstmal für die tollen und vielen Ratschläge. Aber ich werde das Gefühl nicht los, dass diese Lösungen ein bisschen zu hoch gegriffen sind und auch zu teuer.
Einen Bildschirm anzuschließen scheint mir etwas Overkill zu sein ich hatte eher 4 von diesen hier im Sinn: http://www.ebay.de/itm/7-SEGMENT-ANZEIGE-4-LED-RGB-DISPLAY-LCD-SIEBEN-TFT-/220778548271

1. Es fehlen sämtliche elektrischen Daten. Da weiss jetzt keiner, mit welchem Strom, bzw. Spannung die Dinger laufen. Je nachdem kannst du die gar nicht direkt mit einem Port ansteuern.
2. Laut Titel sind das RGB-Anzeigen, da hat also jedes Segment 3 Anschlüsse für die 3 Grundfarben, dafür kann das Display fast jede Farbe erzeugen.

Aber das ist wieder einmal so ein typischer Händler, welcher keine Ahnung hat, was er verkauft! Man hat also keine Ahnung, welche Aussagen jetzt stimmen ????

MfG Peter(TOO)

[i_make_it]

Man kann sich, wenn einem die Farbe Rot reicht, auch einfache 100mm Anzeigen kaufen.
Bei einem Händler der sich auskennt, und alle Infos angibt.
Bsp.:: http://www.reichelt.de/Siebensegment-Anzeigen/2/index.html?ACTION=2&GROUPID=3002&SHOW=1&OFFSET=16&;SID=14Vm5S%40KwQATYAAHEZOM87f3e0e525fa47d71c15673 8f7e5487cc

Dabei ist man auch noch billiger und bekommt auch alles andere was man für dieses Projekt braucht. (bis auf den Controller, den gibt es zwar auch da aber im Falle des Arduino nano, halt das Orginal zum entsprechenden Preis)

Ich habe mal einen Schaltplan für kleine 7-Segmentanzeigen zusammengestückelt, den müsste man halt ggf. anpassen.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Man kann sich, wenn einem die Farbe Rot reicht, auch einfache 100mm Anzeigen kaufen.
Bei einem Händler der sich auskennt, und alle Infos angibt.
Bsp.:: http://www.reichelt.de/Siebensegment-Anzeigen/2/index.html?ACTION=2&GROUPID=3002&SHOW=1&OFFSET=16&;SID=14Vm5S%40KwQATYAAHEZOM87f3e0e525fa47d71c15673 8f7e5487cc

Ich habe mal einen Schaltplan für kleine 7-Segmentanzeigen zusammengestückelt, den müsste man halt ggf. anpassen.

31032

1. Bei den PNP-Transistoren hast du E und C vertauscht gezeichnet.
2. Die 100mm Anzeigen haben eine Segmentspannung von 7.4V - 10V, da werden der Treiber und das Netzteil etwas aufwändiger.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

oh mann, da weiß ich aber nicht, was jetzt wirklich vom Aufwand her übertrieben ist - ein Schaltplan samt Elektronik groß genug um ein Schiff zu versenken - oder ein flaches leichtes TFT-Display einfach zum Anstecken.... ;)

[i_make_it]

oh mann, da weiß ich aber nicht, was jetzt wirklich vom Aufwand her übertrieben ist - ein Schaltplan samt Elektronik groß genug um ein Schiff zu versenken - oder ein flaches leichtes TFT-Display einfach zum Anstecken.... ;)

Man kann sich natürlich auch für 130€ ein Notebook mit 15" Display kaufen, sich Visual basic runterladen und schnell eine Anzeige mit der Abfrage von 5 Tasten programmieren.
Das wäre dann auf jeden Fall günstiger als mit Raspi und einem TFT. Und mehr kann er auch noch.

https://www.notebookgalerie.de/notebooks/gebraucht-a-ware/lenovo-thinkpad-t61-t8100-2-1ghz-2048-100-39-1cm-15-4-dvdrw-eu-wlan-bt-a/a-9099/?ReferrerID=7.00&gclid=CI-TntqR3MkCFaofwwod9y8G0Q

[HaWe]

stimm ntl auch wieder! :D

Immerhin-
wenn es wenigstens 3.3-5V TTL-kompatible fix und fertige 7-Segment-LCDs zum direkten Anschluss an Arduino-GPIO pins (plus notfalls externe Batterie etc.) gäbe - das wäre ja OK.

Aber gefühlte hunderte Transistoren und Widerstände und was weiss ich noch alles zusammenlöten zu müssen, bloß um 4 Ziffern anzuzeigen... naja.... ich weiß ja nicht.

Ntl ist das aber eine Entscheidung des TOs, evtl lötet er ja gerne erstmal 2 Wochen lang, bevor es dann allmählich mit dem programmieren losgehen kann... ;)

[Peter(TOO)]

Aber gefühlte hunderte Transistoren und Widerstände und was weiss ich noch alles zusammenlöten zu müssen, bloß um 4 Ziffern anzuzeigen... naja.... ich weiß ja nicht.

Ntl ist das aber eine Entscheidung des TOs, evtl lötet er ja gerne erstmal 2 Wochen lang, bevor es dann allmählich mit dem programmieren losgehen kann... ;)
An Stelle der Transistoren kann man auch etwas aus der UNL2800-Familie nehmen.
Da sind dann 8 Transistoren und die nötigen Widerstände in einem IC drin.
Ist dann auch kein Problem eine höhere Spannung als 5V, zu schalten.

Die Ansteuer-Schaltung reduziert sich dann auf zwei DIL-ICs und die 8 Segmentwiderstände, plus Block-Kondensatoren.

MfG Peter(TOO)