60-Kanal-LED-Lauflicht ???

[Elu]

Hallo,
ich möchte mir ein Lauflicht mit 60 LEDs aufbauen. Beim Aufwärtszählen soll ein Lichtband entstehen, welches nach der 60. LED erlischt und dann sofort wieder mit der ersten LED beginnt.

Ich habe mich schon ausgiebig im Internet umgesehen, aber von den dort vorgestellten Schaltungen noch keine gefunden, die nicht sehr aufwändig wäre. Vor allem geht es mir darum, dass meine ganze Arbeit nachher kein Flop war, weil die veröffentlichten Schaltungswiedergaben Fehler enthielten.

Deshalb meine Frage hier im Forum, ob sich jemand schon mal mit einem solchen Projekt beschäftigt hat und mir eine Schaltung mit kaskadierten Schieberegister oder ähnliches empfehlen kann, die anschließend auch funktioniert.

Elu

[Crazy Harry]

Diskret oder mit Mikrocontroller?

[wkrug]

Es gibt da schon fertige LED Treiber mit 16 Kanälen.
Der Nachteil, die werden per SPI oder I²C angesteuert, man muß also einen kleinen Controller verwenden und programmieren.
Ich hab für ein Projekt z.B. PCA9685 verwendet.
Der kann 16 Kanäle bedienen, die dann auch noch dimmbar sind.
Man könnte also dein Projekt mit 4 solchen Chips und einem Controller realisieren.

[Elu]

Mit Mikrocontroller habe ich nichts am Hut. Ich bin ein älteres Semester und möchte damit auch nicht beginnen.

Elu

[Moppi]

Die älteren Semester haben sowas früher mit Schiebregistern gemacht. Einen bescheidenen Taktgeber (555) dran und dann muss man am Eingang des Registers nur immer abwechselnd ein LOW anlegen, dann folgt Takt, dann HIGH anlegen, dann Takt und so fort. An den Registerausgängen dann die LEDs natürlich nicht vergessen. Und kein Latch-Schieberegister nehmen, sondern ein einfaches.

Gruß

[Elu]

Hallo Moppi,
in meinem Eingangs-Posting habe ich erwähnt, dass es im Internet einige Schaltungen mit Schiebereglern gibt, die relativ aufwändig sind. Um aber sicher zu gehen bin ich an einer Schaltung interessiert, die ein User schon mal selbst realisiert hat und die funktioniert. Deine Beschreibung finde ich teilweise im Internet bestätigt.

Bei meinem 60-Kanal-LED-Lauflicht kommt es mir auch darauf an, dass beim Aufwärtszählen ein Lichtband entsteht, wie von mir eingangs beschrieben. Ich bin nicht vom Fach (nur Bastler), um einen vorhandenen Schaltplan so "umzustricken", dass dieser meine "Wünsche" komplett beinhaltet.

Ich habe mein Anliegen hier im Forum kundgetan und leise gehofft, dass man mir konkret helfen könnte. Wenn das nicht möglich ist, habe ich dafür auch Verständnis. Dann lege ich dieses Projekt beiseite und beschäftige mich mit einem anderen interessanten Thema. Denn Rentner haben viel Zeit und sollten diese sinnvoll nutzen. Auch wenn es "nur" Elektronik-Basteleien sind.

Elu

[Moppi]

Bei den Schieberegistern brauchst Du allein 8 Stück davon, plus Taktgeber und noch ein bisschen drum rum, wie Spannungsstabilisierung z.B.

Bei 60 Kanal-LED-Lauflicht, möchtest Du 60 LEDs haben. Nicht 60 Kanäle, je so und so viel LEDs?

Sicher kann Dir jemand dabei helfen. Bloß, tatsächlich muss man sich fragen, ob man zu heutiger Zeit nicht einen Mikrokontroller dazu nimmt. Wie einen kleinen ATmega328P und dazu acht Schieberegister, ein Netzteil dazu. Da kann man dann Muster programmieren, wie man möchte, ob Lichtbänder oder etwas anderes. Zum Programmieren bräuchte man dann aber ein Board, wie das Arduino Uno. Dann gibt es ja die Steckboards. Habe gerade erst bei Amazon recht günstig welche gekauft. Da kann man alles gut drauf aufbauen und in Ruhe alles ausprobieren. Wenn man zufrieden ist, kann man alles auf eine Platine löten. Schwer ist das auch nur bedingt. Gerade wenn man viel Zeit hat, ist das eine gute Sache, mit den Steckboards, weil man nichts löten muss und immer wieder ändern kann.

Bauen kann man so was, aber ob jemand das direkt so parat hat?

[Mxt]

Ein Ansatz wäre sich mit den Schaltungen im Buch "Make: More Electronics" (das ist der zweite Band) zu beschäftigen. Das sind ganz klassische Schaltungen mit NE555 und Logikchips. Genau die gewünschte Schaltung wird man da nicht finden, aber das Prinzip. Aber der Autor stellt dort auch in jedem Kapitel die Frage, ob ein Mikrocontroller sinnvoller wäre.

Das diese Schaltungen sehr groß und komplex werden, insbesondere wenn du Sonderwünsche hast, liegt in der Natur der Sache. Deshalb macht man das ja heute nicht mehr so.

Eher so
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut
dann kann man die Muster in Software realisieren.

[Moppi]

Bei 60 Einzel-LED braucht man dann aber noch immer 7 Schieberegister, die letzten 4 LED kann man dann noch mit dem Mikrokontroller steuern.

Aber man könnte auch jeweils 2 LED gemeinsam ansteuern, ist man immer noch bei 3 oder 4 Schieberegistern (je 8 Bit) die man benötigt.
Und tatsächlich braucht ein 555-Timer ja auch eine Beschaltung. Oder jemand hat einen Multivibrator parat (so, wie hie (https://de.wikipedia.org/wiki/Multivibrator#/media/File:Egger-Lectron.jpg)r), aus ganz wenigen separaten Bauteilen. Jedenfalls würde ein ATmega328 am Ende, auf der fertigen Platine, wohl nicht viel mehr Platz wegnehmen.

Ich habe zwar Register bestellt, aber noch keine hier, zum Probieren, Zwecks Beispiel.

[Mxt]

Die letzten 4 LEDs mit dem Mikrocontroller anders zu steuern, wäre ziemlich unsinnig. Das würde man sicher sehen. Eher würde man ein zusätzliches Register nehmen und nicht alles anschliessen.

Es gibt auch Varianten vom 74HC595 mit 16 Bit und Konstantstromausgängen zur LED-Ansteuerung ohne Vorwiderstände, irgendwas mit ....596 im Namen. Davon bräuchte man nur vier und keine Widerstände.

[Crazy Harry]

Ich würde APA102 und einen uC nehmen, dann ist das mit den Schieberegistern und der Verdrahtung gegessen.

[Elu]

Hallo,
ich erkenne es hoch an, dass ihr mir unbedingt helfen möchtet. Und das ist ja auch der tiefere Sinn dieses Forums, das mir seit 12 Jahren ein treuer Helfer ist. Aber versteht mich bitte recht, ich möchte in meinem Alter (86) nicht mehr viel hinzulernen, sondern nur mein erworbenes und noch vorhandenes Wissen von dieser Materie anwenden. Ich hatte viele Jahre eine Homepage mit meinen Basteleien ins Internet gestellt, die fast 6000mal aufgerufen wurde. Jetzt habe ich diese beendet und den Inhalt in einem Fotobuch gestaltet. Aber das nur nebenbei.

Im Ergebnis Eurer Beiträge habe ich mich entschieden, am Thema "60-LED-Lauflicht" dranzubleiben, aber ohne Mikrocontroller. Auf der Grundlage von Schaltplänen aus dem Internet, möchte ich auf Steckbretter mit der Kaskadierung von Schieberegler beginnen (z.B. 4015 oder 4017). Ich werde sehen, wie weit ich komme. Und wenn es Probleme gibt, komme ich gerne auf dieses Forum zurück.

Alles Gute!
Elu

[Siro]

Hallo Elu,
den 4017 habe ich früher auch gerne benutzt.
der schiebt aber nur ein High Signal durch, es würde also immer nur eine LED leuchten, wenn ich das richtig in Erinnerung habe.
Ich würde das mit den 74595 Schiebern aufbauen.
und möchte es aber auf dem Steckbrett nochmal ausprobieren und gebe Bescheid.
Die Datenleitung müsste dann immer High sein, damit er mit jedem Clock ein weiters High zu den Ausgängen schiebt.
Die letzte Stufe müsste dann den Clear Pin bedienen, damit alle LEDs wieder aus gehen.
Als Taktgenerator könnte man natürlich den beliebten NE555 verwenden oder aber den fast vergessenen
astabilen Multivibrator. Das ist noch richtig nostalgische Technik "mit ohne Software" ;)
Siro

[Moppi]

Hmmm?

Der 4015 beherbergt 2 getrennte 4 Bit-Schieberegister. Der 4017 braucht zusätzliche Beschaltung durch UND-Gatter, als Bindeglied und soll Ausgänge dabei einbüßen. Der 74595 benötigt einen zusätzliche Takt, für die Latch-Register, die hier überflüssig sind, weil die Information erst anliegen muss, dann folgt der Schiebetakt, dann der Latch-Takt, zum Übernehmen an die Ausgänge (das Vorgehen ist für diskreten Aufbau eher unpraktisch). 74F675A - wäre ein 16 Bit-Schieberegister, aber nicht nur.
Der SN74HC164 ist ein einfaches 8 Bit-Schieberegister, wo dann einfach der letzte Ausgang des ersten IC auf den Eingang des nächsten IC gelegt wird. Zusätzlich hat er einen Clear-Eingang- kann alles mit einem mal löschen.

Um einen Bandeffekt zu erzielen, wenn ich das richtig verstanden habe, folgen immer mehrere Helle LEDs auf mehrere Dunkle. Dann bräuchte man hierfür einen Frequenzteiler, damit aller so und so viel Takte immer ein HIGH am Eingang liegt und dann wieder gleichermaßen ein LOW-Signal, aller so und so viel Takte.

[Siro]

Der 74164 sieht auch gut aus, stimme ich Dir zu.
Bei beiden also 595 oder 164er müsste man dann den letzten Ausgang invertieren und auf den Clear legen, so meine Idee.
Normalerweise ist der Ausgang Low, über einen Inverter (Transistor) liegt er dann an High am Clear.
Solange Clear auf High bleibt wird geschoben, sobald der letzte Ausgang dann auf High geht und
invertiert das Low am Clear erzeugt wird alles zurückgesetzt. So die Theorie....

Siro

wir sind ja nicht die ersten : auch schön gemacht
https://www.youtube.com/watch?v=tyvhmzAsNPc

Die Datenleitung liegt normalerweise auf Low und über den Taster zieht er sie nach High.
Der Free Running Oszillator mit dem 555 schiebt das Signal kontinuierlich druch.

[Klebwax]

Ich würde APA102 und einen uC nehmen, dann ist das mit den Schieberegistern und der Verdrahtung gegessen.

Vollkommen richtig. APA102 oder auch WS2812, manchmal auch Neopixel genannt. Ich würde sie selbst dann nehmen, wenn man nur eine Farbe und eine Helligkeit braucht. Sie sind so gnadenlos billig und so einfach zu verdrahten. Und sie gibt es in den unterschiedlichsten Längen schon fertig montiert als Streifen für kleines Geld zu kaufen (https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2380057.m570.l1311.R1.TR12.TRC2.A0.H0.TRS 0&_nkw=rgb+led+stripe&_sacat=0).

Und wenn man mit Programmieren nicht viel am Hut hat, findet man im Arduino-Umfeld sicher schon realisierte Projekte.

MfG Klebwax

[Moppi]

@klebwax

Bei den APA102 habe ich auch geschaut bin aber gestern nicht mehr s ganz schlau draus geworden, haben die Teile schon einen Dekoder, dass man die LEDs einzeln ansprechen kann?

[Crazy Harry]

Die APA102 werden (wie auch die WS28xx) in Reihe geschaltet und sind einzeln addressierbar. Im Gegensatz zu den WS aber wegen getrennter Takt- und Datenleitung aber leichter ansprechbar, da das Timing des Signals unkritisch ist.

Wenns diskret sein soll: Schieberegister, den letzten Ausgang+1 über einen Inverter an den Dateneingang und den Reset und einfach takten ..... sollte gehen.