LED Multiplex (Cube) invertieren

[Ryoken]

Hallo!

Ich habe im wahrsten Sinne des Wortes Mist gebaut und bei der Vorbereitung für einen LED-Cube mit einer verpolten LED angefangen und dann immer von mir selbst abgeguckt - gemerkt habe ich das erst, als der ganze Würfel fertig zusammengelötet war.
Prinzipiell scheint das Schaltungsprinzip zwar auch so zu funktionieren, wenn man die Stromzufuhr auch umpolt - allerdings habe ich auch eine schon fertige Platine.

Weiß jemand eine einigermaßen einfache Möglichkeit die beiden noch zusammenzubringen, indem man z.B. nach dem Ausgang der Platine noch die Polung invertiert?


Danke schonmal
Gruß Ryoken

[PICture]

Hallo!

Am einfachsten wäre die steuernde Transistoren mit Triacks austauschen und die LED-Platinen mit Wechselspannung versorgen.

[Besserwessi]

Man kann den Würfel zwar auch mit anderer Polung ansteuern, allerdings läuft das dann auf komplett andere Treiber hinaus.
Man hat also die Wahl neuer Würfel oder neue Schaltung.

[Ryoken]

Hab ich befürchtet. Wie umfassend wäre denn "komplett neue Schaltung"?

Für die Ebenen müssten halt wohl die Transistoren auf Plus (!=VCC?) statt GND schalten, wobei ja eigentlich aber ein variabler Vorwiderstand gefragt wäre, je nachdem, wie viele LEDs der Ebene aktiv sein sollen.
Für die Säulen kommt das Signal, soweit ich das sehe ja direkt (über Vorwiderstand) vom µC-Pinout - kann man das Signal invertieren, bzw. so ausfallen lassen, dass es die LEDs auch noch ein- und ausschalten kann?
Kenne leider weder das verwendete Programm, noch so genau die Möglichkeiten des µC.

Was ich mir denke ist jetzt vielleicht, dass für ausgeschaltete LED der betreffende Säulenpin auf High (statt original wahrscheinlich Low) liegen müsste (Säule High + Ebene auf Plus/VCC = keine Spannungsdifferenz zwischen beiden -> LED aus) und für LED ein auf Low. Könnte das so hinkommen? Und wie ists dann mit der Effizienz - würde es mehr Energie verbrauchen, wenn ein Pin auf High liegt, aber kein Strom fließt, als wenn das bei Low der Fall wäre?


Gruß Ryoken

[Besserwessi]

Wenn die LEDs andersherum sind, braucht man dann halt genau Treiber mit der anderen Polarität. Also etwa statt ULN2803 an der low side dann UDN2981 als High Side Treiber. Direkt austauschen geht leider auch nicht - der Unterschied ist aber nicht so groß. Je nach Treiber muss ggf. die Software angepasst werden (Signal ggf. invertieren). Es hängt aber auch etwas davon ab was für Treiber die Jetzige Platine nutzt.

Ein Möglichkeit wäre noch hinter die jetzigen Treiber Transistoren zu schalten, und dazu dann auch neue Widerstände für die Stromeinstellung. Das siind aber immerhin für etwa einen 4x4x4 Cube schon 16 kleine PNPs + 32 Widerstände und 4 größere NPNs (+4 Widerstände). Das würde etwas mehr Energie verbrauchen als die Originale Schaltung - so ganz groß ist der Unterschied aber nicht, ist ja nur der Basisstrom (etwa 2-5 % des Stromes).

[RoboHolIC]

Ganz im Ernst: Statt zu pfriemeln, bau lieber einen passenden LED-Würfel für die vorhandene Schaltung und dann noch eine passende Treiberschaltung für den vorhandenen Würfel. Dann haste gleich was für Weihnachten!

[Ryoken]

Wenn die LEDs andersherum sind, braucht man dann halt genau Treiber mit der anderen Polarität. Also etwa statt ULN2803 an der low side dann UDN2981 als High Side Treiber. Direkt austauschen geht leider auch nicht - der Unterschied ist aber nicht so groß. Je nach Treiber muss ggf. die Software angepasst werden (Signal ggf. invertieren). Es hängt aber auch etwas davon ab was für Treiber die Jetzige Platine nutzt.

Soweit ich den Schaltplan der Platine verstehe, verwendet die Schaltung gar keine Treiber - die Pinout-Signale vom µC gehen über Vorwiderstand direkt an die LEDs.

Ganz im Ernst: Statt zu pfriemeln, bau lieber einen passenden LED-Würfel für die vorhandene Schaltung und dann noch eine passende Treiberschaltung für den vorhandenen Würfel. Dann haste gleich was für Weihnachten!

Darauf wird es wohl rauslaufen...
Für die angepasste Treiberschaltung muss ich aber ja trotzdem wissen, was ich ändern muss.

[RoboHolIC]

@Ryoken
Ich habe leider eben erst die von dir verlinkte Schaltung ernsthaft betrachtet. Genau die hast du doch aufgebaut, ja?
Dann ist der Aufwand ja gar nicht so groß:
1) Die Emitter der Transistoren von GND abtrennen (gemeinsame Leiterbahnen? Hab ich nicht geguckt) und mit der positiven Versorgungsschiene verbinden
2) NPN-Transistoren durch PNP-Äquivalenztyp austauschen; die Pinbelegungen sind sehr oft identisch, das geht ohne Layoutänderungen
3) auszugebende Bitleisten (edit .. und Spaltenansteuerung .. ) zuvor invertieren, z.B. durch <bit> XOR 1 , oder eben byteweise
4) fertig!

[Ryoken]

@Ryoken
Ich habe leider eben erst die von dir verlinkte Schaltung ernsthaft betrachtet. Genau die hast du doch aufgebaut, ja?

So ist es

Dann ist der Aufwand ja gar nicht so groß:
1) Die Emitter der Transistoren von GND abtrennen (gemeinsame Leiterbahnen? Hab ich nicht geguckt) und mit der positiven Versorgungsschiene verbinden
2) NPN-Transistoren durch PNP-Äquivalenztyp austauschen; die Pinbelegungen sind sehr oft identisch, das geht ohne Layoutänderungen
3) auszugebende Bitleisten (edit .. und Spaltenansteuerung .. ) zuvor invertieren, z.B. durch <bit> XOR 1 , oder eben byteweise
4) fertig!

Das klingt ja schonmal ganz gut.
Also quasi Hardwaremäßig, über die Transistoren, die Ebenen "umpolen", und die Säulen Softwaremäßig, per Umkehrung der Pinzustände am µC?
Was macht das Kommando XOR 1 dabei? Kann man damit über den "Definitionsbereich" alle vorher programmierten Ausgabewerte umkehren, oder wie? Dürfen die Steuerpins der Transistoren dann auch invertiert werden (-> deshalb Schichtwechsel NPN/PNP?), oder nicht.
Was meinst Du denn mit Spaltensteuerung? Sind das in dem Fall die Ebenen des Cubes?


Gruß Ryoken

[PICture]

@ Ryoken

Falls alles schon fertig ist, wäre am einfachsten alle Pads von verpolten LEDs von Leiterbahnen abschneiden und gekreutzt verdrahten.