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Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

Diskutiere Dot Matrix mit Multiplexing und µC. im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; hi, nach langer Zeit bin ich auch mal wieder da ^^ Ich habe in letzter Zeit noch einiges gemacht und meine Fähigkeiten ein wenig verbessert. Dabei...

  1. ruNN0r

    ruNN0r Strippenstrolch

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    hi,
    nach langer Zeit bin ich auch mal wieder da ^^
    Ich habe in letzter Zeit noch einiges gemacht und meine Fähigkeiten ein wenig verbessert. Dabei wart ihr sehr Hilfreich und ich möchte mich noch mals dafür bedanken!

    Nun musste ich jedoch feststellen dass ich für neue Projekte nicht mehr so wirklich ohne einen µC auskomme. Es ginge auch ohne, jedoch umständlich und mit unzähligen Bauteilen ^^
    Ich habe mich für den anfang für einen PIC µC entschieden und nutze den PIC18F442. Damit möchte ich in absehbarer Zeit 1-5 Dot Matrix Displays ansteuern.
    Dieses soll es werden:
    TA 20-11 RT - Dot-Matrix-Display, 5x7 Pkt., 8,5mm, rot, Anode bei reichelt elektronik

    Ich habe dazu auch mal einen Schaltplan gezeichnet:
    [​IMG]

    Ich hoffe nun dass dieser Schaltplan richtig gezeichnet ist und ich keinen Denkfehler gemacht habe... Die Transistoren sind BC337-25 (geplant) und wie zu erkännen sind die R1...R12 noch nicht festgelegt.
    Die Transistoren T1...T7 brauchen meines wissens keinen Vorwiederstand da diese als Emitterfolger arbeiten.
    Für die Berechnung von R6...R12 habe ich eine Anleitung gefunden. Hier ein Auszug:

    -----Auszug

    Gegeben:

    • I[SUB]Nenn[/SUB]: Nennstrom der LEDs: 4mA
    • U[SUB]F[/SUB]: Flußspannung der LEDs: 2,2V
    • N: Multiplexverhältnis (Spalten): 1:5
    • S: Zeilen in der Matrix: 8
    • U[SUB]Sat[/SUB]: Sättigungsspannung des Low Side Transistors, hier Q9-Q13 mit ca. 0,7V
    • U[SUB]BE[/SUB]: Basis-Emitter-Spannung des High Side Transistors, hier Q1-Q8 ca. 0,7V
    Gesucht:

    • I[SUB]Zeil[/SUB]: Dauerstrom der Zeilentreiber = Pulsstrom der LEDs
    • I[SUB]Spl[/SUB]: Pulsstrom der Spaltentreiber
    • R[SUB]V[/SUB]: Vorwiderstand für LED-Zeilen
    • P[SUB]V[/SUB]: Verlustleistung der Vorwiderstände
    [​IMG]
    [​IMG]
    [​IMG]
    [​IMG]

    [​IMG]

    ------Ende

    Nach dem Datenblatt der Matrix liegt mein Inenn bei 20mA, UF bleibt, ich habe 7 Zeilen und verwende die gleichen Transistoren (BC337) aus deren Schaltung!
    Hier die Schaltung:
    [​IMG]
    Ich bräuchte, durch meinen höheren Inenn nun einen größeren Vorwiderstand für die Zeile.
    IZeil = 20mA * 5 = 100mA
    ISpl = 20mA * 5 * 7 = 700mA
    Nun zum Rv:
    Dort wurde für beide Transistorenleisten 0,7V für die Usat und Ube angenommen. Wenn ich mir das Datenblatt ansehen, stimmt Usat aber bei Ube wären es 1,2V. Wo ist mein denkfehler?
    Wenn ich deren angaben folge, liege ich für Rv bei 14 Ohm und Pv 5,6Watt

    So, meinen Vorwiderstand der LEDs wäre nun berechnet, wenn ich von deren angaben ausgehe...
    mir macht jetzt der Vorwiderstand der Low-Side-Transitoren probleme...
    Ich habe grechnet was das Zeug hält, aber auf deren 470 Ohm komme ich nicht (gerechnet mit deren geg.)!
    Hier jetzt alles aufzuschreiben was ich bereits versucht habe wird zu viel... der Post ja schon lang genug...
    Ich versuche also mal den Vorwiderstand für mich zu berechnen:
    Die Stromverstärkung in Sättigung liegt ja bei Ic/Ib.
    Datenblatt: Ic = 500mA Ib=50mA ; daraus folgt: 10
    Ib = Ic / 10 = Izeil / 10 = 100mA / 10 = 10mA
    Rb = 5V-0,7V / Ib = 4,3V / 10mA = 430 Ohm
    Ist das so richtig?

    Ich danke euch für eure Hilfe.
     

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  3. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Dein Denkfehler liegt in der Parallelschaltung von LEDs nach einem Vorwiderstand. Du mußt mit dem Pic die Spalten nacheinander ansteuern (Zeitmultiplex), sodaß immer nur die ausgewählten Dioden einer Spalte gleichzeitig leuchten. Frag mich aber bitte nicht, wie du das Ganze programmierst.
     
  4. ruNN0r

    ruNN0r Strippenstrolch

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Ja, ich schalte die Spalten durch... dabei Addieren sich dort die Ströme der LEDs und ich habe mein Ic. Nun könnte ich anhand der Transistordaten und des bekannten maximalen Ic den Rv berechnen. Wie oben geschrieben. Jedoch komme ich nicht mal ansatzweise auf den Wert... ich weiß nicht wo ich mich da versehen habe...

    Das Programmieren bekomme ich hin, denke ich. Stecke noch in den Kinderschuhen aber ich habe einiges an Programmiererfahrung... muss mich nur noch an diese Hardwarenähe gewöhnen.
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Folgendes
    Für die Zeilenwiderstände rechnest du mit 20mA, weil in einer Zeile immer nur 1 LED leuchtet.
    Also Betriebsspannung - 2x CE-Spannung der Transistoren - LED-Durchlaßspannung / 20mA
    Für die Basiswiderstände der Transistoren, nimmst du zur Berechnung einen Basisstrom so groß, wie der Ic Ausgang ihn liefern kann, bzw. wie der Transistor ihn verträgt, je nachdem was niedriger ist.
    Theoretisch kann man auch die 7x20mA nehmen und anhand der Transistorverstärkung den nötigen Basisstrom ausrechnen. Aber die Stromverstärkung eines Transistors wird immer von-bis angegeben und etwas mehr Basisstrom schadet nie.
     
  6. snobi

    snobi Leitungssucher

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Vergiss das mit den BC337 - Nicht, dass es nicht gehen würde, aber es geht eleganter und kleiner (auch im normalen DIP und weniger Fummelei ist es obendrein). Schau dir mal den ULN2003/ULN2004 (low side) und den UDN2981/UDN2981 (high side) an (ich kann dir ggf. ne recht günstige Bezugsquelle nennen) - Damit geht's einfacher.

    Das mit dem Multiplexen hat ja Bigdie schon gesagt - Ist das klar wie das funzt?
    Das solltest Du tun - Das braucht viel weniger Strom!

    Und willst Du wirklich Vorwiderstände nehmen? Okay, kann man durchaus tun, wenn die Versorgung für die LEDs halbwegs stabil ist und der "Abstand" zu UF groß genug.
    Wenn man das nicht garantieren kann, dann weicht man halt auf Konstantsromquellen aus. Die lassen sich auch sehr klein bauen - Notfalls sogar SMD auf Lochraster - Kein Schei$$, das geht ;-)

    So auf den ersten Blick wirkt das etwas unausgegoren, aber ich schau's mir heut Abend nochmal an ...

    Viele Grüße,

    Uli
     
  7. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Wie soll die Konstantstromquelle denn aussehen, wenn du nur noch ca 1,5V zur verfügung hast?
    Es geht dabei nicht um den Strom, es geht ganz einfach nicht anders, selbst wenn es kein Problem wäre LEDs parallel zu schalten, wie willst du per Widerstand oder von mir aus auch per Konstantstromquelle den Strom einstellen, wenn du nicht weist, ob eine, 2 oder 5 LEDs parallel versorgt werden müssen.
    Übrigens werden die LEDs durch die Multiplexansteuerung dunkler wie bei PWM , es kaann also durchaus sein, das du den Strom sogar mit 100mA ansetzen mußt, um die volle Helligkeit zu erreichen. In dem Fall steigt die Durchlassspannung der LED nochmal leicht an, sodas für eine Konstantstromquelle noch weniger Spannung zur Verfügung steht.
    Ich würde aber vorerst mal mit 20mA probieren, das wird wahrscheinlich reichen und wenn sich der Prozessor mal aufhängt, bleiben deine Displays heil.
     
  8. #7 snobi, 28.01.2012
    Zuletzt bearbeitet: 28.01.2012
    snobi

    snobi Leitungssucher

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Wie ich ne Stromquelle mit 1,5V "Luft" aufbauen will? Z.B. so wie unten abgebildet.

    Die tut sogar noch bei 1V und etwas drunter einwandfrei. Wenn man's klein mag, dann baut man's halt mit SMD und das geht sogar auf stinknormalem 2,54mm Lochraster.

    Das mit der Parallelschaltung von LEDs geht übrigens schon deshalb nicht, weil die durch die Exemplarstreuungen ein unterschiedliche UF haben können => Arschkarte!
    Ich hab auch nie behauptet, dass ich nur eine Stromquelle nehmen würde. Deren sind so viel nötig, wie gemultiplexte Zeilen oder Spalten pro Anzeige (je nachdem was günstiger ist) da sind.
    Tja, und Muliplexanzeigen werden nun halt mal mit nem höheren Durchlasstrom betrieben als dem normalen IF - Aber deswegen stehen ja in den Datenblättern auch die Angaben, was man als Peak noch darf.

    Und mit PWM würd ich erst anfangen, wenn ich die Helligkeit regeln will.

    Soviel mal dazu und ich halt's immer noch für ne Schnapsidee auf der einen Seite nen µC zu haben und dann noch mit diskreten Treibern bei solchem Pipifax anzufangen.

    Korrigiertes Bild:
    [​IMG]
     

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  9. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Da kan man grundsätzlich mal überlegen, ob Bausteine wie z.b. UAA 170 weiterhelfen.

    Gruß Gert
     
  10. snobi

    snobi Leitungssucher

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Hmm ja, aber net wirklich. Erstens ist der schon seit Unzeiten abgekündigt und man kriegt ihn bestenfalls noch auf dem Flohmarkt und andererseits macht er net was wir brauchen. Höchstens wir steuern den über nen Analogausgang und das wär leicht krank. Dann käm aber wieder ein LM3914 in Frage, denn den gibt's noch.

    Viele Grüße,

    Uli
     
  11. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Dot Matrix mit Multiplexing und µC.

    Wenn ich 5 Spalten multiplexe, hab ich praktisch PWM mit 20% Einschaltdauer. das hab ich damit gemeint.
    Und bei deiner Schaltung fehlt der Widerstand von der Basis des unteren Transistors zum Collektor und diese Schaltung hat bei 20mA auch 1,4V also keinen Spielraum für eine wirkliche Regelung kann man sich also sparen weil die 5V eh stabilisiert sind für den Pic.
     
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