Автор Тема: Управлявяне на 400 светодиода  (Прочетена 15258 пъти)

devilxp1

  • Вече знае какво е робот!
  • *****
  • Публикации: 43
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« -: Ноември 05, 2010, 08:49:43 pm »
Здравейте,налага се да управлявам 400 светодиода с един ПИК микроконтролер,като не бива да използвам обхождане на светодиодите ...тоест задачата която ми е поставена е 400-те светодиода да могат да се запускат един по един, докато не светнат всички заедно!
Проблемът е ,че нямам физически толкова крака на микроконтролера си "PIC18F452" ,ето защо   се обръщам към вас.Как да го направя! :?

Благодаря!
Христо Илиев.  гр.Горна оряховица    25год.

sv_shady

  • Administrator
  • *****
  • Публикации: 636
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #1 -: Ноември 06, 2010, 01:09:56 am »
Ами след като не можеш да сканираш матрицата с диодите (защо - ти си знаеш, като ако се сканират достатъчно бързо, видимо няма да се разбира, че са сканирани) трябва да използваш порт експандери или има специални интегрални схеми за управление на множество светодиоди. Ако поясниш още малко задачката, ще мога да ти отговоря по конкретно.
П.С. Нали се сещаш, че 400 диода едновремнного консумират около 400 * 20 = 8А ток ?
Imagination is the only limit.......

Светлин Пенков
София / Рединг, Великобритания

Аматьор

  • Бил знаел какво е Мехатроника!
  • *****
  • Публикации: 107
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #2 -: Ноември 06, 2010, 09:07:41 am »
Има съвременни светодиоди на които и мА са им достатъчни да светят ярко, но тъй или иначе захранването трябва да се oразмери според заданието.  И 8А не са проблем.
Стандартните начини за "разширяване" изводите на процесора са чрез преместващи регистри (серийни) или регистър-памети (паралелни). В по-сериозни случаи като този могат да се измислят и смесени решения. Типичен представител на първия вид схеми е '595 , а на втория-  '574, '374.  Пред апострофа могат да буквите HC, HCT, C, LS,S и други, които определят типа на логоката.  Пред тези букви пък се намират 2 цифри, които дефинират типа на корпуса - дали е за комерсиално, промишлено или военно приложение - 74,84,54.
Препоръчвам ти например схемите 74HC595, или 74HC574.  Не зная защо е направено така, но при 595 има проблем при директното им последователното връзване. След като се запознаеш с тези схеми, предполагам, че ще ти стане ясно как да ги свържеш.  Още една помощ - за дешифратор можеш да използваш схемата 74HC138.
Красимир Милев    51г

devilxp1

  • Вече знае какво е робот!
  • *****
  • Публикации: 43
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #3 -: Ноември 06, 2010, 04:07:12 pm »
Благодаря за отговорите!
Преместващите регистри ще ми свършат чудесна работа .
Още  веднъж, мерси за помоща!  :D
Христо Илиев.  гр.Горна оряховица    25год.

tommyboy

  • Направо Робот! :)
  • *****
  • Публикации: 416
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #4 -: Ноември 07, 2010, 11:00:59 am »
С един  595 можеш само 8 извода да спечелиш за 400 диода ще ти трябват 50 броя, а и дори с някой схемотехнични комбинации пак няма да са малко. Платката ти ще стане като честотомер от 70 години хахах една кутия пълна с ТЛЛ-ки. Помисли си първо дали си заслужава. А и тези икономични диоди най-вероятно няма да са евтини, така че и там компромис трява да се прави от към цена или консумация.

sv_shady

  • Administrator
  • *****
  • Публикации: 636
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #5 -: Ноември 07, 2010, 11:32:54 am »
Ами те 400 диода са си доста, за да се управляват индивидуално.
@devilxp1 Защо не искаш да сканираш диодите, ами трябва да ги управляваш статично? Ето с тези две интегрални схеми миналата седмица завърших проект с матрица от 256 диода и резултатите са повече от добри, но става въпрос за динамично управляване.
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12568/stp16cp05.pdf
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT154.pdf
Imagination is the only limit.......

Светлин Пенков
София / Рединг, Великобритания

Vexorian

  • Заклет Роботостроител
  • *****
  • Публикации: 305
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #6 -: Ноември 07, 2010, 06:36:27 pm »
Действително със сканиране ще ти се улесни работата, особенно ако използваш http://en.wikipedia.org/wiki/Charlieplexing
За да управляваш 420 диода ти трябват 21 пина на микроконтролера, които ти имаш. Само ти трябват таблици. Единственият недостатък на такова управление, е че колкото повече диода светят едновременно, толкова намалява тока през всеки от тях. Ако 400 светят едновременно, те ще светят доста слабо. Но има специално направени схеми, които решават този проблем, като тази:

Цитат
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12568/stp16cp05.pdf


Същото важи и ако изплзваш матрично управление.

Ако използваш експандери на микроконтролера, диодите ще светят еднакво, но от друга страна ти се увеличава големината на схемата, както Tommyboy констатира в предишния си пост. Освен това зависи и какви са диодите. Ако са мощни и светят ярко, то съответно и теглят доста ток, ток който логическите схеми не могат да поемат.
Викторио Семир Ел Хаким, София 20г.
Аналогова/Цифрова електроника, програмиране
I\'m watching your ass! :D

emil74

  • Зомбиран Роботостроител
  • *****
  • Публикации: 227
    • Профил
    • http://www.maystorio.com
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #7 -: Ноември 10, 2010, 11:35:53 pm »
Проблем при динамичното управление може да се получи и от светенето на диодите с различна яркост. Ако в единия ред, например, свети само един LED, а в съседния - 10, то този с един ще свети значително по-силно. Затова е необходимо да се помисли по-сериоано върху софтуера и хардуера. За динамично управление ползвам обхождане на диодите един по един. Като увеличавам според нуждите захранващото напрежение, а тока контролирам с PWM. Друг начин е статично управление. В момента работя проект за 150 диодни лампи и по ред съображения съм се насочил към статичен контрол. За статично управление върши идеална работа компютърно захранване, предвидено за по-големи токове(преди два дни пуснах във Виена система от 95 стъпкови мотора, с обща консумация около 50 ампера, като ползвах две захранвания 12V/60A).
Ако се интересуваш от статично управлениe, можеш да ползваш буфери с памет: 74HCT573. Входовете свързваш към един порт на ПИК-а, а latches управляваш динамично през инвертори. Понеже нямаш достатъчно портове на ПИК-а, броя можеш да увеличиш с 74HCT154(4 to 16 line decoder).

X_NRG

  • Новодошъл
  • *****
  • Публикации: 4
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #8 -: Април 24, 2011, 11:26:16 pm »
Здравейте. Извинявам се, че повдигам толкова стара тема, но е подходяща за въпроса ми, а той е следният:
Ще управлявам 512 светодиода, разделени на 8 матрици по 64 светодидода. Всяка матрица е с общ катод, който ще бъде свързан към транзистор (ключ), който ще се управлява от контролера. Анодите ще са свързани в 64 общи анода, на които ще подавам 8х8 "образ" през микроконтролера. Това ще е лесно ако използвам 8 броя 74HC574 за регистър памети и към всяка от 64-те групи аноди свържа по един резистор, който да задава тока. Проблемите са 2:

1. 74HC574 има максимум от 50mA ток, което означава, че разделено на 8 (броя на изходите му) имаме по 6,25mA на светодиод, което няма да ми е съвсем достатъчно.
2. Искам да задам тока през светодиодите без резистори, т.е. да използвам специализирана интегрална схема за целта. STP16CP05 ще е подходяща, но до колкото разбирам е constant current SINK драйвер, което значи, че към изходите ѝ трябва да са свързани катодите на светодиодите, а при мен е обратното.

Та искам да попитам има ли интегрална схема драйвер за светодиоди (за предпочитане 8-канална), която да може да сорс-ва ток, т.е. да мога да вържа анодите към изходите ѝ? Ако не - какво друго може да ми предложите?

Благодаря предварително.

emil74

  • Зомбиран Роботостроител
  • *****
  • Публикации: 227
    • Профил
    • http://www.maystorio.com
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #9 -: Април 25, 2011, 09:56:42 pm »
Аз лично, започнах да ползвам готови RGB светодиодни ленти с вградени драйвери и SPI комуникация. Казваш му колко силно да свети всеки светодиод и с какъв цвят и - готово!

X_NRG

  • Новодошъл
  • *****
  • Публикации: 4
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #10 -: Април 26, 2011, 10:20:52 am »
Мерси, но е късно за това - конструкцията вече е изградена.
Все пак успях да открия драйвери за свързване общ катод:
http://www.toshiba.com/taec/components2/Datasheet_Sync/385/19113.pdf
http://www.toshiba.com/taec/components/Datasheet/TB62710PG.pdf
Сега остава да видя как и от къде да ги поръчам.

bateAz

  • Зомбиран Роботостроител
  • *****
  • Публикации: 186
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #11 -: Април 26, 2011, 12:59:41 pm »
Такива неща е най-добре да се правят с възможно най-достъпните и по възножност евтини компоненти. Аз ползвам 74HC595 ( SMD вариант ) с външни резистори ( 0603 ). От това по-технологично и лесно за производство няма. Ако трябва по-голям ток, поставят транзистори ( BC807/817 ). Освен това така може да се получи по-висок КПД на ситемата като цяло, оттам и по-малко греене. А 500 броя светодиоди с управлението не е нещо, което се лепи "на ръка", ако устройствата ще са повече, още сега се ориентирай към решение, лесно за машинен монтаж.
Не може да не може

Венцислав Караджов, 61 год.

X_NRG

  • Новодошъл
  • *****
  • Публикации: 4
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #12 -: Април 27, 2011, 05:27:16 pm »
:) Първоначалната ми идея беше точно такава - или '595, или '574, но е за дипломна работа и ръководителят ми каза, че ще е хубаво да ползвам някакви драйвери с настройка на тока, за да има по-малко резистори (май идеята му е просто да не задавам тока чрез резистори, за да създам добро впечатление).

Все пак, след като направих няколко изчисления, мисля, че ще имам малък проблем с тези схеми ('574 или '595), защото имат ограничение за тока през захранващите крачета - 70mA за '574 и 75mA за '595, т.е. ако искам да съм светнал и 8те светодиода, които съм вързал към съответната интегрална схема, то ще трябва да ги захранвам с максимален ток 70/8=8,75mA, което ще е недостатъчно (искам да захранвам светодиодите с 12mA ток).

Правилни ли са разсъжденията ми?

П.П. Колега, сега се замислих върху това, което каза за транзисторите. Искаш да кажеш да използвам интегралните схеми за управление на транзистори, които ще са като ключове за 64-те светодиода ли? Аз вече съм планирал да използвам този подход за контролиране на общите катоди на 8-те матрици от по 64 светодиода:
На 8-те общи катода ще бъдат вързани 8 транзистора, които ще бъдат управлявани през микроконтролера и ще превключват циклично с достатъчна честота, за да не се забелязва от човешкото око. Преди да се включи дадена матрица, на 64-те анода ще се зареждат "0" или "1" и по този начин ще се зарежда изображение.
Та не съм сигурен дали с добавянето на транзистор на всеки общ анод няма да ми се създадат много ядове при реализирането. Иначе по груби сметки при 5V захранване и 2 пъти пад на напрежение върху транзистори от по 0.7V, ще има достатъчно напрежение за отпушване на светодиодите.

Аматьор

  • Бил знаел какво е Мехатроника!
  • *****
  • Публикации: 107
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #13 -: Април 27, 2011, 06:45:43 pm »
Токът може да се регулира и от процесора - PWM.  
Действително има ограничение за тока през захранващите изводи на схемите.  Решение може да бъде да се свържат 2 схеми в паралел.  Изходите са мос транзистори и те търпят паралелно включване.  
0.7V nапрежението на насищане на посочените транзистори е голямо.  Ако правилно са разчетени стойностите на базовите резистори, това напрежение не би трябвало да е по-голямо от 0.2-0.3V
Красимир Милев    51г

bateAz

  • Зомбиран Роботостроител
  • *****
  • Публикации: 186
    • Профил
Управлявяне на 400 светодиода
« Отговор #14 -: Април 27, 2011, 09:36:26 pm »
Токът се регулира най-лесно чрез захранващото напрежение ( ако всички светодиоди за еднакви ). И без това "силовата" част - LED, и цифровата част - процесор, ще трябва да имат различни захранващи напрежения. Да захраниш 1.5 волтов светодиод с 5 волта е най-малкото тъпо, ДОРИ и за дипломна работа. Вариантът с PWM също е много читав, парви се лесно ( '595 има Enable пин ) но има огромен недостатък - много сероизно EMC смущения. 80А импулси със стръмни фронтове, разхождащи се по едни широоки платки - това си е като антена тип "сфазирана решетка". ;) Ако ще го правиш, ще трябва да вземеш мерки да позаглаиш фронтовете, т.е. да имаш малко по-голямо време за включване и изклюване на тока, което изисква още чаркулак.
Не може да не може

Венцислав Караджов, 61 год.