Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Steuerung von LED`s
Hi ihr,
ich bin neu hier und hoffe ihr könnt mir bei meinem Problem helfen.
Ich möchte drei LED`s (rot,gelb,blau) so steuern, das die nach folgender Reihenfolge leuchten:
rot>rot,gelb>gelb>gelb,blau>blau>blau,rot...und dann wieder von vorne.
Das ganze möchte ich mit einer Batterie (4,5 - 9 V) betreiben.
Ich hab das ganze auch schon mit Multisim versucht, aber meine Schaltung überzeugt mich nicht wirklich. Einzelne LED`s blitzen zwischendurch kurz auf und es gibt auch den Fall, das alle LED`s aus sind. Das will ich nicht haben.
Ich hoffe, ihr könnt das Problem verstehen und mir bei einer Lösung helfen.
Ich hätte euch gerne den Schaltplan aus MultiSim angefügt, aber leider hat mein Rechner die Datei irgendwie zerstört. Hatte Flip-Flops und NAND-Gatter verwendet. Vielleicht kennt ja einer einen IC, der das ganze übernimmt.
Gruß
Ben
mit einem Zähler . Der kostet auch nicht viel mehr als ein Nand.
Dann kannst Du Dir die Pausen oder Takte selbst zurechtstricken.
Der hat dann Ausgänge für 1 bis 4 Bit oder 1 bis 8 bit.
Mit dem Zähler hab ich jetzt versucht. Allerdings bekomme ich dabei auch immer den Fehler, dass die LED`s dazwischen blitzen und auch mal alle aus sind. Ich hab keine Ahnung woran das liegt.
Ich hoffe, ihr könnt mir helfen die Schaltung zu realisieren und mir vielleicht auch einen Schaltplan zukommen lassen.
Gruß
Ben
Der Takt ist das entscheidene. Es gibt Taktgesteuerte Zähler, wo man die Zeit des Taktes einstellen kann. Der Takt sollte das kleinste gemeinsame Vielfache haben. Wenn er nur 1 ms lang ist ist das zu kurz. Bei 10ms flackert es eventuell auf. Der Takt muß so eingestellt sein das es länger dauert. Der NE 555 ist ein Frequenzgenerator. Da kann man die Zeit auch einstellen.
Dann einen einfachen BCD Zähler und einen Treiberbaustein. 74ls573 (74hct573).
Also nimm den Frequenzgenerator. Dann auf den BCD und dann die Ausgänge auf die Eingänge vom Treiberbaustein.
Normalerweise kann man bestimmte Zähler durch verschaltung auch so Zählen lassen das er langsamer Zählt. Aber der NE555 ist nicht so teuer. Alle Bausteine vielleicht etwa 2 Euro.
derguteweka
22.12.04, 19:11
Moin,
Hmm, is der '573 nicht ein 8fach D-Latch? Der zaehlt ohne viel Gatter aussenrum aber nix, wuerd' ich doch mal mutmassen. Takterzeugung mit dem 555 wuerd' ich auch vorschlagen, sonst tuns auch 2-3 NAND, NOR oder auch XOR Gatter, die noch irgendwo rumfliegen...Fuer simple Lauflichter (es leuchtet immer nur eine LED) gibts den 4017 (oder auch 74HC4017), das ist ein Johnson-Ring-Zaehler, der bis 10 zaehlen kann, wenn man ihn laesst. Den kannst du auch einsetzen. Der hat 10 Ausgaenge, wo dann immer einer der Reihe nach auf Hi geht fuer jeden Takt. Davon wuerd' ich 6 Ausgaenge nehmen (0-5), und die dann mittels Dioden auf die 3 LEDs verschalten. An den Ausgang Nummer 6 kann dann der Reset-Eingang angeschlossen des 4017 werden, das ist zwar nicht ganz sauber, aber wird wohl funktionieren. Dann zaehlt das Dingens immer von 0-5. Bloss kann der 4017 nicht allzuviel Strom treiben, also mehr als 5-10 mA wuerd' ich mal lieber nicht ziehen, naja fuer 2 LEDs parallel koennts reichen.Sonst brauchts halt noch 3 Transistoren. Reicht das als Anregung, oder brauchstn Schaltbild? Hab' leider weder Scanner noch Digicam und elektonisch zeichnen dauert immer so lange...
Gruss
WK
In der Reihenfolge meinte ich das.
NE555 erzeugt Taktzeiten.
Geht auf BCD-Zähler. Dort kann man dann verschiedene Zeiten abgreifen.
Dann noch einen 573 als Treiber. Da gibt es bei Conrad hunderte solcher Treiber. Aber ich hatte gerade einen Kumpel hier, der mir sagte das der 573 sehr gut dafür ist.
Der 573 ist nicht zum Zählen gedacht, sondern zur Signalverstärkung, damit der BCD Ausgang nicht so groß belastet wird.
Natürlich kann man das durch Verschaltung auch nur mit dem NE555 machen oder mit Verschaltung nur mit dem Zähler. Aber insgesamt ist die Lösung mit den 3 Bausteinen leicht für einen Anfänger zu überblicken und ist auch sehr zuverlässig.
Man arbeitet sich mit dem NE555 einfach mal an den Takt heran. Dazu nimmt man ein RC-Glied und bestimmt den Takt.
0,7 x RxC glaube ich im Hinterkopf zu haben.
Dann hat man die Zeit . Nun bringt man den Takt auf den Zähler. Auch sehr leicht zu bewerkstelligen. Dann greift man die unterschiedlichen Zeiten des Zählers einfach ab und schickt sie auf den Treiberbaustein. So und dann an den Ausgängen die LED´s. Das ist schon alles. Und alles zusamen kostet max 2-3Euros.
Hier als Anhang eine Skizze
und hier noch ein link für den Treiberbaustein
http://www.tfh-berlin.de/~msr/pdf-files/Vorlesung%20Teil3_EMC.pdf#search='74573'
derguteweka
22.12.04, 21:06
Moin,
Also im Fernsehn is heut eh nix was mir taucht, mal' ich halt bissl ASCII Art...
Hier meine Serviervorschlaege. Schaltung A ist eher akademischer Art, sowas kommt raus, wenn man einen Synchronzaehler entwickelt, der direkt als 3 Ausgaenge die LEDs haben kann. Diese Schlaltung hat nur leider das Problem, dass wenn einmal alle Flipflops 1 oder alle 0 sind, sie nie mehr richtig funktioniert. Wenn man das noch aendern wuerde, braeuchte man noch einen ganzen Sack voller Gatter, also eher mal ne Schaltung zum drueber nachdenken...
Schaltung B ist mit dem schon vorher erwaehnten Johnsonzaehler und einem Eimer von Dioden, um die gewuenschte Blinkfolge zu erhalten. Diese Schaltung ist eher zum Nachbauen geeignet. Alle Pins des 4017, die nicht im Symbol sind, koennen offen gelassen werden. R1-R3 sind die Vorwiderstaende, die muessen halt zu den LEDs und der Versorgunsspannung so gewaehlt werden, dass evtl. so knapp 5mA durch die LEDs fliessen - mehr wuerd' ich erstmal dem 4017 nicht zumuten - oder du haengst statt der LEDs eben noch 3 Transistoren drann, die koennen mehr treiben. Den '573 find ich fuer diese Anwendung nicht so passend - 3 Transistoren + 3 Widerstaende werden auch billiger sein :)
Beide Schaltungen brauchen einen Takt, den halt irgendwie mit dem besagten 555 oder sonstwie zusammenschustern und an die Clk Leitung haengen...
A.)
--- --- ---
| | |
| | |
LED+R LED+R LED+R
| | |
| | |
Clk | | |
--+--------)--+--------)--+ |
| | | | | |
| +----+Q| | +----+Q| | +----+Q|
| | |-+ | | |-+ | | |-+
| | | | | | | | |
+->----+ +->----+ +->----+
T| #| T| #| T| #|
+--| #|------| #|------| #|---+
| D+----+/Q D+----+/Q D+----+/Q |
| |
+-----------------------------------+
3x D-FlipFlop, z.b. 2x7474
-----------------------------------------------------------------------------
B.)
+4.5..9V
|
|16
+----------------+
| +Vcc | 9x1N4148
14| |3 R1 LED |
Clk -------------|Clk "0" |--------|>|--o--o---/\/\/\---|>|---|
| | | | Rot |
| |2 +--|>|--+ |
| "1" |-----+ |
| | +--|>|--+ |
| |4 | | R2 LED |
| "2" |--------|>|--o--)---/\/\/\---|>|---|
| | | | Gelb |
| |7 +--|>|--+ |
| CD4017 "3" |-----+ |
| | +--|>|--+ |
| |10 | | R3 LED |
| "4" |--------|>|--o--)---/\/\/\---|>|---|
| | | | Blau |
| |1 +--|>|--+ |
| "5" |-----+ |
| | +--|>|-----+
| |5
| "6" |--+
|GND ClkE Res | |
+----------------+ |
|8 |13 |15 |
| | | |
| | +------+
| |
--- ---
Gruss
WK
Vielen Dank. Hat super geklappt. Den Takt einzustellen ist zwar etwas kompliziert, aber es funktioniert.
Frohes Fest und guten Rutsch.
Ben
Mit welcher Schaltung hast Du das denn jetzt realisiert?
Da hab ich mich wohl zu früh gefreut. Auf dem PC mit dem Simulationsprogramm hat alles geklappt, aber als ich die Schaltung aufgebaut hatte ging gar nichts mehr. Die LED`s wechselten nicht. Ich hab es mit der Variante b von derguteweka gebaut. Da mein Rechner momentan noch Probleme macht, beschreibe ich mal meinen Taktgenerator.
Also:
Pin 8 und 4 vom NE555 an +
Pin 1 an -
Pin 7 über 5,1kOhm an +
Pin 2 an Pin 6
Pin 7 über 500kOhm an Pin 2
Pin 2 über 4,6uF an -
Pin 5 über 15pF an -
Die Bauteile hatte ich hier noch rumliegen. Wenn ich dies alleine betreibe, kann ich am Multimeter einen Takt sehen. (Mal Spannung, mal nicht). Wenn ich allerdings den Rest der Schaltung anschliesse, klappt es nicht. Dann ist komischerweise auch kein Takt mehr zu messen. Hat einer von euch eine Idee?
Gruß
Ben
derguteweka
02.01.05, 15:59
Moin,
...Wenn ich dies alleine betreibe, kann ich am Multimeter einen Takt sehen. (Mal Spannung, mal nicht). Wenn ich allerdings den Rest der Schaltung anschliesse, klappt es nicht. Dann ist komischerweise auch kein Takt mehr zu messen. Hat einer von euch eine Idee?
Gruß
Ben
Hmm, also an deiner Beschaltung des 555 kann ich so auf Anhieb nix falsches erkennen. Nimmst du Pin3 als Ausgang, d.h. Verbindung von Pin3/555 an Pin14/4017?
Der 4017 nimmt eigentlich auch keinen nennenswerten Strom an seinem Eingang auf, also sicher nicht mehr als dein Multimeter, wenn alles OK ist und der 555 kann mein' ich am Pin3 bis zu 200mA treiben, also da ist schon "Power" dahinter :) So n paar Entkoppelkondensatoren zwischen + und - koennen auch nicht schaden, 10uF (Elko) und 100nF parallel ist so ne bewaehrte Kombination.
Kannst ja auch mal testweise eine LED (mit Vorwiderstand) an den Pin3 vom 555 haengen, die muss zumindest blinken.
Gruss
WK
Ja, von Pin3/ne555 an Pin14/4017.
Nö, selbst nur eine LED blinkt nicht. Da passiert einfach nix.
derguteweka
02.01.05, 19:32
Moin,
Ja, von Pin3/ne555 an Pin14/4017.
Nö, selbst nur eine LED blinkt nicht. Da passiert einfach nix.
Dann wuerd' ich mal drauf tippen, dass dein 555 ein bisschen gestorben ist.
Haste noch'n paar Inverter oder NAND, NOR oder XOR Gatter rumfliegen?
Gruss
WK
Also der NE555 ist einer der meistgebrauchten IC´s. Da kann Dir jeder bestätigen. Das der nicht funktioniert stimmt garantiert nicht. Es sei denn er ist kapput. Bevor Du eine andere Schaltung aufbaust würde ich lieber mal den Kondensator rausschmeissen, oder durchmessen. Entweder der Kondensator hat einen sehr hohen Verluststrom, fast wie ein Kurzschluß, oder der NE555 ist gestorben. Ich würde mal auf den Kondensator tippen.
Hab es jetzt geschafft, das eine LED am 555 leuchtet. Allerdings ist diese immer an.
Füge mal mein Schaltplan hinzu.
Am 4017 liegt auserdem + am Pin16 und - am Pin8 an. (In der Grafik nicht vorhanden) In der Simulation funktioniert alles wunderbar. Warum nicht in der Praxis???
derguteweka
04.01.05, 13:15
Moin,
Hab es jetzt geschafft, das eine LED am 555 leuchtet. Allerdings ist diese immer an.
Füge mal mein Schaltplan hinzu.
Am 4017 liegt auserdem + am Pin16 und - am Pin8 an. (In der Grafik nicht vorhanden) In der Simulation funktioniert alles wunderbar. Warum nicht in der Praxis???
Tja, sieht soweit ja prima aus dein Schaltbild.
Was mir auffaellt: LEDs nie parallel, sondern immer in Reihe schalten und LEDs nie ohne Vorwiderstand betreiben, es sei denn an einer Konstantstromquelle. Hier bei dir wirds entweder den 4017 toeten oder die LEDs, jenachdem wo's Silizium dunner ist :)
Dann hats der Pin7 vom 555 nicht so gerne, wenn sich ohne Vorwiderstand 4 aufgeladene µF in ihn reinentladen. Das kann bei dir passieren, wenn R3 auf 0 gestellt wird. Vielleicht ist er dadurch gestorben?
Ersetz mal R3 durch einen Festwiderstand mit ca. 47 K und verkleiner mal die C2+3 auf einmal 100nF, vielleicht hilft das was. Haste schon mal den 555 gegen einen anderen ausgetauscht?
Gruss
WK
michel_vaclav
04.01.05, 13:21
Hier bei dir wirds entweder den 4017 toeten oder die LEDs, jenachdem wo's Silizium dunner ist
Einspruch Eurer Ehren: in allen drei LED-Farbtypen ist Silizium nur als Dotierstoff enthalten, die Blauen und die Grünen basieren auf Galliumnitrid, die Roten auf IndiumGalliumAluminiumPhosphid.
Aber das nur am Rande...
;)
michel_vaclav
derguteweka
04.01.05, 13:25
Moin,
Einspruch Eurer Ehren: in allen drei LED-Farbtypen ist Silizium nur als Dotierstoff enthalten, die Blauen und die Grünen basieren auf Galliumnitrid, die Roten auf IndiumGalliumAluminiumPhosphid.
Aber das nur am Rande...
;)
michel_vaclav
Einspruch stattgegeben, das sind dann wohl III/VIII Halbleiter. :)
Gruss
WK
Nimm mal hinter den Feld,Wald und Wiesendioden (N4148) einen 1k Wiederstand. Vielleicht wird dadurch zu viel Strom gezogen. Eine Diode ohne Wiederstand ist schon ziemlich heftig.
derguteweka
04.01.05, 14:02
Moin,
Nimm mal statt der FeldWald und Wiesendiode (N4148) einen 1k Wiederstand. Vielleicht wird dadurch zu viel Strom gezogen.
Nicht statt, sondern zusaetzlich. Die Dioden sind wichtig, um die Ausgaenge des 4017 gegeneinander zu entkoppeln.
Sonst nimmt ein Ausgang des 4017, der auf Low ist, den Strom eines anderen Ausgangs des 4017 der auf Hi ist auf, und der Strom aus dem 4017 soll ja moeglichst kompletto in die LEDs gehen und nicht im Zaehler verbraten werden.
Zur Dimensionierung des Widerstands:
Der 4017 muss im worstcase 2 unterschiedlich farbige Dioden ansteuern, ich wuerd' ihm mal nicht mehr als 10mA Ausgansstrom "zumuten" - ist aber nur ueber'n Daumen gepeilt, was der tatsaechlich treiben kann, muesste im Datenblatt stehen. D.h. fuer jede LED stehen 5 mA zur Verfuegung. Fuer rote LEDs betraegt die Durchflussspannung ca. 1.8V. Du hast 2 LEDs (dann hoffentlich in Reihe geschaltet), das macht dann 3.6V. 9V Betriebsspannung, idealerweise kein Spannungsabfall im 4017 vorausgesetzt, muss dein Vorwiderstand also 9V-3.6V bei einem Strom von 5mA "verbraten":
Also (9V-3.6V)/0.005A=1080 Ohm.
1080 Ohm gibts nicht als Widerstand, weils schoen leuchten soll, nehm' den naechst kleineren, gaengigen Wert, also - wie Benno schon gesagt hat: 1KOhm (braunschwarzrotgold). Bei den Gelben LEDs ist die Durchflussspannung evtl. ein bisschen hoeher, koennten so 2.1 V sein, also (9V-2*2.1V)/0.005A = 960Ohm, also auch 1KOhm.
Bei den blauen LEDs kenn' ich die typische Betriebsspannung nicht, musste dann selber rausfinden :) - Ich sag' mal 1K ist sicher auch n guter Wert.
Huups, jetzt habbich bei der ganzen Rechnerei noch die 0.7V der 1N4148 vergessen, is mir jetzt zu viel Aktion das nochmal durchzurechenen, 1K ist auch damit ein prima Wert.
Gruss
WK
Das hatte ich doch schon längst oben verbessert,nachdem ich den Schaltplan richtig studiert hatte!!
Hab es geschafft. Ein Kondensator war hinüber. Jetzt klappt es so, wie ich möchte. Nochmals vielen Dank an euch.
Gruß
Ben
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