Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5m RGB-LED-Strip (LPD8806) auf 50m verlängern! Aber wie? AVR


von Paul M. (horpel)


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Hallo,

ich will ein selbstgebautes Dome-Zelt 
(http://www.freeware-kiel.de/Dome/Domepage.htm) mit 5m Durchmesser von 
innen mit LEDs beleuchten. Das aus einer Dreiecksstruktur bestehende 
Zelt soll in jedes Dreieck 2 LEDs von diesem Strip bekommen:

LED-Typ: RGB 5050SMD
LED-Anzahl: 40 LED/m
Spannung: 5V
Breite: 15mm
Höhe: 3mm
Leistung: 9.6W/m
IC: 20 LPD8806 pro m, 256-Bit PWM, 128 (7-Bit) Stufen wählbar, jede LED
einzeln steuerbar.

Alle LEDs sollen mit einem Arduino Uno (ATMEGA328) angesteuert werden. 
D.h. ich will den Strip aller 2 LEDs zerschneiden und dazwischen jeweils 
mit 0,5m langem Kabel verlängern. Das Ergibt eine 'Striplänge' von ca. 
50m.


Soweit so gut. Jetzt hab ich mich ein bisschen eingelesen und es stellen 
sich viele Fragen:

- Funktioniert der Strip dann überhaupt noch?

> Wichtig zu erwähnen ist vllt, dass die LEDS einzeln adressierbar sind.
> Soweit ich es verstanden habe sind sie hintereinander mit einem
> Schieberegister verbunden, d.h. Frequenz skaliert mit der Länge. 5m
> haben eine max. Updatefrequenz von ca. 500-600 Hertz.

- Ist die Länge maßgeblich entscheidend für die Funktionsweise. Oder 
verringert sich nur meine Updatefrequenz (wenn ja, wie sehr verringert 
sie sich bei 100m).

- Außerdem spielt der Wellenwiderstand der Datenleitung eine nicht zu 
vernachlässigende Rolle. (Oder liege ich da falsch?) Lässt sich das 
Wirkungsvoll Terminieren bei einer Länge von 100m? Wenn ja, wie?

- Ist Flachbandkabel geeignet dafür? Auch für die Stromleiter? Ist 
zwischen den Datenleitungen jeweils eine Masse zu legen?


Das ist zwar mein erstes LED bzw Microcontrollerprojekt aber LED-Strips 
mit nem Arduino anzusteuern ist jetzt nicht sooo schwer. Dachte ich. 
Doch durch das verlängern des Strips treten ganz ungeahnte Probleme auf.

Bitte, wer hat nützliche Tips? Jede Hilfe ist willkommen.

Viele Grüße
Paul

von Konrad S. (maybee)


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Achte vor allem auf die Stromversorgung. Ich habe die Erfahrung gemacht, 
dass bereits bei einem 5-m-Streifen die Spannung am entfernten Ende 
deutlich abfällt. Dadurch kommt es zu Fehlern in der Datenübertragung 
auf den letzten 2 Metern des Streifens (wobei es "bessere" und 
"schlechtere" Streifen gibt). Langsamere Datenübertragung hilft nur 
bedingt.

Wenn du es schaffst, alle Streifchen mit ausreichend Spannung zu 
versorgen, dann sollte das Vorhaben umsetzbar sein.

Paul M. schrieb:
> Ist die Länge maßgeblich entscheidend für die Funktionsweise

Spielt keine Rolle.

> Außerdem spielt der Wellenwiderstand der Datenleitung eine nicht zu
> vernachlässigende Rolle.

Egal.

> Ist Flachbandkabel geeignet dafür? Auch für die Stromleiter?

Für die Stromversorgung völlig ungeeignet.

von xKnut (Gast)


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20 LEDs für so ein großes Zelt? Oder willst Du mehrere von diesen 50m 
Strippen verlegen? Nimm ein ordentliches Kabel (nein, kein 
Flachbandkabel) für die 5V Schiene und speise öfter ein, dann klappt es 
auch mit der Datenübertragung.

Hast Du die dRGB Streifen schon? Kannst ja noch ein paar Netzhautbrenner 
ins Zelt hängen, dann hast Du auch genug Licht zum aufräumen :-)

Wenn Du ein bisschen Zeit hast, kannst Du hier mit bestellen:
http://forum.mikrokopter.de/topic-post422904.html#post422904

Gruß
Knut

von Paul M. (horpel)


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Vielen Dank für die Antworten.

@xKnut: Es sind insgesamt 210 LEDs. Reichlich 5m LED-Strip mit 40LED/m 
auf 50m verlängert. Vielleicht hab ich mit nicht ganz deutlich 
ausgedrückt.

@Konrad: Vielen Dank. Du hast erstmal meine Bedenken, die ich nach dem 
lesen dieser Site 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand hatte, 
gemildert.

Ich will ein ATX Netzteil für die LED und eine kleines Extranetzteil 
(?) für den Arduino nehmen. Oder kann ich den Arduino auch mit an das 
ATX hängen? Ein 350W ATX hat auf den 5V Leitung immerhin 25A. Das sollte 
reichen.

Für die Stromversorgung will ich 1,5mm2(?) Doppellitze nehmen. Sowohl 
zwischen den einzelnen LED-Stripstückchen, als auch für die Zuleitung 
vom Netzteil aus.

Einspeisen will ich ca. aller 8m(?). Das sind zwar gerade mal 30 LED mit 
7W auf jedem Stück. Aber der Spannungsabfall ist schon auf so einem 
kurzem Stück etwa bei 0,3V. Allerdings ist das mit der Berechnung des 
Spannungsabfalls alles sehr vage. Wenn ich hier mal die Absoluten Zahlen 
eingebe (5V  50W  50m / 1,5mm2) dann hätte ich einen Spannungsabfall 
von -12V. Klar, so kann man das nicht rechnen. Nur um mal die 
Dimensionen zu verdeutlichen. Ich verteile den Strom quasi Sternförmig 
und hoffe, das ich mit insgesamt 8 Einspeisungen (?) hin komme.

Unschlüssig bin ich noch bei der Wahl des Kabels für die 
Datenübertragung. Ich denke, das es auch sehr wichtig ist, das 
richtige Kabel zu nehmen. Um Störungen zu vermeiden. Ich schwanke noch 
zwischen:

- Modularkabel, ungeschirmt
http://www.reichelt.de/Modular-Fernmeldeleitung/MPFK-6S-100/3/index.html?;ACTION=3;LA=5;ARTICLE=12732;GROUPID=3331;artnr=MPFK+6S-100;SID=22aXWnU9S4ARYAAAwFJiAb3ff6a8f90e10ed35795f5b1602ae52b

- oder Patchkabel, doppelt *geschirmt*
http://www.reichelt.de/Patchkabel-Ringware-/4X2-AWG26-7-50S/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=504;GROUPID=4315;artnr=4X2+AWG26%2F7-50S;SID=22aXWnU9S4ARYAAAwFJiAb3ff6a8f90e10ed35795f5b1602ae52b

Ich würde mich auch an die Hinweise halten, die hier 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand unter 
Leitungsführung und Layout beschieben sind, und jeden zweiten Leiter auf 
Masse legen.

Oder brauch ich mir um die Datenkabel bei 50m und 210 LED gar nicht so 
viele Sorgen machen?

Da stehen noch ganz schön viele Fragezeichen. Bitte, wer kann mir noch 
hilfreiche Tips geben. Ist halt nicht ganz der Standartaufbau eines 
RGB-LED-Strips. :)

von Konrad S. (maybee)


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Paul M. schrieb:
> Oder brauch ich mir um die Datenkabel bei 50m und 210 LED gar nicht so
> viele Sorgen machen?

Du hast keine 50m Datenkabel, sondern 100 * 50cm. Jeder LPD8806 nimmt 
Takt- und Datensignal an seinen Eingängen entgegen und gibt es auf 
seinen Ausgängen wieder aus, da sitzen also irgendwelche Gatter als 
"Treiber" dazwischen.

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