Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie 300 PWM ausgänge?


von Tobias N. (silberkristall)


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Hallo,

ich habe ein Projekt von jemanden gesehen und da würde es mich mal 
interessieren wie man 300 PWM ausgänge bekommt?

Also welchen Arten hierfür gibt es um 300 PWM ausgänge zu bekommen.

Es interessiert mich lediglich welche Arten es gibt.

Danke euch schonmal.

von Tobuk (Gast)


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Mit welcher Frequenz ?

von Tobias N. (silberkristall)


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ja, ich weiss nicht was der da verwendet hat, es würde mich nur mal 
brenzlich interessieren. also mit diesen 300 pwm ausgängen werden 100 
RGB LEDs gesteuert. Mehr weiss ich auch nicht (der hat ja nichts bekannt 
gegeben)

von Floh (Gast)


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Sternenhimmel für dein Auto?
Oder für was benötigst du 300 PM-Kanäle?
Die möglichen Arten hängen nämlich davon ab, was du mit den 
PWM-Ausgängen betreiben möchtest.

von Hans (Gast)


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Willst Du jetzt 300 quicky bunti LED nachrüsten und Deinen NISSAN in ein 
fahrendes Bordell verwandeln?

von Tobias N. (silberkristall)


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nein,

es interessiert mich lediglich wie man 300 PWM kanäle bekommen kann. Das 
hat nicht mehr mit meinem auto zu tun, das Auto projekt gehe ich sehr 
sehr langsam und gut durchdacht an, und wenn es 1 jahr dauert, egal.

Es interessiert mich einfach nur.

von Norbert T. (atos)


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zB. 20 x PCA9685 oder halt 4 große AVRs und entsprechende Software...

von Ledman (Gast)


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Mit z.B. PWM-Controllern, - z.B. für LED-Ansteuerung der MBI5030.

Kommt wie immer auf die Anforderungen an. Welche Auflösung, 
PWM-Frequenz, dahinterliegende Verbraucher,... ?

von Hans (Gast)


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Ja, gut durchdacht v.a. ...

von B. S. (bestucki)


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Mehrere Controller die über einen Bus von einem Master-Controller 
gesteuert werden.

Oder ein Controller mit 300 Ausgängen :)

von Tobias N. (silberkristall)


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nunja, ich habe gerade nur was gesehen und da hatte es mich halt 
brenzlich interessiert wie man das ansteuern kann. Also schon echt 
faszienierend.

hier mal Bilder davon:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/143854/IMG_0798.jpg

http://www.mikrocontroller.net/attachment/143857/HSV_Fun.jpg

von Tobias N. (silberkristall)


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be stucki schrieb:
> Oder ein Controller mit 300 Ausgängen :)

welcher soll das denn sein? wahrscheinlich SMD, was?

von Tobuk (Gast)


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Matrix ?

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


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Paar billige STM32, kosten doch nichts.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Naja, wenn man mehrere Schieberegister über mehrere Spi-Schnittstellen 
betreibt, sollte das doch vielleicht auch mit einem AVR hinzubekommen 
sein, oder? Also ich habe es nicht genau durchgerechnet, aber wenn man 
einmal die Hardware-Spi und einmal in Software hat, da jeweils 18 
Schieberegister dran. PWM-Frequenz von 200Hz, 8 bit Auflösung, könnte 
vielleicht zu schaffen sein, habs aber nicht genau nachgerechnet, könnte 
auch knapp werden.


MfG Dennis

von Bastler (Gast)


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Ich denke auch eher an eine Matrix oder Schieberegister.

Wenn du schnell genug aktualisierst (dürfte kein Problem sein) dann hast 
du auch eine PWM.

Ich habe eine Matrix (8 x 16) aufgebaut und selbst ein pobliger Mega8 
mit 4MHz schafft ein paar hundert Hertz.

von user (Gast)


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Oder ein FPGA verwenden ,)

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


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user schrieb:
> Oder ein FPGA

Schlag mal einen vor.

von Dirk K. (d-k)


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Hier mal die Seite auf der der LED Tisch vom Erbauer vorgestellt wird:
http://www.it-gecko.de/100pixel-rgb-led-tisch-interaktiv-touch.html

und ein Bild des gerouteten Boards wo man teilweise die 
Bauteilbezeichnungen sieht:
http://www.it-gecko.de/wp-content/uploads/2012/04/platine.png

von guest (Gast)


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Für 100 RGB LEDs werden 300 PWM Kanäle (100 x (R + G +B)) benötigt. Um 
diese bereitzustellen, verwende ich 19x TLC5940 von TI. Der TLC5940 
besitzt 16x PWM Kanäle mit einer Auflösung von 12Bit, eine 6Bit Dot 
Korrektur und lässt sich kaskadieren. Die Ansteuerung erfolgt über SPI. 
Auf eine Matrix-Schaltung wollte ich bewusst verzichten.
Kosten Punkt pro TLC5940 ca. 3,50€.

von Bronco (Gast)


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Peter W. schrieb:
>> Oder ein FPGA
> Schlag mal einen vor.

Spartan3S5000.

Ansonsten vielleicht auch ein großer TriCore.
Wenn alle 300 PWMs die gleichen Frequenz haben dürfen, braucht man nur 
einen Timer und "nur" 300 Compare-Register.

von peterchen (Gast)


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100 x WS2801

von Tobias W. (wagnertobse)


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Oder 100 Dyco LEDs die über SPI gesteuert werden.
Ich habe ein ähnliches projekt vor. Ich baue mir auch ein Feld mit 8x12 
Elementen, die einzeln angesteuert werden können und ihre Farbe 
veränderen können. Zur Steuerung werde ich ein RaspberryPi nehmen, damit 
ich das ganze über eine Weboberfläche (PHP server mit PaspberryPi) 
steuern kann.

Sammelbestellung:
Beitrag "[Sammelbestellung] "Dyco LED" LEDs mit integriertem seriellem Controller"

von Kabelkasper (Gast)


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>brenzlich interessiert

AUA!

Blogs lesen hilft, dann weiß man das ein TLC5940 verwendet wurde.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kabelkasper schrieb:
> dann weiß man das ein TLC5940 verwendet wurde.
Krass, ein Einziger?    :-o

von Dominik S. (dasd)


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Tobias Wagner schrieb:
> Zur Steuerung werde ich ein RaspberryPi nehmen

Schau dir z.B. mal das 8devices Carambola an.
Scheint mir für solche Steuerungsaufgaben besser geeignet zusein (allein 
schon wegen des Stromverbrauchst).

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Lothar Miller schrieb:
> Krass, ein Einziger?    :-o

Hier das andere Extrem:

Es geht auch mit 100 ATtiny45, ebenfalls mit 12Bit-PWM. Bei 0,60 EUR 
Einzelpreis kosten diese insgesamt dasselbe wie 19 x TLC5940.

Beispiel (mit 60 Stk., aber weiter skalierbar, inkl. Video) siehe hier:

  Beitrag "Equinox-Uhr mit 60 ATtinys"

Gruß,

Frank

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Ne mit Tinys kostets mehr, vor allem Arbeitszeit ;)
Der TLC hat schon ne Konstantstromquelle integriert und bei dne Tinys 
musste noch 300 Widerlinge einlöten.
Braucht vor allem Platz.
Nicht zu vergessen: jeden einzelnen noch zu flashen, muhahaha.

Odern paar größere ATmegas und dann Bit Angle Modulation.
Da kannste dann alle Ausgänge für nehmen.

von Tobias N. (silberkristall)


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das müsste doch auch mit software pwm gehen, oder? dann würden doch auch 
mega128 in frage kommen, oder?

auf jedenfall eine cool sache. auch das "selbstgebaute" touchscreen wo 
ich nicht verstehe wie das klappt, also irgendwie eine ir diode und dann 
irgendwie ein "empfänger" der merkt ob da was drauf liegt aber ich 
verstehe nicht so ganz wie das klappen soll.

von Eumel (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> das müsste doch auch mit software pwm gehen, oder? dann würden doch auch
> mega128 in frage kommen, oder?
>
> auf jedenfall eine cool sache. auch das "selbstgebaute" touchscreen wo
> ich nicht verstehe wie das klappt, also irgendwie eine ir diode und dann
> irgendwie ein "empfänger" der merkt ob da was drauf liegt aber ich
> verstehe nicht so ganz wie das klappen soll.

Nein, das kriegst du nicht mit einem Atmega hin.
Zum "Touch": Das läuft über die Reflexion.

von Joerg F. (felge1966)


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Steht doch im verlinkte Artikel alles drin:

Controller = ATxmega256A3
PWM = 19x TLC5940

von Tobias N. (silberkristall)


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also hat man z.b. den PWM Controller und den steuert man dann mittels 
spi, bzw. werden die alle dann mittels spi gesteuert!?

das farben mischen würde mich auch mal interessieren, am besten kaufe 
ich mir gleich mal eine RGB LED zum spielen :)

wie über reklektion? was/wie refektiert da denn was? das "licht" scheint 
doch nur auf die scheibe und z.b. eine hand rekletiert ja kein licht.

von Eumel (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> eine hand rekletiert ja kein licht

Ist deine Hand schwarz? Welche "Farbe" hat sie im IR Licht?

von Alex W. (a20q90)


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Ich hab mal ein Projekt mit 16x16 RGB-Leds gebaut. Ein einfacher 
ATMega32 war ausreichend @16MHz

von Didi S. (kokisan2000)


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Ich habe mal einen Lichtvorhang gebaut mit 100x20x3 PWM Ausgängen und 
dann den WS2801 getestet und verwendet. Das war sehr einfach 
realisierbar. Heute würde ich den WS2811 als Treiber einsetzen oder 
gleich den WS2811 inintergriert in RGB LEDs verwenden:

http://shop.soda-light.de/gx2/product_info.php?info=p35_rgb-led-mit-integrierter-ws2811-ksq.html&XTCsid=2rtt9ot1qnlj0jdo64gmhraca6

Gruß

von m.n. (Gast)


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64 Kanäle bequem mit einem Mega48 aber auch noch ausbaufähig
http://www.mino-elektronik.de/AVR_PWM_64/AVR_PWM_64.htm

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Die 64 Kanäle haben aber nur 8bit Auflösung, das ist für RGB Anwendung 
etwas wenig.
10 bit solltens sein und dann sins ganz scnell nurnoch 16 Kanäle.
Vor allem wegen der nichtlinearen Wahrnehmung von helligkeit des Auges.

von heeen (Gast)


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von m.n. (Gast)


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Martin Wende schrieb:
> Die 64 Kanäle haben aber nur 8bit Auflösung, das ist für RGB Anwendung
> etwas wenig.

8 bit/farbe ergibt 24 bit/pixel. Das reicht nicht?

> 10 bit solltens sein und dann sins ganz scnell nurnoch 16 Kanäle.
8 -> 10 == 64 -> 16? Das verstehe ich nicht.

von xfr (Gast)


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m.n. schrieb:
>> Die 64 Kanäle haben aber nur 8bit Auflösung, das ist für RGB Anwendung
>> etwas wenig.
>
> 8 bit/farbe ergibt 24 bit/pixel. Das reicht nicht?

Es reicht, um die Farbe genau genug zu beschreiben, aber nicht für den 
Tastgrad des PWM-Signals. Das liegt daran, dass das Auge die Helligkeit 
nicht linear wahrnimmt. Wenn man den PWM-Wert verdoppelt, sieht die LED 
nicht doppelt so hell aus. Damit die 256 Helligkeitsstufen linear 
wirken, braucht man entsprechend einen größeren PWM-Wertebereich.

>> 10 bit solltens sein und dann sins ganz scnell nurnoch 16 Kanäle.
> 8 -> 10 == 64 -> 16? Das verstehe ich nicht.

Ich habe mir nicht angeschaut, wie es in dem Fall implementiert ist. 
Aber allgemein verdoppelt sich der Wertebereich mit jedem Bit (8 Bit = 
256 Werte, 9 Bit = 512 Werte, 10 Bit = 1024 Werte). Kann also sein, dass 
der Prozessor mit jedem zusätzlichen Bit doppelt so viel zu tun bekommt.

von Selbstgesteuerter Fußgänger (Gast)


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Lieber Tobias,

nachdem ich auch diesen Thread von Dir gelesen habe

Beitrag "Projekt: Bordcomputer"

empfehle ich dir, tief in deinen "silberkristall" zu gucken.
Man sollte nur wollen, was man auch kann.

von Udo S. (urschmitt)


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Eumel schrieb:
> Welche "Farbe" hat sie im IR Licht?

Da ist sie infraROT :-)

von akaDem (Gast)


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16 bit in günstig: CAT9532 http://www.farnell.com/datasheets/87921.pdf

von xfr (Gast)


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Der hat 16 Ausgänge, macht aber auch nur 8 Bit PWM.

von Sam .. (sam1994)


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Eumel schrieb:
> Nein, das kriegst du nicht mit einem Atmega hin.

Es geht. Nicht mit PWM aber mit

Martin Wende schrieb:
> Bit Angle Modulation.

Das schafft sogar der alte Mega8.

von Eumel (Gast)


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Sam .. schrieb:
> Eumel schrieb:
>> Nein, das kriegst du nicht mit einem Atmega hin.
>
> Es geht. Nicht mit PWM aber mit

Ja, die Betonung lag etwas mehr auf dem du ;)

von Tobias N. (silberkristall)


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naja, den tisch kriege ich schon hin. einfach leuchten lassen auch. per 
touch (wenn ich genau wüsste wie das mit der refektion funktioniert) 
auch aber das "farbenspiel" die ganzen effekte etc da muss ja dann pwm 
und da wird dann schwer. naja bei einem kleinen projekt vll. z.b. nur 4 
felder aber mit 100 oder mehr wird schon kompliziert (also für MICH)

von Tokyo D. (tokyodrift)


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Für erweiterten Spaß nimmt man dafür natürlich einen FPGA. Schönen 
Spartan3  XC3S700A (S6 brauchts nicht) im BGA484 Package. 300 Kanäle 
kann man noch ganz schön sequentiell abarbeiten, dann spart man sich die 
300 12bit Komparatoren, also 480Byte Blockram für einen Screenbuffer 
reservieren, dann kann man die Daten mit guten 120MHz raustakten, dabei 
mit dem aktuellen Zählerstand vergleichen und das entsprechende IO 
Flipflop setzen/löschen.

--

Ist natürlich quatsch, mach doch einfach eine Matrix draus. Dann 
brauchst du keine 300 IOs sondern genau 65 (60x5 Matrix). Dann reicht 
auch n kleiner TQFP144 FPGA für nen geschätzten 5er und ein paar 
Transistoren. Was spricht dagegen?

von m.n. (Gast)


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xfr schrieb:
> Es reicht, um die Farbe genau genug zu beschreiben, aber nicht für den
> Tastgrad des PWM-Signals.

Wenn ich heute nicht völlig blind bin, löst der o.g. WS2801 auch mit 8 
Bit/Farbe linear per PWM erzeugt auf. Ich denke es soll "alles so schön 
bunt hier" werden und kein analoger Bildschirmersatz.

Irgendwie reizt es, die PWM-Erzeugung einem STM32F4 zu übertragen. Er 
würde mehr Kanäle, mit höherer Wiederholrate und auch höherer Auflösung 
ermöglichen. Mal sehen, wie es draußen mit dem Herbstnebel weitergeht 
:-)

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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xfr schrieb:
> m.n. schrieb:
>>> Die 64 Kanäle haben aber nur 8bit Auflösung, das ist für RGB Anwendung
>>> etwas wenig.
>>
>> 8 bit/farbe ergibt 24 bit/pixel. Das reicht nicht?
>
> Es reicht, um die Farbe genau genug zu beschreiben, aber nicht für den
> Tastgrad des PWM-Signals. Das liegt daran, dass das Auge die Helligkeit
> nicht linear wahrnimmt. Wenn man den PWM-Wert verdoppelt, sieht die LED
> nicht doppelt so hell aus. Damit die 256 Helligkeitsstufen linear
> wirken, braucht man entsprechend einen größeren PWM-Wertebereich.

So siehts aus, es reichen 256 LINEARE Farbstufen locker aus, aber diese 
müssen nichtlinear abgebildet werden.
Link dazu: http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading
Also 10Bit PWM brauchts schon.

>>> 10 bit solltens sein und dann sins ganz scnell nurnoch 16 Kanäle.
>> 8 -> 10 == 64 -> 16? Das verstehe ich nicht.
>
> Ich habe mir nicht angeschaut, wie es in dem Fall implementiert ist.
> Aber allgemein verdoppelt sich der Wertebereich mit jedem Bit (8 Bit =
> 256 Werte, 9 Bit = 512 Werte, 10 Bit = 1024 Werte). Kann also sein, dass
> der Prozessor mit jedem zusätzlichen Bit doppelt so viel zu tun bekommt.

Genau mit jedem Bit mehr verdoppelt sich der Wertebereich und der 
Prozessor hat doppelt so viele Abstufungen, bei 2 bit mehr also 4 mal 
mehr zu tun.
Also muss man mit den Kanälen runter (oder mit der PWM Frequenz), wobei 
die 80Hz die das Projekt bereitstellt auch nich grade das gelbe vom Ei 
sind, das könnt noch schön flimmern.
Wobei die Frequenz bei dem Ding je nach PWM Wert zwischen 80Hz und 8kHz 
schwankt, was fürn sch**ss.

von m.n. (Gast)


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Martin Wende schrieb:
> Wobei die Frequenz bei dem Ding je nach PWM Wert zwischen 80Hz und 8kHz
> schwankt, was fürn sch**ss.

Sag doch einfach, dass Du es nicht begriffen hast.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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m.n. schrieb:
> Martin Wende schrieb:
>> Wobei die Frequenz bei dem Ding je nach PWM Wert zwischen 80Hz und 8kHz
>> schwankt, was fürn sch**ss.
>
> Sag doch einfach, dass Du es nicht begriffen hast.

Begreif eher grad dein Posting nich ;)
Dann erklär mir mal was ich ned Begriffen habe, binn imemr wissbegierig!

von Markus W. (Firma: guloshop.de) (m-w)


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Frank M. schrieb:
> Hier das andere Extrem:
>
> Es geht auch mit 100 ATtiny45, ebenfalls mit 12Bit-PWM. Bei 0,60 EUR
> Einzelpreis kosten diese insgesamt dasselbe wie 19 x TLC5940.
>
> Beispiel (mit 60 Stk., aber weiter skalierbar, inkl. Video) siehe hier:
>
>   Beitrag "Equinox-Uhr mit 60 ATtinys"

Schon verrückt, was es alles gibt. :-)

Ich dachte zuerst an 20 ATtiny4313, jeder davon steuert 5 RGB-LEDs. Dann 
bleiben je Mikrocontroller noch zwei I/O-Pins, die man dazu verwendet, 
um die 20 Controller per Dasy-Chain aneinander zu hängen und von einem 
Mastercontroller (kann dann sogar ein ATtiny13 sein) steuert.

Auf allen ATtiny4313 läuft das gleiche Programm, weil sich die 
Adressierung automatisch aus der Position in der Steuerkette ergibt.

Wäre also eine relativ einfach Lösung, die zudem nicht so arg teuer ist.

von Alex W. (a20q90)


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Sam .. schrieb:
> Eumel schrieb:
>> Nein, das kriegst du nicht mit einem Atmega hin.
>
> Es geht. Nicht mit PWM aber mit
>
> Martin Wende schrieb:
>> Bit Angle Modulation.
>
> Das schafft sogar der alte Mega8.

Mein Projekt hatte 16x16 RGB mit jeweils 8Bit. Damit war ein Bild 
problemlos möglich, da der Farbwert im Bild genauso dargestellt wird.

von MCUA (Gast)


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>und da würde es mich mal
>interessieren wie man 300 PWM ausgänge bekommt?
Wenn PWM über Software (für LED-Zeiten dürfte das kein Problem sein):
-Shifts über  1 SPI-Kanal (langsam)
-Shifts über mehrere SPI-Kanäle  (evtl SerData als einzelne Bits von
  par. geschriebenem Byte ausm AVR nutzen) (schneller)
-mit 39x '573 (zus ULN..) über ParallelBus gesteuert (am schnellsten),
   (ggfs mehrere Busse nebeneinander, damit Laufzeit nicht zu lange)

von Musikus (Gast)


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Mit 1-2 Spartan FPGAs bekommt man 300 Kanäle locker hin. Die Steuerlogik 
einmal den Phasenakku und das Richtungsflag 300x.

Für allgemeine Zwecke kann man die Ausgänge mit Schieberegistern 
erweitern:

Erweiterung von digitalen IO-Ports

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