Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 20 bit / 10 bit Schieberegister für Bargraph


von Alex (Gast)


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Hallo,

vielleicht hat einer einen Tip für mich. Für ein AVR Projekt benötige 
ich einen Bargraph mit 20 LED`s. Um auf die notwendigen Ausgangsports 
für die LED`s zu kommen, würde ich ein Schieberegister verwenden. Für 
ein anderen Projekt habe ich schonmal die 74HC595 mit 8 Bit verwendet.
Aus Platzgründen würde ich nun statt 3x den 74HC595 gerne direkt einen 
20 Bit Baustein verwenden.
Gibt es denn irgendwo eine Art Bauteilsuche, wo man direkt 
Schieberegister etc. ausfindig machen kann, oder hat jemand direkt schon 
ein Idee welcher Baustein sich eignen würde?

Gruß

Alex

von Ulrich (Gast)


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Es gibt Schieberegister auch mit 16 Bit Länge.

Als SMD Version ist auch ein HC595 nicht mehr so groß. Auch wenn man 
sonst THT vorzieht, sparen Widerstände in SMD Ausführung einiges an 
Platz un Bohrungen.

Eine Alternative wäre es die LEDs als Matrix anzusteuern, wenn die 
Helligkeit reicht. Also etwa als 3 Gruppen zu je 7 LEDs oder 4 Gruppen 
zu 5 LEDs. Das Spart dann auch gleich einen Teil der Widerstände. Der 
Strom und damit in etwa die Helligkeit geht damit aber auf etwa 1/3 oder 
1/4 zurück. Wenn nur je 1-2 LEDs gleichzeitig leuchten soll, ginge auch 
Chaliepixling ganz gut - für 20 LEDs würden dafür 5 IO Pins am µC 
ausreichen.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Alex schrieb:
> Gibt es denn irgendwo eine Art Bauteilsuche

So etwas nennt sich parametric selection guide und sollte 
beispielsweise auf den Seiten von TI zu finden sein, die nämlich 
produzieren auch Logikbausteine aus der 74xx-Reihe.

Allerdings ist ein Schieberegister mit mehr als 8 Bit schon ziemlich 
exotisch:

http://www.ti.com/lsds/ti/logic/shift-register-products.page

von 6A66 (Gast)


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Alex schrieb:
> direkt einen
> 20 Bit Baustein verwenden.

Hallo Alex,

sowas ist mir NICHT bekannt. Empfehlung (wie auch andere): Mach 3x8bit, 
ist am einfachsten.

rgds

von Alex (Gast)


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Vielen Dank Ulrich und Rufus,

also THT kommt wahrscheinlich eh nicht in Frage, zumindest nicht 
durchgängig, ein paar HF Bauteile vielleicht. Mein letztes Projekt war 
ein tragbares Wobblesystem mit DDS von 1-400 Mhz auf ner Eurokarte. Der 
DDS war schon "übel" zum Löten aber es ging. Also SMD wo es nur geht.
Eine Matrixlösung möchte ich nicht unbeding machen. Habe ich noch nie 
mit Bascom oder sonst wie realisiert. Ich bin jetzt auch nicht der 
begnadete Programmierer. Unter dem Strich wird der AVR "lediglich" eine 
Gleichspannung messen, etwas linearisieren (vielleicht mit ner 
Wertetabelle) und dann die entsprechenden LED`s über das Schieberegister 
ansteuern. Da meine zu messende Gleichspannung schwanken könnte, wären 
noch Funktionen zur Anzeigeberuhigung (Haltezeit, Mittelwert) eine nette 
Funktion. Und wenn man dann noch ganz verspielt ist, kann man die 
Messwerte noch als Pegelton über nen Lautsprecher ausgeben.
Ne einfache Schieberegister Lösung mit Hardware oder Software 
Ansteuerung bekomme ich noch hin mit Controllern :-)
Achja, es müssen für die Ablesbarkeit bis zu 20 LED`s gleichzeitig 
leuchten. Von diesem Chaliepixling habe ich noch nie was gehört?
Aber gut, ich werde es wohl mal mit mehreren Registern in SMD Größen 
versuchen.



Wow, ja so ein "selection guide" ist ja klasse. Mal sehen ob ich mit 
sowas zurecht komme. Vielen Dank für eure Unterstützung.

Alex

von Wolfgang (Gast)


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Alex schrieb:
> Gibt es denn irgendwo eine Art Bauteilsuche, wo man direkt
> Schieberegister etc. ausfindig machen kann

Beim Distributor deines Vertrauen vielleicht?
Hier z.B.
http://www.digikey.de/product-search/de/integrated-circuits-ics/logic-shift-registers/2556326

von Alex (Gast)


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Ja, werde ich wohl machen. War auch nur so ne Idee am Rande, falls sowas 
üblicherweise verwendet worden wäre.

von Michael (Gast)


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Alex schrieb:
> direkt einen 20 Bit Baustein verwenden

Gibt es natürlich. Viel Spaß bei der Beschaffung ;-)
74VCX162839MTDX

von Alex (Gast)


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haha :-) Ja ich suche noch gerade so nebenbei. Die Beschaffbarkeit ist 
da allerdings ein Problem. Aber gut, wie schon geschrieben, wenn es da 
ein übliches 0815 Bauteil gegeben hätte...Aber so, nehme ich doch lieber 
den HC595.
@Wolfgang
Also MEIN Distributor des Vertrauens ist zwar ein anderer, aber auch der 
hat eine ähnliche, wenn auch sehr abgespeckte Suche. Immerhin liefert er 
mir ne klare Antwort: 1 Bauteil gefunden, HC595. :-)

Also es bleibt dabei, 3x HC595

von Ulrich (Gast)


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Einfacher in der Beschaffung als ein 20 Bit Schieberegister wäre 
vermutlich ein µC mit genügend IO-Pins.

So kompliziert ist die Programmierung einer LED Matrix auch nicht. Mit 
BASCOM Code kann ich jetzt nicht gerade dienen - nur C oder ASM, aber es 
sollte sich auch ein Basic Code finden. Ein bisschen anpassen an die 
Hardware müsste man aber sowieso. Nach der Beschreibung ist der µC 
sowieso unterbeschäftigt und könnte noch ohne Probleme die LED Matrix 
bedienen.

Die Pins am AVR können auch mehr Strom vertragen als der HC595 - die 
Helligkeit wäre also durchaus vergleichbar. Mit modernen LEDs reicht 
auch mit Multiplexing am µC die Helligkeit meistens.

Je nachdem wie viele Pins der µC noch frei hat, gingen auch 2 * HC595 
und die restlichen 4 vom µC.

von Achim S. (Gast)


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als es bei mir mal wirklich kompakt werden musste, hat mir ein MAX7301 
geholfen :)

Der bietet (je nach Gehäuse) bis zu 28 IOs, die per SPI angesteuert 
werden. Er läuft nicht unter "Schieberegister" (denn die IOs sind 
bidirektional), aber man findet ihn z.B. bei digikey unter 
"Schnittstelle - E/A-Erweiterungen" (zusammen mit rund 1000 ähnlichen 
ICs). Laut Datenblatt gibt es mit dem MAX6957 auch einen pinkompatiblen 
Chip mit Stromausgängen (24mA) für LED-Ansteuerung.

Wenn die Bestellung bei digikey problematisch ist: Einzelstücke rücken 
viele Hersteller nach Registrierung auch als Sample raus. Das Handlöten 
ist aber natürlich bei den kleinen Teilchen etwas fuzzeliger als bei 
THT.

von Hauspapa (Gast)


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>Laut Datenblatt gibt es mit dem MAX6957 auch einen pinkompatiblen
>Chip mit Stromausgängen.

TLC5947 währe noch so ein Kanditat wenn es klein werden muss. Du 
solltest dabei aber die Verlusleistung gut im Auge behalten.

Alternativ sind die 5050 RGB Leds mit integriertem WS2811 hier im Forum 
derzeit der Renner.

Ich würde wohl auch einen 595 nehmen.

fröhliches basteln
Hauspapa

von Hauspapa (Gast)


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korrekt wie schon oben steht:
3x 595 natürlich

von Alex (Gast)


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Hallo,

@Ulrich

die Idee mit der Split-Lösung der Ports ist zwar interessant, aber 
irgendwie behagt mir die Sache nicht so ganz. Lieber dann doch etwas 
mehr Platzbedarf und 3x 595. Aber eigentlich ne nette Idee.
Die Idee mit nur EINEM Bauteil für die LEDs kam eigentlich nicht nur 
wegen den Platzverhältnissen auf, sondern auch zum vereinfachen der 
Schaltung/Layout. Wenns geht soll alles nur einseitig auf die Platine. 
Mehr Bauteile, mehr Chancen für schwieriges Routing. Die Platine fertige 
ich mir selbst an. Mit ein paar Drahtbrücken kann ich hingegen gut 
leben, es soll ja keine Serie werden, naja, vielleicht 3-4 Geräte für 
den Freundeskreis vielleicht noch.



@Achim

Na klar, Port Expander...Ich wusste, dass ich schonmal ein ähnliches 
Bauteil irgendwo gefunden hatte. Super, genau sowas brauche ich wohl. 
Mal das Datenblatt studieren. Bei mir werden wohl Low Current LED`s 
Verwendung finden. Die Probleme mit den "Einzelstücken" ist mir bekannt. 
Bei manch einem Hersteller funktioniert das mit den Samples ganz gut. 
Wenn nicht, bleibt immernoch die 3x595 Lösung. Habe dazu auch gestern 
schon ein Layout gemacht.
SMD ist an sich kein Problem. Einen AD9858 DDS in TQFP mit 100 Beinen 
habe ich noch hinbekommen. Zwar war ich danach Schweiß gebadet, (50 EUR 
das Stück und den wieder zu entlöten, besser nicht...) aber es hat ja 
geklappt. Einzelnen Pins lötet man (also ich zumindest) bei der Größe 
wahrscheinlich eh nicht mehr. Ordentlich Lötzinn drauf, und danach den 
Rest mit Litze weg. Den Königsweg mit Infrarot oder Ofen kann ich bei 
mir hier nicht durchführen. THT finde ich an sich gut, wenn da die 
Löcher nicht wären :-) Die müssen ja erstmal rein. Oft werden meinen 
Projekte dann halt Mischformen. Es sind eben kleine Hobbyprojekte.

@Hauspapap

5050 RGB Leds mit integriertem WS2811
Das ist ja lustig. Für mein Projekt zwar total overdressed, aber cool zu 
wissen, dass es sowas gibt. Wie schon beschrieben, es wird im Prinzip 
nur ein Voltmeter mit 20 LEDs. Da kommen dann Low Current LEDs in rot, 
gelb und grün rein, ähnlich wie man es von VU Metern kennt. SMD Leds 
fallen schon alleine wegen der Bauform und den meachanischen Problemen 
weg. In das Gehäuse sollen mal 20 Löcher rein, dort schaun die LEDs dann 
raus. Bei SMD müsste man dann halt mit Lichtleitern, kleinen 
Acrylstäbchen etc. Arbeiten.

Alex

von Achim S. (Gast)


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Wenn ich so ein Teil suche, fallen mir erst mal nur die Stichworte 
"IO-Expander" oder "Port Expander" ein. Dummerweise findet man bei 
digikey damit gerade mal eine Handvoll Bausteine. Aber wenn man in die 
Gruppe "Schnittstelle - E/A-Erweiterungen" schaut, sinds auf einmal 1349 
Treffer.

Der MAX6957 versteckt sich bei digikey dann noch mal in einer anderen 
Kategorie "PMIC - Anzeigentreiber". Schau für deine Anwendung am besten 
gleich in dessen Datenblatt statt zum MAX7301. Die gewünschte 
Stromstärke lässt sich durch einen einzelnen Widerstand auch passend für 
low current LEDs wählen. Und über Register kannst du den Strom an den 
einzelnen Ausgängen noch mal in 16 Stufen variieren,wenn du den 
verschiedenen Farben unterschiedliche Ströme geben willst. (Und auf der 
Maxim-Homepage werden noch freie Samples in jeder Gehäuseform angeboten 
;-)

von Mr. Zulu (Gast)


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Kann der MAX6963 nicht 8x8 = 64 LEDs?

von Juppi J. (juppiii)


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Es gibt auch noch einen 18Bit PWM Baustein.
Mit Konstantstrom Ausgängen und SPI Ansteuerung.

von André M. (killroymenzel)


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Hallo Alex....

Ich habe zu Hause noch 32Bit-Schieberegister in PLCC44 format..

Genaue Bezeichnung habe ich jetzt nicht im Kopf.
Müssten aber glaube ich von Freescale sein.
Wenn Du daran interesse hast, kann ich dir einen zukommen lassen.
Ich schaue heute Abend nochmal ins Datenblatt, was der "treiben" kann.
Hab noch 4 Stck davon.


Grüsse......André

von Alex (Gast)


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Hallo,

komme erst jetzt zu einer Antwort.
Erst einmal vielen herzlichen Dank für die große und freundliche 
Unterstützung.

Vorläufig für die erste Version meiner Bastelei werde ich jetzt 3x 
74HC595 verwenden. Darauf ist jetzt erstmal das Layout ausgelegt und 
soweit fertig.

Die anderen vorgeschlagenen Bausteine sind aber dennoch sehr 
interessant. Je nach Beschaffbarkeit und Daten werde ich mir die mal 
näher ansehen.

@Achim
Zum MAX6957: Gibt ja wirklich interessante Geschichten. Da wird aus nem 
Bargraph schnell ein Multifunktionschristbaum :-) Bisher habe ich mit 
RGB Leds noch nie was gemacht, aber mal sehen. Auf alle Fälle eine 
elegante Lösung für Anzeige Zwecke ( z.B. Quarzofen kalt, heizt, warm)

@André
Danke für Dein Angebot! Mache jetzt die erste Version fertig, und schau 
dann mal was man dort noch verbessern und verkleinern kann. Für den 
ersten Test kommen jetzt die 20 LED Bargraph Anzeige mit 3mm THT Leds 
und Schieberegister, Atmega8, Stromversorgungsteil und HF Verstärker auf 
eine Europlatine, da ist jetzt also erstmal schön viel Platz.
Später sollte die ganze Schaltung dann in einem anderen Gerät Platz 
finden.


Gruß

Alex

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