Projektidee "Digitaler Bilderrahmen für Ventilator"

[Torsten C. (torsten_c)]

Moin!

Das Projekt aus dem Beitrag "Re: Projektidee "RGB-LED-Matrix"" 
läuft, hier warte ich gerade auf LED-matrizen aus China, um daran weiter 
basteln zu können.

Auch eine Variante mit LED-Stripes baue ich auf, wenn die Bestellung 
angekommen ist.

Ich würde aber auch gern was in der Richtung machen, wie hier zu sehen:

http://de.imendit.com/item/rotating-led-full-set-of-information-with-source-code-and-schematic-guidance-production-red-diamond-on-the-geographical-location-of-special-12868844235.html

http://blog.zugschlus.de/archives/811-Leuchtventilator.html

http://www.devlol.org/projekte/archive/led-pov-display

Im Unterschied dazu, würde ich das aber gern wie beim "LightScribe 
System" machen, also dass (z.B.) der Text außen nicht breiter ist als 
innen.

Auf der Scheibe oder zwei "Propellerflügeln" sollen die Ringe im 
"Interlaced-Mode" angesteuert werden.

Die LEDs sollen bis zum Mittelpunkt gehen, um ein durchgängiges Bild zu 
erhalten.

Die äußeren LEDs sollen heller leuchten, die inneren dunkler.

Außen soll es mehr LEDs geben als inneren.

Die Stromversorgung kann über einen 3,5mm Klinkenstecker erfolgen.

Die Datenübertragung könnte optisch über je einen Ring aus LEDs und 
Fotodioden erfolgen.

Das spannende ist die Ansteuerung. Aktuell überlege ich in Richtung 
Konstanstrom-Schieberegistern und einem µC oder FPGA.

Kosten sollen im Bereich von 15..50€ bleiben. Ein Durchmesser von 40cm 
wäre cool, bei 3,5mm Durchmesser eines Leuchtpunktes.

Die 5050 SMD RGB LEDs aus China scheinen mir am besten für das Projekt 
geeignet. In China gibt's auch die billigen FD9802-Chips.

VG Torsten

[Karl H. (kbuchegg)]

Torsten C. schrieb:

> Auf der Scheibe oder zwei "Propellerflügeln" sollen die Ringe im
> "Interlaced-Mode" angesteuert werden.
>
> Die LEDs sollen bis zum Mittelpunkt gehen, um ein durchgängiges Bild zu
> erhalten.
>
> Die äußeren LEDs sollen heller leuchten, die inneren dunkler.
>
> Außen soll es mehr LEDs geben als inneren.
>
> Die Stromversorgung kann über einen 3,5mm Klinkenstecker erfolgen.
>
> Die Datenübertragung könnte optisch über je einen Ring aus LEDs und
> Fotodioden erfolgen.


Kann es sein, dass du da etwas ganz grundsätzlich missverstehst?
Es gibt keine physikalisch realen Ringe aus LED.

Das ist ein Stab, der mit LED besetzt ist und dieser Stab dreht sich. Es 
gibt also lediglich eine einzige Led-Zeile, die durch Drehung mit einem 
Motor virtuell zur Scheibe 'aufgeweitet' wird.

Such nach 'Propelleruhr', dann sollte dir recht schnell klar werden, was 
von deinen Forderungen machbar ist, was davon eine reine 
Programmierfrage ist und was davon aus Prinzipgründen nicht möglich ist.

> Das spannende ist die Ansteuerung
Nö. Das 'spannende' ist die Programmierung. Die elektrische Ansteuerung 
der LED ist 08/15.

[Dave C. (dave_chappelle)]

Hi.

Gut. Und was jetzt? Ich kann irgendwie keine Frage finden?

Dein Budget kannst du dir übrigens in die Haare schmieren, das wird nix.

[Karl H. (kbuchegg)]

Karl Heinz Buchegger schrieb:

>> Das spannende ist die Ansteuerung
> Nö. Das 'spannende' ist die Programmierung. Die elektrische Ansteuerung
> der LED ist 08/15.


Hier
http://www.youtube.com/watch?v=5z3Mu1xjBe0
sieht man in den ersten paar Sekunden, wie die Hardware aussieht, 
solange sich der Propeller nicht dreht und was dann draus wird, wenn man 
in jeder Rotation die jeweilige LED genau zum richtigen Zeitpunkt eine 
genau definiert lange Zeit leuchten lässt. Ob das dann eine Uhr ist, 
oder Laufschrift wie du sie dir vorstellst oder eine kleine Animation, 
hängt nur noch von deinen Programmierkünsten ab.

[Torsten C. (torsten_c)]

Dave Chappelle schrieb:
> Dein Budget kannst du dir übrigens in die Haare schmieren, das wird nix.

Schau Dir mal diese Preise an:

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.hnmoCh&id=20557464030

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.281.eFs96O&id=20215700147

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Es gibt keine physikalisch realen Ringe aus LED.

Ich meine die "Ringe", die durch die Drehung einer leuchtenden LED 
enstehen.

Das entspricht einer "Zeile" auf einem alten Röhrenbildschirm.

Das Vergahren mit den "runden" Bildschimzeilen ist so wie hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/LightScribe

Das Ergebnis ist ohne Verzerrungen.

Dave Chappelle schrieb:
> Ich kann irgendwie keine Frage finden?

Gar nicht nötig. Unkenrufe und blöde kommentare kommen auch so. ;-)

Aber die nützen mir nix.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Das spannende ist die Ansteuerung
> Nö. Das 'spannende' ist die Programmierung.

Beides. Um so ein Bild nach dem "LightScribe System" ohne Verzerrungen 
zu erzeugen, ist auch die Ansteuerung ziemlich aufwendig.

Bei den "Propelleruhren" werden ja die Zeiger am Ende dicker, nicht 
dünner, wie normale Zeiger.

[Karl H. (kbuchegg)]

Torsten C. schrieb:
> Dave Chappelle schrieb:
>> Dein Budget kannst du dir übrigens in die Haare schmieren, das wird nix.
>
> Schau Dir mal diese Preise an:
>
> http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.hnmoCh&id=20557464030
>
> http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.281.eFs96O&id=20215700147
>

Und?
Led sind ja nicht alles.
Du brauchst eine Stromversorgung, einen Motor, eine Platine, einen µC, 
die Ansteuerlogik, etc. etc.

Gerade das ganze 'Kleinzeug' kostet am Ende mehr als gedacht. Die 20 
oder 30 LED, die du da verbauen wirst, machen das Kraut auch nicht fett.

> Aber die nützen mir nix.

Was nützt dir dann was?
Und nein, Propelleruhren gibt es wie Sand am Meer. Das lockt hier keinen 
mehr hinter dem Ofen hervor.

>>> Das spannende ist die Ansteuerung
>> Nö. Das 'spannende' ist die Programmierung.
>
> Beides. Um so ein Bild nach dem "LightScribe System" ohne Verzerrungen
> zu erzeugen, ist auch die Ansteuerung ziemlich aufwendig.

Ist alles nur eine Timing-Frage. Denn die Winkel, die deine LED während 
einer Umdrehung einnehmen, sind sowieso alle fix, an denen kannst du 
nichts ändern.
Im Grunde geht es also nur darum, über eine gebogene Pixel-Fläche eine 
rechteckiges Raster zu legen und zu entscheiden, welches gebogene Pixel 
leuchten soll, wenn ein bestimmter Rasterpunkt auf 1 ist.
Vorausgesetzt, dass dazu notwendige Timing möglich ist, um eine Drehung 
reproduzierbar in sagen wir mal 1024 Drehwinkel-Stufen zeitlich 
aufzulösen, ist das also reine Mathe. Mit der elektrischen Ansteuerung 
hat das alles herzlich wenig zu tun. Die ist nach wie vor: µC setzt den 
Pin auf 1 (oder 0) und die LED leuchtet. Das Geheimnis liegt im Timing 
und nicht in der elektrischen Ansteuerung.

[Karl H. (kbuchegg)]

Torsten C. schrieb:

> Das Vergahren mit den "runden" Bildschimzeilen ist so wie hier:
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/LightScribe
>
> Das Ergebnis ist ohne Verzerrungen.

Schön.
Lightscribe kann es sich aber auch leisten, für einen kompletten 
Bildaufbau 15 bis 20 Minuten zu verbrauchen um eine komplette Umdrehung 
entsprechend fein aufzulösen. Wenn ich bei jeder Drehung der CD nur ein 
einziges Pixel in einer einzigen Spur µ-Sekundengenau (oder noch feiner) 
vom Beginn der Drehung aus gemessen setzen muss, dann ist das kein 
Problem das Timing hinzukriegen. Na ja. ok. Kein Problem ist jetzt etwas 
übertrieben, wenns in die kleinen Nanosekunden reingeht wird das schon 
noch schwer genug sein.

Aber:
Die Zeit hast du aber nicht. Du hast keine 15 Minuten. Bei dir muss 1 
Bildaufbau in 1/50 Sekunde (oder was dann auch immer deine Drehzahl ist) 
abgeschlossen sein. Und du kannst es dir nicht leisten, während 1 
Propellerumdrehung nur 1 einziges 'pixel' leuchten zu lassen. Bei dir 
muss das Schlag auf Schlag gehen.

[Dave C. (dave_chappelle)]

@TE

Oke, kannst mich ja gerne überraschen und die 50€ unterbieten ;)
Viel Glück!

Abgesehen davon habe ich immer noch keinen Schimmer worauf du hinaus 
willst.
Hast du irgendwo ein Problem? Willst du uns deine Idee präsentieren?
Möchtest du ein wenig Anerkennung?

[Torsten C. (torsten_c)]

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Du brauchst eine Stromversorgung, einen Motor, eine Platine, einen µC,
> die Ansteuerlogik, etc. etc.
> Gerade das ganze 'Kleinzeug' kostet am Ende mehr als gedacht.

OK, aber zu teuer macht keinen Sinn, dann baut's ja keiner nach.

Im Gegensatz zu den üblichen LED-Propellern soll ja auf dem "Digitalen 
Bilderrahmen" auch ein Bild zu erkennen sein. Wenn das schon alles 
fertig zu kaufen wäre, bräucht man ja nicht über dieses Projekt 
nachdenken.

> Die 20
> oder 30 LED, die du da verbauen wirst, machen das Kraut auch nicht fett.

Ich dachte mehr so an die Größenordnung von 200 LEDs.

Ich hab' gerade mal überschlagen. 700 LEDs kann mein Kollege mir bei 
meinem nächsten Rückflug aus china zollfrei mitbringen, da unter 20€.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Was nützt dir dann was?

Wenn ich es im ersten Schritt geschafft habe, das Ziel verständlich zu 
machen, würde ich meinen Lösungsvorschlag zur Diskussion stellen. Im 
Moment habe ich erstmal nur mit Excel die Preise und die Mikrosekunden 
überschlagen, der Voschlag ist noch nicht reif genug.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das Geheimnis liegt im Timing
> und nicht in der elektrischen Ansteuerung.

Mit "Ansteuerung" meine ich, wie ich die Schieberegister ansteuere, wenn 
das denn die richtige Lösung ist. Sorry.

Auch die Helligkeit muss für einen "Digitaler Bilderrahmen" per PWM 
steuerbar sein. Die Schieberegister machen 16 LEDs pro Chip. Die LEDs 
sollen aber zu unterschiedlichen Zeiten ein und aus gehen, und das 
ziemlich schnell.

Ich hatte auch schon überlegt, viele 5M40ZE64C5N zu nehmen. Für die 
helleren LEDs am äußeren Rand müsste ich 5 Pins nehmen, um auf 20mA zu 
kommen, für die inneren reichen weniger. Aber FD9802-Chips sind 
billiger, denke ich.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> du kannst es dir nicht leisten, während 1
> Propellerumdrehung nur 1 einziges 'pixel' leuchten zu lassen. Bei dir
> muss das Schlag auf Schlag gehen.

Genau das ist die Herausforderung. Ich denke, ich würde die Bilder 
vorher am PC in die Leucht-Lauflängen umrechnen und diese dann nur noch 
jede Umdrehung "abspielen". Dadurch bekomme ich auch das PWM für die 
Helligkeit erzeugt.

Im "Grafikspeicher" stehen dann also keine rechteckigen Pixel sondern 
"Lauflängen-Takte".

[Olaf B. (omb)]

Torsten C. schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Du brauchst eine Stromversorgung, einen Motor, eine Platine, einen µC,
>> die Ansteuerlogik, etc. etc.
>> Gerade das ganze 'Kleinzeug' kostet am Ende mehr als gedacht.
>
> OK, aber zu teuer macht keinen Sinn, dann baut's ja keiner nach.

> Ich hab' gerade mal überschlagen. 700 LEDs kann mein Kollege mir bei
> meinem nächsten Rückflug aus china zollfrei mitbringen, da unter 20€.

Und wo besorgen sich dann die Nachbauer die LEDs. Oder macht dein 
Kollege dann einen regelmäßigen LED Import aus China auf?

[Dave C. (dave_chappelle)]

Ach so, jetzt habe ich das Ganze begriffen.

Du willst ein RICHTIGES Bild darstellen und keine Grafik.
Das heisst du brauchst:

Min. 240 LEDs, RGB natürlich, die in ca. 24 Bit Farbtiefe angesteuert 
werden (ein Byte pro Farbe). Pro Umdrehung würde ich min. 320 Abschnitte 
machen, dann hast du nämlich eine "Pseudo-Auflösung" von 240 x 320.

Für ein schönes Bild brauchst du eine Drehzahl von min. 1500U/min.

Also mal grob gerechnet:

Du musst 240(LEDs) x 3 (Farben) x 8 (Farbtiefe)= 5760 Bits ausgeben und 
zwar innerhalb von 40ms (1/(Drehzahl/60)) / 320 (Anzahl Spalten)= 125µs.

Das wird schon eher kritisch.
Als Vergleich: Die SPI Schnittstelle eines ATMEGA1284P (schnellstes 
Modell der ATMEGA Serie) braucht für ein Byte (8 Bit) 800ns.

Du müsstest allerdings in 800ns knapp 37 Bits rausschieben.



Kannst dir ja mal ein Konzept überlgen (was billiger als 50 Kröten ist 
:D -> LOL)

[dfg (Gast)]

Du willst also ein Bild auf den Propeller bekommen?

- Wie?

Hast du dir das Tempo mal durchgerechnet? Hast du dir die math. 
Operationen angeschaut die für ein Bild nötig sind? Bist du auch zur 
Erkenntnis gekommen, dass da ein Mikrocontroller wohl nicht mehr 
mitkommt? Schonmal was von FPGA gehört? 
http://www.das-labor.org/wiki/Borg_Ventilator

[Karl H. (kbuchegg)]

Torsten C. schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Du brauchst eine Stromversorgung, einen Motor, eine Platine, einen µC,
>> die Ansteuerlogik, etc. etc.
>> Gerade das ganze 'Kleinzeug' kostet am Ende mehr als gedacht.
>
> OK, aber zu teuer macht keinen Sinn, dann baut's ja keiner nach.

Ha!
Der war gut!
Bei solchen Sachen gehts doch nicht darum, dass man es billig nachbaut, 
sondern es geht ums bauen!
Wenn ich eine billige Uhr brauche, dann geh ich zum Eduscho. Wenn ich 
eine billige Anzeige brauche, dann geh ich 'keine Ahnung wohin, noch nie 
damit beschäftigt' ( ... dann kauf ich die fertig in China). Aber aus 
Kostengründen baut man sowas nicht. Das ist reiner Spass an der Freude.

[Torsten C. (torsten_c)]

Dave Chappelle schrieb:
> Kannst dir ja mal ein Konzept überlgen

Grobe Idee: Ca. 60 .. 120 Schieberegister. Also einen oder zwei 
ATSAM4N8CA-AU für jeweils 5€, um die seriellen Daten parallel 'raus zu 
senden.

Die "Grafik" wird vorher auf einem PC in EIN / AUS - Lauflängen 
umgerechnet und quasi "RLE-encoded" in den Prozessor-RAM geladen. 
Vielleicht auch "vorsortiert", so dass der µC nicht nix mehr rechnen 
muss, sondern nur noch zu den angegebeben Takt-Zeiten Bits schiebt.

Oder ich nehme einen oder mehrere FPGAs. Wie gesagt, so weit bin ich 
noch nicht.

dfg schrieb:
> http://www.das-labor.org/wiki/Borg_Ventilator

Cooool, genau so! :-)

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das ist reiner Spass an der Freude.

Genau. Es geht mir nicht um "billig". Es geht mir um "gibt's nicht zu 
kaufen" und "coole Sache, das baue ich (aus Spass an der Freude) mal 
nach" oder um "das kann man noch geschickter machen".

dfg schrieb:
> Hast du dir das Tempo mal durchgerechnet?

Ja, in Excel, schrieb ich doch.

[Karl H. (kbuchegg)]

Torsten C. schrieb:


> Genau. Es geht mir nicht um "billig". Es geht mir um "gibt's nicht zu
> kaufen" und "coole Sache, das baue ich (aus Spass an der Freude) mal
> nach" oder um "das kann man noch geschickter machen".

Na, dann baus.

Ich seh das eigentlich so. (ohne dir zu nahe treten zu wollen oder dich 
gar beleidigen zu wollen - also völlig wertfrei und neutral):
Die einen, die können sowas bauen. Das sind aber nicht die, die hier im 
Forum nachfragen.
Und die anderen, die hier nachfragen, das sind die, die es (noch) nicht 
bauen können.

[Lukas T. (tapy)]

Hmhmm, wenn ich hier eben schon mal nen falschen Post rein geschubst 
habe, hier nochmal was sinnvolles (halbwegs):

Wie wäre es mit einem Controller je LED (RGB-LED)? Es gibt Atmegas in 
sehr sehr klein. Dann muss jeder einzelne nur noch ein Pixel ansteuern. 
irgendwie synchronisiert natürlich. Dann kann man in aller Ruhe das 
nächste Bild berechnen und an die anderen Controller schicken.

Nur so'n Gedanke.

[Torsten C. (torsten_c)]

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Und die anderen, die hier nachfragen, das sind die, die es (noch) nicht
> bauen können.
Ob ich das kann, wird sich 'aus stellen. Aber nebenbei gibt#s noch 
Freundin und Falilie. Zeit ist das größere Problem.

Mir geht es darum, quasi mit "Sparringspartnern" den Vorschlag zu 
diskutieren, bevor ich einen sinnlosen Ansatz verfolge.

Beispiel: Eigentlich könnte man den "Borgventilator" nachbauen.

Ich dachte nur, wenn man kein TV-Signal nimmt, sondern wechselne Bilder 
wie in einem "Digitalen Bilderrahmen" wird's vielleicht bezahlbar.

Außerdem stören mich beim Borg-Ventilator die ungleichmäßigen Ringe. 
Hier fehlt eine "Dot-Correction", die man - nach erfolgter Kalibrierung 
- auch auf dem PC bei der Umcodierung von "Schachbrett" auf "Ringe" 
machen könnte.

Lukas T. schrieb:
> Nur so'n Gedanke.

Danke, wird aber teurer als wenige "große" Chips. Beim versuch, ein 
Platinenlayout zu machen, muss ich vielleicht auf mehrere kleine gehen, 
auch wenn's teurer wird.

[Dave C. (dave_chappelle)]

Torsten C. schrieb:
> Grobe Idee: Ca. 60 .. 120 Schieberegister. Also einen oder zwei
> ATSAM4N8CA-AU für jeweils 5€, um die seriellen Daten parallel 'raus zu
> senden.

Du hast vermutlich meinen Post, in dem ich dir freundlicherweise 
vorgerechnet habe was du so benötigst, komplett ignoriert was :)?

Aber egal, bau das doch so du Ignorant.

[Torsten C. (torsten_c)]

Gestern gab mir mein Sohn noch einen Tipp: Versenke die LED-Streifen in 
eine runde Plexiglasscheibe, dann ist's nicht so laut und trotzdem 
durchsichtig. Eine runde Platine in der Größe wäre teurer und nicht 
transparent.

Dave Chappelle schrieb:
> Aber egal, bau das doch so du Ignorant.

Ich bin vielleicht nicht der schnellste, aber diesen Schuh ziehe ich mir 
nicht an.

… auch wenn Miriam Rathke schreibt "Ungeduld ist eine Tugend."

Lukas T. schrieb:
> Wie wäre es mit einem Controller je LED (RGB-LED)?

Hmmm, vielleicht 17..22 LEDs pro Controller, das könnte Sinn machen. 
Siehe unten, Lösung 2.

Dave Chappelle schrieb:
> Du hast vermutlich meinen Post, in dem ich dir freundlicherweise
> vorgerechnet habe was du so benötigst, komplett ignoriert was :)?

habe ich nicht. Ich komme auf das gleiche Ergebnis. Alle Lösungen, die 
ich bisher kenne, gefallen mir noch nicht ganz, s.u.

Im Artikel POV-Display fand ich auch keine Lösungen.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das 'spannende' ist die Programmierung. Die elektrische Ansteuerung
> der LED ist 08/15.

Die Ansteuerung ist doch nicht so unproblematisch. Ich habe über diese 
drei hier nachgedacht:

1. Schieberegister mit Konstantstromausgängen

Falls man es schafft, die Schieberegister mit einem 20 MHz-Takt zu 
beschreiben, kann ich die Werte schnellstens ca. alle 191ns 
aktualisieren. Bei 256 Helligkeitsstufen und 191ns ist ein PWM-Zyklus 
also 48,76µs lang.

Bei 30 Umdrehungen pro Sekunde macht das maximal 683 Pixel auf dem 
äußersten "Ring", geteilt durch 2*Pi komme ich auf maximal 109 Ringe.

2. Ohne Schieberegister direkt an Portpins

PICs können 15..25mA pro Ausgang, natürlich über Vorwiderstand, bevor 
wieder jemand meckert. Aber die billigen sind zu langsam.

3. Ohne Schieberegister über Treiber an Portpins

Wenn's mit den PICs zu teuer wird, rechne ich mal nach, was eine Lösung 
mit anderen µCs oder FPGAs und Treibern kosten würde. Ich vermute, 
diskrete Billig-Transistoren sind billiger als ULN2803 & co.

Gibt's noch 'ne sinnvollere Möglichkeit?

@Karl Heinz, vielleicht fällt Dir ja noch was ein. ;-)

Die Begrenzung auf 109 Ringe finde ich grenzwertig wenig. Ich habe mal 
ein paar Vorschau-Bilder mit 109, 200 und 300 Ringen angehängt.

Aber wenn alles andere zu teuer wird, bleibt mir wohl nix anderes übrig.

[Dave C. (dave_chappelle)]

Ich habe fast die Befürchtung, dass du um einen FPGA, CPLD nicht 
herumkommen wirst, denn:

Torsten C. schrieb:
> 1. Schieberegister mit Konstantstromausgängen

Mir ist kein SPI Bus bekannt, der die Geschwindigkeit hinkriegt.

Torsten C. schrieb:
> 2. Ohne Schieberegister direkt an Portpins

Das darfst du auf keinen Fall machen, denn der PIC schafft zwar (knapp) 
bis zu 25mA, hat allerdings eine Gesamtstromaufnahme von MAXIMAL 100mA 
(oder einfach in der Grössenordnung).

Torsten C. schrieb:
> 3. Ohne Schieberegister über Treiber an Portpins

Könnte evtl. eine Möglichkeit sein, du bräuchtest allerdings Anzahl LEDs 
* 3 Ausgänge und das ist schon 'ne ganze Menge! Zwar könntest du z.B. 
ein paar ATMEGA1284P aneinander koppeln, aber ich denke nicht, dass du 
damit glücklich wirst (komplexe Ansteuerung, aus meiner Sicht geringere 
Erfolgschancen).


Du musst die bei dieser Anzahl LEDs wohl oder übel auch Gedanken um die 
Stromversorgung machen, welche, so denke ich, dein Budget bereits 
sprengen wird.

Was könntest du denn maximal verschmerzen (finanziell)?

Gruss

[Dave C. (dave_chappelle)]

BTW:

Ich habe mal ein Konzept aufgezeichnet, womit evtl. eine schnellere 
Übertragung möglich wäre. Zum Einsatz gekommen ist es allerdings noch 
nie.

Gruss

[Torsten C. (torsten_c)]

Dave Chappelle schrieb:
> Ich habe mal ein Konzept aufgezeichnet, womit evtl. eine schnellere
> Übertragung möglich wäre.

Den Gedanken hatte ich erstmal abgebrochen, weil ich bisher keine 
mehrkanaligen Konstantstrom-Treiber ohne Schieberegister gefunden hatte. 
Gibt's die, oder wären die billiger diskret aufzubauen?

Ich komme im Urlaub nur langsam weiter, die Familie will segeln, Karten 
spielen usw.

Ich will mir gerade in einer Simulation (so ähnlich wie oben) anschauen, 
wie das vom Auge wahrgenommene Bild bei einer PWM-Ansteuerung aussähe 
und wie es wäre, wenn die "Auflösung" zum Rand hin z.B. ab dem 100sten 
Ring schlechter wird.

Die Orientierung an "Pixeln" im Ring war m.E. keine gute Idee. Ich 
arbeite gerade an einem Algorithmus, der die Ein- und Ausschalt-Winkel 
für die LEDs berechnet, um ein möglichst gutes Bild bei möglichst wenig 
Schaltvorgängen zu erzeugen.

Wenn ich das Ergebnis habe, können wir besser abschätzen, wie häufig 
tatsächlich geschaltet werden muss und kennen die Anforderungen an die 
Hardware besser.

[Dave C. (dave_chappelle)]

Torsten C. schrieb:
> Den Gedanken hatte ich erstmal abgebrochen, weil ich bisher keine
> mehrkanaligen Konstantstrom-Treiber ohne Schieberegister gefunden hatte.
> Gibt's die, oder wären die billiger diskret aufzubauen?

Gibt es eben nicht, das ist auch das Problem.
Habe selbst danach gesucht und dann schliesslich die Idee verworfen weil 
ich es nicht diskret aufbauen wollte.

EDIT: Gibt es nicht heisst in diesem Fall: Habe ich nicht gefunden.
Ich habe ca. einen Tag investiert in die Suche und bin nicht fündig 
geworden, deshalb kam ich auf den Entschluss "Gibt es nicht".

Vielleicht hast du ja mehr Glück!

Gruss

[Axel R. (Gast)]

"UNNÖTIG" ;)
http://www.youtube.com/watch?v=cWTnwKAO_b4

[Torsten C. (torsten_c)]

Olaf B. schrieb:
> Und wo besorgen sich dann die Nachbauer die LEDs.

Es laufen immer wieder Sammelbestellungen aus China im Forum. Für 
RGB-LEDs und FD9802-Treiber gibt's viele denkbare Bastel-Ideen.

Axel R. schrieb:
> "UNNÖTIG" ;)

Cool, die Dinger kann man kaufen:

http://www.neatorama.com/2008/01/07/light-images-on-your-rims/
http://www.chromerimshop.com/dub-pimpstar.html

2200 € pro Felge sind ein stolzer Preis und in Deuschland sicher nicht 
zugelassen.

Die Projektidee "Digitaler Bilderrahmen für Ventilator" ist aktuell noch 
eine spannende Denksportaufgabe, die mich in den letzten Tagen 
beschägtigt hat.

Da nach außen hin die LEDs immer heller werden müssen bzw. immer mehr 
LEDs pro Kreisbahn nötig sind, reichen Schieberegister um 256 
Helligkeitsstufen mit beliebig vielen Ringen erzeugen zu können.

Torsten C. schrieb:
> Die Begrenzung auf 109 Ringe finde ich grenzwertig wenig.

Das war also Quatsch, es gibt keine Beschränkung. Beispiele:

Eine LED auf Kreisbahn Nr. 14 sollte 82 "Samples" auflösen können. Das 
macht bei 30 fps und 256 Helligkeitsstufen ca. 630 000 mögliche 
Umschaltzeitpunkte (30  256  82).

Auf Kreisbahn Nr. 84 z.B. sollten bei 30 fps ebenfalls 256 
Helligkeitsstufen möglich sein. Hier sollten zwar 505 "Samples" 
aufgelöst werden, aber da auf auf Kreisbahn Nr. 84 sechs LEDs kreisen, 
muss nicht jede LED in 256 Helligkeitsstufen geschaltet werden können. 
Ich hab's mir noch nicht im Detail überlegt, aber ca. 650 000 mögliche 
Umschaltzeitpunkte sollten reichen (30  256  505 / 7).

Da mit zunehmendem Umfang die Zahl der LEDs genauso linear zunimmt wie 
die notwendige Anzahl der Schaltpunkte, sollte das Prinzip mit den 
stromgeregelten Schieberegistern beliebig skalierbar sein, da man immer 
unter 650 000 möglichen Umschaltzeitpunkten bleibt.

Für einen ersten Prototypen habe ich mir gedacht, werde ich das Ganze 
auf eine Platine im Europa-Format beschränken, mehr kann meine 
EAGLE-Lizenz nicht. Damit komme ich auf 90 Ringe und einen Durchmesser 
von rund 480mm (siehe Bild).

Die Skizze ist vereinfacht, die senkrechten LED-Reihen sollen im Bogen 
auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt verlaufen.

Die Kreisbahnen die der LEDs sind unten rechts im Bild in gelb 
abgebildet. Sie sind so versetzt, dass sie sich jeweils nach einer 
halben Umdrehung ca. 20% überlappen. Dadurch wird eine optimal 
gleichmäßige Helligkeitsverteilung ohne dunkle Ringe erreicht.

Für die im Bild gezeigte Anordnung benötige ich 336 RGB-LEDs und 68 
Schieberegister (FD9802).

Für eine gleichmäßige Helligkeit habe ich mit ca. 0,54mA/mm gerechnet. 
Also z.B. die LED auf Bahn 14 mit 36mm Radius käme auf 
36mm*0,54mA/mm=19mA, bei Bahn 15 mit 38,5mm Radius sind's 20,7mA, daher 
werden ab Bahn 15 zwei LEDs verwendet.

Für RGB-LEDs und Schieberegister rechne ich mit ca. 20€, wenn ich sie 
günstig aus China bekomme.

Natürlich kommen noch die µCs, passive Bauteile, die Platine, 
Stromversorgung usw. dazu. Aber die Größenordnung finde ich für einen 
"Bastel-Gag" akzeptabel.

[Torsten C. (torsten_c)]

Auch, wenn ich mich hier vielleicht "mit mir selbst" unterhalte:

Für die Stromversorgung habe ich 2 Alternativen: Märklin Bürstenpaar 
89871 oder induktiv. Falk hat mir im 
Beitrag "Re: Royer Resonanzwandler: Windungszahlen und Leitungsquerschnitte?" ein paar Tipps 
gegeben. :-)

336 RGB-LEDs machen ca. 45 Watt. Bei 50V müsste ich also etwa 1A über 
das Bürstenpaar übertragen. Hmmm ...

Für die Daten überlege ich, das IrDA- oder Ethernet-Protokoll induktiv 
zu übertragen, falls das mit dem Rotationstransformator klappt.

Alternativ habe ich über ebay 350817958960 für ca. 3€ zwei Funk-Module 
bestellt, über die ich die Bild-Daten sicherlich auch übertragen könnte.

Mal sehen, was am besten klappt.

[Dave C. (dave_chappelle)]

Torsten C. schrieb:
> 336 RGB-LEDs machen ca. 45 Watt. Bei 50V müsste ich also etwa 1A über
> das Bürstenpaar übertragen. Hmmm ...

Das halte ich für unrealistisch.
Du musst die Spannung nachher wandeln auf der rotierenden Leiterplatte, 
die ja eig. nicht zu gross werden sollte (Unwucht).

Das heisst bei einer guten Wandlung hast du eine Effizienz von sagen wir 
mal 85%, das heisst du musst immer noch ca. 7W abführen. Einen 
Kühlkörper kannst du denke ich mal vergessen und eine solche Kühlfläche 
nimmt ganz schön Platz weg.

Torsten C. schrieb:
> Für die Daten überlege ich, das IrDA- oder Ethernet-Protokoll induktiv
> zu übertragen, falls das mit dem Rotationstransformator klappt.

Auch das halte ich für unrealistisch.

Torsten C. schrieb:
> Alternativ habe ich über ebay 350817958960 für ca. 3€ zwei Funk-Module
> bestellt, über die ich die Bild-Daten sicherlich auch übertragen könnte.

Das ist sicher der "bessere" Ansatz.
Warum die Bilder nicht "lokal" abspeichern z.B. in Form einer SD Karte 
auf der rotierenden Leiterplatte?

Torsten C. schrieb:
> Für RGB-LEDs und Schieberegister rechne ich mit ca. 20€, wenn ich sie
> günstig aus China bekomme.

Auch hier wünsche ich dir ganz viel Glück.

Deinen Ansatz finde ich allerdings sehr interessant, mit der 
unterschiedlichen Anzahl von LEDs je nach Entfernung zum Mittelpunkt.

Du hast aber noch immer keine Angaben gemacht bezüglich deiner 
gewünschten Auflösung sowie Bildwiederholfrequenz?

Gruss

[Torsten C. (torsten_c)]

Dave Chappelle schrieb:
> eine Effizienz von sagen wir
> mal 85%, das heisst du musst immer noch ca. 7W abführen.

Stimmt. Mist. Also doch besser ein 45W Royer Resonanzwandler? Der ist 
auch nicht so einfach.

Oder das Bild dunkler machen?

Oder ein dunkleres Bild mit 20W Resonanzwandler?

Noch weniger LED-Ringe fände ich doof.

Was meint Ihr?

Dave Chappelle schrieb:
> Auch hier wünsche ich dir ganz viel Glück.

Bisher kenne ich keinen, der bei China-Bestellungen Probleme hatte. Es 
hat oft nur lange gedauert. Und unter 20€ kümmert's ja auch kein 
Zollamt.

Dave Chappelle schrieb:
> Du hast aber noch immer keine Angaben gemacht bezüglich deiner
> gewünschten Auflösung sowie Bildwiederholfrequenz?

Ich dachte, das habe ich: 90 LED-Ringe ^^ entsprechen in der Höhe und in 
der Breite 180 Pixel. Bisher war immer von 30fps die Rede.

Ein rechteckiges Bild hat natürlich weniger Auflösung, da es ja in den 
umschreibenden Kreis passen muss, das hängt von dem Seitenverhältnis ab.

[Electronics'nStuff (Gast)]

Torsten C. schrieb:
> Was meint Ihr?

Schleifringe & Kohlebürsten.
Kostet aber ordentlich, wenn du was vernünftiges willst.

Habe damit aber problemlos arbeiten können, 1500 U/min, 5V, 5A. Keine 
Unterbrechung, Kohlebürsten auswechselbar, nutzen sich allerdings kaum 
ab (war schon etliche Stunden in Betrieb und noch keine wirkliche 
Abnutzung erkennbar.

Kosten halt um die 200€.

Torsten C. schrieb:
> Ich dachte, das habe ich: 90 LED-Ringe ^^ entsprechen in der Höhe und in
> der Breite 180 Pixel. Bisher war immer von 30fps die Rede.

Ja, die 90 Ringe sind allerdings nur die "horizontale" Auflösung. Die 
Anzahl Aktualisierungen pro Umdrehung ist die "vertikale" Auflösung.

Drehzahl von dem Ding?


Gruss

[Torsten C. (torsten_c)]

Electronics'nStuff schrieb:
> Kosten halt um die 200€.

Hammer! Hast Du dazu einen Link?

Electronics'nStuff schrieb:
> Die Anzahl Aktualisierungen pro Umdrehung …

So war die Frage wohl gemeint, danke für den Hinweis.

Die Anzahl Aktualisierungen pro Umdrehung ergibt sich durch die 
20%-Überlappung ^^ und den Faktor "2 x Pi".

Am äußersten Ring rechne ich mit 542 Aktualisierungen pro Umdrehung.

Bei PWM könnte man immer zwei Flankenwechsel zusammenfassen, so dass man 
auch auf 542 Flankenwechsel kommt.

Derzeit arbeite ich noch an einem Progamm, um das wahrgenommene 
Bildergebnis bei verschiedenen Methoden der Ansteuerung und 
LED-Anordnung auf dem PC-Bildschirm zu simulieren.

Dave Chappelle schrieb:
> Warum die Bilder nicht "lokal" abspeichern z.B. in Form einer SD Karte
> auf der rotierenden Leiterplatte?

Für einen ersten Versuch würde ich das Bild sogar fest in den bzw. die 
µC flashen. Ob man später "USB-Mass-Storage" per SW implementiert, einen 
"unwuchtigen" Micro-SD-Kartenleser einbaut oder die Bilder per Funk 
überträgt, weiss ich noch nicht. Was meint Ihr?

PS: Noch eine Idee: Eine IR-Fotodiode auf der Vorderseite, möglichst 
dicht am Drehpunkt. Der Sender dürfte dann natürlich nicht zu weit weg 
sein.

[Torsten C. (torsten_c)]

Electronics'nStuff schrieb:
> Drehzahl von dem Ding?

War die Frage ernst gemeint? 30 frames per second ^^ ergeben 1800 U/min. 
Vielleicht reichen auch 1500, wie bei Dir.

[Torsten C. (torsten_c)]

Kleines Update:

Für einen ersten Aufau auf Lochraster habe ich mir ein Päärchen hiervon 
bestellt:

http://www.seeedstudio.com/depot/wireless-charging-module-p-1354.html

Ich warte noch auf RGB-LEDs aus meiner China-Bestellung, mache mir aber 
gerade sorgen um das Farbspektrum (Gamut). Vielleicht nehme ich doch 
besser einzelne LEDs mit extremeren Rot- und Blau-Wellenlängen.

Anbei ein "Histogramm", welche LED-Wellenlängen bei Digikey lieferbar 
sind.

Was meint Ihr?