Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Backlight von LED Monitor über Connector steuern


von Hendrik M. (do1hrm)


Lesenswert?

Hallo liebe Experten,

ich will einen LED Bildschirm (Acer S271HL Abid) fest verbauen und dazu 
soll dieser digital (z.B. mittels Raspberry Pi) steuerbar sein. Hierbei 
ist es mir für meinen Anwendungsfall auch wichtig das LED-Backlight nach 
Wunsch ein/ausschalten zu können ohne den kompletten Bildschirm 
auszuschalten.

Ein Datenblatt konnte ich zu diesem Bildschirm leider nicht bekommen. 
Ich dachte ich könnte einfach an den Steckverbindungen einen Adapter 
bauen, über den ich mittels Oktokoppler die Stromversorgung zu den LEDs 
steuern kann. Leider scheint an dem Steckverbinder (6 Pins) eine weitaus 
komplexere Schaltung vorzuliegen. Ein Leitung zu unterbrechen sorgte 
zwar teilweise für das Abschalten eines LED-Segments, sie wieder zu 
schließen ließ das Segment jedoch nicht wieder aufleuchten (außerdem 
konnte ich auf diesem Wege nicht jedes LED-Segment deaktivieren).

Ich wollte die Signale mittels Oszilloskop betrachten, um der 
Funktionsweise näher auf die schliche zu kommen. Als ich jedoch versucht 
habe nur die Masse vom Oszilloskop mit der Masse (oder zumindest dem 
schwarzen Kabel am Connector mit niedrigsten Spannungspotential) des 
Bildschirms zu verbinden , da flackerte auch gleich ein LED-Segment auf 
(ich glaube es wurde durch den Kontakt auf maximale Helligkeit 
umgestellt).

Meine elektrotechnischen Kenntnisse halten sich in Grenzen und ich 
konnte auch keine Informationen im Internet finden, ob es womöglich 
typische Steuermethoden an diesen Anschlüssen gibt. Eventuell kennt sich 
hier jemand näher damit aus oder kann mir Hinweise geben, wie ich der 
Lösung zur Ansteuerung näher kommen kann?

Danke vorab für jegliche Hilfen!

DO1HRM

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Ansteuerung der LEDs wird einerseits eine Konstantstromquelle sein 
und andererseits die LEDs auf Funktion überwachen. Du wirst Deine 
Abschaltung also besser vor der Ansteuerungselektronik (dem Äquivalent 
des "Inverters" bei CCFL-Röhren) einsetzen als zwischen Elektronik und 
den LEDs.

> Hierbei ist es mir für meinen Anwendungsfall auch wichtig das
> LED-Backlight nach Wunsch ein/ausschalten zu können ohne den kompletten
> Bildschirm auszuschalten.

Was ist hier der spezifische Anwendungsfall?

von Hendrik M. (do1hrm)


Lesenswert?

Dies wäre natürlich unschön. Dazu müsste ich wohl entweder direkt an der 
Steuerplatine herumspielen oder eine zusätzliche KSQ dazwischen bauen, 
was den Schaltungsaufwand auf ein Vielfaches erhöhen würde.

Das Ganze soll für Smart Home Zwecke fest verbaut werden im 
Schlafzimmer. Nur wenn die Person direkt vor dem Bildschirm steht, soll 
dieser sofort Informationen anzeigen. Einschalten des ganzen Bildschirms 
dauert natürlich ein wenig und nur das Bild schwarz machen verbraucht 
viel Strom und würde auch bei Nacht noch eine Menge Licht im Raum 
erzeugen durch das Backlight. Durch Bewegungssensor könnte man den 
Bildschirm quasi ausgeschaltet lassen oder in Standby versetzen 
(Bildschirm an, aber ohne Backlight scheinbar abgeschaltet) und das 
Backlight anschalten, sobald die Person vor den Bildschirm tritt (z.B. 
durch Gesichtserkennung einer Kamera). Doch falls die ganze Sache zu 
kompliziert wird, muss ich mich womöglich doch auf irgendeinen 
Kompromiss einlassen! ;-)

von K. J. (Gast)


Lesenswert?

Hm hab das für meinen auch so gelöst -> Stromversorgung -> Radarmodul 
zum Erkennen ob man davor steht -> Inverter -> CCFL also die 
Stromversorgung des Backlite geschaltet mein 14" LCD verbraucht kaum 
Strom(altes Laptop Display) das werkelt einfach weiter ich schalte nur 
die Versorgungsspannung vom Inverter, den Inverter an sich regel ich 
über die Spannung normal laufen die mit 12V bekomme meinen auf bis 8V 
runter bei weniger zündet die CCFL nicht mehr komplett durch.

Bei LED geht das natürlich nicht.

Normal ist das aber auch anders kein Problem normal wird die Helligkeit 
vom Board des TFT geregelt mit glück geht das über SW, ansonsten kannst 
ja einfach die Leitungen vom LCD Treiber suchen da gibt es immer einen 
PWM pin für die Regelung da kanste auch dran basteln Leiterbahn 
auftrennen und vom Rechner aus steuern.

von Hendrik M. (do1hrm)


Lesenswert?

Falls ich überhaupt die Treiberschaltung erkennen sollte ohne 
Schaltplan, so weiß ich leider auch noch nicht, wie die zugehörige 
Schutzschaltung aussieht und wo ich demnach den Eingriff vornehmen 
müsste, um die Helligkeit regulieren zu können (dimmen habe ich auch 
vor, könnte ich jedoch ohne derartige eingriffe auch in begrenztem Maße 
über die HDMI-Leitung kontrollieren).
Dafür, dass es sich noch um ein gutes aktuelles Gerät handelt, kenne ich 
mich zu wenig aus, um einen so kritischen Eingriff vorzunehmen. Sofern 
mir also nicht noch ein genialer Einfall kommt, werde ich mich 
vermutlich mit einem Kompromiss zufrieden geben müssen. Trotzdem danke 
nochmal für die Ratschläge.

Aber um auch ein bisschen was zu lernen würde mich eins auf jeden Fall 
noch interessieren: Ein ideales Messgerät sollte doch eigentlich kein 
Einfluss auf das Verhalten der Schaltung nehmen, oder? Woran wird es 
wohl liegen, dass durch die Verbindung der potentiellen Massen (andere 
Kabel wurden nicht verbunden) bereits ein Aufleuchten der LEDs erfolgt? 
Liegt es daran, dass mein Oszilloskop  halt ein reales Messgerät ist und 
der Innenwiderstand nicht hoch genug ist oder macht mein übernächtigstes 
Gehirn grad einen riesigen Denkfehler?

von Jonas G. (jstjst)


Lesenswert?

Mach mal ein paar Fotos von deinem Display und der Elektronik.
Viele LED Treiber werden über ein PWM Signal angesteuert und manche 
haben einen Eingang zum abschalten.

Jst

von eagle user (Gast)


Lesenswert?

Normale Monitore lassen sich per Software auf Standby schalten, manchmal 
sogar in mehreren Stufen. Von der Linux-Kommandozeile geht's z.B. mit 
"xset dpms force off".

https://en.wikipedia.org/wiki/VESA_Display_Power_Management_Signaling

von Hendrik M. (do1hrm)


Lesenswert?

Vielen Dank, der Hinweis mit dem Standby hat mir neue Erkenntnisse 
eingebracht. Die Steuerung der Bildschirmhelligkeit sollte eigentlich 
mittels DDC/IC erfolgen, dazu findet sich unter Linux ja das Tool 
ddccontrol. Eventuell lässt sich damit ebenfalls der Bildschirm 
abschalten. Erst durch deinen Hinweis mit dem Standby fiel mir auf, dass 
meine Versuche wohl daran scheiterten, dass der Raspberry Pi kein DDC/IC 
unterstützt! Das ist diese Woche schon der dritte Rückschlag bei wie ich 
dachte leicht umsetzbaren Lösungen für diesen Bildschirm, kann also fast 
nur noch bergauf gehen! :-D

Immerhin sehe ich auf diesem Wege erstmal zwei Lösungswege:
1. Entsprechende Eingriffe an der Steuerplatine des Monitors vornehmen.
2. Ich kann versuchen den DDC/IC-Channel am HDMI-Kabel abzugreifen, mit 
den GPIO's vom Raspberry zu verbinden und das Steuerprotokoll dafür nach 
zu implementieren. Würde es dazu genügen die entsprechenden Leitungen an 
die I2C-Schnittstelle des Raspberrys zu klemmen oder benötige ich da 
eventuell einen Pegelumsetzer oder anderen Kram?

Ich habe keine Ahnung, welche Variante leichter umsetzbar wäre. Für den 
letzteren Fall könnte man am Ende natürlich den Source Code teilen für 
alle mit gleichen Vorhaben, obwohl bislang scheinbar nur wenige diese 
Problematik mit dem Raspberry Pi hatten. ;-)

Paar Fotos habe ich von den Innereien, aber von der Platine ist da nicht 
soviel zu sehen. Werde gerne morgen oder sobald ich die Woche dazu komme 
nochmal den Bildschirm öffnen und dann ein paar Fotos hier hochladen.

von eagle user (Gast)


Lesenswert?

Solange nicht alle Software-Möglichkeiten abgehakt sind schraub' ich 
doch keinen Monitor auf. Angeblich funktioniert ein Spezial-Programm:
/opt/vc/bin/tvservice -o

http://the-martins.org/?p=81

http://unix.stackexchange.com/questions/52263/how-can-i-put-my-hdmi-display-into-and-out-of-power-save-mode?answertab=votes#tab-top

Die weiterführenden Links sind auch interessant.


--
Muss es einfach nur funktionieren oder soll es ein Raspberry Pi sein?

von Hendrik M. (do1hrm)


Lesenswert?

Klasse, das funktioniert tatsache! Es leuchtet zwar dann eine kurze "No 
Signal"-Meldung auf, aber nur ganz kurz. Damit kann ich gut leben, wenn 
ich dafür keine Hardware-Eingriffe vornehmen muss. Danke für den Tipp, 
das werde ich so wohl erstmal verwenden.

Ansonsten für alle anderen Interessenten, die auch generell Helligkeit 
regulieren oder DDC/IC Funktionen nutzen wollen: Der Raspberry Pi 
besitzt natürlich eine Datenleitung hierfür, diese ist standardmäßig 
jedoch leider nicht zugänglich und entsprechend schlugen auch meine 
Versuche mit ddccontrol fehl. Auf der nachfolgenden Seite gibt es jedoch 
Hinweise, wie der Zugriff auf diese I2C-Leitung freigegeben werden kann:
http://blog.koalo.de/2013/11/i2c-over-hdmi.html

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.