Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Schaltung spezielle Frage


von Wolf (Gast)


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Guten Tag,

Ich habe eine kurze Frage, deren Antwort ich bisher nicht gefunden habe, 
bzw. nicht weiß, wie ich danach suchen soll, weil mir kein "Schlagwort" 
dazu einfällt. Um es einfach zu machen,  ich möchte eine Schaltung mit 
LEDs machen, bei der eine LED, nennen wir sie III, nur angeht wenn LED I 
und II gleichzeitig angeschaltet sind.

Geht das mit einer einfachen Kabelverschaltung? Ich komm nicht drauf. 
Gibt es dafür spezielle Schalter? Wie heißen solche?

(Ich will eine kleine Mini Rechenmaschine bauen mit LEDs 1-10 und 
zusätzlich noch 11-20 - die letzteren sollen aber nur durch eine 
Kombination zweier einstelliger aktiviert werden.)

Vielen Dank
Wolf

: Verschoben durch Moderator
von Logik (Gast)


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Hallo,

Schlagwort: Logik-Gatter

MfG

von Stefan K. (stefan64)


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Led1 (+ R) zwischen Pin1 und Gnd,  bei Pin1 = high leuchtet Led1.
Led2 (+ R) zwischen Pin2 und Vcc,  bei Pin2 = low  leuchtet Led2.
Led3 (+ R) zwischen Pin1 und Pin2, bei Pin1 = high UND Pin2 = low 
leuchtet Led3.

Gruß, Stefan

von Harald W. (wilhelms)


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Logik schrieb:
> Hallo,
>
> Schlagwort: Logik-Gatter

In diesem Fall: Und-Gatter. Typisch nimmt man dafür Logik-ICs,
man kann solche Gatter aber auch etwas aufwändger und schlechter
aus Transistoren und Dioden aufbauen.

von Wolf (Gast)


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Vielen Dank für die schnellen Antworten, jetzt weiß ich zumindest, was 
ich brauche, jetzt habe ich dazu noch einige Fragen.

Ich habe amal als Beispiel das hier raus gesucht
https://www.amazon.de/74LS21-HD74LS21P-4-Eingang-Positive-Gatter/dp/B01EZZHTF4/ref=sr_1_4?s=books&ie=UTF8&qid=1480422100&sr=8-4&keywords=Und-Gatter

Ich schätze, das bräuchte ich dann?
Fragen:
Brauche ich für jede logische Verbindung 1 Gatter (zB 6+9 =15)?
Ich verstehe leider nicht so ganz aus der Bezeichnung des Stücks, 
was/wieviel man damit machen kann.

Macht das nur auf nem Breadboard Sinn (woanders hab ich die Dinger jetzt 
im Netz nie verbunden gesehen)? Oder kann man da auch was frei zusammen 
basteln?

Gibt es eine mindestspannung für die Gatter oder reicht alles, was auch 
für die LEDs reicht?

Es gibt wohl keine Alternative, außer die ganze Sache mehr zu 
digitalisieren, oder? Also mit nem Raspbi oder Arduino, was ich 
vermeiden wollte. Wenn ich das so durchrechne, mit den ganzen 
Kombinationen an Zahlen, werd ich ja mehrere Breadboards und n Haufen 
Gatter brauchen...oh Gott

Danke für die Mühe!

Ps um das Ziel weiter auszuführen: es soll eine Holzbox 25x25x25cm 
werden, links und rechts je 5 Schalter an den Seiten, innen der Akku und 
die Kabelage und oben die LEDs drauf

von Logik (Gast)


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Was soll denn die Rechenmaschine alles können? Addieren, Subtrahieren?

von myasuro (Gast)


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Hallo, nehm halt 2 Transistoren, die in Reihe geschalten sind mit der 3. 
LED.
1
Vcc- Schalter ------->LED2-R -> GND
2
                     |
3
Vcc- LED 3-R -> T1 -> T2 -> Gnd
4
               |
5
Vcc - Schalter - LEd 1 -R -> GND

von Wolf (Gast)


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Die Maschine soll nur addieren können

von Logik (Gast)


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erklär bitte genauer was du umsetzen möchtest. Wie wird eingegeben was 
addiert werden soll? Oder geht es jetzt nur darum, dass die 11. LED erst 
angeht wenn die 10 davor eingeschaltet sind?

von Wolf (Gast)


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Also nochmal etwas genauer, es soll nichts "eingegeben" werden in dem 
Sinne, ich will insgesamt 20 LEDs haben, nummeriert von 1-20, die LEDs 
11-20 gehen nur  einer Kombination von 2 LEDs 1-10 (15: 6+9, 8+7, 5+10)

Die Sache mit den Transistoren klingt ganz machbar und erschwinglich, 
würde das funktionieren? So ganz verstehe ich o.g. Erklärung nicht, wo 
in der Schaltung sind T1 und T2 mit den LEDs 1 und 2 verbunden und wie 
genau, bei den Transistoren bei Amazon gibt's immer drei 
konnektionsstellen.

von Wolf (Gast)


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Also für die LEDs 1-10 gibt es jeweils Schalter

von Thomas E. (thomase)


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Wolf schrieb:
> Wenn ich das so durchrechne, mit den ganzen
> Kombinationen an Zahlen, werd ich ja mehrere Breadboards und n Haufen
> Gatter brauchen...oh Gott

Deswegen hat man ja auch mit Rechenschiebern gerechnet als es noch keine 
µP/µC gab.

Wolf schrieb:
> Also für die LEDs 1-10 gibt es jeweils Schalter

Nimm einen Arduino. Dann wird das auch bis Weihnachten fertig.

von Wolf (Gast)


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Danke für die Mühe, meine Beiträge zumindest zu lesen, ein Arduino Solls 
nicht werden, das Ganze wird für meinen kleinen Sohn, der liebt Schalter 
und Lämpchen und so weiter, und wenn er dann in 1-2 Jahren damit noch 
kleine Zahlen addieren lernt um so besser, deshalbnochmal die Frage, wie 
geht das mit den Transistoren genau und überhaupt? Danke!

von Wolf (Gast)


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Siehe Anhang, müsste ich mir das mit den Transistoren in etwa so 
vorstellen?

von Wolf (Gast)


Angehängte Dateien:

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Anhang

von Manfred (Gast)


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Wolf schrieb:
> das Ganze wird für meinen kleinen Sohn, der liebt Schalter
> und Lämpchen und so weiter, und wenn er dann in 1-2 Jahren damit noch
> kleine Zahlen addieren lernt um so besser

Dann kaufe gleich einen Taschenrechner für 5€. Für Schalter und Lämpchen 
brauchst du keine Rechenfunktion.

von Manfred (Gast)


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Manfred schrieb:
> Dann kaufe gleich einen Taschenrechner für 5€. Für Schalter und Lämpchen
> brauchst du keine Rechenfunktion.

Hilft nicht, am Ziel vorbei - und mal gut, dass es hier mindestens zwei 
Manfred (Gast) gibt.

von Wolf (Gast)


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> Dann kaufe gleich einen Taschenrechner für 5€. Für Schalter und Lämpchen
> brauchst du keine Rechenfunktion.

Das ich nicht gleich darauf gekommen bin...

von Georges Boole (Gast)


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Wolf schrieb:
> Also nochmal etwas genauer, es soll nichts "eingegeben" werden in dem
> Sinne, ich will insgesamt 20 LEDs haben, nummeriert von 1-20, die LEDs
> 11-20 gehen nur  einer Kombination von 2 LEDs 1-10 (15: 6+9, 8+7, 5+10)

Interessante Übungsaufgabe zu Logik.

Mit den Formulierungen à la "15: 6+9, 8+..." bist schon auf dem Weg wie 
man sowas richtig systematisch macht.
--> Wahrheitstabelle
--> Disjunktive Normalform (DNF)
--> KV-Diagramm
--> Logikschaltung mit UND-/ODER-/...Logikgatter

Analysiert man das durch, kommt man halt schon zur Bestätigung deines 
Bauchgefühls "...viel...oh Gott!" und schlussendlich zur rationalen 
Umsetzung mit 1uC+SW.

Es sind solche Übungen welche einem das Gefühl für die Materie bringen.


TaRechner kaufen und "dumm sterben" geht natürlich immer ;-)

von Stefan K. (stefan64)


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Also noch mal zum Verständnis:

Du hast 10 Schalter 1-10.
Wie sollen jetzt die Leds genau leuchten?

Wenn Du z.B. Schalter 7 und Schalter 8 einschaltest, soll Schalter 15 
leuchten? Wenn das so ist - was soll passieren, wenn noch ein dritter 
Schalter eingeschaltet ist?

Ganz verstehe ich die Konstruktion noch nicht.

Viele Grüße, Stefan

P.S.:
Als mein Sohn in dem Alter war, habe ich ihm Schalter mit Bananenbuchsen 
auf Brettchen montiert, dazu ähnliche Brettchen mit Leds und Motor, und 
ein paar Strippen dazu. Das hat ihm damals viel Spaß gemacht. Rechnen 
konnte er damit zwar nicht, aber UND / ODER Logik.

von Wolf (Gast)


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Es soll nur eine Kombination aus zwei Schaltern funktionieren, dabei 
würde ich dann bei so einer Konstruktion auch akzeptieren, dass beim 
Drücken von 7, 8 und 5 dann 12, 13 und 15 leuchten.

Es ist mir klar, dass das viel Arbeit ist, von dem was Herr Boole 
schreibt, versteh ich nur 10%, aber was mir im Moment eigentlich am 
wichtigsten ist, ist die Frage, ob meine Schaltung mit den Transistoren 
(s.o.) den Zweck im Grunde erfüllt.

Wenn ich dann merke, dass ist mir zu viel mit den Transistoren, kann ich 
mich immernoch mit Wahrheitstabellen und Logik-Schaltern befassen. Was 
is luC und SW?

von Thomas E. (thomase)


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Wolf schrieb:
> Was
> is luC und SW?

Ein Mikrocontroller und (ein paar Zeilen) Software.

Du bastelst dir mit deinen Tansistoren einen Wolf. Damit machst du 
deinem Namen zwar alle Ehre, aber zu dem Weihnachtsfest, an dem das 
fertig wird, wünscht sich dein Sohn ein Tablet. Oder was gerade bei den 
Kids in ein paar Jahren so 'Must Have' ist.

: Bearbeitet durch User
von Wolf (Gast)


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Ok, ohne mich von den Transistoren zu verabschieden, ich habe sie 
bestellt und werde damit Raumproblemen, aber wenn ich einen Arduino 
benutzen würde, könnte ich das Problem damit lösen? Ich habe bisher nur 
ein Projekt zu Hause mit einem Raspberry Pi gemacht und noch nichts mit 
Arduino, was würde ich denn für o.g. Led-Problem brauchen? Muss ein 
Arduino Hochfahren wie raspberry oder ist der einfach die ganze Zeit an, 
wenn er Strom hat? Bräuchte ich dann trotzdem noch die Logik-Gatter 
Module? Kann man problemlos 10 Schalter als Input an einen Arduino 
bringen oder brauch ich dafür ein 'Upgrade'?

von Harald W. (wilhelms)


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Wolf schrieb:

> von dem was Herr Boole schreibt, versteh ich nur 10%,

Die sog. Boolsche Algebra ist nun mal die Grundlage für
den Entwurf solcher Schaltungen. Für Dich typisch wäre
die Erstellung einer Wahrheitstabelle. Den Einstieg in
diese Begriffe findest Du bei Wikipedia. Wie diese Tabel-
le dann letztlich umgesetzt wird, ob mit Software, Logik-
-ICs oder Transistoren, bleibt sich egal.

von Thomas E. (thomase)


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Mit einem kleinen Arduino Uno wird es ein wenig tricky. Mit einem Mega 
könntest du aus dem Vollen schöpfen. Für den bräuchtest du tatsächlich 
nur die Schalter und die Leds, natürlich mit Vorwiderständen. Dazu käme 
dann ein einfaches Programm.

Booten tut das Ding nicht. Ehe du begriffen hast, daß du den Einschalter 
betätigt hast, läuft der.

Falls du dich dafür entscheiden solltest, beachte die Lieferzeiten bei 
den ebay-Händlern. Es nützt dir wenig, wenn du 2,50€ sparst, das Teil 
aber erst Ende Januar aus Hongkong hier ankommt. Also kommen jetzt nur 
noch Lieferungen aus D in Frage.

: Bearbeitet durch User
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