Hallo zusammen, Also, ich hab folgendes Anliegen. An einer Decke (ca.4x6m) soll ein RGB-LED Netz installiert werden, dass ca. alle 15cm eine LED aufweißt, die einzel über einen Mikrocontroller ansteuerbar ist. 25x40 = 1000 LED's (Evtl. auch 32x 16 damit es eine schöne Nerdzahl aufweist :-P) Grundsätzlich sieht die Architektur des Netzes vor auf eine Dot-Matrix(!?) zu setzen. Ich möchte 25 Reihen x 40 Spalten von LEDs, wobei die 40 Reihen für sich gesehen in Serie mit Ground-Kabel geschaltet werden. Die 25 Reihen werden für sich gesehen auch in Serie geschaltet, jedoch mit 3 Kabeln für RGB natürlich. Dies hätte zur Folge dass wir insgesamt 25x3 plus 40x1 I/O Pins benötigen. Da ein Arduino "nur" 54I/O besitzt stellt sich hier die Frage, ob man das entweder mit einer hierarschischen Verschachtelung von 4 Arduinos hinbekommt (3x54I/O Geäte plus 1 Arduino zum steuern der anderen 3 Geräte), oder man löst die Problematik über einen "Schieberegler" (hab ich mal gehört, weiß aber nicht was das genau ist. Soll nur schwere zu programmieren sein, jedoch den Verkabelungsaufwand reduzieren. #HALBWISSEN), sodass die Pins zum Teil programmatisch simuliert werden können. Soweit so gut. Beispielhaft sieht dass dann so aus: o = LED Gx = ground kabel in einer Reihe durchgehend von rechts nach links Ax = RGB (jumperkabel) in einer Spalte durchgehend von oben nach unten A1 A2 A3 Ax A25 o o o o o G1 o o o o o G2 o o o o o Gx o o o o o G40 Der Mikocontroller kann somit jedes LED einzel ansteuern über eine Kombination aus Gx<>Ax, wobei es noch nicht möglich ist zwei LED's einer Spalte verschiedene Faben zu geben. Dieses Problem, hab ich mir sagen lassen, kann man über das steuren der Frequenz herstellen, sodass die LED's eigentlich blinken, jedoch fürs Auge nicht wirklich sichtbar erkennbar sind. Ist das korrekt und auch in der Gößenordnung von 40LED's, die in Serie geschaltet sind, möglich ist? Als nächstes brauche ich noch eine Idee dieses LED-Netz in der Decke zu integrieren. Dies könnte durch eine Rigips-Decke mit 1000 kleinen Löchern umgesetzt werden, wobei dann keine indirekte Beleuchtung möglich wäre, wenn die LED direkt sichtbar durch die Löcher strahlen. Eine andere Alternative wäre vielleicht ein sehr weicher Werkstoff (Schaumgummi!?) mit vielen löchern an die Decke zu kleben und die LED's schlicht hineinzustecken. Dann könnte der Lichtschimmer durch die vielen vielen kleine Löcher des Werkstoffs kommen (Ob es sowas gibt!?!?) Habt ihr da noch eine Idee? Vielleicht die LED#s sichtbar zum Raum anordnen und dann eine kleine weiße Gummikappe darauf setzen. Mein Hauptanliegen jedoch ist die Sache mit der Stromversorgung. Da hab ich leider keinen Plan davon. Hier gibts die SMD LED's die ich ins Auge gefasst habe: highlight-led.de/10-x-smd-led-…5sqiSHKazm-5LYaAhZ78P8HAQ Hier ist der Arduino mit tech spechs: arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega Leider weiß ich nicht welche Vorwiderstände ich für die LED's benötige. Schön wäre eine echt simple und kostengünstige Alternative ohne 20.000x löten zu müssen. Es sind ja schon heftig viele LED's :-). Ganz wichtig ist die Frage nach geeignetem Jumperkabel, dass den Lötaufwand möglichst gering hält bei 1000 LED's. Wie schätzt ihr das Projekt ein? Ist das komplett übertrieben, oder hat so etwas Chancen kostengünstig umgesetzt werden zu können (ca. 600€ darf es gerne kosten). Ich hab den einen oder andere fitten Elektriker/Elektroniker an der Hand der unterstützen kann, jedoch wissen wir nicht, ob es bzgl. Stromversorgung, Programmierkomplexität und Kosten überhaupt umsetzbar ist. Hab ich noch irgendwas vergessen? Danke und einen schönen Tag Ulpin
Guck dir mal die DMX Teile auf https://www.ulrichradig.de/ an. Der Pixel Controller dürfte für dich passen. Viel Spaß
für sowas wurden eigentlich intelligente LED entwickelt, also LED die PWM Ansteuerung integriert haben und nur eine Datenleitung brauchen, Stichwort WS2812. Die hat RGB, es gibt mittlerweile moderne mit RGBW. Gibt es auch als Meterware aber da sind Abstände bei der Standardware geringer als deine 150 mm. Ein Strang kann 150 LED lang werden, da braucht man Controller die mehrere Stränge mit der hohen Geschwindigkeit ansteuern können oder mehrere Controller. Und die Stromaufnahme ist auch nicht ohne, die genannten WS2812 ziehen max. 3*20mA, sind bei 1000 Stück also 60A bei 5V. Da musst du viel Kupfer geschickt verlegen um die LED gleichmässig zu versorgen.
Johannes S. schrieb: > sind bei 1000 Stück > also 60A bei 5V. Da musst du viel Kupfer geschickt verlegen um die LED > gleichmässig zu versorgen. ach komm, man kann auch geschickte Segmente bauen die mit DC/DC Wandler (oder AC/DC Netzteile) pro Segment auf 5V herabsetzen, das verringert den Kupfereinsatz in der Zuführung erheblich.
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Joachim B. schrieb: > man kann auch geschickte Segmente bauen würde ich auch so angehen, trotzdem wirft das neue Fragen auf wenn man keinen Plan hat. Alles zentral versorgen, dann hat man auch viele Leitungen. Die DC/DC in der Decke verteilen wäre günstiger, dann sollten die aber zugänglich sein wenn mal einer verreckt. Die Fläche ist schon gross, aber wenn man sieht was die Chinesen alles mit ihren LED beleuchten... PS: die 150 pro Kanal waren Quatsch, es kommt auf die Framerate an mit denen man evtl. Effekte animieren möchte. Bei den 150 müssten das etwa 10 Hz sein. Es gibt aber wie geschrieben schon modernere LED, die hatte ich aber noch nicht in den Fingern. Und die LED haben eine PWM Frequenz die man bei Augenbewegung sieht, das hat man auch bei einer Matrix. Das kann sehr psychodelisch wirken bei so einer Fläche.
Johannes S. schrieb: > Bei den 150 müssten das etwa 10 Hz sein Bei meinem Display bestehend aus WS2812 mit 580 Stück sind problemlos 25Hz möglich. Gemäss Specs der WS2812 ist da sogar noch viel Luft nach oben drin. Habs nicht im Kopf, aber vielleicht reicht es sogar für 1000 Stück bei 25Hz.
ja stimmt, ich hatte 300 in einem 5m Streifen und die Periodendauer stand auf 10 ms, also 100 Hz. Bei 1000 kommt man rechnerisch ohne Resets auf 34,7 Hz.
Ulpin schrieb: > Also, ich hab folgendes Anliegen. An einer Decke (ca.4x6m) soll ein > RGB-LED Netz installiert werden, dass ca. alle 15cm eine LED aufweißt, > die einzel über einen Mikrocontroller ansteuerbar ist. 25x40 = 1000 > LED's Ulpin schrieb: > Hier ist der Arduino mit tech spechs: > arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega Bitte bedenke folgendes: Du benötigst mindestens 3kB RAM alleie für den Framebuffer der LEDs. Dann, je nach Programmierung noch einmal soviel oder gar das Doppelte für interne Berechnungen der Muster. Charlieplexing mit PWM und so viele LEDs setzen einen schnellen Prozessor voraus, da ist ein Arduino vermutlich zu langsam. Was die LEDs anzeigen sollen hast du ja nicht werwähnt. Animationen? Bilder? Sound to Light, Text, wasauchimmer... Auch hier schätze ich einen Arduino als zu schwachbrüstig ein. Ich würde ein anderes Konzept nehmen: - Madrix oder Jinx (Freeware) als Steuersoftware einsetzen. - 6 ArtNet-> WS28xx Nodes (z.b. mit einem Arduino Leonardo ETH) - Ein paar WS28xx LED Pixel Strings - Ein paar 12V Netzteile und die Strings an mehreren Orten mit grossem Querschnitt einspeisen
Guest schrieb: > Du benötigst mindestens 3kB RAM alleie für den Framebuffer der LEDs. Nein, nicht notwendigerweise. > Dann, je nach Programmierung noch einmal soviel oder gar das Doppelte > für interne Berechnungen der Muster. Nö. Wenn man's so programmiert, dass es in Echtzeit berechnet wird, dann benötigt man überhaupt keinen Framebuffer. Und ja, das ist für viele Effekte sehr gut möglich. Auch bei 1000 LEDs in der Kette. > Was die LEDs anzeigen sollen hast du ja nicht werwähnt. Animationen? > Bilder? Sound to Light, Text, wasauchimmer... Das allerdings ist natürlich wirklich ganz entscheidend für die Beurteilung der Machbarkeit in Echtzeit. Wenn's berechnete Effekte sind, ist halt der Rechenaufwand dafür zu prüfen und wenn's um Darstellung "von aussen" kommender Daten geht, dann ist zu prüfen, ob diese überhaupt in der benötigten Menge und in Echtzeit angeliefert werden können. > Auch hier schätze ich einen Arduino als zu schwachbrüstig ein. Die Hardware sicher nicht, zumindest wenn man den 16MHz-Quarz gegen einen mit 18,432 oder 20MHz tauscht. Weil: das kriegt man auch mit einem Tiny4313 schon hin und der kann nichtmal in Hardware multiplizieren, was für berechnete Effekte doch ein ziemlicher Showstopper ist, da sind dann nur noch 5 oder 6 8Bit-Multiplikationen pro LED und Frame drinne. Mit einem Mega und seiner Fähigkeit zur HW-Multiplikation beschleunigen sich aber die Multiplikationsoperationen gegenüber einem Tiny ca. um den Faktor 20. Da geht dann schon ganz ordentlich was an Effekten. Aber mit dem gammeligen Arduino Software-Framework als Basis wird das natürlich ganz sicher in der Form nix... > - Ein paar 12V Netzteile und die Strings an mehreren Orten mit grossem > Querschnitt einspeisen Die Stromversorgung und die Wärmeabfuhr der WS2812B-LEDs, das sind die eigentlichen Knackpunkte und Kostentreiber. Letzteres besonders dann, wenn der LED-Zauber nicht nur für Effekte (mit typischerweise relativ geringer mittlerer Leistung) dienen soll, sondern nebenbei auch ganz profan zur Beleuchtung. Dann laufen die Dinger nämlich oft mit nahezu voller Leistung und dann reicht bei sehr viel von dem Gammel, der verkauft wird (insbesondere dicht bepackten Stripes) das Vermögen zur Ableitung der Abwärme bei weitem nicht aus. Die LEDs fallen dann schneller aus, als man mit dem Austauschen nachkommen kann. Diese beiden Probleme ergeben sich ganz unabhängig davon, wie genau man nun die Dinger ansteuert und sollten zuerst gelöst und die Kosten für die Lösung analysiert werden...
Johnny B. schrieb: > Gemäss Specs der WS2812 ist da sogar noch viel Luft nach > oben drin. Habs nicht im Kopf, aber vielleicht reicht es sogar für 1000 > Stück bei 25Hz. Bei 1024 Stück (Maximum lt. Specs) kann man noch knapp über 30Hz Framerate erreichen.
Ich möchte dich gerne dabei beobachten wie du 1000 Löcher in die Decke bohrst und das absolut gerade ausgerichtet. Wie kommst du dann dahinter ? Die Platte bricht bei montage/demontage sicherlich auseinander. Für so etwas baut man einen Kasten und spannt dann eine Folie bzw Stoff. Das benötigt aber schon wissen weil sie sonst wie eine Schlüpfer runter hängt. So weit ich weis bauen die Chinesen die Ws2812 LEDs auch auf einzelne Pixel. Ohne Löten wird das nicht gehen und wenn es nur Steckverbinder sind. Zu lang würde ich die Ketten nicht machen und das Signal nach ewt. 50 LEDs Buffern. Bzw. die Pixel schon so konstruieren das sie ewt. Symmetrische Linedriver benutzen. Auch wenn es nur für dein Zimmer ist der Stoff, Folie sollte schon B1 haben und die Stromversorgung akkurat sauber mit Sicherung versehen werden. 5V und 60A sind kein Spaß mehr !
Auchso also die Effekte mit einen Arduino auszurechnen kommt auf den Effekt an. Wenn es toll aus sehen soll muss man .. A: eine ganze Menge über Mathematik wissen B: über den µP und möglich weise Assembler fundierte Kenntnisse haben Es gibt aber einen Trick. Mit Jinix kann man ein File erstellen und das z.Bsp von SD-Karte auslesen. Allerdings bleibt dann noch die Hürde das auf die LEDs auszugeben.
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Kläre zu aller erst bitte die benötigte Helligkeit! Ansonsten laufen alle Tipps zur Ansteuerung usw. vielleicht in die falsche Richtung. Wenn du große Lichtpunkte willst, würde ich mit etwas Abstand auf mattes Plexiglas strahlen. Das schluckt aber Licht und muss evtl. untereinander abgeschattet werden.
Marco H. schrieb: > Allerdings bleibt dann noch die Hürde das auf die LEDs auszugeben Die wäre ca. 50€ hoch wenn man einen fertigen Diamex Controller nimmt. Marco H. schrieb: > Zu lang würde ich die Ketten nicht machen und das Signal nach ewt. 50 > LEDs Buffern. Bzw. die Pixel schon so konstruieren das sie ewt. > Symmetrische Linedriver benutzen. > Bei Ws2812 und co. ist jede LED selber der Treiber für die nächste, die brauchen keine zusätzliche.
Hi Zu den 1000 Löchern: Wenn die Decke aus Nut&Feder-Brettern sein darf - Diese lassen sich recht angenehm auf einem Bohrmaschinentisch durch die Gegend schieben und ein Millimeter wird hier wohl kein Maß sein - da sollte Zollstock und Bleistift zum Anreißen ausreichend sein. Man kann aber auch Akustik-Gips (-Platten) nehmen - da sind die Löcher schon drin ;) Trotzdem wird der Löt-Aufwand nicht gerade klein sein - wünsche viel Spaß dabei! MfG
Bei 5m sicherlich mag das Problem nicht relevant sein. bei 10m und mehr gibt es sicherlich Probleme. Es steigt die Gefahr das sich die Streifen selber stören. Schlechte Spannungsversorgung trägt dazu bei und wie wir alle wissen ist diese recht Problematisch. EMV Technisch ist der Streifen der reine Horror UKW Radios mit alten Tunern macht dieser platt. Auch DAB+ Radios schweigen in der Nähe dieser streifen. Löten ist nicht so das Problem. Bleibt man bei den Pixel PCBs sind es nur 6 Drähte um diese zu Ketten zu verbinden. Mit den passenden Kabeln oder Steckverbindern geht das recht einfach und schnell.
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Auch wenn hier schon Vieles angesprochen wurde, möchte ich mich zu dem Thema äußern. Eine wichtige Frage ist immer, welche Helligkeit benötigt wird, das bestimmt schließlich, welche LEDs überhaupt in Frage kommen, und mit welchem Strom sie betrieben werden müssen. Soll das Ganze auch im vom hellem Tageslicht durchfluteten Raum gut zu sehen sein, oder soll es eher am Abend, bei vielleicht noch gedimmter Zimmerbeleuchtung, für Stimmung sorgen. Von der benötigten Helligkeit, und der Bestromung der LEDs liegen da Welten, und Zehnerpotenzen bei der Bestromung, dazwischen. Will man gar beides haben, braucht man einen ordentlichen Dynamikumfang, da finde ich dann die 8 Bit/Farbe der LEDs mit integriertem Controller zu wenig. Man überlege mal, wieviele Farben man noch hat, wenn man generell auf 1/32 der Helligkeit runterdimmt, dann hat man nur noch 3 Bit pro Farbe (Bei 8 Bit insgesamt). Weicher, fließender Farbwechsel ist da nicht mehr drin. Bin übrigens gerade dabei etwas, entfernt Ähnliches, aufzubauen, eine LED-Matrix zum ins Fenster hängen, ist aber nur monochrom. Mechanisch sind es 36x16, also 576 LEDs, elektrisch aber als 72x8 verschaltet. Angesteuert werden die im 1/8 Multiplex (Was der TO wohl mit 'blinken' meint), per Software-PWM mit 10 Bit und einer Wiederholrate von 300 Hz. 3 ATmega644 erzeugen je 24 PWM-Signale. Da bleibt dann auch noch Rechenleistung übrig, um Effekte berechnen zu können. Genug Speicher für Doppelpufferung ist so auch vorhanden. Für den Nacht-Betrieb werden die LEDs direkt von den Controllern bestromt, für den Tagbetrieb können noch MOSFET-Treiberstufen zugeschaltet werden, mit denen dann höher bestromt werden kann. So habe ich auf jeden Fall genügend Dynamikumfang. Beim multiplexen muß man natürlich beachten, daß sich der Strom auf die LEDs verteilt, und so auch die Helligkeit abnimmt. Stellt man z.B. bei einem 1/8 Multiplex 80 mA LED Strom ein, leuchten die LEDs, als würden sie mit 10 mA bestromt. Mit dem Impulsstrom kann man aber nicht beliebig hoch gehen, bei 3mm / 5mm LEDs kann man meist, wenn nichts anderes im Datenblatt (falls überhaupt verfügbar) steht, bis 100 mA gehen, Power-LEDs sind da heikler, da ist meist bei 2x Nennstrom Schluß. Will man also Helligkeit haben, kann man nicht so hoch multiplexen, was aber wieder bedeutet, daß man mehr PWM-Ausgänge braucht. Auch wenn die LEDs mit integriertem Controller manchmal recht praktisch sind, bin ich nicht so ein Freund davon, mir sind die oft zu unflexibel. Mache ich die Ansteuerung selbst, kann ich selbst bestimmen, welche PWM-Frequenz und PWM-Bitbreite ich bekomme. Bei Multiplex-Betrieb sollte man die PWM auch mit dem Multiplexing synchronisieren. Natürlich wird es teurer, durch die zusätzlichen Mikrocontroller. Diese Mikrocontroller können aber nicht nur die PWM-Werte stur ausgeben, sondern auch Dimmkurven oder Effekte berechnen, und so die eigentliche Steuerung entlasten. LEDs mit integriertem Controller gibt es nicht nur als SMD, auf Flexband, sondern auch in der klassischen, bedrahteten Kuppel-Bauform. Meist in den größeren Durchmessern 8mm oder 10mm. Die lassen sich gut, von hinten, durch Löcher in einer Platte stecken. Bei punktförmigen Lichtquellen ist die PWM-Frequenz kritischer als bei Großflächigen. Bei punktförmigen Lichtquellen hat man, z.B. bei Kopfbewegung, schnell den 'Perlenketten-Effekt', wenn die PWM-Frequenz zu gering ist. Besonders bei kleinen PWM-Werten wird das auffällig. Bei solch einem Großprojekt macht es Sinn, mal ein paar Testaufbauten zu machen, gerade wenn man mit LEDs wenig Erfahrung hat. Man sollte das schon mal selbst 'live' gesehen haben, z.B. wie verschiedene PWM-Frequenzen aussehen, wie hell eine 5mm LED ist, wie hell LED-Flexband ist, ... Auch solche Sachen wie LED in Schaumstoff, oder LED hinter Streuscheibe (mit verschiedenen Abständen) sollte man vorher an einem Versuchsaufbau testen. Dabei aber genau die Materialien verwenden, die später auch verwendet werden sollen. Ähnliches Material kann sich ganz anders verhalten, bei Licht ist man da schnell völlig daneben. Bei dem Schaumstoff würde ich vermuten, daß er zu viel Licht schluckt. Es könnte aber durchaus interessant aussehen. Mit freundlichen Grüßen - Martin
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