LED Cube 4x4x4 - LED's verbinden und ansteuern?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Also ich hab angefangen einen LED Würfel zu bauen und ich weiß grad selbst nicht weiter. Im Internet gibt es soviele Anleitungen die ich aber schlecht nachvollziehen konnte da alles misserabelst erklärt war.

Ich hab dann auf eigene Faust losgelegt.

Eine 25cm lange Schiene (2,0mm Schweißerdraht, hatte nichts anderes…) an der jeweils 4 LED’s am Plus-Pol Verbunden sind.

16 solcher Schienen, also 64 einzelne LED’s. > Würfel.
Ich hab jetzt 12 Schienen, muss mir noch 2 kaufen…dann kann’s weiter gehen.

Soooo… ich hab hier mal ein Schaltplan sowie eine Skizze und rechts eine abbildung der „Schiene“. TinyCAD-Datei hier:

TinyCAD: http://bit.ly/qUjJXa
Picture: http://bit.ly/nI1Ic5

Fragen:

  1. Was brauche ich für einen Baustein um die LED’s wie hier anzusteuern: http://bit.ly/9Yomuw

  2. zu Frage [1.] …wie muss das alles angeschlossen werden ?

  3. ich brauche eine konstante 9V Stromversorgung (eine LED > 2,2V / x4 8,8V = ~9V) am besten eine die man am 230V Netz anschließen kann …

Vielen Dank im Vorraus. Ich weiß…ich schreibe gern Romane…

Gruß Gabo

#2

Hallo !

Schau mal auf dem youtube Link von Dir rein,dort den Beitrag
„LED Cube 8 x 8 x 8 demo“ anklicken.

Unter dem Film stehen zwei Links markiert.

Da sieht man den Aufwand und die Teile als Übersicht.

Des gibt Bausätze für 4 x 4 und 8 x 8 ,da ist der Mikroprozessor dabei,auf dem alles programmiert ist.

Die Lichteffekte und Laufbilder sind programmgesteuert.

Und die Stromversorgung ist Teil der Schaltung.

MfG
duck313

#3

Hallo,

TinyCAD: http://bit.ly/qUjJXa
Picture: http://bit.ly/nI1Ic5
Fragen:

  1. Was brauche ich für einen Baustein um die LED’s wie hier
    anzusteuern: http://bit.ly/9Yomuw

Es gibt generell 2 Möglichkeiten, die LED anzusteuern.
Die erste spart einiges an Hardware, ist aber bei der Programmierung
etwas aufwendiger und erfordert mehr Rechenpower im Controller.

A) Alle LED in einer Matrix mit z.B. 8Zeilen und 8 Spalten
z.B. so wie hier beschrieben.
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/6/64/LED_Ma…

B) Alle LED statisch ansteuern. Dann braucht man natürlich
64 LED-Treiber. Das kann man z.B. so ähnlich machen:
http://samurai1967.dyndns.org/multiplexer/schaltplan…
http://www.ledstyles.de/index.php?page=Attachment&at…

Da nimmt man z.B. ein 8-Bit-Port für die Daten (Latches) und
einen 8Bit-Port zur Auswahl der 8 Latches.

  1. zu Frage [1.] …wie muss das alles angeschlossen werden ?

Tja, ohne Elektronikkenntnisse muß man solche Projekte nicht anfangen.

  1. ich brauche eine konstante 9V Stromversorgung (eine LED >
    2,2V / x4 8,8V = ~9V) am besten eine die man am 230V Netz
    anschließen kann …

??? Verstehe ich nicht. Willst du die LED nur einfach in Reihe
schalten? Dann kannst du sie aber nicht beliebig ansteuern!

Für den Controller brauchts du eine 5V-Spannung mit einigen
10mA Belastbarkeit.

Für die LED würde ich einen Step-Down-Regler mit einer Spannung
knapp über der Flußspannung erzeugen.
Bei grünen LED also ca. 2,5…3V.
64 x 20mA x 3V = ca. 4W

Als Hauptstromversorgung kann man dann z.B. ein Steckernetzteil
mit ausreichender Leistung nehmen (z.B. 12V/5W).

Der Rest wird über Vorwiderstände gemacht, wegen der gleichmäßigen
Helligkeitsverteilung.
Gruß Uwi

#4

Ergänzung
Hallo,

B) Alle LED statisch ansteuern. Dann braucht man natürlich
64 LED-Treiber. Das kann man z.B. so ähnlich machen:
http://samurai1967.dyndns.org/multiplexer/schaltplan…
http://www.ledstyles.de/index.php?page=Attachment&at…
Da nimmt man z.B. ein 8-Bit-Port für die Daten (Latches) und
einen 8Bit-Port zur Auswahl der 8 Latches.

Da habe ich auch noch paar Schaltungsbeispiele:
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/LE…
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/LE…

Als Hauptstromversorgung kann man dann z.B. ein
Steckernetzteil
mit ausreichender Leistung nehmen (z.B. 12V/5W).

Der Einfachheit halber geht natürlich auch ein 5V-Netzteil.
http://www.conrad.de/ce/de/product/512663/
Gruß Uwi

#5

Guten Tag,

Da ich sehe dass das ziemlich viel arbeit macht und ich demnächst wenig zeit hab…
Änderung:

Ich will den Cube nur so leuchten lassen und auch abdimmen.

Ich hab noch ein Ladegerät rumliegen (Conrad Best.-Nr.: 237739 - 62) kann ich das dann auf 9,6 V benutzen und zwischen LED’s und Spannung einen Potentiometer einbauen ??

#6

Tach

Ich hab noch ein Ladegerät rumliegen (Conrad Best.-Nr.: 237739 - 62) kann ich das dann auf 9,6 V benutzen und zwischen LED’s und Spannung einen Potentiometer einbauen ??

Doppel nein. Ein Ladegerät ist kein Netzteil und für die Aufgabe ungeeignet. Außerdem willst du diese Leistung nicht mit einem Poti dimmen.

Ein geeignetes Netzteil ist dieses:
http://www.conrad.de/ce/de/product/512731/
Mit etwas Glück reicht das adjustment Poti aus um die Helligkeit ausreichend zu dimmen.

Thor

#7

Tach

Ich hab noch ein Ladegerät rumliegen (Conrad Best.-Nr.: 237739 - 62) kann ich das dann auf 9,6 V benutzen und zwischen LED’s und Spannung einen Potentiometer einbauen ??

Doppel nein. Ein Ladegerät ist kein Netzteil und für die
Aufgabe ungeeignet. Außerdem willst du diese Leistung nicht
mit einem Poti dimmen.

Hallo !
Das stimmt im wesentlichen !

Ein geeignetes Netzteil ist dieses:
http://www.conrad.de/ce/de/product/512731/
Mit etwas Glück reicht das adjustment Poti aus um die
Helligkeit ausreichend zu dimmen.

Das halte ich für „Käse“,es liefert 5 V fest,allenfalls geringstfügig einstellbar.
Und was wesentlich ist,es ist elektrisch so nicht sicher,denn Netzspannung ist direkt an den Klemmen berührbar. Das muß erneut in ein größeres Gehäuse rein,ein PC-Gehäuse etwa.

Für den Zweck,den Leuchtcube statisch anzusteuern,reicht jedes beliebige Netzteil. Da fließt doch wenig Strom.

Vorher muß er sich aber mal überlegen wie er es verschalten will,denn die bisherigen 4 LEDs je Stab sind ja parallel gelegt, um so einen 4er-Stab zum Leuchten zu bringen braucht es 4 Widerstände und eine Spannung von so ab 3 V aufwärts.
Ungünstig,weil so nicht gedacht.

MfG
duck313

#8

Tach duck313,

es liefert 5 V fest,allenfalls geringstfügig einstellbar

Was geringe Verluste auf den Vorwiderständen bedeutet. Seine Topologie sieht so aus als hätte er vor alle LEDs parallel zu schalten. Besser wäre sicherlich möglichst viel in Reihe, aber das werden wir dann wohl abwarten müssen.

Und was wesentlich ist,es ist elektrisch so nicht sicher,denn Netzspannung ist direkt an den Klemmen berührbar. Das muß erneut in ein größeres Gehäuse rein,ein PC-Gehäuse etwa.

Ob in ein PC Gehäuse, in das Gehäuse des Aufbaus, oA. ist wohl müßig. Mit dem Finger sind die Klemmen nur mutwillig zu erreichen. Außerdem hasse ich es den Leuten ein solches Maß an Dummheit zu unterstellen.

Für den Zweck,den Leuchtcube statisch anzusteuern,reicht jedes beliebige Netzteil. Da fließt doch wenig Strom.

Das sollte so sein. Werden aber alle LEDs parallel geschaltet kann man mit mindestens 1,28A rechnen. Da wird die Auswahl an einfachen Netzteilen kleiner.

Vorher muß er sich aber mal überlegen wie er es verschalten will,denn die bisherigen 4 LEDs je Stab sind ja parallel gelegt, um so einen 4er-Stab zum Leuchten zu bringen braucht es 4 Widerstände und eine Spannung von so ab 3 V aufwärts.

Ich würde sogar weiter gehen. Momentan sind sowieso noch alle LEDs parallel. Er muss also die Topologie ändern. Die Devise ist dabei immer möglichst lange Ketten aus LEDs zu bilden. Man spart Vorwiderstände, Verlustleistung und die Helligkeitsverteilung verbessert sich.

Thor