LED-Cube 8x8x8 (pink)

Zitat von STASM

Theoretisch soll ja ab 50 Hz aufwärts ein Flimmern nicht mehr wahrgenommen werden

Das kannst Du vergessen!
LEDs leuchten nicht nach, anders als die Leuchtschichten von Röhrenmonitoren oder Leuchtstofflampen, die zumindest ganz kurz noch nachleuchten.

Bei LEDs kann ich Flimmern bis etwa 1kHz (!) wahrnehmen, bei Tastverhältnissen von unter 50%.
Das glaubt mir zwar keiner, aber den Beweis kann ich jederzeit antreten.

Wenn eine Fläche damit beleuchtet wird, hört es auch bei mir auf, mit der Wahrnehmung, aber so ein kleiner Punkt, also eine einzelne LED, flimmert für mich total störend.

Ein Bakannter hat sich neulich einen kleinen Verkaufsstand mit LED-Stripes aufgebaut, die bei irgendwas zwischen 200 und 300 Hz angesteuert wurden.
Ich konnte das heftige Geflirre kaum ertragen, sobald die Helligkeit nur etwas heruntergedimmt wurde. Doch er nahm davon rein gar nichts wahr; ich konnte es kaum fassen!
Er wiederum, dachte ich spinne ...

Software-PWM ist daher für mich ein "Werk des Bösen". Egal wieviel man da rumoptimiert, man bekommt es einfach nicht schnell genug hin.
Wenn man mehr Kanäle braucht als ein AVR hergibt, dann nimmt man halt 'nen 24-Kanal PWM-Controller oder sowas, den man z.B. per SPI oder I2C mit dem AVR ansteuert. Dann ist man die Sorge von der Backe und der AVR hat regelrecht Urlaub und kann auch noch andere Sachen machen.

Thread mal gelesen...? - es geht hier nicht um SW-PWM oder sowas, sondern um Multiplexen, weil der Cube elektrisch als Matrix verschaltet ist...

der Versuch oberhalb diente nur dazu, rauszufinden, wie hell die LEDs dann bei nem 8-fach Multiplex werden.

klar wird der Cube dann nachher auch "flimmern", wie schon mal gesagt, bin ich bei sowas eigentlich auch empfindlich, hier finde ich es aber nicht störend (bei ausreichend hoher Frequenz, ab mind. 100 Hz) - fällt da wohl auch etwas weniger auf, weil der Cube ja sowieso meist irgendwelche Blinker-Muster abspielt...

Zitat von STASM

EDIT: Habe einen Mosfet dazu geschaltet... macht leider keinen Unterschied. Brauche ich jetzt zusätzlich noch Treiberstufen wie z.B den UDN2981 ?

der Mosfet alleine macht keinen Unterschied, wenn der Vorwiderstand gleich bleibt - da wird der Strom ja auch nicht größer - Du musst den also erhöhen, wie richtig erkannt z.B. noch nen UDN2981 an jedes Latch.

Da dann noch mal ne Testschaltung machen und messen, ob Du das so hin bekommst - der UDN hat auch nen gewissen Drop, je nach Vf der LED kann es also sein, dass die 5 Volt dann nicht mehr reichen - ich weiß es gerade nicht auswendig, hat ne pinke LED 2 V (wie ne rote) oder 3 V (wie ne blaue)...?

angenommen, am UDN fällt 1 V ab, an den FETs praktisch nix, bleiben noch 1-2 V für den Vorwiderstand - am Besten mal ein Muster aufbauen, UDN, Widerstand, LED, FET, den FET einfach auf "an", und dann das Steuersignal an den UDN - und dann mit dem Widerstand rumprobieren, bis es bei 1/8 LED an hell genug ist.

EDIT: sollte doch funktionieren, hatte noch die Schaltung von meinem 5er RGB-Cube im Kopf, bei dem ich UDN2981 und ULN2803 verwendet hatte (der ja auch nen recht hohen Drop hat), da ging's dann bei 5 V für blau und grün (Vf 3 V) gerade nicht mehr aus - aber Du hast ja nen FET an den Ebenen...

Der passt schon...

rein rechnerisch, wenn die LED nur 1/8 der Zeit an ist, und wieder genauso hell sein soll, brauchst Du den 8-fachen Strom - das Helligkeitsempfinden ist aber nicht linear, kann gut sein, dass auch 40 mA reichen...

Zitat von STASM

Den Drop am UDN2981 kann ich aber nur messen?

oder im Datenblatt nachschauen - dann mal mit den 3 V Vf LED rechnen und 40 mA, das sollte dann schon passen - kannst ja noch ein paar größere und kleinere Widerstände bestellen zum evtl. nötigen "Feintuning"...

wie gesagt, die 5 V sollten hier reichen...

Zitat von STASM

das würde aber mit Bascom bedeuten: Tein = 1 ms, Taus = 7 ms für 125 Hz. Mehr geht mit waitms nicht...

macht man normal auch anders, nämlich in nem Timer-Interrupt... wurde erst neulich irgendwo in dem Zusammenhang besprochen... da auch, dass es hier günstig wäre, den Watchdog zu benutzen, damit die LEDs nicht länger zu viel Strom bekommen, wenn die SW sich mal aufhängt und das Multiplexen "stehenbleibt"...

Den Led´s ist das auch egal, ob die ein Vorwiderstand haben. Die müssen nur den richtigen Strom bekommen.... aber wenn du sagst du hast an den UDNs eine Eingansspannung von 8V. und über den Led´s anscheinend nur ca. 3V (sonst würde mehr storm fließen), wo sind dann die restlichen 5V hin....
Mess mal mit einem Messgerät über den UDN Eingang und einem Ausgang (dauerhaft an) und die Spannung über den Led´s, sowie die Spannung über den Mosfet. Irgendwo müssen ja die restlichen 5V stecken

Gruß Stefan

Also wenn der richtige Strom durch die Led fleißt ist ja eig alles gut...
Was mich nur ein bischen verwirrt ist, dass ich meinen 8er Cube mit 100 Ohm Vorwiderstand und 5V Vcc an den ULN2801 und die leuchten eig ganz ordentlich (hab den Strom nie gemessen).
Was für einen UDN benutzt du denn?

Wenn dein Cube fleißig am Multiplexen ist geht alles auch ohne Vorwiderstand gut. Aber wenn sich einmal die Software aufgehängt hat oder es beim Programmieren zu einem Denkfehler kommt dann fleißen durch die Led´s ein großer Strom... über den Fet fällt fast nix ab, am UDN eig auch nicht und 8V hält so ne Led nicht lange aus...

Bei mir ist für diesen Fall (der schon häufig eingetretten ist) noch der 100 Ohm Vorwiderstand der dann den Strom begrenzt.

Die 64 Widerstände sind zwar ein bischen mehr Arbeit, aber wenn es den Cube dafür schützt ist es das Wert.
Du kannst ja auch die Vcc Spannung an den UDN´s auf 5V reduzieren solange du Programmierst und den Widerstand für 5V auslegen. Und wenn dann ales fertig ist gehst du wieder auf deine 8V für die UDN´s.

Gruß Stefan

Zitat von STASM

Man muss dazu sagen, dass alle Ausgänge des UDN 1/8 gepulst werden. 1 ms An und 7 ms Aus. Das ergibt 125 Hz. Liegt das daran?

Ja, wenn Du kein TrueRMS-Multimeter o.ä. hast, dann kannst Du da gar keinen Strom vernünftig messen, das Messgerät zeigt dann *irgendwas* an....

da kann dann auch das herkommen:

Zitat von STASM

Zum Vergleich daneben fließt durch die gleiche LED (ohne 1/8 Multiplex) nur 12 mA und die ist heller als die mit 1/8 Multiplex mit 16,5 mA.

Weil es eben sein kann, dass es gar keine 16,5 mA im Durchschnitt sind...

ebenso bei der Spannung an der LED, wenn da 1/8 der Zeit 3 V anliegen, und 7/8 der Zeit 0 V, dann kann das Multimeter ja keine 3 V anzeigen.

Zitat von STASM

Zwischen UDN Eingang und Ausgang liegen 8 V an.
Zwischen UDN Eingang und einem Ausgang liegen 5,3 V an.
Zwischen UDN Eingang und LED Ausgang liegen 7,95 V an.

Diese Werte kapiere ich nicht, also von wo nach wo Du da misst...?

Interesssant wäre der Wert von Pin 9 (Vs) zu einem der Ausgänge (Pins 11-18 ) an dem die LED hängt, da sollten eigentlich max. 2 V abfallen...

Zitat von STASM

Am Mosfet fallen zwischen Gate und Drain 4,9 V ab und zwischen Gate und Source auch 4,9 V ab.

4,9 V zwischen Gate und Source sind klar, das ist ja Deine Steuerspannung - Spannung zwischen Gate und Drain ist uninteressant, das einzig interessante hast Du jetzt nicht gemessen, nämlich die Spannung zwischen Drain und Source, die "fehlt" ja den LEDs....

und die sollte eigentlich bei nem voll durchgeschalteten IRL34N praktisch fast Null Volt sein...

irgendwo muss da was faul sein - hast Du die Schaltung auf so nem Breadboard zusammengesteckt..? - sowas mache ich mittlerweile fast gar nicht mehr, weil man da oft Wackelkontakte und schlechte Übergänge hat...

rechnen wir mal mit DB-Werten und 40 mA für die LED (das hält die schon ne Zeit lang aus): 1,6 V für den UDN, meinetwegen 0,4 V für den FET, macht dann 75 Ohm für den Widerstand bei 8 V Versorgung...

bau' das doch mal so auf, und dann lass' die LED einfach leuchten, also ohne Multiplex, nur "an" - so dass kein gepulster Strom fließt, und dann kannst Du mal messen, wie viel Spannung wo abfällt...

wenn das dann passt, also die ganzen Spannungen und dabei ein LED-Strom von 40 mA, dann *sollte* es bei nem Vorwiderstand von 33 Ohm (= ca. 91 mA = ca. 8x 11 mA) mit Multiplexen 1:7 genauso hell sein wie bei ner LED dauer-an mit 12 mA

wie von Stefan vorgeschlagen, kannst Du dann beim Programmieren erst mal mit der Versorgungsspannung runter gehen, oder Du baust gleich am Anfang den Watchdog ein, dazu siehe zahlreiche Tutorials im Netz...

Zitat von STASM

Also liegt es am 1/8 Pulsen das nur 1,05 V pro LED abfallen und die LEDs insgesamt dunkler sind als im Normalfall ?!

Nein, am Pulsen liegt, dass Du die Spannung da mit nem simplen Multimeter nicht messen kannst! - wenn die LED an ist (in dem 1/8 ) dann werden da schon um die 3 V abfallen...

und am Pulsen liegt es, dass die LED dunkler ist, als wenn sie mit dem selben Strom dauerhaft betrieben würde, das sollte ja auch klar sein...?

aber wenn sie bei 8 V Versorgung am UDN und komplett ohne Vorwiderstand zu dunkel ist, dann muss da irgendwas anderes nicht passen - irgendwo zu viel Spannung abfallen, oder evtl. macht die SW auch irgendnen Quatsch (das mit den Zeiten ist bei Bascom auch nicht so genau), so dass die LED evtl. nur 1/15 der Zeit angesteuert wird statt 1/8, k.A.

Das mit dem "würde ja auch gern größere Widerstände einsetzen, so ab 100 Ohm" kapiere ich auch nicht, ich hab's Dir doch vorgerechnet, in welchem Bereich der ungefähr liegen sollte - Du bekommst das nicht hin, dass Du den Strom auf nen Wert begrenzt, der für Dauer-an niedrig genug ist und aber gleichzeitig reicht, dass die LEDs bei 1/8 Multiplex damit hell genug sind.

Also entweder mit der Spannung runter gehen, bis alles 100% passt, oder den Watchdog einsetzen...

EDIT: ah, jetzt hast Du genau dazwischen gepostet - antworte ich später drauf, muss gerade was fertig machen...

natürlich, grundsätzlich immer - das kann man aber hier alles nicht so pauschal sagen, da müsste man messen, wie viel Strom ohne Vorwiderstand fließt, und dann das DB der LED konsutlieren, ob die den Strom im Pulsbetrieb aushält - aber DB gibt's ja nicht...?

pauschal würde ich mal sagen, max. 100 mA im Pulsbetrieb, das sollte schon gehen ohne zu große Verringerung der Lebensdauer...

die Frage ist auch, wie hell ist "wesentlich dunkler", passt das nicht auch noch..? - in so nem Cube müssen die LEDs ja nicht irgendwas beleuchten, es ist eher kontraproduktiv, wenn sie zu hell sind und der Cube einen dann blendet - bei dem aus dem Tutorial hast Du z.B. im Mittel 1,7 mA (Vorwiderstand 390 Ohm bei 5 V, 1/3 der Zeit an) und da hat sich noch nie jemand über "zu dunkel" beschwert... wie kürzlich nachgemessen, bereits bei 0,16 mA (!) ist so ne superhelle LED so hell wie ne übliche Anzeige-LED...

kann mir also kaum vorstellen, dass die LEDs mit 11 mA zu dunkel für nen Cube sind, ausser die sind halt doch nicht so "superhell" wie der Verkäufer vielleicht behauptet hat... - oder es ist ausgerechnet bei pinken LEDs ganz anders als bei anderen...

mal gerechnet: 8 V - 1,4 V UDN - 3,5 V LED = 3,1 V / 10 Ohm = 310 mA Pulsstrom / 8 = 38,75 mA im Mittel, beides schon zu viel für so ne 5-mm-LED... die Effizienz sinkt ja mit steigendem Strom, schon möglich, dass die mit dieser Überlastung dann schon wieder dunkler ist als mit 11 mA im Dauerbetrieb - bzw. bei diesem Strom schon irgendwas anderes begrenzt, höherer Drop am UDN o.ä.

weil an sich klingt das schon plausibel, wenn die LED gepulst genauso hell ist wie eine mit 11 mA Konstantstrom, dann müsste auch der mittlere Strom beim Pulsen um die 11 mA sein - passt dann halt nur überhaupt nicht zu der Rechnung...

wenn's ohne Widerstände heller ist, dann muss da ja *rechnerisch* noch mehr Strom fließen als 310 mA, ob das für die LEDs so gut ist auf Dauer...? aber wirklich wissen kann man's nur, wenn man mal im Pulsbetrieb mit nem Oszi nachmisst... gut möglich, dass da irgendein anderes Bauteil den Strom auf 16,5 mA im Durchschnitt begrenzt, dann würde es ja passen...

würde mir also mal überlegen, ob es mit den 10 Ohm nicht doch hell genug ist - ansonsten probier's doch einfach mal mit 2,2 - 4,7 Ohm, nur dass halt überhaupt Widerstände drin sind für das gute Gefühl bei der Sache...

EDIT: Wenn ich mir das Bild ganz oben auf der Seite ansehe, die LEDs links laufen ja mit 8,5 mA, also die mit 10 Ohm gemultiplext dann mind. genauso hell...? (Du schrobst ja, so hell wie eine mit 11,4 mA auf Dauer...) - das reicht doch dicke für nen Cube...

Hi,

also du hast das Oszilloskop direkt über der Led angeklemmt und eine Rechteckspannung gesehen mit dem Verhältnis 1/8. und der peak geht auf 5V hoch, richtig?

also eig. gibt der Verkäufer ja eine Spannung von 3,2V an. Wenn man damit rechnet würden ja für den Vorwiderstand 3V (8V-1,8V-3,2V) übrigbleiben.

3V /18 Ohm = 166 mA

166mA / 8 = 21mA

bin mir aber nicht sicher ob die 3,2V zählen oder die gemessenen 5V für die Berrechnung zählen...

Gruß Stefan