Sequenz Blinker selber bauen - Microcontroller oder Schieberegister?

    Sequenz Blinker selber bauen - Microcontroller oder Schieberegister?

    Hallo Community :)

    Ich habe vor für Show-Zwecke meine hinteren Blinker auf dynamisch umzubauen. (Vergleiche Lauflicht, Sequenz Blinker, Audi Blinker)

    Folgende Voraussetzungen: Die Rückleuchten sind auf jeder Seite 2-geteilt, d.h. Ich habe einen Inneren und einen Äußeren Teil.


    Derzeit sind die LEDs innerhalb eines Rückleuchten-Teils alle miteinander verbunden, die Verbindung wird aufgetrennt und jede LED soll einzeln angesteuert werden.

    Doch wie mache ich das? Ich war in meiner Planung eigentlich schon recht weit, jedoch kamen mir nun Zweifel.

    Mein Bisheriger Plan:

    Microcontroller-Schaltung mit Transistoren vor den LEDs und step-down Converter.

    Das würde soweit auch funktionieren, allerdings nur wenn meine Steuerung Zündungsplus oder Dauerstrom bekommt. Da würde ich das Blink-Signal einlesen und weiterverarbeiten.

    Nun zu meinem Problem: ich habe an den Rückleuchten kein Dauerplus und da die Warnblinker-Funktion erhalten bleiben soll, muss ich wohl direkt ans Blink Signal um die LEDs dynamisch aufleuchten zu lassen.

    (Ich möchte auch keine Extra Leitung legen und es gibt bereits ein paar Firmen, die das umbauen, dort muss aber an den Anschlüssen nichts geändert werden, sprich es ist plug&play.)


    Meine Zweifel dabei sind:
    -Ist der Microcontroller überhaupt so schnell? Vor allem was die „Hochfahrzeit“ und das laden des Programmes betrifft.

    Das Blink Signal sieht einfach gesagt so aus:
    Blinker an-> 12V ….0V… 12V… 0V…12V… usw

    Das bedeutet die Steuerung wird ständig an- und abgeschaltet. Ich befürchte, dass der MC garnicht zum abspielen des Programms kommt …


    Daher überlege ich nun das ganze mittels Schieberegister zu lösen. Aber ist das wirklich besser?
    Und vor allem würde das genauso funktionieren?

    Mit Schieberegistern fehlt mir leider noch die Erfahrung, wie würde ich sowas aufbauen? Vor allem hinsichtlich der Signale (Blinker 12V, bei laufendem Motor bis 14V, zudem noch PWM)

    Hat da jmd. Vielleicht schon mal ähnliches gemacht oder eine Idee wie ich bei dem Thema weiter komme? 


    Bitte beachten:
    Ja es ist nicht TÜV zugelassen, macht aber auch nichts, da nur für Showzwecke, Ausstellungen, Video-Drehs.

    Besten Dank im Voraus und LG
    Ben
    Ein Mikrocontroller braucht nicht viel Strom. Über eine Diode einen Elko aufladen, der versorgt den mC dann in den Aus-Phasen. Das übliche Gedöns zum Schutz vor Spannungsspitzen etc. nicht vergessen. Findet sich alles im Forum.

    so ein Mikrocontroller muss nicht groß hoch fahren wie ein PC o.ä. Die paar Takte Verzögerung, bis das Programm wirklich läuft, merkt man nicht. Außer es ist ein Bootloader drauf, dann kann es schon mal ein, zwei Sekunden dauern, bis das eigentliche Programm startet.
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    Ein Mikrocontroller braucht nicht viel Strom. Über eine Diode einen Elko aufladen, der versorgt den mC dann in den Aus-Phasen. Das übliche Gedöns zum Schutz vor Spannungsspitzen etc. nicht vergessen. Findet sich alles im Forum.

    so ein Mikrocontroller muss nicht groß hoch fahren wie ein PC o.ä. Die paar Takte Verzögerung, bis das Programm wirklich läuft, merkt man nicht. Außer es ist ein Bootloader drauf, dann kann es schon mal ein, zwei Sekunden dauern, bis das eigentliche Programm startet.


    Würde einen Step-down-converter an das Blinksignal hängen, um eine feste, konstante Ausgangsspannung von 12V zu bekommen. Diese Spannung lege ich an die LEDs an und für den MC regel ich die Spannung auf auf 5V




    was meint ihr zur folgenden Schaltung ? Ich würde einen Atmega MC nehmen (Erfahrung vorhanden)

    Normalerweise sollte der Blinkzyklus doch reichen um den MC zu starten und das Programm ablaufen zu lassen oder ?


    Spielt die MC-Frequenz für mich eine Rolle? Habe Atmegas mit 8 MHz und mit 20 MHz gesehen


    ?
    Ok Danke schonmal soweit :)




    hier mal der aktuelle Stand zum Innenleben meiner Rückleuchte, siehe
    Bilder und Schema

    an der Platine ist ein 8-poliger Stecker, kommend von einer anderen Platine.

    Dazu konnte ich folgendes messen, bei Anlegen von V12V an die
    Blinkerleitung:

    Pin1: ca. +12V
    Pin2: 3,76V
    Pin3: 2,94V

    Pin4 & Pin5 sind für 2 rote LEDs innerhalb der Blinkleiste
    (Standlicht/Bremslicht),

    Pin6: 3,32V
    Pin7: 3,39V
    Pin8: 3,33V

    Ich habe testweise malnur die +12V eingepinnt (pin1) gelassen und
    versucht einzelne PINs zuzuschalten.

    Bei Pin8 zB. leuchteten die 3 LEDs nur schwach, wohingegen bei Pin 2 die
    LEDs voll leuchteten.

    Weiterhin steht auf der Rückleuchte, dass der Blinker 4,6W hat.

    Hat vll jmd. eine Idee, wie ich nun weiter vorgehen kann?
    Um nochmal die Idee aufzugreifen, den µC ohne feste Betriebsspannung durch die periodische Blinkerspannung zu versorgen... In den Fall würde ich die npn Transistoren durch n-Kanal FETs ersetzen. Ansonsten müßtest du in den Versorgungspausen die Basisiströme sinnloserweise mit puffern. Die Gates dagegen lassen sich dagegen faktisch leistungslos ansteuern. Somit wird das Puffer-C schon mal ein ganzes Stück kleiner ;)
    Für die Jüngeren: Led Zeppelin ist KEIN beleuchtetes Luftschiff! :D
    Ich bin an etwas ähnlichem dran. Das Hauptproblem ist ja die LEDs mit konstantem STROM zu versorgen. Da reicht ein Schalttransistor allein nicht aus.
    Mit NPN ist man, was die Stromstärke angeht zwar schon gut bedient, aber der Ron (Übergangswiderstand) ist viel zu hoch und damit der Spannungsabfall und damit die Leistung die der kleine verbraten muss. Da sind MOSFETs schon besser. Die aber benötigen einen relativ starken Gate-Strom um durchschalten zu können, was wiederum den uC überfordern kann. Also gibts oft eine Art Darlington, also MOSFET mit vorgeschaltetem BJT Transistor (NPN oder PNP).

    Das ist aber nur die Ansteuerung. Wesentlich wichtiger ist die saubere Versorgung der LEDs. Helligkeit macht man ohnehin ausschließlich über PWM (klar, oder?). Das dürfte auch die von Dir gemessenen Spannungen erklären, denn dein Multimeter misst einen Mittelwert. Schau Dir das mal unterm Oszi an...

    Nun zurück zum Problem mit dem konstanten Strom. Das Hauptproblem im KFZ sind nämlich die teils extremen Schwankungen der Bordspannung. Die "kompensiert" sonst Deine LED und das macht sie womöglich nicht so lange mit wie gewünscht. Zudem ändert das die Helligkeit, was scheiße aussieht.

    Hierzu gibt es einen einfachen Schaltungstrick, der es aber in sich hat! Man schließt alle LEDs in Reihe und versorgt diese mit EINER Konstantstromquelle die als Boost-Converter (Step-Up, Aufwärtsregler) geschaltet ist. Damit erzeugt man eine höhere Spannung als die max. Bordspannung. Die Stromstärke stellt man auf die EINER LED ein (gewünschter/idealer Arbeitspunkt). Die LEDs die gerade nicht leuchten sollen, schließt man mit einem MOSFET kurz (inverse Logik der Ansteuerung).

    Klingt komisch? Stimmt, klappt aber :) Wir erinnern uns an die Berufsschule, 1. Lehrjahr, Reihenschaltung von Widerständen: "Der Strom in der Reihenschaltung von Widerständen ist in allen Widerständen gleich groß. Die Gesamtspannung teilt sich an den Widerständen in der Reihenschaltung, entsprechend der Widerstandswerte auf." Das bedeutet also: Leuchten alle LEDs, fließt durch jede einzelne aufgrund der KSQ genauso viel Strom wie durch die gesamte Reihenschaltung. Sind einige LEDs kurzgeschlossen, ändert dies nichts an den Stromverhältnissen. Einzig die letzte LED sollte man nicht mehr kurzschließen, sondern die KSQ einfach ausschalten (viele KSQs haben dafür einen extra Schalteingang). Es teilen sich also die Spannungen auf, was für eine LED aber kein Problem ist, denn für sie ist einzig der resultierende, fließende Strom relevant. Zumindest solange es in Durchlassrichtung ist, was aber bei Gleichspannung gegeben ist.
    Hat nur den Schönheitsfehler, das an einem StepUp minimal 5 LEDs als Last an sein müssen. Denn wenn der Akku mit 14,5V rum geladen wird, und Uf einer LED unter 3V beträgt, kann eine StepUp KSQ darunter nicht regeln, sondern der Strom wäre unbegrenzt. Anderenfalls bräuchte man einen SEPIC Wandler, oder eine vergleichbare Schaltungstechnik, die sowohl StepUp, als auch StepDown kann.
    Das Kurzschließen fuktioniert auch nur, wenn am Ausgang der KSQ kein zu großer Kondensator sitzt. Anderenfalls kann der Entladestrom des Kondensators für die LEDs schon zu groß sein.
    Das ist das Selbe, warum man eine KSQ nicht erst einschalten und dann mit den LEDs verbinden darf :P
    Die Konstellation µC u. MOSFET ist nicht wegen dem Gatestrom problematisch, sondern weil man mt einem 3,3V µC Schwierigkeiten bekommt, einen Logic Level FET zu finden, der bei derartig gerignen Spannungen schon sicher öffnet. Darum erst der Transistor, der dem FET eine höhere Gatespannung zur Verfügung stellt ;)
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    led2led schrieb:

    Ich bin an etwas ähnlichem dran. Das Hauptproblem ist ja die LEDs mit konstantem STROM zu versorgen. Da reicht ein Schalttransistor allein nicht aus.
    Mit NPN ist man, was die Stromstärke angeht zwar schon gut bedient, aber der Ron (Übergangswiderstand) ist viel zu hoch und damit der Spannungsabfall und damit die Leistung die der kleine verbraten muss. Da sind MOSFETs schon besser. Die aber benötigen einen relativ starken Gate-Strom um durchschalten zu können, was wiederum den uC überfordern kann. Also gibts oft eine Art Darlington, also MOSFET mit vorgeschaltetem BJT Transistor (NPN oder PNP).


    Von wieviel Strom reden wir hier? 100mA? Oder 10A?

    Und, warum soll ein ATMega nicht zur direkten Ansteuerung per PWM bei Mosfets reichen? Wie schnell willst du sie denn umladen? Bei den üblichen Gatekapazitäten sind 10kHz ja kein Problem.
    Und wenn der Prozessor mit 5V läuft, ist das Problem mit LogicLevel Mosfets ja auch eigentlich keines.

    Bei, angenommen 100mA pro LED, würde ich jeder einen LM317 als KSQ spendieren, wie hier ganz unten netzmafia.de/skripten/hardware/LM317/LM317.html