5x5x5 Cube

    Moin Leute,

    jaja ^^ wegen diesem Thema ( 3x3x3 cube) bin ich ins FOrum gekommen und nein es hat mich immer noch nicht los gelassen einen größeren zubauen. Nun ist es endlich soweit.

    Ich und ein Arbeitskollege der auch hier im forum ist ( Chris88 ) haben heute damit angefangen die Bauteile rauszusuchen und die Matrix zu löten. Hänge mal ein Bild von der Matrix an.

    habe auch schon einen Schaltplan entworfen wie ich mit gedacht habe wie man so was machen könnte, hätte nur gerne mal ein feedback von euch ob es wirklich so geht und habe anschließend noch ein paar kleinere Fragen.

    Zur Funktion, ich habe jeder ebene einen DImmer verschafft, das heißt man kann es teilweise an und ausdimmen lassen. Vom Atmega644 ( nicht wie auf dem Plan 32) werden die Daten zu D-Latchs übergeben und anschließend mit hilfe eines Darlington Arrays zur Säule übermittelt. Die Ebenen sind mit + Verbunden und die Säulen mit - . Der Darlington Transitor Array muss allso auf GND schalten.

    DIe Ebenen bekommen jeweil einen Mosfet.

    Sieht man ja auch alles. Die Zeichnung ist zwar nicht die schönste aber ich denke man erkennt was man erkennen soll :rolleyes:

    Nun zu meiner Frage, ich bin schonmal beim UDN2984A hängen geblieben, meine Frage zu dem ist kann der Pro "Transistor" 500mA oder kann der komplett über alle Ausgänge verteilt 500 mA ?? Ich versteh das datenblatt nicht so ganz ob das jetzt für einen oder für alle Ausgänge bezogen ist. ( datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/U/D/N/2/UDN2984A.shtml ) Oder kennt einer einen besseren diesen Typs. ( obwohl der mir ganz recht wäre weil ich den da hätte)

    Weitergehend würde mich mal interessiern ob man, wenn man dass so wie ich gemacht hat, dass nur die Ebenen eine PWM ansteuerung haben trotzdem 2 Leds unterschiedlicher Ebenen und unterschiedlicher Säulen ausdimmen lassen kann. Hab schon länger drüber nach gedacht und jedes mal zum Schluss gekommen, das ist unmöglich, doch vielleicht gibt es ja einen Trick ;) .

    Weitergehend würde ich mal geren wissen was es mit der Turn off und Turn on time auf sich hat. Ist das die Zeit die der IC braucht um Das erstemal angesteuert zu werden, sprich um "Hochzufahren" und die zeit die er beim ABschalten braucht ?
    Kann das sein, denn ich suche die geschwindigkeit, wie schnell das ding schalten kann, ob es auch die 7,8 khZ meiner PWM schalten kann.
    Das D-Latch sollte ja, was ich gesehen habe, schnell genug sein (max 35 MhZ wenn ich es noch richtig in errinerung habe)



    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=694&type=image[/gallery]



    MfG
    Dateien
    • 5x5x5 cube.pdf

      (24,98 kB, 1.192 mal heruntergeladen, zuletzt: )

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    Die Ansteuerung über die FETs sieht richtig aus. Ich verstehe nur nicht, warum du dir die Mühe machst das ganze mit 12V zu betreiben, da hast du dann an jeder LED die Verluste von mal eben 7V mehr. Außerdem ist die Ansteuerung über die Latches imho vollkommen unnötig und frisst nur Zeit, aber ok ihr werdet euch schon was dabei gedacht haben. Außerdem find ichs etwas komisch, wieso du alle 8 Leitungen an das Latch IC6 und weiter zum UDN führst, wenn du doch eh nur eine Leitung brauhst. Ansonsten sieht das mit den Latches schon ganz ok aus.

    Grüße
    Fightclub

    PS: Zu den UDN-Dingern kann ich dir leider auch nicht weiterhelfen, das wird mir aus dem Datenblatt auch nicht ganz klar.
    Danke erstmal für die Antwort.

    Fightclub schrieb:

    Ich verstehe nur nicht, warum du dir die Mühe machst das ganze mit 12V zu betreiben


    Wenn man alle ebenen und 1 Säule ansteuert, sind die Leds der Säule alle in reih...... *scheiß.....e* da liegt mein denk fehler die sind ja garnicht in reihe geschaltet. Sie sind ja alle parallel geschaltet :thumbdown:

    Hm... ok Ich hatte auch einen Zentralen widerstand für jede Säule eingeplant, doch der ändert sich ja dann auch.

    Kann man das so machen, oder wie macht man das denn am besten mit dem WIderstand, das die Leds doch noch alle relativ gleich hell bleiben?

    Dachte so an 150 Ohm, da eine Led so um die 20mA aushält, und daher sollte dieser wert nicht überschritten werden?? oder? ( mal mit 5V ausgangsspannung gerechnet) 2V an der Led macht 3 V am Widerstand R= U/I ... 150Ohm, doch wenn nun alle Leds an sind würde im besten fall jede Led nur noch 4 mA bekommen .... Hm.... muss ich morgen mal testen ob das ein Großer Licht unterschied ist.

    Macht ja dann keine Sinn 12V zu benutzen, 5 V sind ja viel angebrachter. :thumbsup: :thumbsup:

    Fightclub schrieb:

    Ansteuerung über die Latches imho vollkommen unnötig und frisst nur Zeit


    Joa die I/Os würde doch nicht reichen, wenn ich den ISP anschließe habe ich nur noch 24 Freihe Pins, klar man könnte da auch nen schalter zum ein und abschalten des ISPs machen, doch da lernen wir auch noch was, wenn wir mit den D-FFs arbeiten. Lernen hat noch keinem geschadet :P :thumbup:

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    Freaky91 schrieb:

    Wenn man alle ebenen und 1 Säule ansteuert, sind die Leds der Säule alle in reih...... *scheiß.....e* da liegt mein denk fehler die sind ja garnicht in reihe geschaltet. Sie sind ja alle parallel geschaltet :thumbdown:

    Hm... ok Ich hatte auch einen Zentralen widerstand für jede Säule eingeplant, doch der ändert sich ja dann auch.
    Ja richtig. Du multiplext ja bei dieser Steuerung über die Ebenen. Also ist immer nur eine Ebene an und da schaltest du über die Säulen die LEDs an, die du in der Ebene anhaben möchtest. D.h. in jeder Ebene ist immer nur entweder eine oder keine LED an. Daher kannst du auch an den Säulen einen zentralen Widerstand anbringen

    Freaky91 schrieb:

    Kann man das so machen, oder wie macht man das denn am besten mit dem WIderstand, das die Leds doch noch alle relativ gleich hell bleiben?
    Da wie oben geschrieben immer nur eine an ist, hast du auch keine Probleme mit der Helligkeit

    Freaky91 schrieb:

    Macht ja dann keine Sinn 12V zu benutzen, 5 V sind ja viel angebrachter. :thumbsup: :thumbsup:
    Dito, dann brauchst du auch vor dem AVR nix mehr zu wandeln. Einfach ein 5V-Nt nehmen

    Freaky91 schrieb:

    Joa die I/Os würde doch nicht reichen, wenn ich den ISP anschließe habe ich nur noch 24 Freihe Pins, klar man könnte da auch nen schalter zum einund abschalten machen, doch da lernen wir auch noch was, wenn wir mit den D-FFs arbeiten. Lernen hat noch keinem geschadet :P
    Ja ok, du könntest das ganze halt so belegen, dass du den Cube über nen Stecker dranmachst, dann müsstest du den Cube beim programmieren halt immer abmachen, ist mir später dann auch aufgefallen.
    hi, so jetzt möchte ich gerne auch mal ein paar bilder zu unserem 5x5x5 matrix projekt posten:

    das ist unsere schablone (20cm x 20cm, je 5cm abstand):
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=695&type=thumb[/gallery]

    und das sind die 5 ebenen, die ich heute in stundenlanger arbeit zusammengelötet habe (ca. 4-5 stunden arbeit):
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=698&type=thumb[/gallery]
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=697&type=thumb[/gallery]
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=696&type=thumb[/gallery]

    morgen werde ich die ebenen aufeinandersetzen und dann heißt es erstmal warten,
    bis die bauteile geliefert werden...


    @ Fightclub
    danke für die schnelle antwort!


    LG
    So hab jetzt oben mal den neuen schaltplan angehängt, Ich brauche den ULN2803A und nicht den UDN 2984A, weitergehend wurden die D-Latchs getauscht, da die neuen 74HCT573 besser von der Pin belegung sind. Weitergehend habe ich heute die neunen WIderstände für die Leds, per Säule ausgerechnet. Das wären dann 120 Ohm. Da mein Arbeitskollege kein SMD löten wollte, und auch auf keinen fall 125 Stück davon, haben wir uns halt für diese Methode entschieden. Licht technich fällt es schon ein wenig auf, doch nur wenn man genau hinguckt und das bild steckt.

    Dito, dann brauchst du auch vor dem AVR nix mehr zu wandeln. Einfach ein 5V-Nt nehmen


    Wurde gemacht.

    Ja ok, du könntest das ganze halt so belegen, dass du den Cube über nen Stecker dranmachst, dann müsstest du den Cube beim programmieren halt immer abmachen, ist mir später dann auch aufgefallen.


    Ach was, wie gesagt wennman immer nur das simple ansteuern von ausgängen macht lernt man ja nie was ;) ne um den lern effekt mal zu erzielen finde ich es ganz gut das mal über die D-Latchs zu machen. Falls, was ich nicht glaube die dinger nicht gehen, oder aus unerfindlichen gründen, könnte ich ja immer direkt mit dem atmega ansteuern, doch das wir klappen :thumbup: .

    Ich hoffe, dass ich diese woche noch alles zusammen habe und mit der Steuerung anfangen kann.

    Kann das so funktionieren, wie ich mir das gedacht habe?? Theoretisch, so weit ich denken kann :huh: sollte es gehen, doch mit Zeiten und µC auslastung/ überlastung hab ich leider noch keine ahnung. Doch von den Schaltzeiten, sollte es doch passsen?

    Wie viel Strom darf ich max durch eine 0,2mm² Leitung schicken?? hat einer da so ne Tabelle für verschiedene QUerschnitte ( ich weis das kommt auf viele Faktoren an, doch es muss doch eine ungefähre tabelle geben.)
    Ich würde gerne so um die 2A durch schicken. Funktioniert das??


    MfG

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    Freaky91 schrieb:

    Kann das so funktionieren, wie ich mir das gedacht habe?? Theoretisch, so weit ich denken kann :huh: sollte es gehen, doch mit Zeiten und µC auslastung/ überlastung hab ich leider noch keine ahnung. Doch von den Schaltzeiten, sollte es doch passsen?
    Also wenn du es ungefähr so angehst wie beim 3er Cube sollte das von den Zeiten kein Problem geben, da der AVR ja quasi die Daten nur aus dem Speicher liest und sofort auf die Ports kloppt. Das einzige ist halt, dass er dann die Daten seriell an die Latches schickt anstatt alle parallel über die Ports auszugeben. Interessant wird dann noch die Zeit, die das Latch braucht, nachdem das Signal an LE anliegt. Guck ich vllt gleich nochmal nach. Wieviel Zeit dann noch die Dinger dahinter (sind das die Darlington-Arrays? Wofür braucht ihr die eigentlich? Kann das Latch keine 20mA pro Ausgang schalten?) müsste man dann auch noch nachschauen, wobei ich glaube, dass das eher nebensächlich ist, weils nichts mit der controllerzeit zu tun hat.

    Freaky91 schrieb:

    Wie viel Strom darf ich max durch eine 0,2mm² Leitung schicken?? hat einer da so ne Tabelle für verschiedene QUerschnitte ( ich weis das kommt auf viele Faktoren an, doch es muss doch eine ungefähre tabelle geben.)
    Ich würde gerne so um die 2A durch schicken. Funktioniert das??
    Ich denke was du suchst ist das hier:

    Quellcode

    1. http://www.helukabel.de/pdf/german/technik/X%20028%20%20Strombelastbarkeit%20(allgemein).pdf

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    Fightclub schrieb:

    sind das die Darlington-Arrays? Wofür braucht ihr die eigentlich? Kann das Latch keine 20mA pro Ausgang schalten?) müsste man dann auch noch nachschauen, wobei ich glaube, dass das eher nebensächlich ist, weils nichts mit der controllerzeit zu tun hat.

    Das ist richtig das sind Darlington Arrays.. Diese Arrays schalten, wenn ein eingangssingal anliegt das Ausgangssignal auf GND, da ich die ebenen mit 5 V betreige muss ich die Säulen ja auf GND legen, und da 25 Transistoren zu viel Platz wegnehmen und einfach viel zu überdiemensioniert sind, hab ich mich für dich Arrays entschieden. Joa die Latches, auch wenn sie die 20 / 25 mA schalten könnten, die SÄulen müssen ja wie beschrieben auf GND gelegt werden. Das heißt ohne einen Transistor oder sonstige elektronische Schalter kommt man da nicht aus.

    Ehm... der LInk den du da angegeben hast funktioniert nicht.

    MfG

    Freaky91 schrieb:

    Ehm... der LInk den du da angegeben hast funktioniert nicht.
    Weil, da noch ein Teil war, den er nicht mitgenommen hat. Habs in ein Code-Tag geschrieben, musst du dann kopieren.

    Freaky91 schrieb:

    Joa die Latches, auch wenn sie die 20 / 25 mA schalten könnten, die SÄulen müssen ja wie beschrieben auf GND gelegt werden. Das heißt ohne einen Transistor oder sonstige elektronische Schalter kommt man da nicht aus.
    Stimmt, da hatte ich nicht dran gedacht, ich bau den Cube halt wenn anders rum auf, daher die Verwirrung.

    Freaky91 schrieb:

    Darlington Arrays ... schalten, ... das Ausgangssignal auf GND
    Das nicht ganz korrekt.
    Bei Darlington-Ausgangsstufen ist die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung gegenüber einer "einfachen" Transistorschaltstufe um eine Emitter-Basis-Spannung höher.
    Die dafür geltenden Werte sind in der Tabelle ELECTRICAL CHARACTERISTICS nachzulesen und bewegen sich je nach Ausgangsstrom im Bereich zwischen 0,9 und 1,3 Volt.
    Bei einer 5-Volt-Anwendung kann das schon eine Rolle spielen.
    Abgesehen davon haben doch die 74HCT573 Tri-State-Ausgänge, d.h. Du kannst damit die Säulen ebenso auf GND legen, dazu muss die sw halt hier nur ne "0" ausgeben... also wenn das mit den 20-25 mA pro Pin (sinken) beim 74HCT573 stimmt, dann ist der ULN2803 *eigentlich* überflüssig...

    Hier noch ein kleiner Fehler im Plan: an GND bei den ULN2803 ist "+5V" angeschlossen - und das Schaltzeichen vom Fet ist das für einen N-Kanal, da muss natürlich ein P-Kanal hin... nur damit da keine Verwirrung entsteht.... ;)
    It's only light - but we like it!

    Da es sich in letzter Zeit häuft: Ich beantworte keine PNs mit Fragen, die sich auch im Forum beantworten lassen!
    Insbesondere solche von Mitgliedern mit 0 Beiträgen, die dann meist auch noch Sachen fragen, die bereits im entsprechenden Thread beantwortet wurden.
    Ich bin keine private Bastler-Hotline, technische Tipps etc. sollen möglichst vielen Lesern im Forum helfen!

    Pesi schrieb:

    Abgesehen davon haben doch die 74HCT573 Tri-State-Ausgänge, d.h. Du kannst damit die Säulen ebenso auf GND legen, dazu muss die sw halt hier nur ne "0" ausgeben... also wenn das mit den 20-25 mA pro Pin (sinken) beim 74HCT573 stimmt, dann ist der ULN2803 *eigentlich* überflüssig...


    Stimmt. Es würde auch von den Werten her passen. Io = 35mA (output source sink per output pin).

    Pesi schrieb:

    Hier noch ein kleiner Fehler im Plan: an GND bei den ULN2803 ist "+5V" angeschlossen - und das Schaltzeichen vom Fet ist das für einen N-Kanal, da muss natürlich ein P-Kanal hin... nur damit da keine Verwirrung entsteht.... ;)

    Der Fehler mit GND und 5V wurden behoben :D kleine unachtsamkeit. Das mit den N-Kanal Typen, das habe ich jedoch wirklich übersehen. Hm.... jetzt ist die bestllung schon raus. Naja kann ich das nicht so machen , das ich die Säulen an Source und die 5V an Drain hänge, denn die SÄulen führen ja keine SPannung und daher wird ja dann der Gate anschluss um 5V positiver als der Source und das ding sollte schalten. Oder hab ich das falsch verstanden?


    Lötmeister schrieb:

    Die dafür geltenden Werte sind in der Tabelle ELECTRICAL CHARACTERISTICS nachzulesen und bewegen sich je nach Ausgangsstrom im Bereich zwischen 0,9 und 1,3 Volt.
    Bei einer 5-Volt-Anwendung kann das schon eine Rolle spielen.


    Stimmt.

    Freaky91 schrieb:

    Naja kann ich das nicht so machen , das ich die Säulen an Source und die 5V an Drain hänge, denn die SÄulen führen ja keine SPannung und daher wird ja dann der Gate anschluss um 5V positiver als der Source und das ding sollte schalten. Oder hab ich das falsch verstanden?
    Wie du im Schaltplan siehst ist Bulk intern verschaltet, was das umdrehen so nicht möglich macht.
    Wenn ich das richtig verstehe, will er ja auch nicht den Fet "umdrehen", sondern anders beschalten, also so wie ein Emitterfolger, wenn's ein Bipolarer Transistor wäre....

    Die Überlegung ist an sich schon richtig - *theoretisch* haben die LEDs aber unendlich hohen Widerstand, solange kein Strom durchfliesst. Abhilfe würde hier ein zusätzlicher Widerstand (z.B. 100 kOhm) von der Ebene nach GND schaffen.

    Mir ist dann nur noch nicht so ganz klar, *wenn* der Fet dann offen ist, dann fliesst der Strom ja durch die LEDs + Vorwiderstand, *dann* hast Du ja am Source auch 5 Volt (eben das, was über den LEDs+Vorwiderstand abfällt), und dann sperrt der Fet ja wieder, weil's das selbe Potential ist wie am Gate... ?(

    Also wie gesagt, da kenne ich mich zuwenig aus, ob man die Schaltung eines Emitterfolgers so ohne weiteres 1:1 auf nen Fet übertragen kann....
    It's only light - but we like it!

    Da es sich in letzter Zeit häuft: Ich beantworte keine PNs mit Fragen, die sich auch im Forum beantworten lassen!
    Insbesondere solche von Mitgliedern mit 0 Beiträgen, die dann meist auch noch Sachen fragen, die bereits im entsprechenden Thread beantwortet wurden.
    Ich bin keine private Bastler-Hotline, technische Tipps etc. sollen möglichst vielen Lesern im Forum helfen!
    Ok.... Ich verstehe, das wird nicht so einfach gehen. Hm..... Transistroen hätten wir hier noch genug, wenn es garnicht geht würde ich es halt wieder bipolar aufbauen :| . Aber ich denke ehr das ich dann einen P-Kanal Mosfet kaufe und halt mit 0 Signal ansteuere. Ist doch so richtig, das ich dann 0 signal brauche ^^, denn brauche ja negativere Spannung am Gate wie am Source/Bulk.

    PS: Die 2 Würfelchen sind heute fertig geloötet worden, wenn ich morgen mehr zeit habe stelle ich noch 1-2 bildchen hier rein.

    MfG

    EDIT: Hier die 2 Bildchen
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=709&type=image[/gallery]
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=710&type=image[/gallery]

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    Auch von mir noch ein paar Bilder zum aktuellen Stand der Dinge.

    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=713&type=thumb[/gallery]
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=712&type=thumb[/gallery]
    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.php?page=RGalleryImageWrapper&itemID=711&type=thumb[/gallery]

    Nächste Woche sollten die ICs da sein, damit wir mit der Steuerung weitermachen können!

    LG

    NikWin schrieb:

    Was sind das genau für Leds???
    Wie Fightclub schon sagt... rote diffuse Standart 5mm LEDs
    20mA Betriebstrom

    Klare LEDs mit einem geringen abstrahlwinkel haben bei nem cube meiner meinung nach keinen sinn...
    von oben blenden sie und von der seite sieht man kaum, dass sie an sind... deshalb kann ich diffuse LEDs für cubes nur empfehlen

    LG
    Joa heute ist die lieferung gekommen, top, endlich kann ich dann morgen anfangen die erste test steuerung aufzubauen. Hab heute schon mal bischen getestet mit den Darlington IC und den D-Latchs. FUnktioniert nach kurzen anlauf schwierigkeiten ( Pulldown Widerstand) auch ganz gut.

    Das mit den N-Kanal Mosfet, geht überhaupt nicht.
    Mit NPN, also bipolaren Transistoren funktioniert das allerdings, ich kann mir zwar nicht so ganz erklären warum, doch es geht, er schaltet immer dann wenn ich die 5 V auf die basis gebe. :)
    Werde morgen aber nochmal ne neue bestellung rausgeben, wo wir P-Kanal Mosfets bestellen.

    Noch mal ne Frage an die Profis, hab bis jetzt nur 2 mal mit Mosfets gearbeitet,

    Brauch ja Selbstsperrende P-Kanal Mosfets, dass ich dann an Source 5 V an Drain meine Ebenen und an Gate über nen Lade Widerstand (220 Ohm) auf den Atmega gehen kann.

    Vom Atmega muss ich doch dann ein 0 Signal ausgeben, dass der dann schaltet, hab ich doch richtig im kopf ?

    Wäre nämlich peinlich wenn ich wieder etwas falsches bestellen würde. :thumbup:

    hier ist das Bauteile, das ich bestelllen würde: www2.produktinfo.conrad.com/da…da-01-en-IRF_9_Z_34_N.pdf Ist das OK?? bin ja jetzt voll verunsichert :thumbup:

    Sollte ja bei Ugs = -5V um die 3A liefern können ? Wird der da eigentlich heiß wenn ich ihn jetzt wirklich 3 A schalten lasse?? Ich muss letztendlich nur 600ma Schalten, daher denke ich sollte das laufen, :?:

    MfG

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