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Thema: PIC hinter Ladungspumpe soll 7-Segment-Anz. ansteuern

  1. #1
    Revolver
    Gast

    PIC hinter Ladungspumpe soll 7-Segment-Anz. ansteuern

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    Hallo,

    Im Titel steht quasi schon mein Problem.
    Aber zuerst ein paar Infos zu meinen Plänen.
    Ich wollte einen kleinen Batteriebetriebenen (2*AAA NiCd Akku) "Würfel" basteln, der auf Knopfdruck einen sechs-seitigen,20-seitigen etc. Würfelwert ausspuckt. Das Programm hab ich schon fertig und läuft im Simulator schon ganz gut. Nun gehts aber an die Hardware und da fangen die Probleme an.

    Um die ca. 2.6 V der Akkus in die Betriebsspannungsbereiche des PIC zu bringen, wollte ich den Spannungskonverter ICL7660 benutzen. Die Spannung wär dann kein Problem, ein größeres Problem wäre aber der Strom. Der 7660 bricht unter Last sehr stark mit der Spannung ein, so dass man nur knapp 20 mA Strom ziehen darf.

    Ich hab mir jetzt folgende Auswege mal ausgedacht...

    1.) Den Pic über Widerstände an die Anzeige anschließen, und die gemeinsame Kathode an Batteriemasse schließen. Meine Theorie ist, das dort dann nur 2.6 V anliegen müssten, oder lieg ich da falsch? Die Einzelnen Segmente ziehen nur 10 mA, welche ja an der Ladungspumpe "vorbei"fliessen würden.

    2.) Den PIC (der auf ca. 5.2 V läuft) über ein Transistor-Array (welches 2.6V zu schalten hat) die Anzeige ansteuern lassen.
    Geht das überhaupt? Gibt es da geeignte ICs für? Ich hab bisher nur welche gefunden, deren Input nur unwesentlich höher als deren Versorgungsspannung sein.

    3.) Eine stärkere Ladungspumpe benutzen. Das will ich eigentlich nicht, da mir z.B. die MAX-Spannungspumpen zu teuer sind.

    Grundgedanke der ganzen Sache ist, das Ding muss klein sein, (ca. 5 * 7 * 3 cm) und so billig wie möglich.

    Ich muss zugeben, dass ich von Elektronik nicht so die Ahnung habe, und bin für jede Hilfe (und auch andere Lösungs-Hinweise) sehr dankbar.

    Grüße, Revolver

  2. #2
    Mir fällt grad auf, dass ich das hier wohl im falschen Unterforum gepostet habe. Ich bitte hiermit um Entschuldigung, und möchte den Forums-Moderator bitten diesen Thread doch eher ins Elektronik-Unterforum zu verschieben.

    Peinlich, Peinlich...

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Kann der PIC nicht direkt die LEDs treiben? Die meisten Bastel-µC schaffen 20mA pro Port zu versenken, da sollten 10mA kein Problem sein. Dann bräuchtest du aber geneinsame Anode.

    Es gibt auch low-current Displays, die sich mit 2mA oder 4mA (grün) begnügen.

    Ledungspunpen habein keinen sooo kleinen Ausgangswiderstand, daß die Spannung in die Knie geht ist zu erwarten.
    Evtl einen stromsparenderen µC verwenden oder langsamer takten, das hilft vielleicht schon. Hohe Performance brauchst du ja nicht.
    Disclaimer: none. Sue me.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Revolver!
    Es gibt auch mehrstellige 7-Segment LCD Displays die kein Strom brauchen.
    Mfg

  5. #5
    Vielen Dank schon mal für die schnellen Antworten.

    @PICture
    LCD-Displays wären in der Tat eine Alternative. Allerdings hatte ich schon geplant eine LED-Anzeige zu benutzen, da man die Anzeige im Dunkeln bzw. Halbdunkeln schneller ablesen kann. Und außerdem find ich LED-Anzeigen "stylischer"

    @SprinterSB
    Das mit den 20mA Sink Current hab ich auch schon im Datenblatt des PIC gelesen. Man würde ja im Maximalfall 7*10 mA (für eine 8 im Display) durch den PIC gegen Masse versenken, was im Normalfall total im grünen Bereich ist. Aber da ich die Ladungspumpe so verstanden habe, das sie ein Potential von z.B. 2.5V zu 0V auf 2.5V zu -2.5V ändert, um so die 5V für einen PIC bereitzustellen, würden die 70 mA ja gegen -2,5V "versenkt", oder hab ich da ein Denkfehler? Ich dachte die Ladungspumpe könnte gar nicht soviel Strom aufnehmen/liefern.


    Ich hab mal probiert ein Schema der Spannungsversorgung und des PICs zu erstellen. Ich hab nicht alle LEDs und Taster eingezeichnet um das Schema nicht unnötig zu überfrachten. Aber so im Prinzip hatte ich mir meinen ersten Ausweg (s.o.) vorgestellt. Würde diese Schaltung überhaupt funktionieren, oder ist sie fehlerhaft?

    Bitte nicht Hauen. Es ist mein erstes Schema.

    P.S.: Ich hab nochmal in das Datenblatt geschaut, und für den ICL7660 im DIP Gehäuse den Wert "Continous Power Dissipation" von 727mW entdeckt. Kann ich bei 5V nun doch knapp 140 mA verbraten, oder wie kann ich den Wert verstehen?

    Grüße, Revolver

  6. #6
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    Moin!

    Mit PIC kenne ich mich nicht aus. Durch kurze Begegnungen mit den PIC, erkenne ich nur Schweine in Ihnen. Doch ich habe da eine kleine Idee.

    Die sieben LED (oder wieviel es sein sollen) müssen ja nicht alle zur gleichen Zeit leuchten. Ich meine: Mache Dir die Trägheit des menschlichen Auges zu nutzen.

    Quasi so: LED1 soll leuchten. Also bringst Du LED1 für nur einige ms zum Leuchten; alle anderen sind in der Zeit aus. Danach LED2 an für einige ms (z.B., wenn LED2 denn nach Deinem Algorythmus leuchten soll) usw usw.

    Wenn Du es schnell genug machst, sieht es keiner und es leuchtet immer nur eine LED zur Zeit und nur eine LED ist Last. (Voller Durchlauf größer 25Hz)

    Den LED-Durchlaßstrom mußt/kannst Du allerdings etwas erhöhen, denn je nach dem wie lange die LED aus ist, wirkt die LED nun dunkler. Wenn man es nicht überteibt hält das die LED aus. (Vorwiderstand erniedrigen.)



    Gruß
    jupp00000

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Bei deiner Schaltung mit common-K muss der PIC den Strom für die LEDs liefern, nicht versenken! Hängt davon ab, ob die PIC-Ports symmetrisch sind.

    Zum Stromsparen ist Zeitmultiplex der Display-Segmente auf jeden Fall empfehlenswert, wie jupp00000 schon gesagt hat.

    In den ICL7660 hab ich nicht reingeschaut, aber offene Eingänge sollten beschaltet werden, um ein Floaten zu vermeiden.

    An der Güte der Charge-Pump kannst du evtl etwas verbessern, wenn du bessere Kondensatoren nimmst.
    Disclaimer: none. Sue me.

  8. #8
    Ich hab obige Schaltung extra auf Common-Kathode ausgerichtet, um den Strom quasi an dem ICL7660 vorbeizulotsen. Obs notwendig und/oder möglich ist, weiss ich leider nicht.
    Ich denke ich werde es wohl einfach drauf ankommen lassen, und obige Schaltung ausprobieren.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Revolver!
    Ich versuche jetzt zwei Fliegen mit Einer Klappe todschlagen:
    1. Deine Schaltung fide ich O.K. Der PIC, laut Datenblatt, sollte schon bei 2V normal arbeiten, muß nur Brown-Out Reset in der Configuration ausgeschaltet werden (_BODEN_OFF). Das kannst Du ausprobieren. Wenn
    funktioniert brauchst Du keine Pumpe mehr.
    2. Ich brauche einen Schaltplaneditor so wie Deiner, weiß aber nicht, woher sowas zu beschaffen ist. Bitte um Hilfe.
    MfG

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Zitat Zitat von PICture
    2. Ich brauche einen Schaltplaneditor so wie Deiner, weiß aber nicht, woher sowas zu beschaffen ist.
    Hast du schon mal Eagle angeschaut? Schaltplaneditor, erweiterbare Bibliothek, Layouter, ERC, DRC, ...

    Freeware-Version beschränkt auf 1 Schaltplanseite und 1/2 Euro-Platine
    http://www.cadsoft.de

    Dann wären da noch Protel, Target, OrCAD, Sprint Layout, p-cad, Proteus, ...
    Disclaimer: none. Sue me.

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