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Thema: Viele RGB-LEDs einzeln ansteuern

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Viele RGB-LEDs einzeln ansteuern

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    Da ich nun grade meine ersten Gehversuche mit µCs mache, überlege ich, was ich damit umsetzen könnte.
    Und da ich hier noch ne alte, verranzte Gitarre rumfliegen habe, bei der ich eh einiges machen muss, damit sie wieder funktioniert, überlege ich da ne Menge LEDs reinzuschmeißen.
    Ich würde gerne um die gesamte Gitarre herum RGB-LEDs einbauen, die ich dann mit µCs so steuere, dass ein Lauflicht um die komplette Gitarre läuft, nur der Hals ein Lauflicht hat etc.
    Allerdings weiß ich nicht, ob das irgendwie in der Atmel-Welt realisierbar ist.
    Optimalerweise bekommt allein schon der Hals knapp 50 LEDs ins Griffbrett eingebau. Jeder Bund oben und unten eine RGB-LED.
    Da kommt es schnell zu Engpässen an den Pins des µCs.
    Mit nem Multiplexer kann man das zwar erweitern, aber realistisch gesehn sind das ja Unmengen an LEDs.
    gehen wir von 50 RGB-LEDs am Hals aus, so sind das schon 150 einzelne LEDs (50*rot, 50*grün, 50*blau), die angesteuert werden müssen.
    Und das nur für den Hals. An der Kopfplatte und am Body kämen nochmal etliche LEDs hinzu.

    Ist sowas irgendwie realisierbar?
    Und wenn ja, wie sieht es dann mit der Stromversorgung aus?
    Ein Flash-Modus, in dem alle LEDs gleichzeitig leuchten wäre dann natürlich auch ne schöne Sache.

    Platz würde ich mir in der alten Gitarre ausreichend mit ner Oberfräse schaffen können, da sie wie gesagt ziemlich heruntergekommen ist, würde ich da nicht mal mit der Wimper zucken, bevor ich die Fräse ansetze.
    Aber ist das technisch überhaupt machbar?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Die Problematik "instabiler Hals" umgehe ich damit, dass die Gitarre eh ein neues Griffbrett bekommt. Bevor ich das auf den Hals aufleime, kann ich von unten (evtl. im Bereich des Trussrod) dünne Kabel verlegen, bzw. dort evtl. sogar nen Attiny unterbringen mit ein bisschen Fummelei, um ein paar Kabel zu sparen.
    Um den mechanischen part mach ich mir weniger Sorgen, das bekomm ich schon irgendwie hin.

    Mich interessiert hier viel eher die elektrotechnische Seite.
    Ich hab mal ein bisschen gegoogelt und über den I2C könnte ich scheinbar 127 ATTinys verbinden.
    Wäre die Kommunikation zwischen den Tyins dennd ann noch schnell genug, um ein lauflicht, ggf. inklusive PWM zu realisieren?
    Und beim Flashen aller LEDs (sagen wir 100RGB-LEDs = 300 LEDs = 300*0,025A = 7,5A - hier könnte man sicherlich noch etwas tricksen, wenn man die LEDs so schnell abwechselnd schaltet, dass das Auge das nicht wahrnimmt) ist ne gewaltige Menge Strom erforderlich.
    Akkus und Tinys würden dann vornehmlich in einer ausgefrästen Tasche im Körper der Gitarre Platz finden. Vielleicht ein oder zwei einzelne Tinys im Hals, wenn ich das platztechnisch schaffe...

    Das wirft natürlich auch die Frage auf, wie lang eine I2C-Verbindung sein darf, ohne enorme Ausfälle zu riskieren.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Aber ist das technisch überhaupt machbar?
    Theoretisch ja, realistisch nicht. Man könnte nur etwas an der Gitarre befestigen, aber fresen des Halses wird angeblich zum Brechen führen, wenn die Gitarre aus Holz ist, weil dort Seiten mit grosser Ziehkraft gespannt sind. Ich bin natürlich kein Gittarenspezialist wenn ums Mechanik geht, weil ich nur Schlagzeug gespielt habe. Ich könnte mir es nur vorstellen, das du auf einer Bühne "live" nur mit Rücken zum Publikun spielen könntest. Soweit ich mir noch errinern kann, habe selber für Lichteffekte dünne glänzende Teilringe aus Alu auf allen Fingern verwendet.

    Übrigens, ich selber, würde eine Lösung mit durch GLCD's umschaltbaren Spiegeln bevorzügen, die bewegbare Bühnenbeleuchtung ausnutzten.

    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Mich interessiert hier viel eher die elektrotechnische Seite. Ich hab mal ein bisschen gegoogelt und über den I2C könnte ich scheinbar 127 ATTinys verbinden.
    Wenn dich irgendwas nur interresiert, dann musst du es selber "erforschen".
    Geändert von PICture (13.07.2012 um 17:45 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Naja, wie du weißt, steck ich noch in den Startlöchern dieses Hobbys... und bevor ich mir nun zu viele Gedanken um eine Idee mache, frag ich doch lieber erstmal nach, ob es überhaupt Sinn ergeben würde

    Wie meinst du das mit den Graphischen LCDs mit Spiegeln, die bewegbare Bühnenbeleuchtung ausnutzen?
    Quasi Spiegel unter LCDs, und die LCDs lassen dann jeweils die gewünschte Farbe durch? Das klingt wesentlich umständlicher und wird platztechnisch nicht realisierbar sein.
    Aber an ne LCD-Geschichte hab ich auch schon gedacht. Aber erstmal möchte ich der LED-Geschichte auf den Grund gehen

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Sorry, aber in diesem theoretischem Thread kann ich dir leider nicht weiterhelfen, weil ich ein Praktiker bin.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hi,
    Es gibt Chips die nichts anderes tun als pwm Kanäle zur Verfügung zu stellen.
    Ich habe den tlc5940 in einem Projekt verwendet. Dieser hat 15 pwm Kanäle. Und lässt sich relativ leider ansteuern. Lässt sich auch gut mit Bascom machen es den Einstieg erleichtert.
    Wenn Du ernsthafte Ambitionen hast kann ich dich dabei unterstützen.

    Es gibt Leute die sagen der Chip ist veraltet. Ich bin sehr zufrieden.
    Crypi

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Puh, das is aber n ganz schön teurer Spaß.
    Also wenn ich von nem Projekt mit mehr als 150 LEDs ausgehe, brauche ich über 10 von den Chips. Einer kostet schon 5,50€ + Versand. Gibts da nicht ne günstigere Lösung?

    Die Ambitionen sind da, aber das Projekt wird sich noch einige Wochen in die Länge ziehen, da ich momentan noch auf ne Säge warte, womit ich die Bundschlitze in das Griffbrett sägen kann (aus England bestellt...) und es grade bei so nem aufwändigen Bastelprojekt auch imemr ne Frage der Zeit ist, bis man wieder dazu kommt, weiter zu handwerken. Grade da ich keinen Hobbykeller (in meiner 23m² Studentenwohnung) hab, bin ich da auch immer n bisschen wetterabhängig, da ich sowas draußen machen muss.

    Ich hab eben spontan mal n bisshcen Kabel für die LEDs: http://www.ebay.de/itm/251084381611?...84.m1438.l2649
    und ein paar LEDs selber zum rumspielen gekauft: http://www.ebay.de/itm/370447712921?...84.m1439.l2649

    Aber statt deines PWM-ICs für LEDs wären ATTiny2313 weitaus günstiger, was meinst du?


    //Edit: Okay, die LED PWM-ICs gibts doch günstiger: http://www.ebay.de/itm/10pcs-TI-TLC5...item27c702cf32
    10 Stück für ~15€. Damit wird dieser IC doch wieder interessanter.
    Geändert von Cysign (11.07.2012 um 19:04 Uhr)

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Wenn es nicht gerade RGB LED's sein müssen, sondern es normale LED's auch tun, kannst Du mehrere gleichfarbig LED's in Reihe schalten.
    Das geht so lange, bis die Summe der Schwellenspannungen an deine Betriebsspannung rankommt.

    Mehrere solcher Gruppen könnten dann wieder zusammengefasst werden.

    Sagen wir mal Du machst 3 Gruppen für jede Farbe. Dann müsste dein Controller 9 Ausgänge haben, an denen dann die entsprechenden Leistungstreiber dran hängen.

    Bei 54 LED's pro Farbe a' 3 in Reihe Geschalteten bekommst Du 18 Gruppen. Diese 18 Gruppen werden dann auf die 3 Ausgänge für die Farbe verteilt.
    So bekommst Du 6 Gruppen pro Controller Ausgang.
    Somit hättest Du die Möglichkeit die Länge des Lauflichtes zu beeinflussen. Die maximale Länge wäre dann 10LED's.
    Beispiel:
    R1,G1,B1,R2,G2,B2,R3,G3,B3,R1,G1,B1,R2usw...
    Da ja immer alle LED's einer Gruppe leuchten würde z.B. R1 am Anfang und dann R1 nach B3 leuchten.
    kürzer gehts natürlich auch, weil Du kannst ja auch R1,R2 und R3 gleichzeitig ansteuern.

    Natürlich kann man die Gruppen noch weiter Aufsplitten. 10Gruppen dürften aber dann das Maximum werden. Immerhin braucht man dann schon 30 Controller Ausgänge + Treiber.

    Rein vom Aufwand her muss Ich PICture recht geben. Der Verkabelungsaufwand ist immens und fraglich, ob man so was in ner herkömmlichen Gitarre unterbringt.
    Denn pro Serienschaltung benötigst Du ja auch noch einen Vorwiderstand.

    Auch die Leistung ist nicht zu unterschätzen. 50 Serienschaltungen zu 20mA brauchen rund 1A Strom. Mit Akkus geht da nicht mehr viel.

  9. #9
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    Ja, die Stromversorgung bereitet mir auch schon was Kopfzerbrechen. Vermutlich muss ich ein Netzwerk aus Akkus und ICs basteln.
    Ich möchte schon RGB-LEDs nehmen, auch wenn der Aufwand etwas höher ist, denn so bin ich hinterher flexibler in der Farbwahl.
    Bei ruhigeren Stücken wühre ein langsames Faden der LEDs in wärmeren Farben ziemlich interessant. Wenn dann losgedrescht wird, wär ein Aufflashen in kühleren Farben wiederum interessant.
    Von meiner ursprünglichen Idee, jedem Bund zwei LEDs zu geben bin ich aber inzwischen wieder weg, das wird einfach zu viel, das ist platztechnisch nicht zu schaffen.
    Aber da, wo normalerweise die Inlays sind (also in den Bünden 3,5,7,9,12, 15,17,19,21,24) möchte ich dann schon die LEDs unterbringen.
    Ich überlege grade, wie ich die LEDs nach außen hin gestalte. Einfach n Loch mit der LED drin ist nicht so schön, zieht Schmutz an und blendet die Leute.
    Vielleicht ein Loch unter dem die LED ist und das mit einem sehr dünnen Perlmutt-Inlay gefüllt wird.

    Als Batterien liebäugle ich mit Eneloop 1,2V AA mit je 1900mAh.

    Auf Grund des nötigen Platzes darf ich sicherlich einige Abstriche beim Sustain der Gitarre machen. Aber das ist mir egal, da es ein Spaßprojekt werden soll und die Gitarre im aktuellen Zustand eh eher Schrott ist, solange ich die nicht herrichte

  10. #10
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    Hallo,

    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Aber statt deines PWM-ICs für LEDs wären ATTiny2313 weitaus günstiger, was meinst du?
    Da bekommst du leider Probleme mit dem maximalen Strom. Laut Datenblatt darfst du insgesamt 200mA an den Versorgungsspannungspins "ziehen". Das wüde aber immerhin für 10 Led-Kanäle reichen. Du kannst also pro Tiny 3 RGB-Leds anschließen mit je 3 Farben und die übrigen 20mA als Reserve lassen.

    PWM für 9 oder (10) Kanäle kann man recht einfach programmieren. Und zeitlich ist das auch kein Problem. Kommunikation könntest du z.B. über die serielle Schnittstelle machen. Das ist recht einfach implementierbar und du musst zu jedem Controller nur einen zusätzlichen Draht ziehen.

    Aber hast du dir Gedanken über die Stromversorgung gemacht? Du sprichst hier mal locker von mindestens 200 RGB Leds. Mal 3 Farben und mal 20mA ergibt das 12A. Da müsstest du schon einen mittelgroßen Bleiakku in die Gitarre integrieren, damit die Spannung nicht gleich komplett zusammenbricht, auch wenn nur ein viertel der Leds an ist.

    Viele Grüße
    Andreas

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