Flip-Flop

[Besserwessi]

Für die Programmierung ist das Schieberegister einfacher. Als etwa gleichwertige (bei langen Leitungen sogar eher besser, aber wohl schwächere Ausgänge) Alternative gibt es noch 74HC4094.
Es gibt die ICs in 2 Verschiedenen Gehäusen (SMD oder DIP) da muss man halt wissen was man haben will. Dann gibt es noch die verschiedenen Ausführungen hinsichtlich Geschwindigkeit und Stromverbrauch, da kommen eingentlich nur HC oder HCT in Frage, das sollten aber ohnhine die gängigsten und günstigsten sein. 74AC... oder 74VHC... sind unnötig schnell und damit eher störempfindlicher dafür haben die ggf. minimal stärkere Ausgänge. Die alten TTL Familien wie LS, S, F brauchen einfach zu viel Strom - ob es da den 595 überhaupt gibt weiss ich nicht.

Das Hardware SPI Interface hat den Vorteil, das das Programm da schneller die Daten rüber schicken kann. an einem beliebigen Pin per Software dauert das etwa 3-10 mal länger (je nach Sprache).

Den extra Multiplexer zu den Schieberegistern braucht man eigentlich nicht. Also mehr die Schaltung vom unteren Plan. Dabei kann man R2 und R3 in der Regel auch weglassen, eher schon Widerstände in die Leitungen zu den Schieberegistern (s.u.). Die LEDs kommen dann an die Ausgänge, je 4 mal mit Widerstand nach GND und 4 mal mit Widerstand nach VCC. Damit verteilt sich der Strom auf die VCC und GND Pins und man kann fast 20 mA je Pin nutzen. Die eine Hälfte der LEDs leuchten dann aber bei einer 1 die andere Hälfte bei einer 0.

Wie die Stromversorgung beim Arduino aussieht, kann ich nicht sagen. Für 20 LEDs sind das aber auch nur rund 400 mA, bei 20 mA je LED. Man kann eine eigene Stromversorgung nehmen. Dann sollten aber zwischen µC und die Schieberegister ein paar Widerstände (z.B. 330 Ohm) für den Fall das die Versorgung der Schieberegister nicht aktiv ist wenn der µC läuft.

[Richard]

Wie die Stromversorgung beim Arduino aussieht, kann ich nicht sagen. Für 20 LEDs sind das aber auch nur rund 400 mA, bei 20 mA je LED. Man kann eine eigene Stromversorgung nehmen. Dann sollten aber zwischen µC und die Schieberegister ein paar Widerstände (z.B. 330 Ohm) für den Fall das die Versorgung der Schieberegister nicht aktiv ist wenn der µC läuft.

Was mich hier schon immer etwas verwundert, das üblicher Weise immer noch 20 mA Typen eingesetzt werden? Zugegeben die 2 mA Typen sind teurer aber der geringe Strom Verbrauch zahlt sich doch schnell aus. Es ist doch ein Unterschied ob man eine oder 10 LED's pro Pin Treiben kann. Zugegeben, ich musste im Beruf keine LED's selber bezahlen und habe daher schon seit zig Jahren nur 2 mA Typen eingesetzt. Die dafür nötigen Treiber danken es durch lange Haltbarkeit und geringem Strom Verbrauch.

Gruß Richard

[Das Quadrom]

@Besserwessi
Vielen Dank für deine Wissensvermittlung!
Ich habe mich entschieden zunächst ohne das Hardware SPI Interface zu arbeiten, weil die Zeit langsam drängt und für mich die Einarbeitung in dieses Neuland eine zu große Hürde ist.

Ich möchte mir mal einen Schaltplan malen. Wie schließe ich die IC's überhaupt an meinen Arduino-µC ohne SPI? Pin 10 an den 5-Volt-Ausgang und Pin 13 an den Ground? Was ist mit den restlichen Pins 11 - 16? Was sind "SS, MOSI, MISO, SCK" links im oberen Bild für Anschlüsse? Die sehe ich auf meinem Arduino nicht; sind das SPI-Anschlüsse?
Ohje, auf dem folgenden Bild sind auch noch die Pins ganz anders verteilt z.B. 8 GND und 16 VCC:
Bild hier  

Vielen Dank für deine Geduld bisher! Hoffentlich überreize ich sie nicht!

Den extra Multiplexer zu den Schieberegistern braucht man eigentlich nicht. Also mehr die Schaltung vom unteren Plan. Dabei kann man R2 und R3 in der Regel auch weglassen, eher schon Widerstände in die Leitungen zu den Schieberegistern (s.u.).

Man kann eine eigene Stromversorgung nehmen. Dann sollten aber zwischen µC und die Schieberegister ein paar Widerstände (z.B. 330 Ohm) für den Fall das die Versorgung der Schieberegister nicht aktiv ist wenn der µC läuft.

Bei 1000 LEDs und nur 54 Ausgängen werde ich eine Menge IC's in ca 50 Reihen nutzen. Kann ich einfach Pin 14 (SER) an Pin 9 (QH*) des nächsten IC's ohne Widerstand löten? Und vor diese Reihe kommt dann ein 330-Ohm-Widerstand?

Die LEDs kommen dann an die Ausgänge, je 4 mal mit Widerstand nach GND und 4 mal mit Widerstand nach VCC. Damit verteilt sich der Strom auf die VCC und GND Pins und man kann fast 20 mA je Pin nutzen.

Du meinst den GND und VCC (5 Volt) vom µC, oder? In meinem Fall wäre das der Minus- und Pluspol einer externen Quelle, oder irre ich mich?

Wie die Stromversorgung beim Arduino aussieht, kann ich nicht sagen. Für 20 LEDs sind das aber auch nur rund 400 mA, bei 20 mA je LED.

Ich möchte aus optischen Gründen gerne mit 32 LEDs beginnen. Dabei überschreite ich schon die 500 mA Grenze des USB-Ports. Deshalb werde ich mir einen Akku kaufen. Später möchte ich die LEDs in 32er-Blöcken auf eine Anzahl von 1024 ergänzen.

Was mich hier schon immer etwas verwundert, das üblicher Weise immer noch 20 mA Typen eingesetzt werden? Zugegeben die 2 mA Typen sind teurer aber der geringe Strom Verbrauch zahlt sich doch schnell aus.

Wie sind denn deine Erfahrungen mit den 2mA-LEDs: sind sie genauso hell wie die 20mA-LEDs?

[Richard]

Inwiefern bringt mir das "SPI Interface" einen Vorteil? Es geht doch auch ohne, oder?

Weil Du Dich dann nicht um die Hartware/Software Ansteuerung der schnitt stelle kümmern musst. Du sagst der nur was übertragen werden soll. Einn Du das selber Programmieren willst und eine hablwegs flüssige Anzeige haben willst, wirst Du die Datenausgabe in Assembler machen müssen. Was in diesem Fall (wenn man es kann) aber relativ einfach ist. Bei schiebe Registern muss man allerdings immer alle (hier 1000) Stellen neu durch schieben, auch wenn nur LED 955 ihren Zustand ändern soll......Bei z.B. I²C Port expander können die LED's einzeln angesprochen/geändert werden, es mussen also nur die Änderungen gesendet werden.

Gruß Richard