Benötigen Sie Hilfe beim Einrichten der 7X6 Piranha LED-Matrix mit Arduino

Ich brauche Hilfe, um meine Teileliste für eine 7X6-Matrix zu erhalten, die Teil einer elektronischen Anzeigetafel für den Außenbereich sein wird. Hier ist meine bisherige Stückliste, aber ich bin ratlos, ob das Arduino stark genug ist, um diese LEDs in einer Matrix mit Strom zu versorgen.

  • 42 X Piranha Super Flux LEDs (~2,1 Durchlassspannung) (~5000 mcd)
  • 4017 Dekadenzähler
  • 7 x 2N3904 Transistoren
  • 74HC595 Schieberegister
  • 7 x 1-KOhm-Widerstände
  • 6 x 150 Ohm Widerstände
  • 4 X Drucktastenschalter (Die Matrix wird von den 4 Drucktasten gesteuert.)

Ich habe die Codierung unten, ich brauche nur Hilfe beim Einrichten des Arduino, um diese Hochleistungs-LEDs mit Strom zu versorgen. Wenn ich etwas in meiner Teileliste vermisse, lassen Sie es mich bitte wissen. Vielen Dank an alle im Voraus! Zur Stromversorgung der LEDs wird eine externe Batterie verwendet.

Diese Matrix wird von einer wiederaufladbaren 12-Volt-Lithiumbatterie gespeist.

Sie sagen, Sie haben den Code unten, aber ich weiß nicht, wie das möglich ist, wenn Sie nicht einmal wissen, wie die Schaltung aufgebaut wird. Hast du einen Schaltplan? Wie sind die LEDs angeordnet? AVR-Mikrocontroller können 40 mA pro Pin liefern/senken, aber jeweils nur 200 mA insgesamt. Meinen Sie mit "stark genug" die tatsächliche Stromversorgung der LEDs oder nur die Fähigkeit, so viele zu steuern?
Ohne einen Schaltplan bereitzustellen, wie Sie das Design verdrahten möchten, ist es nicht möglich, etwas anderes als allgemeine Ratschläge zu geben. Bitte fügen Sie einen Schaltplan hinzu.
Ich bin fast fertig mit dem Schaltplan, nehme aber Anindos Vorschläge und ersetze meine Schieberegister. Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe.
Wenn die Piranhas weiß sind und Sie sie noch nicht gekauft haben, schauen Sie sich den Nichia "Raijin" NSPWR70CSS-K1 an. Es stampft das Pirhana in den Staub und frisst es dann zum Frühstück wrt Lichtausbeute. 160 l/W+ bei niedrigem mA. Etwa 125 bei vollem Strom. Typische Werte. Schauen Sie sich auch den neueren Nichia NSDW510GS-K1 mit etwa 40 Grad Kegelwinkel und ... 570GS mit einem breiten Kegelwinkel von 140 Grad an. Beide sind mit bis zu 80 mA in einem 5-mm-Gehäuse (2 Chips parallel im Inneren) bemessen und außergewöhnlich effizient. Sehr schöne Teile. | Erklärung: Meine einzige Beziehung zu Nichia ist die als Kunde.
Die LEDs sind Super Flux Red.
Sie können in der Lage sein, rote Raijins zu bekommen - ich habe es nie überprüft. Sehr schöne LEDs.

Antworten (1)

Zunächst einmal können weder die GPIO-Pins eines Arduino (wie Kurt E. Clothier betont hat ) noch die Spannungsregler an Bord eines Standard-Arduino-Boards die Strommenge liefern, die zum gleichzeitigen Betrieb von 42 LEDs erforderlich ist:

42 x 20 = 840 mAliegt weit über der typischen 500-mA-Polyfuse auf der vUSB-Stromschiene des Arduino. Sie würden eigentlich nicht auf die eigenen Strombeschränkungen des Mikrocontrollers stoßen , da die LEDs höchstwahrscheinlich nicht direkt von den GPIO-Pins, sondern von den in der Frage erwähnten Schieberegistern angesteuert werden.

Während der Regler auf der Platine bei einigen Arduino-Klonplatinen für 1 Ampere oder mehr ausgelegt sein kann (der Ruggeduino kommt mir in den Sinn), führt das Ziehen von so viel Strom dazu, dass der Regler überhitzt und entweder aufgrund des Wärmeschutzes abschaltet oder beschädigt wird .

Andererseits scheint es angesichts der Materialliste in der Frage eine sichere Annahme zu sein, dass nicht mehr als eine Reihe von 7 LEDs zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Multiplex-Matrix-Anordnung aufleuchten soll. 7 x 20 = 140 mAliegt gut innerhalb der Fähigkeiten des Reglers des typischen Arduino-Boards.

Erwägen Sie, die 74HC595-Schieberegister durch die TPIC6A595-Schieberegister von Texas Instruments zu ersetzen , die 350 mA pro Ausgangspin unterstützen und somit die Notwendigkeit für die Treibertransistoren eliminieren. Es gibt auch andere Schieberegister mit etwas niedrigeren Spezifikationen und niedrigeren Kosten, mit hoher Nennstromstärke und niedrigem Ausgangswiderstand, einschließlich des TPIC6C595 (100 mA pro Kanal), wenn der Preis eine Rolle spielt.

Der Grund für diesen Vorschlag liegt nicht nur in der Kosteneinsparung bei den (preisgünstigen) Treibertransistoren, sondern auch in der Reduzierung der Designkomplexität und der Eliminierung möglicher Fehler bei der Verdrahtung so vieler zusätzlicher Komponenten.

Wäre es besser, eine separate Stromquelle einzurichten? Ich hatte vor, dies mit einer 12-Volt-Lithiumbatterie zu betreiben.
@MarcusGollahon Ja, es wäre eine gute Idee, die LEDs von einer separaten Batterie oder Stromquelle zu betreiben, da das Ein- und Ausschalten der LEDs Spannungswelligkeiten in die Stromschiene einführt. Stellen Sie nur sicher, dass die Masseleitungen beider Stromquellen miteinander verbunden sind.
Die Arduino-Website besagt, dass das Arduino 12 Volt vom Akkupack annehmen kann. 7-12 Volt empfohlen. Also kann meine 12-Volt-Batterie beide gleichzeitig versorgen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Masseleitungen beide verbunden sind.
@MarcusGollahon Ja, das würde funktionieren - vorausgesetzt, die Batterie erleidet keine Spannungseinbrüche unter ungerade 6 Volt, wenn eine Reihe von LEDs aufleuchten. Es lohnt sich, dies zu überprüfen, bevor Sie sich festlegen, nur um sicherzugehen.
Ich denke, dass ich mit diesen Hochleistungs-LEDs besser eine 7-Segment-Anzeige bauen könnte als eine Matrix. Wenn ich die TPIC6A595-Schieberegister verwende, könnte ich möglicherweise 5-6 LEDs pro Pin am Register oder nur eine LED pro Pin mit Strom versorgen?
@MarcusGollahon Ich hatte ohne Probleme 12 LEDs pro Pin parallel an einem TPIC6A595. Das wird übrigens eine ganz andere Frage.
Vielen Dank für Ihre Hilfe dabei. Ich möchte die Teile demnächst bestellen. Ich muss wissen, ob diese LED-Matrix mit Piranha-LEDs mit einer Durchlassspannung von 2,1 V und einem Strom von 20 mA überhaupt mit nur einer 12-Volt-Batterie machbar ist. Ich mache mir Sorgen, dass Strom und Spannung gleichmäßig über die Matrix verteilt werden.
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