16 individuell gedimmte Abschnitte

  • Hallo zusammen,


    ich hoffe, ich bin mit meinem Anliegen im richtigen Unterforum!


    Ich bin auf diesem Gebiet völliger Anfänger :conf: habe recht intensiv im Netz gestöbert und bin dabei auf dieses Forum gestoßen. Daher meine Frage an euch, ob mein Projekt (Beschreibung unten) mit beiliegendem Schaltbild funktionieren würde, ob euch Fehler auffallen oder ihr Verbesserungsvorschläge habt?


    Ich plane ein LED-Projekt, bei welchem ein RasPi einen insgesamt 12 Meter langen LED-Streifen (WS2801, in Summe 384 LEDs) steuern soll. Im Grunde sind es 16 Abschnitte von jeweils 75 cm Länge, die jeweils für sich gedimmt werden sollen. Ich denke, ich benötige auf jeden Fall eine Pegelanpassung, da der Raspi und das Netzteil circa 2 Meter vom Beginn der LED-Streifen entfernt angeordnet werden sollen.


    Den 12 Meter-Streifen will ich vierteln und jeweils 3 Meter-Stücke an das Netzteil anschließen (im Schaltbild sind aus Platzgründen nur 3 Streifen dargestellt).


    Da die 16 Abschnitte in 16 Helligkeits-Stufen gedimmt werden, werden nie alle 384 LEDs mit voller Kraft leuchten, sondern die schwächsten mit vielleicht 20 mA, die hellsten mit 60 mA, im Mittel also alle mit maximal 40 mA. Daher denke ich, dass ein Netzteil mit 20 A gut ausreichen sollte (rechnerisch erforderlich: 15,36 A).


    Die vier im Schaltbild blau-rot gestreiften Kabel wären die, die circa 2 Meter lang sein sollen (zusätzlich natürlich die beiden Kabel vom Netzteil, wie mir gerade auffällt ;-).


    Mit „1)“ gekennzeichnet ist die Pegelanpassung, hier nur exemplarisch mit einem IC 74HCT08 dargestellt, könnte aber meines Erachtens auch mit einem 74HC4050 gemacht werden (von dem wüßte ich dann aber nicht, wie er angeschlossen wird…).


    Ich bin dankbar für jede Hilfe :danke_ATDE: und hoffe, dass ich nicht völlig daneben liege…


    Grüße aus München

    Valentin

  • 12 Meter langen LED-Streifen (WS2801, in Summe 384 LEDs)

    und warum WS2801? die WS2812B nicht OK?

    jeweils 3 Meter-Stücke an das Netzteil anschließen

    mühsam, muss man also zur Beantwortung selber rechnen? :wallbash:

    12 Meter 384 LEDs = 32 LEDs/m

    x 3 Meter-Stücke = 96 LEDs


    Spitzenstrom möglich 5,8A

    Strom erwartet 2/3 =3,8A


    dachtest du die die Hilfe so das man es dir vorrechnet?

    aber du hast ja selber berechnet, da kann ich hier aufhören ;)

    74HCT08

    eigentlich sind alle 74HCT als Pegelwandler unidirektional geeignet, oft braucht man mehr dann rentieren sich die 4-Kanal bi-direktionalen Pegelwandler, z.B, für I2C. Ein Kanal WS2812B kann locker mit einem BS170 und 2 Widerstände erzeugt werden, nimmt weniger Platz weg als ein 74HCTxx.


    für mehr Hilfe müsste man noch mehr über dein Projekt wissen, Kabellängen aller Segmente und wie oft die Pegel wechseln sollen, mit WS2812B kann man auch 1000 LEDs ansteuern nur dauert die Einstellerei länger bis die letzte LED das Kommando bekommt und Videos kann man so nicht laufen lassen dazu braucht man SPI mit höheren Takten.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Hallo Jar,


    danke für Deine Antwort! Mein Plan war nicht, euch/ Dich hier rechnen zu lassen. Eigentlich wollte ich erst mal das Schaltbild klären und dann in die Details gehen (zugegeben, mit meiner Ampere-Angabe war ich dann doch schon im Detail und beim Rechnen ;)

    für mehr Hilfe müsste man noch mehr über dein Projekt wissen,

    Ok, das wird dann aber etwas länger ;)

    Ich plane ein Lichtobjekt, das sich aus 16 Quadraten zusammensetzt, Anordnung 4x4. Die Seitenlänge des Objekts beträgt 75 cm, ein Quadrat hat also 18,75 cm. Im Prinzip sitzen 16 quadratische, (vorerst) oben offene Kästchen nebeneinander, deren Bauhöhe ich noch per Versuch ermitteln muss. Die 16 Kästchen sollen mit einer großen opaken Plexischeibe abgedeckt werden (dann also nicht mehr "oben offen"). Ziel ist, dass ein Quadrat so ausgeleuchtet, bzw. beleuchtet wird, dass man hinter der Plexischeibe die einzelnen LEDs nicht wahrnimmt (deshalb ist die Bauhöhe noch zu ermitteln). Das Objekt soll an der Wand hängen, RasPi und Netzteil liegen dann unten auf dem Boden, daher die circa 2m Zuleitung und der Pegelwandler.


    In jedem einzelnen Kästchen liegt ein 75 cm LED-Streifen entlang der vier Innenwände und leuchtet horizontal nach innen (je Seite 6 LEDs = 4 x 6 LEDs = 24 Stück pro Quadrat). Die Quadrate will ich innen (Boden und Seitenwände) zur besseren Ausleuchtung mit Alufolie auskleiden.

    Je 4 Quadrate ergeben zusammen einen 3m langen LED-Streifen (4 x 75cm), der separat an das Netzteil angeschlossen ist. Die Datenleitungen (Data und Clock) sind über alle 4 Streifen, also die gesamten 12m verbunden (siehe Schaltbild).


    Im Betrieb haben die 16 Quadrate jeweils eine eigene Dimmstufe. Es gibt also 1 maximal und 1 minimal leuchtendes Quadrat und dazwischen 14 Abstufungen in gleicher Schrittweite (daher in Summe ca. 40 mA pro LED). Die Verteilung der verschiedenen Helligkeitsstufen soll dann jeweils wechseln. Das heißt: eine Anordnung ist für (z.B.) 10 Sekunden stabil, dann wechselt die Anordnung in einem Zeitraum von (z.B.) 10 Sekunden schrittweise von einer Anordnung in eine andere und verharrt dort wieder für 10 Sekunden.

    Die Idee ist, dass man in einem Moment sieht, dass eine Veränderung stattfindet, in einem anderen Ruhe herrscht, und zu allen Zeitpunkten die Gesamthelligkeit gleich bleibt (weil bei Veränderung jeweils irgendwo ein Quadrat dunkler wird, während gleichzeitig ein anderes heller wird). Warum das so sein soll, muss man nicht verstehen - da beginnt meine "fixe Idee" oder auch mein Spleen :shy:

    und warum WS2801? die WS2812B nicht OK?

    Nach meiner Netzrecherche erfordern 2812B sehr viel mehr Rechenarbeit und der Mehrpreis der 2801 und der vielleicht etwas größere Pegelwandler (am Boden beim RasPi und dem Netzteil) schrecken mich nicht. Gibt es sonst noch Argumente für 2812B statt 2801?

    Kabellängen aller Segmente

    Die Kabellängen wären zum einen die circa 2 Meter vom RasPi/ Netzteil zum Objekt, zum anderen im Objekt von einem der 3m-Streifen zum anderen. Hier plane ich im Moment je einen unzertrennten 3m-Streifen durch je 4 Quadrate durchzuschleifen, sodass dort keine Kabelverbindungen erforderlich werden. Lediglich die 4 Streifen sind untereinander zu verbinden (konkret: Netzteilspannung und Data- und Clock-Leitungen). Die Länge dieser Verbindungen läge, bei der aktuell geplanten Anordnung, jeweils bei knapp 30 cm.

    Mit der Berechnung von Querschnitten kenne ich mich noch garnicht aus :helpnew: da wäre ich für Hilfe dankbar (kann mich aber auch erstmal schlau machen und dann fragen, ob ich richtig gerechnet habe ;)


    So - ich hoffe, das erschlägt euch nicht. Und wieder: :danke_ATDE: vorab für Antworten!

  • Nimm die nicht - die Farben sind schlecht, sobald du dimmen willst und du die Farben erhalten willst taugen die WS2812b nix. Du solltest besser APA102 nehmen. Was soll das für ein lichtobjekt werden?


    Selbiges gilt auch für die WS2801, diese sind bei vielen LEDs weitaus langsamer als die Apa102.


    Edit1: vielleicht kannst du auch einen ESP32 nehmen, der ist viel robuster als ein Raspberry.

    Wenn's brennt 112 hilft weiter!

  • Ich plane ein Lichtobjekt, das sich aus 16 Quadraten zusammensetzt, Anordnung 4x4.

    och nö Prosa ist für Anwälte..


    Ein Plan ein Tabelle wäre nett denn du willst ja wissen was geht und da kommen nun mal Leitungslängen -> Widerstand und Strom ergibt Spannungsabfall und unendlich dick sollen die Leitungen ja auch nicht werden, wie ich schon öfter schrieb 36 LEDs teilen sich einen stepdown aus 24V Netzteile dann brauchen die Zuleitungen nur kurz zum Stripe sein und zum stepdown nur 1/5 so dick wie bei 5V

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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  • Ein Plan ein Tabelle wäre nett

    So was in der Richtung?


    forum-raspberrypi.de/attachment/30451/


    Ich habe verstanden, dass der Spannungsabfall bei 24V prozentual geringer ausfallen würde. Wäre es denn mit 5V trotzdem möglich? Wie man den Spannungsabfall berechnet, habe ich recherchiert. Was ich nicht weiß, ist, wieviel der LED-Streifen als Minimum braucht...

    Und ist der Spannungsabfall bei den beiden Data- und Clock-Leitungen auch ein Thema?

    36 LEDs teilen sich einen stepdown aus 24V Netzteile

    Und, unabhängig von der Netzteilspannung: wäre es möglich mit 4 Einspeisungen auszukommen, also 4 mal jeweils 3m-lange LED-Streifen zu versorgen? Ich will in dem Objekt möglichst wenig Lötstellen, Leitungskreuzungen und weitere Bauteile (stepdowns) unterbringen müssen.

  • Hast du dich denn für einen bestimmten LED-Typ entschieden??


    Dein Link ist kaputt, lade die Datei direkt hier hoch.


    Warum ein Raspberry, kannst du programmieren, wenn ja, welche Sprache?

    Wenn's brennt 112 hilft weiter!

  • Hast du dich denn für einen bestimmten LED-Typ entschieden??

    Eigentlich würde ich gerne bei WS2801B bleiben. Ich denke, für mein Projekt sollten es die tun und da habe ich mich jetzt schon eingelesen...

    Warum ein Raspberry, kannst du programmieren, wenn ja, welche Sprache?

    Weil ich im Umfeld Unterstützung dazu bekomme. Ein bisschen Python.

    Dein Link ist kaputt, lade die Datei direkt hier hoch.

    Danke für den Hinweis! Hier nochmal der Upload...

  • Also:


    - Wozu wird der Raspi gebraucht?

    - Wie soll das bedient werden?


    Tu dir den Gefallen und nimm die APA102, habe beide hier und die WS2801 sind echt nicht mehr das wahre... Außerdem wirst du eh die Ansteuerung nicht selbst machen und ne Libary nutzen - die können eh beide LEDs ansteuern. Für dich hat es keinen Einfluss welche LEDs du nimmst außer beim Ergebnis.

    Wenn's brennt 112 hilft weiter!

  • - Wozu wird der Raspi gebraucht?

    Im Raspi läuft das Programm, dass die jeweilige Verteilung der 16 Dimmstufen auf die 16 Quadrate steuert (alle Felder weiß, also vorerst ohne Farben). Das heißt: ein Muster per Zufall aus einem Fundus von Mustern auswählen und anzeigen; nächstes Muster per Zufall auswählen und langsam vom einen zum nächsten überblenden; anzeigen; nächstes auswählen; überblenden usw.

    - Wie soll das bedient werden?

    Eine Bedienung ist erstmal nicht geplant. Die Idee ist, dass man die ganze Geschichte anschaltet (Netzteil und Raspi), der Raspi hochfährt und das Programm automatisch startet.

    Wenn das eines Tages alles funktionieren sollte, würde ich überlegen, ob eine Steuerung übers Handy (per bluetooth-Schnittstelle) möglich wäre, z.B. um die Grundhelligkeit regeln zu können oder vielleicht doch noch mit Farben zu spielen...

    Tu dir den Gefallen und nimm die APA102 [...] Für dich hat es keinen Einfluss welche LEDs du nimmst außer beim Ergebnis.

    Ok, bin überzeugt - danke für den Hinweis!