RGB LED, kleur bepalen & dimmen

TTK
Gepost dinsdag 16 december 2014 00:21:31

Goedenavond,

Ik wil even kort mijn situatie schetsen. Ik ben student informatica en heb een zekere interesse in elektronica. Mijn kennis is echter beperkt, opgedaan in de middelbare school en op fora. Onlangs kocht ik me een Arduino, omdat ik zin had in wat experimenteren. Intussen heb ik een projectje in gedachten.

Het plan
De bedoeling is om via de Arduino een aantal woorden aan te sturen, gebouwd uit RGB LED strips, 12V. Via een vriend ben ik te weten gekomen dat ik dit best met een mosfet zou doen (heb IRF540 liggen). Werkt prima, ik kan mooi een kleurtje kiezen via PWM. Even vertaald in volgend schema:

(op de + en - lijn van het breadboard had ik een 12V voeding)

Leuk, maar wat met de boel dimmen? Even een opstelling gemaakt om dus een LED strip (3 LEDs) te dimmen. Dit lukte ook aardig.

Intussen heb ik nog wat andere componenten ontdekt, o.a. een shift register (74HC595). Lijkt me een goed plan om dit te gebruiken. Makkelijk veel woorden aansturen. Althans, in theorie. Ik heb een opstelling gemaakt met 8 blauwe LEDs, aangesloten op een shiftregister. Ik kan deze allemaal apart aansturen, evenals dimmen. Allemaal met de shiftregister. Dit idee is gebaseerd op https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_ShiftPWM_sch.gif

Het probleem waarmee ik zit, hoe kan ik beide functies combineren: kleur kiezen en dimmen? Blijkbaar kan dit niet zo simpel wegens verschillende potentiaal verschillen.

Wat wil ik exact
Even kort nog schetsen wat ik nu exact wil gaan doen. Ik zou via een aantal shiftregisters de woorden willen aansturen. Daarmee bedoel ik, een bepaalde LED strip laten oplichten / uitschakelen. Daarbij wil ik dat ik deze kan dimmen en de kleur kan kiezen. Hoe kan ik dus dit alles combineren?

Verder lijkt het me ook mogelijk om met het gebruikt type mosfet de kleur van alle woorden dezelfde te houden. Dus, 3 mosfets voor alle LED strips lijkt me voldoende.

hadv
Gepost dinsdag 16 december 2014 00:30:56

Dimmen en kleur kiezen is hetzelfde.
Stel je stuurt blauw aan op 30%.
Daarna rood op 30%
Je krijgt nu een prachtige gemengde kleur.

Stuur ze alle drie uit op 100% en je hebt fel wit.

Just find out what you like and let it kill you
TTK
Gepost dinsdag 16 december 2014 14:35:02

Zo had ik het inderdaad nog niet bekeken, best dom van me. Nu, het vraagstuk is daarmee nog steeds niet volledig van de baan.

De shift register werkt op 5V (max. 7V) afkomstig van de Arduino. De LED stips werken op 12V. Dat wil zeggen dat ik nog steeds iets nodig heb om deze van 12V te voorzien.

bask185
Gepost dinsdag 16 december 2014 14:48:44

elke shift register uitgang moet een FET of een transistor aansturen. Je kan het beste een paar ULN2803 kopen. Dat is een IC met 8 transistor darlington pairs. Daarmee kan je rustig je 12V strips aansturen.

Arco

Special Member

Gepost dinsdag 16 december 2014 14:52:48

Voor aansturen van ledstrips is een ULN niet sterk genoeg. Bij een halve meter ledstrip van 14.4W/mtr zit je al boven de toegestane 500mA...
(dus alleen bruikbaar met stukjes van 40cm of zo... ;) )
Alle RGB leds op 100% aansturen geeft trouwens niet altijd mooi wit licht. Heb hier strips waar dan een (enigszins witachtige) ondefinieerbare kleur uit komt.
Mooi warmwit licht heb ik uit niet één RGB strip gekregen... (de nieuwe RGBWW strips zijn wel erg handig, afwisselend een RGB en een WW led)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
TTK
Gepost dinsdag 16 december 2014 15:39:56

Ik heb de LED strip al getest, vanaf 10V krijg ik al redelijk helder wit licht. Op 12V is het zeer sterk wit licht. Voor de geïnteresseerden:

60 LEDs/m, 14.4W/m

http://www.aliexpress.com/item/led-strip-5050-smd-12V-flexible-Neon-li…

Wat betreft de ULN, ik vermoed dat ik niet aan 40cm zal komen. Maar toch, moest er iemand een alternatief kennen die wel wat meer kan hebben zou dat fijn zijn :-)

bask185
Gepost dinsdag 16 december 2014 15:48:15

dikke power mosfets jonguh! met koelblokje er op. Kan je met je shiftregister 8x meerdere amperes schakelen :P

Fuzzbass
Gepost dinsdag 16 december 2014 16:03:29

Inderdaad, op elke led strip een mosfet. De IRF540 voldoet hier wel voor. Let wel op dat ze niet te warm worden, en anders koelen.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com
TTK
Gepost dinsdag 16 december 2014 22:37:18

Super :D. Maar de informatie ivm het verschillende potentiaal klopt dan niet? Mij is verteld dat ik de ground van de mosfets dien te verbinden met de ground van de Arduino. De shift register op 5V en de mosfet op 12V. Maar dit zou niet zomaar gaan wegens die verschillen...

rew
Gepost woensdag 17 december 2014 09:54:32

De ground van je 12V en die van je 5V (arduino) doe je aan mekaar.

De mosfet doe je met de SOURCE aan de GND.

Zet je nu nul volt op de gate van de mosfet, dan "zweeft" de drain. Er loopt geen stroom. De leds zet je met hun anode aan de 12V en de kathode aan de drain. De belasting trekt nu zonder problemen de drain naar 12V zodat er geen spanning meer over de leds staat.

Die 12V moet dan wel binnen de "max drain voltage" van de FET zitten.

(Geintje voor de experts: de stroom door de leds is onder de 6V zo weinig dat de spanning op de drain niet boven de 6V uitkomt!).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
TTK
Gepost vrijdag 19 december 2014 22:22:31

Ik heb dit even omgezet in en schets & schema :-)... . Correct?

Opifex
Gepost zaterdag 20 december 2014 00:25:02

Sorry dat ik deze thread even kaap, maar aangezien jij deze ledstrips hebt liggen: Kan je deze gewoon op maat knippen? (want het lijkt dat elk segment gescheiden is?)

Zoja: kan je elk deel dan nog gebruiken? Of maar één van de geknipte delen?

TTK
Gepost maandag 22 december 2014 10:04:40

Op 20 december 2014 00:25:02 schreef azziplekkus:
Sorry dat ik deze thread even kaap, maar aangezien jij deze ledstrips hebt liggen: Kan je deze gewoon op maat knippen? (want het lijkt dat elk segment gescheiden is?)

Zoja: kan je elk deel dan nog gebruiken? Of maar één van de geknipte delen?

De LEDs zijn per 3 (in serie) geschakeld, inclusief voorschakelweerstanden. Dus alle deeltjes zijn parallel verbonden met mekaar. Om de 3 LEDs is een lijntje met knipsymbool voorzien. Aan die positie zijn telkens telkens 4 soldeerpunten voorzien (+12V,R,G,B). Dus kort: je kan ze op maat knippen, weliswaar per 3, maar allen perfect bruikbaar.

TTK
Gepost dinsdag 6 januari 2015 00:05:06

Intussen heb ik twee interessante componenten in huis:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6259.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf

Mijn kennis over elektronica blijft echter pover, maar ik heb e.a. nagekeken. Vandaar mijn post hier... . Klopt het wat ik denk.

De TPIC6259 is een IC waarin je blijkbaar 8 bits kan opslagen, en dat heeft dus te maken met de DRAIN. De maximale stroom die ik kan sturen is 250mA.

Bij de ULN2083 is het eenvoudiger, gewoon 'simpele een aantal simpele fets'. Max uitgang hier is 500mA. Maar, in de datasheet staat dat parallel verbinden van de paren een optie is om een hogere stroom te trekken. Hoe gaat dit dan juist? En zou dit eventueel ook bv. bij de TPI kunnen werken?

Verder even nog een kanttekening. Arco haalde aan dat ik met de ULN2083 max. 40cm kan trekken. Als ik even wat bereken kom ik tot het volgende:

I = 14.4/12 = 1.2A / meter ==> 40cm = 0,480A (480mA).

Nu, ik heb al gemerkt dat 12V redelijk wat licht vrijgeeft. Daarom dacht ik om e.v.t. eens op 10V te werken. Mijn eerste gedacht is dan: I = 14.4/10 = 1.44A. Maar mijn 2de gedacht is dan: kromme berekening, die 14.4W klopt niet meer. Dus, ik ga er vanuit dat ik op 10V onder de 1.2A uitkom, of heb ik het mis?