Die Elektronik

Damit die LEDs in der Matrix zum Leuchten gebracht werden können, ist natürlich ein wenig Beiwerk nötig. Dieses besteht grob aus dem Netzteil, Spannungsreglern, einer programmierbaren Logik, und Stromreglern für die LEDs.

Begonnen mit dem Netzteil ist dieses ein einfach ausgeführtes Computernetzteil, dessen 5V-Anschluss für die Versorgung des Mikrocontrollers verwendet wird. Um das Netzteil auch ohne angeschlossenen Computer betreiben zu können, muss der so genannte ‚Power on‘-Pin auf Masse geschaltet werden. Führt man die Verbindung als Schalter aus, kann man das Netzteil natürlich auch bequem ein- und ausschalten.

Der 5V-Anschluss des Netzteiles versorgt ebenso die Stromregler für die LEDs, für die wir die WS2803 verwendet haben. Die Chips regeln den Strom und erzeugen gleichzeitig eine programmierbare PWM auf den bereitgestellten Kanälen. Insgesamt bietet ein Chip 18 Kanäle, die intern beim Schalten gegen Masse gelegt werden. Somit muss der Anschluss der LEDs an die Chips mit der Katodenseite erfolgen, an die Anoden werden natürlich die von den Spannungsreglern bereitgestellten positiven Spannungen angeschlossen.

Die eben erwähnten Spannungsregler sind einfache LM317-Schaltungen, deren Spannung über Trimmer eingestellt werden. Optimalerweise haben wir 3 dieser Schaltungen realisiert, um die Versorgungsspannungen der einzelnen LEDs separat zu regulieren. Dies bedeutet zwar einen größeren Lötaufwand, bringt aber den Vorteil, dass die LEDs je ihre entsprechende Versorgungsspannungen – bezüglich ihrer Bandlücken – erhalten. Dies ist besonders bei Verwendung der WS2803 von Vorteil, da diese Chips nur eine begrenzte Spannung an den LED-Anschlüssen zulassen. Der zugehörige Auszug aus dem Datenblatt zeigt, dass man eine Spanne von 1V zur Verfügung hat.:

WS2803 is designed to operate VDS ranging from 0.4 to 1.0V, considering the package power dissipating limits

Gleichzeitig heißt dies natürlich, dass die Unterschiede in den Durchlassspannungen unserer verwendeten LEDs mit 2,3 bis 3,2V gerade so groß sind, dass man mit der Versorgungsspannung schon sehr nah an einen verbotenen Bereich kommt. Konkret war dies bei ersten Versuchen so, dass die roten LEDs ausfielen, als die grünen oder blauen zugeschaltet wurden.

Die Ansteuerung der WS2803 bewältigt eine einfache Schaltung aus einem Atmega16, die in der Grundbeschaltung ausgeführt ist. Die Signale werden in die WS2803 nach dem Daisy-chain-Verfahren geführt.

Layout für WS2803

2 Gedanken zu „Die Elektronik“

  1. hai,

    i need information,

    can you make  this for me and send it to me to united kingdom.

    i want to fix this in my cafe shop, as a display shelf.

    if you can make it for me and as well send it to me , all programed and just ready to install, then can you tell me how much it will cost me .

    i dont need a big matrix cabinet, just  about 4 or 5 feet box.

    please let me know if you can do this for me.

    i cannot read your langauge,

    you have to replay in english

    thanks, and looking forward.

  2. Eine Frage: Habt Ihr bewusst auf Schematics und weitere Schaltungsunterlagen (zum Nachbauen) verzichtet?

    Und wenn nein: Könnt Ihr mir diese zur Verfügung stellen?

     

    MfG

    Pädda

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