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Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
08.02.2021, 21:20
Beitrag #9
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

(07.02.2021 23:15)SOFTHARD schrieb:  die ähnlichen Erscheinungen habe ich auch erlebt.
Es waren keine ersichtlichen Brücken zu erkennen.
Nach einer Kratz-Aktion (Spitze-Reißnadel) und LP waschen, waren die Effekte weg.

Interessant. Habe aber auch schon mit einer spitzen Mikrofeile durch die Zwischenräume der Platinenkontakte gekrazt. Hat aber nichts genutzt.
Vielleicht auch eine schlechte Lötstelle? Kann man ja bei den bleifreien Loten nicht mehr so richtig erkennen. Leider habe ich vor 3 Wochen mein letztes bleihaltiges Lot verbraucht. Bei einem der Schalter hatte ich auch eine kalte Lötstelle (der Arduino reagierte nicht auf den Schalter). Durch Nachlöten des Anschlusses war das Problem dann behoben. Erkennen konnte ich das aber nicht. Ich werde die Lötstellen der jetzigen Problem-LED in den nächsten Tagen nochmal nachlöten.

Zitat:Entweder sind dies ganz feine CU-Reste vom Ätzen oder manchmal reicht vielleicht auch Bohrstaub usw.

Das würde durch kratzen doch auch entfernt?

Zitat:Vielleicht liegt es auch an der Grenze des Flussstromes durch den Vorwiderstand, da ich relativ hochohmig die Matrix ausgelegt hatte.

Bei der jetzigen Kette trat das Phänomen schon bei der erste LED auf, wo bei dem Test nur diese eine LED angeschlossen war. Nachdem ich die ausgetauscht hatte, machten die weiteren 17 LEDs keine Probleme. Nachdem ich dann LED Nr. 18 angeschlossen hatte (ich habe immer nur eine weitere angeschlossen und dann erstmal wieder getestet), machte diese, und nur diese, den unmotivierten Farbwechsel. Alle anderen taten genau das was sie sollten. Nach Austausch auch dieser LED machten die 3 folgenden LED und alle bisherigen dann wieder keine Probleme. Und nun kommt bei LED 22 und 23 wieder das Problem, allerdings nicht so ausgeprägt und seltener. Sehr seltsam das ganze.

Zitat:In deinem Fall wäre vielleicht ein Kreuz-Versuch, erkennen - ändern und nochmals einbauen oder vielleicht an anderer Stelle die bemängelte LED nochmals benutzen.

Tja, das ist bei meinem Gleisbildstellpult ein Problem. Das ist inzwischen so voll mit Schaltern, Tastern und LEDs, daß ich da kaum noch dran kommt. Die meisten Bauteile sind ja inzwischen auch schon verkabelt (also vom Bauteil bis zum Wannenstecker). Der Austausch der Problem-LEDs war ein ziemlicher Aufwand und hat lange gedauert. Und ich muß höllisch aufpassen, daß ich beim Auslöten nicht die benachbarten Kabel der Schalter ankokel.

Tommy56 schrieb:Normal rechnet man so bei 40-50 LED.

So viele waren noch gar nicht angeschlossen. Bin jetzt bei Nr. 23 angelangt. Es hängt auch nichts weiter am Arduino, was Strom verbraucht.

Tommy56 schrieb:Was soll das Gerede vom Kreis? Lies ordentliche Literatur und nicht solchen Unsinn.

Als Anfänger kann ich noch nicht beurteilen was ordentliche Literatur ist und was Unsinn. Aber was mir noch eingefallen ist, bei der Modellbahn hat man ja auch einen Kreis (das Schienenoval) und man legt zur mehrfachen Einspeisung auch eine Ringleitung unter die Anlage. Hätte ich auch dran denken können. Undecided

Habe deinen Hinweis mit dem Elko (auf dem Breadboard) und der beidseitigen Einspeisung (erstmal nur temporär) mal gemacht. Hat das Problem aber nicht gelöst. Werde trotzdem noch an 2-3 Stellen einspeisen und Elkos einbauen. Die Elkos stabilisieren ja kleinere Spannungseinbrüche.

Habe auch mal den USB-Abschluß entfernt und Arduino und LEDs mit einem 5V Steckernetzteil (mit Elko und die GND von Netzteil und Arduino verbunden) versorgt. Das brachte aber keine Änderung.

Das Elektronik-Kompendium (dein Link) ist wohl noch im Aufbau? Wenn ich unter "Themen" und "Elektronik-Praxis" z.B. Stromkreis oder einen der anderen Links anklicke, dann lande ich wieder zurück auf der Elektronik-Praxis-Indexseite. Da gibt es noch keinen Artikel zu den Links. Schade.

Viele Grüße
Nordlicht
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09.02.2021, 17:51
Beitrag #10
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

ich denke ich komme dem Problem auf die Spur. Nachdem mehrfache Einspeisung, Elko (habe nur 100µF zur Verfügung gehabt) und Betrieb mit Netzteil statt USB keine Änderung brachte, habe ich nochmal die Stromanschlüsse an den LEDs nachgelötet (die LEDs einer Reihe sind per Draht verbunden, die Verbindung zu den andern Reihen über Litze) und auf der Platine die Zwischenräume nochmal ausführlicher gekratzt. Danach lief bis LED Nr. 22 stabil und LED 23 hatte nur noch leichtes flackern. Nochmal Zwischenräume gekratzt und nun läuft auch LED 23 stabil. Big Grin

Nun sind noch 3 LEDs in dieser Kette anzuschließen. Hoffentlich kommt nicht wieder so eine LED mit Eigenleben. Dodgy

Die mehrfache Einspeisung habe ich trotzdem noch gemacht, so alle 7-10 LEDs. Das ist jeweils eine Reihe auf dem Stellpult, d.h. jede Reihe wird jetzt von beiden Seiten eingespeist. Das ganze ergibt eine Ringleitung. Die Elkos kommen auch noch rein. Tommy56, du hast 250-500 µF vorgeschlagen. An jeder 7-10er-Reihe einen? Die muß ich aber erst bestellen. 250µF oder lieber 500µF?

Da das Steckernetzteil später ja nicht nur die WS2812 versorgen soll, sondern auch die MCP28017: soll am Anschluß des Netzteils nochmal ein Elko für alles gemeinsam oder vor jedem Stromanschluß der MCP28017 ein Elko? Auch 250-500 µF?

Viele Grüße
Nordlicht
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09.02.2021, 18:09 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 09.02.2021 18:12 von Tommy56.)
Beitrag #11
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
An den 7-8er Reihen kannst Du auch 100µF nehmen, sonst eher 250, als 500 bei so kuerzen Stücken.
Am 28017 100nF Kerko, nahe am IC zwischen 5V und GND.

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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09.02.2021, 20:26
Beitrag #12
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

Ok, danke.

Ich habe jetzt die nächste LEDs angschlossen und nun hat diese und die zuvor stabil laufende LED Nr. 23 wieder leichte Heilligkeitsschwankungen. Confused Die unmotivierten Farbwechsel sind aber nicht mehr aufgetreten. Dabei versorge ich die LEDs jetzt mit einem externen 5V-Steckernetzteil. Der Arduino hängt noch am USB, die GND von Arduino und Netzteil sind aber verbunden (das habe ich hier schon gelernt daß man die verbinden muß Smile ) . Da mir noch Elkos fehlen (habe nur zwei 100µF), habe ich einen 1000µF-Elko genommen. Einspeisung an beiden Enden der kurzen Reihen ist auch angelötet (das ganze ergibt eine Ringleitung).

Die letzte LED wieder abgelötet, aber die leichten Helligkeitsschwankungen sind geblieben. Dabei waren sie vor dem Anlöten ja schon weg. Huh

Viele Grüße
Nordlicht
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10.02.2021, 21:00
Beitrag #13
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

Nun sind die letzten LED auch angeschlossen und nun treten auch die unmotivierten Farbwechsel wieder auf, wenn auch nur selten. Sad
Das 5V-Steckernetzteil (4A) versorgt jetzt alle LEDs und auch den Arduino (Anschluß am Arduino: 5V-Pin und GND-Pin). USB-Anschluß des Arduinos ist nicht mit dem PC verbunden. Zum Hochladen habe ich umgesteckt (also Netzteil ab und USB dran, anschließend wieder gewechselt damit da nix kaputt geht). Elko am Netzteil 1mF (die von Tommy56 vorgeschlagenen Elkos von 250µF pro Reihe muß ich erst bestellen). Alle 6-10 LED eine Einspeisung. Je ein Vorwiederstand pro Kette (diese befinden sich allerdings noch auf dem Breadboard).

Ich habe dann die Kette (insg. 29 LEDs) auf 2 Ketten aufgeteilt, d.h. 18 LEDs an Arduino-Pin 7 und 11 LEDs an Arduino-Pin 8. Das läuft ohne unmotivierte Farbwechsel und ohne Helligkeitsschwankungen einzelner LEDs plötzlich völlig stabil und fehlerfrei.
Wieso läuft es Fehlerfrei bei Aufteilung auf zwei kürzere Ketten, macht aber unmotivierte Farbwechsel und kurze Helligkeitsschwankungen, wenn ale 29 LEDs in einer Kette an einem Adruino-Pin hängen?
Diese Aufeilung paßt aber von der Organisation her ganz gut, d.h. die 18 LEDs sind die Bahnbetriebswerk-Gleise, die 11 LEDs sind Lokschuppen und Abstellgleise an der Drehscheibe. Kostet nur einen Arduino-Pin mehr, aber das ist ok.

Ich habe allerdings noch weitere WS2812, und zwar die für den Schattenbahnhof. Das sind insgesamt weitere 16 LEDs und diese bilden eine dritte Kette. Wenn ich diese Kette ebenfalls an den Arduino anschließe (Arduino-Pin 9), dann gibt es in dieser Kette wieder etliche unmotivierte Farbwechsel einzelner LEDs, völlig willkürlich (Kette 1 und 2 laufen weiterhin fehlerfrei). Hänge ich nur diese Kette alleine an den Arduino-Pin, läuft auch diese Kette stabil und ohne unmotvierte Farbwechsel einzelner LEDs.

Was ist da falsch? Huh
Wie kann man herausfinden was die Ursache ist?
Andere betreiben doch 3mal soviele Neopixel am Arduino. Und bei mir gibt es schon bei 45 LEDs insgesamt bzw. mehr als 23 LEDs in einer Kette Probleme.
Das Netzeil sollte eigentlich genug Strom liefern können und der Elko sollte Spannungsschwankungen doch abfangen (wenn ich den Netzteil-Stecker ziehe, dann gehen die LEDs erst nach 1-2 Sekunden aus). 45 WS2812 zu je 60 mA benötigen insg. 2,7A. Das Netzteil kann 4A liefern. Was anderes hängt noch nicht am Arduino.

Die drei restlichen Ketten habe ich bisher nur einzeln getestet (hier liefen auch diese einwandfrei), aber noch nicht mit allen Ketten gemeinsam. Insgesamt werden es 62 WS2812 sein, aufgeteilt in nun 6 Ketten (also 6 Arduino-Pins).

Viele Grüße
Nordlicht
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12.02.2021, 18:33
Beitrag #14
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

(08.02.2021 21:20)Nordlicht schrieb:  Habe deinen Hinweis mit dem Elko (auf dem Breadboard) und der beidseitigen Einspeisung (erstmal nur temporär) mal gemacht. Hat das Problem aber nicht gelöst.

Das der Elko hier nichts gebracht hatte, lag wohl daran: Dodgy
   

Mit der Lupe habe ich das nicht gesehen. Erst auf dem Foto konnte ich das sehen. Teilweise verdeckten auch die vielen inzwischen angelöteten Kabel der Taster und Stecker die Sicht. Und mit Kratzen der Zwischenräume kam ich aufgrund der vielen Kabel auch nicht überall dran. Erst nach Ausbau der Platinenleiste kam ich dran.

Jetzt wirkt auch der 100µF Elko Big Grin (testweise mit Krokodilklemmen mal zwischen 5V und GND "angeheftet", warte noch auf die Lieferung der 250µF Elkos).
Kette 1 bis 3 wieder angeschlossen (jede einen eigenen Adruino-Pin) und jetzt läuft der Farbwechsel fehlerfrei durch ohne unmotivierte Farbwechsel bei beliebigen LEDs und ohne Flackern. Und das schon mit nur einem Elko an einer der Ketten. Lasse ich den Elko weg, sind aber auch wieder unmotivierte Farbwechsel da.
Also kommt an jede Kette ein 250µF Elko. Bei so kurzen Ketten sollte doch einer pro Kette reichen? Die längste Kette hat 16 LEDs.

Viele Grüße
Nordlicht
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17.02.2021, 21:02
Beitrag #15
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

Bis auf die Elkos (Bestellung kommt hoffentlich in den nächsten Tagen) habe ich nun die LEDs, Taster und Schalter im Deckel des Gleisbildstellpultes bis zu den Wannensteckern verkabelt. Die letzten Bauteile waren schwierig zu verlöten, da man aufgrund der Msse an Kabeln kaum noch dran kam mit dem Lötkolben. Meine Weichenbausätze waren wesentlich einfacher zu löten. Wink
   

Auf der Vordereite sieht es so aus (der Drehscheibenschalter muß noch angeschraubt werden, warte da noch auf die bestellten Mini-Schräubchen):
   

Müssen die Elkos dicht bei den WS2812 eingelötet werden oder können die auch auf der Platine im Boden des Stellpultes eingelötet werden? Deckel und Boden werden durch ein ca. 20-30 cm langes Flachbandkabel verbunden.

Viele Grüße
Nordlicht
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01.03.2021, 19:39
Beitrag #16
RE: Hardware-Fehler bei WS2812 Einzel-LEDs
Hallo,

Ich habe einige Mini-Platinchen (die je eine LED enthielten, normale 3mm LEDs und WS2812-LEDs) nochmal ausgetauscht, da die LEDs in den Fassungen zu sehr wackelten und die Fassungen beim Umdrehen der Platte teilweise aus dem Loch der Platte herausrutschten. Ich habe dünne kurze Leistenstücke auf die Aluplatte geklebt als Abstandshalter und darauf dann die Mini-Platinchen mit den einzelnen LEDs darauf festgeklebt. Nun rutschen und wackeln die LED-Fassungen nicht mehr.

Als Ergebnis hatte ich aber bei den WS2812 wieder diese unmotivieten Farbwechsel bei LEDs, die vom Sketch her gar nicht an der Reihe waren. Sad
Zwei WS2812 habe ich dann nochmal austauschen müssen. Bei dem Gefummel in dem Kabelgewirr beim Autauschen der Mini-Platinche habe ich die Abschlußkabel wohl zu sehr bewegt, so daß ein Anschlußkabel (DOUT an einer WS2812) trotz Schrumpfschlauch abgebrochen war. Leider war das wegen des Schrumpfschlauches nicht zu sehen. Der Schrumpfschlauch hielt das abgebrochene Kabel auch noch gut in Position und ich habe daher lange nach dem Fehler suchen müssen. Schließlich aber doch gefunden und wieder neu angelötet.
Danach funktionierte es wieder ohne unmotivierte Farbwechsel so wie es der Test-Sketch vorsieht (einfach für jede LED nacheinander ein Farbwechsel rot/grün/blau). Big Grin
   

Da ich bisher nur den Deckel verkabelt habe (also von den Tastern, Schaltern und LEDs die Kabel bis zu den Wannensteckern im Deckel), habe ich für den Funktionstest die Widerstände und die Elkos auf einem Steckbrett aufgebaut. Die Dupont-Kabel kann man praktischerweise auch auf die Wannenstecker-Pins aufstecken. Aber da meine Dupont-Kabel reichlich kurz sind (ich muß mir unbedingt noch längere bestellen), ist das natürlich eine ziemlich windige Angelegenheit. Rolleyes
   

Die Dupont-Kabel wackeln manchmal im Steckbrett und sofort kommen dann wieder diese unmotivierten Farbwechsel bei LEDs die laut Sketch gar nicht an der Reihe sind. Aber wenn es erstmal läuft und man den windigen Testaufbau nicht anrührt, dann läuft es stabil. Smile
Ich habe inzwischen alle 6 WS2812-Ketten angeschlossen (62 5mm Einzel-WS2812 und 2 Neopixel-Steifen zu je 8 LEDs), Steckernetzteil als Stromversorgung am +5V-Pin des Arduino und der Sketch läuft nun seit 2 Stunden und die WS2812 tun das was sie sollen ohne unmotivierte Farbwechsel und ohne Geflacker. Big Grin

Aber diese WS2812 sind ja extrem empfindlich. Undecided
Ich fürchte wenn ich die Masterplatine zusammenlöte, daß dann die Problem wieder anfangen und ich wieder auf Fehlersuche gehen muß.

Viele Grüße
Nordlicht
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