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LED-Cube 8x8x8
11.01.2015, 14:39
Beitrag #1
LED-Cube 8x8x8
Hallo miteinander,

über die Suche habe ich nichts gefunden, daher hab ich einfach mal ein neues Thema eröffnet.

Ich plane zur Zeit einen 8x8x8 LED-Cube. Zur Steuerung möchte ich einen Arduino Mega verwenden. Mit dem werden ICs angesteuert die wiederum über Transistoren den Betriebsstrom schalten.

Grundsätzlich also ein recht simpler Aufbau. Ich hänge jetzt aber bei folgendem Punkt:

Wenn ich im Internet suche, finde ich immer wieder die Aussage, dass der max. erforderliche Strom für einen Cube mit 8x8x8 bei 20 mA / LED "nur" 1280mA betragen würde. Jedoch bin ich der Meinung, dass es sich dabei um den max. Strom / Ebene handelt;

also 64 LEDs x 20mA = 1280mA.

Sollten aber alle LEDs leuchten, müsste ich doch

8 Ebenen x 64 LEDs x 20mA = 10,24 A

benötigen.Huh

Daher meine Frage: Habe ich in meiner Rechnung einen Denkfehler? Und falls nicht: Habt ihr einen Ansatz, wie ich ein recht starkes und dann auch teures Netzteil umschiffen kann?

Vielen Dank schonmal!

Wünsch euch noch einen schönen Sonntag.

Grüße
Alex
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11.01.2015, 14:50 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.01.2015 14:51 von ardu_arne.)
Beitrag #2
RE: LED-Cube 8x8x8
Hallo Alex,
herzlich willkommen.

Ich kenne diese LED-Cube Steuerungen leider nicht. Ich nehme aber an, dass die LEDs gemultiplext werden. Deshalb leuchten nie alle LEDs gleichzeitig auch wenn das optisch so aussieht.
Wenn die gemultiplext werden kommt das auch mit der geringeren Stromaufnahme hin.

Gibt es irgendwo einen Schaltplan bzw. eine Liste mit den verwendeten ICs?

Viele Grüße
Arno

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11.01.2015, 15:26
Beitrag #3
RE: LED-Cube 8x8x8
Hallo Arno,

danke für Deine schnelle Antwort!

Ich habe leider keinen Schaltplan, werde aber versuchen es zu beschreiben:

Ich verwende in Summe 9 ICs (74HC595) zur Ansteuerung meiner Transistoren; siehe z.B. http://www.reichelt.de/74HC-595/3/index....CH=74hc595

Mit 8 ICs steuer ich je 8 senkrechte Achsen (Plus-Pole, also 64 in Summe), mit dem 9. IC die 8 unterschiedlichen Ebenen (Minus-Pole) an.

Mit dem Arduino Mega steuer ich mit je 3 Ausgängen einen IC (daher auch ein Mega, damit ich genügend Ausgänge habe).

Mit dem IC erzeuge ich mir - wenn ich es richtig verstehe - ein konstantes Signal; entweder an oder aus. Also habe ich in Folge die Transistoren auch dauerhaft angesteuert und im letzten Schritt auch die LEDs konstant an bzw. ausgeschaltet.

Ich sollte vlt. noch erwähnen dass ich kein Elektronik-Fachmann bin. Daher baue ich mir keine Komplette Steuerung selbst sondern verwende wie gesagt soweit möglich fertige Komponenten wie den Arduino.

Aber zurück zum Thema:

Natürlich könnte ich mittels der Programmierung verhindern, dass mehr als 64 LEDs gleichzeitig leuchten. Solche Einschränkungen möchte ich aber gerne vermeiden.

Wenn ich Multiplexing richtig verstehen, bedeutet dies doch nur, dass ich mit wenigen Eingängen viele Ausgänge ansteuern kann; so wie ich es bei den ICs machen will. Da ich aber damit nur die Transistoren ansteuer, welche mir widerum den Betriebsstrom schalten, sehe ich hier keine Möglichkeit den Strom zu reduzieren (außer wie gesagt über die Programmierung selbst).

Alternativ kann ich natürlich durch schnelles, abwechselndes Blinken versuchen, mit wenigen gleichzeitig leuchtenden LEDs ein Bild zu erzeugen; So werden ja sowieso z.B. diagonale Bilder erzeugt. Dadurch würde sich jedoch vermutlich der Programmieraufwand nochmals erhöhen. --> Möglich, aber Aufwendig??

Grüße
Alex
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11.01.2015, 15:44
Beitrag #4
RE: LED-Cube 8x8x8
(11.01.2015 14:39)alex schrieb:  ...
Wenn ich im Internet suche, finde ich immer wieder die Aussage, dass der max. erforderliche Strom für einen Cube mit 8x8x8 bei 20 mA / LED "nur" 1280mA betragen würde. Jedoch bin ich der Meinung, dass es sich dabei um den max. Strom / Ebene handelt;

also 64 LEDs x 20mA = 1280mA.

Sollten aber alle LEDs leuchten, müsste ich doch

8 Ebenen x 64 LEDs x 20mA = 10,24 A
...

Deine Rechnung mit den 10,24A ist ohne Multiplexing richtig!!
Wenn man aber nur eine Ebene multiplext stimmt die Rechnung aus dem Internet. 10240mA / 8 = 1280mA.


Gruß Arne

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11.01.2015, 16:25
Beitrag #5
RE: LED-Cube 8x8x8
Um Sicher zu gehen: Was verstehst du in dem Fall unter Multiplexing?

Bedeutet das, dass ich immer nur eine Ebene auf einmal für einen kurzen Moment (z.B. 5 ms) anschalte, wieder ausschalte, und dann die nächste Ebene für 5 ms aktiviere?
Den Vorgang dann immer wechselnd so lange wiederholen wie ich das Bild zeigen möchten, damit es so aussieht als würden alle gleichzeitig leuchten?

Gruß
Alex
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11.01.2015, 17:15
Beitrag #6
RE: LED-Cube 8x8x8
Ja,

genau so verstehe ich das.

Du hast eine 8x8x8 Matrix. Teilen wir die mal auf in 8 Zeilen, 8 Spalten und 8 Ebenen. Dann würden die Zeilen und Spalten immer leuchten also 8x8 LEDs = 64LEDs * 20mA =1280mA. Bei den Ebenen würde aber nur eine von 8 in schnellem Wechsel leuchten 5 oder 10ms, so dass es optisch nicht wahrnehmbar ist.
Dann wäre die Ebene gemultiplext.

Wenn du das aber nicht haben willst, brauchst du 8*1280mA = 10,24 A wenn alle LEDs gleichzeitig leuchten sollen.

Gruß
Arne

(11.01.2015 16:25)alex schrieb:  Um Sicher zu gehen: Was verstehst du in dem Fall unter Multiplexing?

Bedeutet das, dass ich immer nur eine Ebene auf einmal für einen kurzen Moment (z.B. 5 ms) anschalte, wieder ausschalte, und dann die nächste Ebene für 5 ms aktiviere?
Den Vorgang dann immer wechselnd so lange wiederholen wie ich das Bild zeigen möchten, damit es so aussieht als würden alle gleichzeitig leuchten?

Gruß
Alex

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12.01.2015, 16:55
Beitrag #7
RE: LED-Cube 8x8x8
Hi,

vielen Dank. Ich werde das mal so probieren sobald alle Einzelteile da sind. Ich werde mich mit dem Ergbnis melden Big Grin

Grüße
Alex
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12.01.2015, 17:05
Beitrag #8
RE: LED-Cube 8x8x8
Weil du noch keinen Schaltplan hast ist diese Bauanleitung evtl. als Ideenspender brauchbar.

Gruß
Arne

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