Wie alles begann - oder - 4Kanal-PWM mit AT90S2313 für einen Magierstab

[dino03]

Hi,

ich hab mal grad ein wenig bei den High-Power-LEDs bei Reichelt gestöbert. Irgendwie kommt es mir vor als wenn grad die LED-Preise explodieren. Kommt mir nach etwa 25% Preissteigerung vor. Wenn denn manche überhaupt lieferbar sind (5W-Blau schon länger nicht lieferbar)

Zum Glück hab ich hier soweit alles zusammen (wenn ich nicht wieder welche grille )

Leider hab ich nur bei den 3W-Modulen alle zusammen weil bei den 5W damals nicht alle Farben lieferbar waren. Ich werde also die Module so aufbauen das man sie tauschen kann (alleine wegen Austausch von defekten LEDs). Aber bis auf die blauen hab ich eigentlich auch von den 5W-Modulen alle zusammen

Kleine Lagerhaltung ...


Ich hab mal mit meiner letzten Bestellung vom Ende September verglichen ...
LED H3WMG PWS : 4,25 -> 5,05
LED H3WMA RT : 4,95 -> 5,90
LED H3WMA GN : 4,85 -> 5,75
LED H3WMD BL : 3,25 -> 3,85
alles in einem Monat etwa 18-20% teurer geworden.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hallo,

ich hab heute mal meinen Testwandler mit LM3404 angeschmissen.
Er läuft sehr gut. Benötigt aber etwas mehr Betriebsspannung. Also mit 8V (8 NiMh-Akkus unter Volllast) kann ich keine 2 blaue LEDs in Reihe betreiben. Da ist zu wenig Reserve. Ich werde also im Endeffekt 10 Wandler unterbringen müssen Da die Wandler aber kleiner wie die mit dem MC34063 sind könnte das klappen. Wird halt alles etwas enger

Ob ich die LEDs dann mit etwa 650mA oder 1A laufen lasse weiß ich noch nicht. Muß mal sehen wie gut der Akkupack das bei Volllast dann noch mitmacht. Es wird wohl so auf etwa 3,5-4,5A am Akku rauslaufen

EDIT: Hier nochmal ein paar Fotos ...
Ein Bild vom Gesamtaufbau ...


... und eine Detailaufnahme des Wandlers ...


... und noch ein Foto des selbstgebauten LED-Clusters den ich zum Test genommen hab.

Einfach ein alter CPU-Kühler von nem Pentium oder sowas. Dann mit Wärmeleitkeber die LED-Module drauf. Zur Zwangskühlung (für den Fall der Fälle) nen alter Lüfter. Da ich mir schon eine grüne LED abgefackelt habe sind nun Sicherungshalter mit drin. Im Moment habe ich 1,4A Flink drin. War grad nix anderes da. Die werden zur Sicherheit aber noch gegen welche mit 1A flink getauscht.

Hier ein paar Impressionen in grün und weiß ...

beides mit etwa 900mA (schätze ich mal).

Gruß
Dino

 

[dino03]

Erster Prototyp läuft

Hallo zusammen,

der erste Prototyp der Wandlerplatine läuft. Es muß noch ein wenig optimiert werden aber soweit ist alles super funktionsfähig

Hier mal das Schaltbild und der Platinenplan. R1 ist allerdings dann ein 22k geworden. Also nicht 100k wie im Schaltplan.
||
Der linke Platinenplan ist mit Leiterbahnen um in etwa die richtigen Positionen zu finden.
Auf dem rechten Platinenplan ohne die Leiterbahnen hab ich dann die Feinplanung des Lötstreifenrasters gemacht. Dort sind die roten Linien die Drähte die ich auf der Platine platzieren muß.

Hier nun die Platine mit Edding-Markierungen und das fertige "Schnitzwerk"


Und der fertige Prototyp von der Bauteilseite.

Die Spule liegt auf der anderen Platinenseite.

 

[dino03]

Nun noch einmal die kleine Platine von beiden Seiten ...


und von oben damit man sieht wie flach das Ganze ist.


Und hier ist der Wandler in Aktion ...

Es wird selbst nach längerer Betriebszeit nicht am Wandler warm
Links ist noch etwas Restgelumpe von der MC34063-Version auf dem Steckbrett.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Massenfertigung

Hallo,

da ich ja 10 Wandlerplatinen benötige hab ich jetzt mal die Massenfertigung gestartet


Gegenüber dem Prototypen hab ich das Schnitzwerk ein wenig geändert.

Gruß
Dino

 

[bluelight_electronic]

heyhey,

=) da find ich auch mal wieder etwas zeit um hier zu Stöbern =).

Ich bin echt auf das Endergebnis gespannt dino ... sieht man die LEDs nicht durch den Bergkristall durch wenn sie aus sind und man von oben reinschaut ?

Auf jedenfall ne Klasse Idee gibt dir sicher ein Magier Bonus *ggg*

gruß,
Manu

 

[dino03]

Hi Manu,

sieht man die LEDs nicht durch den Bergkristall durch wenn sie aus sind und man von oben reinschaut ?

sieht man nicht. Ich hab beim alten Stab ja auch 5 LEDs durch eine recht durchsichtige Kugel durchleuchten. Die Kugel hat allerdings immer noch ein paar Kristallebenen drin die das Licht brechen und umlenken. Man kann also nicht wie durch normales Glas durchsehen. Allerdings arbeitet die Kugel wie eine Linse und man sieht eine Projektion der LEDs als Leuchtpunkte (man sieht nicht die Chipstruktur) wenn man damit auf eine Oberfläche leuchtet. Das stört ein wenig, ist aber vertretbar.

Der neue Stab bekommt einen Kopf aus Bergkristallnadeln (die auf dem Bild einige Beiträge vorher auf dem Tisch). Da hat man eine noch stärkere Beeinflussung der Strahlengänge. Das sollte auch eine noch bessere Farbmischung ergeben.

Der Kopf wird wohl etwa 6,5cm im Durchmesser werden und etwa 10-15cm hoch. Also schon ein ordentliches Kaliber.

Das komplizierte kommt noch. Die Tiefbohrung in den Holzstab um die Akkus unterzubringen Wenn ich da zu weit abweiche, dann komm ich an der Seite raus Um die Stabilität nicht zu weit zu schwächen werde ich die Bohrung wohl auch im Inneren mit einer Lage Glasfaser verstärken müssen (wird innerlich mit ner Glasfasermatte laminiert).

Ich bin auch recht gespannt auf das Endergebnis. Da ich ja schon zwei Jahre dran rumwurschtel und es recht oft wieder zur Seite gelegt habe möchte ich es doch gerne für das nächste Jahr fertig haben. Wird aber wohl noch ein Haufen Arbeit. Als Ziel hab ich Ende April 2013 oder früher angepeilt. Nach anfänglichen Problemen geht es jetzt aber eigentlich recht gut voran.

Nebenher darf ich aber die Zisternenanzeige für meinen Bruder nicht zu stark schleifen lassen. Aber da geht es eigentlich auch recht gut voran. Eine lineare Meßgröße hab ich da ja auch schon auf der Anzeige

Gruß
Dino

 

[bluelight_electronic]

hmm was denkst du wirst du als Wandstärke haben ?

Die Tiefenbohrung hätte ich nun als eher Unkritisch gesehen was hast du für ein Stab ? ein Rosenholz (würde sicher Urig kommen ^^)?

Was du Probieren könntest wäre ein kleinen Lichtleiter zu Basteln der dir das Licht der LEDs noch etwas Streut aber nicht zuviel Verluste Produziert (eventuell etwas Milchiges), Ich denke die Helligkeit die du mit deinen Lumis rausbekommst wirst du eh nicht 100% nutzen können oder ?

 

[dino03]

Hi,

hmm was denkst du wirst du als Wandstärke haben ?

Also der Stab/Stock hat an den dünnsten Stellen etwa 42mm. Ist aber etwas oval.
Der Batteriepack wird aus 8 Mignonzellen mit 2700mAh NiMh bestehen. 2x 3Stk übereinander und die beiden restlichen nochmal darüber. für die 9te Batterie versuch ich dann den Controller (Mega32) unterzukriegen. Wird alles recht eng. Ich muß mindestens 15cm tief rein und hab maximal 5mm Wandstärke als Rest. Da darf man sich keine schiefe Bohrung erlauben.

Die Tiefenbohrung hätte ich nun als eher Unkritisch gesehen was hast du für ein Stab ? ein Rosenholz (würde sicher Urig kommen ^^)?

Es ist ein gewundener Stab aus Esche (glaub ich). Sieht echt klasse aus. Kann ich ja mal nen Foto von machen (wollte ich sowieso mal).

Was du Probieren könntest wäre ein kleinen Lichtleiter zu Basteln der dir das Licht der LEDs noch etwas Streut aber nicht zuviel Verluste Produziert (eventuell etwas Milchiges), Ich denke die Helligkeit die du mit deinen Lumis rausbekommst wirst du eh nicht 100% nutzen können oder ?

Ich werde die wohl nicht auf 1,5A sondern eher auf 900mA laufen lassen. Der Wandler schafft ja auch maximal 1,2A. Die Akkus werden bei den 10Stk 5W-LEDs sowieso auch bei dem geringeren Strom aus dem letzten Loch pfeiffen

Lichtleiter nehmen mir zuviel Licht weg. Ich säge die Bergkristalle am unteren Ende flach und pollier die Fläche möglichst weit um Verluste zu vermeiden. Die 7 LEDs des Farbclusters liegen jeweils unter einer Bergkristallnadel. Die 3 weißen werden wohl von oben in jeweils eine kurze Nadel leuchten. Das ganze wird dann mit ner Menge Messing zusammengehalten. Die Bergkristallnadeln haben alle etwa 2cm Dicke. Also ziemliche Brummer.

Im Moment habe ich nur ein grobes Bild vom Aufbau im Kopf. Es wird wohl wie beim ersten Stab eher einem Experiment gleichen. So nach dem Motto "mal probieren was rauskommt"

So ... jetzt werd ich aber erstmal in die horizontale gehen ...

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hi bluelight,

hier mal ein Foto mit dem "alten" Stab und dem Stock für den neuen ...


Ich weiß noch nicht genau wie lang ich den Teil über der Wendelung lasse. Ich möchte auf jeden Fall 2 Batteriepacks übereinander drin unterbringen. Wenn ich den 3ten mit dem Controller auch noch drin unterbringe ist das natürlich besser.

=======|###|###|AAA|W|L|KKKL

# = 3 Mignon im Dreieck angeordnet
A = 2 Mignon mit dem Atmel zusammen
W = Wandler (10Stk)
L = LEDs
K = Kristalle

So ungefähr soll es angeordnet werden.

Gruß
Dino

 

[bluelight_electronic]

okeeeyy ^^
nicht schlecht =)


du willst also die Kristallspitzen unter die Kugel machen ?


so in der art ? nur eben die Kugel auf den Kirstallen Sitzend ?

 

[dino03]

du willst also die Kristallspitzen unter die Kugel machen ?
Anhang anzeigen 4987
so in der art ? nur eben die Kugel auf den Kirstallen Sitzend ?

Nein. Nur Kristallspitzen. Erstens weil verwertbare gute Bergkristallkugeln in der Größe mittlerweile vom Preis her jenseits von 80,-euro sind und ich sie bei dieser Version auch sowieso nicht mehr einsetzen wollte. Laß dich mal überraschen

 

[dino03]

Massenfertigung der Wandler ...

Hallo,

mal nen kurzer Anblick des Zwischenstandes ...


Die Bauteile sind bereits alle drauf. Nun fehlen noch ein paar Drähte und die Spule auf der anderen Seite.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hallo,

Die Bauteile sind bereits alle drauf. Nun fehlen noch ein paar Drähte und die Spule auf der anderen Seite.

der "Zwischenstand" hat sich leider bis heute gehalten. Nun sieht es aber nach 2h Lötarbeit schon besser aus. Es sind ne Menge gebogene Drahtenden auf die Platinen gewandert um die Dinger dann zu kontaktieren. Endlich ist mal wieder etwas mehr Zeit übrig. Wenn alles gut geht, dann kann ich dieses Wochenende noch alle Wandler auf Funktion testen

Ursprünglich sollten ja nur 6 Wandler rein. Da das mit der Spannung aber nicht so ganz gepaßt hat sind ja nun doch 10 Wandler drin. Damit kann dann jede LED einzeln gesteuert werden. Für die Leistungsverteilung wird dann der bereits geplante PWM-Ablauf aus Beitrag #46 verwendet.

Gruß
Dino

Update 26.01. 20:15 - Es sind bereits 7 funktionierende Wandlermodule plus dem Prototypen

Update 2 - Boah ... 5 LEDs sind ja schon der Hammer ... das werden 10
Ich hab mal nen paar Fotos gemacht ...

 

[dino03]

Hier nun ein paar Fotos ...

Hallo zusammen,

nun ist endlich die Zeit gekommen um einen ersten Test zu wagen

Nach viel Gebrutzel und rumbiegen von Drähten ...


Sind die Wandlermodule beinahe alle fertig ...

Morgen früh wird wohl der Rest noch fertig werden. Für heute soll es genug sein

Der erste Testaufbau der Module ...


und der erste Betrieb von 5 LEDs.

Da kann man nen ganzen Raum mit beleuchten. Bei 10V Eingangsspannung muß das Netzteil etwas über 2A liefern. Also etwas unter 20W Lichtleistung für 5 LEDs (wegen Wirkungsgrad). Das macht dann knappe 40W für die ganze LED-Baugruppe wenn es fertig ist.


Für die Lötanfänger: Es gab ja mal nen Thread wo gefragt wurde wie man am besten lötet. Also Adern verzinnen geht wie mit Stäbchen essen ... OK nicht ganz so Oben links in der Bildecke ist nochmal ne Vergrößerung.

Zwischen Zeige- und Mittelfinger den Fädeldraht und zwischen Daumen und Ringfinger das Lötzinn. Man kann beides problemlos in einer Hand positionieren. Die andere Hand hält den Lötkolben. Die menschliche Hand ist ein Wunderwerk an Beweglichkeit. Benutzt sie

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hallo,

die letzten Wandlerplatinen sind fertig.
Nur beim Testen hab ich mir den LM3404 auf dem Prototypen geschrottet
Wie man im Datenblatt lesen konnte hält der Eingangspin nur max 7V aus und keine 10V
Ergebnis ist nun das der Wandler nicht mehr wandelt. Ich muß ihn also von der Platine pellen und ersetzen.

Naja ... aber sonst bin ich mit der Bastelausbeute dieses Wochenendes recht zufrieden.
11 neue Wandlerplatinen plus einen geschrotteten Prototypen.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hallo,

heute hab ich mal ein wenig was ausprobiert bei dem ich am LM3404 nicht so ganz wußte was da los ist.

Wenn man das ganze Konstrukt einschaltet, dann ist der Atmel ja zuerst im hochohmigen Zustand. Alle Pins sind im TriState (hochohmig). Damit würde also die angeschlossene Pheripherie irgendwas ungewünschtes machen. Ich möchte nun aber nicht das bei jedem Einschalten die LEDs auf FullPower laufen. Also wird der PWM-Eingang des LM3404 mit einem PullDown-Widerstand auf "Off" gehalten. Ich hab auch einen verbaut. 22k gegen GND. Leider macht er aber nicht das was er soll. Es leuchtet trotzdem. Wenn man den Eingang mit einem Draht gegen GND legt ist allerdings alles wie gewünscht. Nen Draht als "PullDown" ist aber für den Atmel ziemlich unpraktisch also hab ich mal mit ein paar Widerständen rumprobiert.

Wenn man einen 10k nach GND schaltet, dann blitzt die LED bei manchen Aktionen am Wandler noch kurz auf. Bei höheren Widerständen blitzt sie noch etwas länger und heller. 22k parallel zu 10k ist etwa 6,8k. Wenn ich nun 6,8k nach GND schalte dann habe ich mit dem bereits verbauten 22k einen PullDown von etwa 5,2k. Damit hört die Blitzerei auf. Der Strom den der Atmel liefern muß ist dabei auch noch gut (knapp 1mA). Also werden die Atmel-Pins zu den Wandlern mit zusätzlichen 6,8k Widerständen nach GND versehen um eine saubere Basis zu schaffen. Eventuell geh ich sogar noch auf 5,6k runter.

Gruß
Dino

 

[Ditron]

Wenn es nicht um den PWM-Eingang gehen würde, dann könnte man schön einen Kondensator nehmen. Dieser würde im Einschaltmoment das Potential auf 0V ziehen (weil er entladen ist) und sich dann langsam anpassen. Aber ein Kondensator am PWM-Eingang kommt wohl nicht soooo gut

 

[dino03]

Hi Ditron,

Wenn es nicht um den PWM-Eingang gehen würde, dann könnte man schön einen Kondensator nehmen. Dieser würde im Einschaltmoment das Potential auf 0V ziehen (weil er entladen ist) und sich dann langsam anpassen. Aber ein Kondensator am PWM-Eingang kommt wohl nicht soooo gut

naja ... mit Kondensatoren nur für den Einschaltzeitpunkt ist nicht so doll (wenn es denn gehen würde). Was ist wenn man programmiert? Dann sollen die LEDs ja auch nicht alles hell erleuchten. Die Kondensatoren werden auch wie schon selbst erkannt die PWM-Frequenz platt machen. Ich werde wohl bei etwa 100-400Hz liegen um den Atmel mit den Interrupts für die SoftPWM nicht zu stark auszulasten.

Gruß
Dino

 

[Ditron]

Das mit dem Kondensator hab ich früher öfters mal beim NE555 gemacht, damit er im Einschaltmoment garantiert kein Signal rausgibt (Details müsste ich im Datenblatt nachlesen)