Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

nelik1987 15 Wrz 2011 08:19 5106 25
  • #1 15 Wrz 2011 08:19
    nelik1987

    Poziom 31  

    Witam w mojej projektowanej konstrukcji wykorzystuję wyświetlacz LED. Jako, że płytka wyświetlacza ma wszystkie anody i katody połączone wspólnie zastosowałem sterowanie multipleksowe. Niestety przez to, że każdy z 4 modułów wyświetlacza zasilany jest tylko przez 1/4 okresu to świeci znacznie słabiej niż normalnie. Napięcie zasilania wyświetlacza LED to 12V i nie mogę go podnieść ze względu na zasilacz 12V, który będzie zasilał całą konstrukcję. Czy są inne rozwiązania tego problemu.

    0 25
  • #2 15 Wrz 2011 08:30
    korrus666
    Poziom 40  

    Na pewno Wyświetlacze są podłączone przez rezystory. Możesz trochę zmniejszyć wartość rezystorów aby podnieść prąd diody. Uważaj jednak żeby nie przesadzić. Druga sprawa to czas świecenia, wiem że każdy świeci przez 1/4 czasu ale jakiego czasu. Może spróbuj zmienić częstotliwość multipleksowania.

    0
  • #3 15 Wrz 2011 08:31
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    nelik1987 napisał:
    Niestety przez to, że każdy z 4 modułów wyświetlacza zasilany jest tylko przez 1/4 okresu to świeci znacznie słabiej niż normalnie. Napięcie zasilania wyświetlacza LED to 12V i nie mogę go podnieść ze względu na zasilacz 12V, który będzie zasilał całą konstrukcję. Czy są inne rozwiązania tego problemu.


    Zwiększyć prąd płynący przez wyświetlacz przez zmniejszenie rezystancji szeregowych i zwiąkszenie wydajności prądowej driverów. Sam wyświetlacz wymaga zapewne napięcia nie większego niż 3V (chyba że to jakiś "jumbo" który ma kilka diod szeregowo na kazdy segment).

    0
  • #4 15 Wrz 2011 08:40
    nelik1987

    Poziom 31  

    Wyświetlacz to gotowy moduł z dużymi wyświetlaczami LED. Posiada on już rezystory ograniczające prąd. Posiada też diody zabezpieczające przed nieodpowiednim podłączeniem. Wyświetlacze multipleksowane są z częstotliwością około 156 Hz.

    0
  • #5 15 Wrz 2011 12:38
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    nelik1987 napisał:
    Wyświetlacz to gotowy moduł z dużymi wyświetlaczami LED. Posiada on już rezystory ograniczające prąd.


    No to może się nie obyc bez zwiększenia napięcia zasilania - sprawdź w dokumentacji wyswietlacza. Rozważ zmniejszenie rezystorów które posiada wyswietlacz.
    BTW - przy obsłudze wyświetlacza z procesora czasami zdarza się że przyczyną jest źle napisany program, skutkiem tego czasy włączenia poszczególnych cyfr są krótsze od optymalnych (dla wyświetlacza 4-ro cyfrowego czas załaczenia każdej cyfry zamiast 1/4 czasu jest na przykład 1/10).

    0
  • #6 15 Wrz 2011 22:16
    nelik1987

    Poziom 31  

    Niestety nie mogę znaleźć żadnych informacji na temat wyświetlaczy ani całego modułu.

    Natomiast co do programu to raczej wszystko jest OK, jak na załączony oscylogramie.
    przebieg 1 napięcie zasilające anodę wyświetlacza
    przebieg 2 napięcie sterujące bazą tranzystora sterującego zasilaniem anody wyświetlacza

    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    0
  • #7 16 Wrz 2011 21:31
    nelik1987

    Poziom 31  

    Zdecydowałem by podnieść jednak napięcie zasilania LEDów. Jakoś sobie z tym poradzę. Większy jednak problem leży w sterowaniu tymi LEDami ponieważ chciałem zastosować po 2 tranzystory na diodę. Jeden do załączania +12V na diodę a drugi do połączenia katody z masą.

    Mam jednak problem w sterowaniu tymi diodami, co prawda pomogli mi już koledzy i podpowiedzieli, ze aby nie spalić portów mikrokontrolera należy zastosować diodę Zenera 8.2V. Niestety mam kolejny problem z drugim tranzystorem łączącym katodę z masą. Oba tranzystory sterowane mają być z uC (+5V).

    Program napisałem tak że stan wysoki na wyjścu uC powoduje załączenia tranzystora a stan niski jego wyłączenie.

    Załączam schemat jak by miało to wyglądać jeżeli coś jest źle proszę mnie poprawić (coś raczej jest źle bo na diodzie i rezystorze otrzymuje napięcie około 6V zamiast 12)
    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    dla dokładniejszego przedstawienia pokaże jak by to miało wyglądać dokładniej a mianowicie anody razem a katody ledów wyświetlacza przez tranzystory do masy.
    Prosił bym o doradzenia jakie elementy dobrać do tego schematu, tzn jakie rezystory itp.. czy w obu muszą być diody Zenera?
    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    niekoniecznie musi być to rozwiązanie, może zaproponujecie coś nowego i lepszego. W najgorszym przypadku załączenie tranzystora może odbywać się przy niskim stanie z protu uC a wyłączenie przy wysokim stanie.

    Jeszcze jedna sprawa, znalazłem taki oto schemat który niejako podobny jest do mojego i widzę, że autor nie zastosował diod Zenera do tranzystorów PNP. Zastosował natomiast układ ULN2803 którego chciał bym uniknąć i wolał bym zastosować tranzystory, a może i ten układ jest źle zaprojektowany?
    https://obrazki.elektroda.pl/58_1290685073.png

    0
  • #8 17 Wrz 2011 09:30
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    nelik1987 napisał:
    Zdecydowałem by podnieść jednak napięcie zasilania LEDów. Jakoś sobie z tym poradzę. Większy jednak problem leży w sterowaniu tymi LEDami ponieważ chciałem zastosować po 2 tranzystory na diodę. Jeden do załączania +12V na diodę a drugi do połączenia katody z masą.

    Mam jednak problem w sterowaniu tymi diodami, co prawda pomogli mi już koledzy i podpowiedzieli, ze aby nie spalić portów mikrokontrolera należy zastosować diodę Zenera 8.2V. Niestety mam kolejny problem z drugim tranzystorem łączącym katodę z masą. Oba tranzystory sterowane mają być z uC (+5V).

    Program napisałem tak że stan wysoki na wyjścu uC powoduje załączenia tranzystora a stan niski jego wyłączenie.

    Załączam schemat jak by miało to wyglądać jeżeli coś jest źle proszę mnie poprawić (coś raczej jest źle bo na diodzie i rezystorze otrzymuje napięcie około 6V zamiast 12)
    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    dla dokładniejszego przedstawienia pokaże jak by to miało wyglądać dokładniej a mianowicie anody razem a katody ledów wyświetlacza przez tranzystory do masy.
    Prosił bym o doradzenia jakie elementy dobrać do tego schematu, tzn jakie rezystory itp.. czy w obu muszą być diody Zenera?



    Pierwsza uwaga jest taka że jak chcesz minimalizować straty napięcia na kluczach to powinieneś stosować klucze w ukłądzie WE.
    Druga uwaga jest taka że kombinowanie z diodami Zenera często nie daje właściwego skutku i narzuca konieczność ścisłej stabilizacji również napiecia zasilania wyświetlaczy, dlatego sugerowałbym inne rozwiązanie:

    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    W tym układzie zarówno segment jak i cyfra zaświecane są poziomem wysokim.

    0
  • #9 17 Wrz 2011 10:28
    nelik1987

    Poziom 31  

    OK postaram się dzisiaj wykonać taki układ na płytce stykowej i zobaczę jak to działa. Jakie tranzystory najlepiej zastosować góry mógł by być BC557 a 2 dolne BC547?

    PS w jakim programie to projektowałeś?

    Dodano po 30 [minuty]:

    jdubowski napisał:

    Pierwsza uwaga jest taka że jak chcesz minimalizować straty napięcia na kluczach to powinieneś stosować klucze w ukłądzie WE.
    Druga uwaga jest taka że kombinowanie z diodami Zenera często nie daje właściwego skutku i narzuca konieczność ścisłej stabilizacji również napiecia zasilania wyświetlaczy, dlatego sugerowałbym inne rozwiązanie:

    Poprawienie sprawności świetlnej wyświetlacza LED

    W tym układzie zarówno segment jak i cyfra zaświecane są poziomem wysokim.


    i o to właśnie mi chodziło. Starty są małe, a układ działa tak jak powinien czyli załącza tranzystor przy stanie wysokim (+5V) a wyłącza przy stanie niskim z uC (0V).

    Dziękuję za pomoc, pozdrawiam.

    0
  • #10 17 Wrz 2011 11:12
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    nelik1987 napisał:
    PS w jakim programie to projektowałeś?


    Yenka.

    Dodano po 7 [minuty]:

    nelik1987 napisał:
    Jakie tranzystory najlepiej zastosować góry mógł by być BC557 a 2 dolne BC547?


    Zależy od prądu. Nie piszesz jak duży ten wyświetlacz. Policz prąd cyfry w impulsie przy załączonych wszystkich segmentach i dobierz tranzystory.


    nelik1987 napisał:
    PS w jakim programie to projektowałeś?


    Yenka.

    0
  • #11 17 Wrz 2011 17:15
    nelik1987

    Poziom 31  

    Popełniłem pomyłkę mianowicie, pisałem że chciał bym żeby stan wysoki załączał tranzystor, a stan niski wyłączał niestety jest zupełnie odwrotnie :) . Czy w łatwy sposób poza zmianą całego programu da się to zrobić to zmieniając zmieniając tranzystory?

    0
  • #12 17 Wrz 2011 17:50
    willyvmm
    Poziom 26  

    Czy może mi kolega wyjaśnić po co 2 tranzystory ??

    0
  • #15 18 Wrz 2011 11:50
    danthe
    Poziom 29  

    Witam!
    Można dodać jeszcze po jednym tranzystorze żeby zanegować wyjścia procesora, tylko po co? Po to używa się procesora aby uprościć sobie układ, nie komplikować. Ja bym radził zmienić definicje znaków i sterowanie anodami, to nie zmiana "całego programu" tylko niewielkich fragmentów (chyba że nie piszesz sam tylko chcesz wykorzystać gotowy wsad a nie masz źródeł).

    0
  • #16 18 Wrz 2011 12:08
    nelik1987

    Poziom 31  

    Jeżeli zastosował bym tranzystor jedynie po stronie zasilania czyli do sterowania który wyświetlacz ma być włączony (wspólna anoda) a katody podłączył bym na stałe do portów mikrokontrolera (wspólna katoda) to otrzymałbym o czym się sam przekonałem lekkie podświetlenie teoretycznie wygaszonych segmentów wynika to stąd, że gdy na porcie ustawię stan wysoki czyli chce wyłączyć segment to pojawia się na nim 5V (+5V na katodzie), podczas gdy anoda zasilana jest napięciem +12V co daje spadek około 7V a co za tym idzie przepływ prądu przez diodę i jej lekkie świecenie. Dlatego właśnie zastosowałem załączanie od strony anody i katody.

    Dodano po 4 [minuty]:

    danthe napisał:
    Witam!
    Można dodać jeszcze po jednym tranzystorze żeby zanegować wyjścia procesora, tylko po co? Po to używa się procesora aby uprościć sobie układ, nie komplikować. Ja bym radził zmienić definicje znaków i sterowanie anodami, to nie zmiana "całego programu" tylko niewielkich fragmentów (chyba że nie piszesz sam tylko chcesz wykorzystać gotowy wsad a nie masz źródeł).


    Program piszę sam i już zmieniłem wszystko, nie było tego aż tak dużo. Jak na razie wszystko działa tak jak chciałem.

    Problem stanowi tylko to zasilanie. Początkowo chciałem wykorzystać 12V ale przy mulitipleksowym sterowaniu otrzymuję ledwie świecący wyświetlacz, podniosłem na razie napięcie do około 20V co daje zadowalające efekty tylko problem będzie z zasilaniem. Zastanawiałem się dzisiaj nad zastosowanie małej przetwornicy step up do podniesienia napięcia z 12V do około 20V. Dokładnie sam jeszcze nie wiem jakim napięciem zasilać te wyświetlacze. Jedyne co udało mi się sprawdzić to to że rezystory ograniczające prąd każdego z segmentów mają wartość 470Ω co wskazywało by raczej na zasilanie 12V pojedynczego segmentu. w skład jednego segmentu wchodzą prawdopodobnie 3 diody i nie wiem na jaką wartość prądu ustawić każdy z segmentów.

    0
  • #17 18 Wrz 2011 12:22
    danthe
    Poziom 29  

    Proponuję ok. 40mA na segment. Można się pokusić na 80 - 100mA ale trwałość wyświetlacza może drastycznie się obniżyć. Można też zrezygnować z multipleksu na rzecz układów SIPO np. SCT2024 (16-led driver) lub 74595 + tranzystory. Z uwagi na rezystory w wyświetlaczu lepsze wydaje się rozwiązanie na rejestrze '595.

    0
  • #18 18 Wrz 2011 14:06
    nelik1987

    Poziom 31  

    No tak tylko że wszystkie katody połączone są razem także co da tutaj rejestr przesuwny? tak czy inaczej będzie trzeba załączać po kolei 4 wyświetlacze i podawać na wtedy odpowiednie stany na katody.

    Dodano po 1 [minuty]:

    danthe napisał:
    Proponuję ok. 40mA na segment.


    problem jest jeszcze z kropką bo ona ma taki sam rezystor ale składa się z jednej diody i świeci znacznie jaśniej niż segmenty ale z tym to chyba poradzę sobie programowo.

    0
  • #19 18 Wrz 2011 15:24
    Smokey68
    Poziom 12  

    Nieśmiało przedstawię może swój pomysł na ten problem, z nadzieją, że mądrzejsi go zweryfikują :)
    Może by tak dołożyć zwyczajnie odpowiednią pojemność między driver a rezystory ograniczające prąd na diodach? Powinno to poprawić wypełnienie, a powstałe opóźnienie tak czy siak rozłoży się równo pomiędzy wszystkie pracujące diody i wynikałoby tylko z wydajności drivera (prądu ładowania kondensatora). Dobór pojemności jeśli rozumuje poprawnie, nie powinien być trudny.

    0
  • #20 18 Wrz 2011 15:42
    danthe
    Poziom 29  

    Cytat:
    problem jest jeszcze z kropką bo ona ma taki sam rezystor ale składa się z jednej diody i świeci znacznie jaśniej niż segmenty ale z tym to chyba poradzę sobie programowo.


    Proponuję włączyć w szereg z katodami kropek dodatkowy rezystor.
    Domyślam się że wyświetlacz nie składa się z pojedynczych cyfr, tylko jest to gotowy wyświetlacz 4x7 segmentów gdzie połączone są ze sobą anody w każdej cyfrze, a katody cyfr też połączone co nie pozwala sterować osobno segmentów każdej cyfry?

    0
  • #21 18 Wrz 2011 17:04
    nelik1987

    Poziom 31  

    Zgadza się, wyświetlacz to gotowa płytka z 4 dużymi wyświetlaczami 7 segmentowymi. Zamontowane są tam również na stałe rezystory (sporej mocy ok 2W) i diody zabezpieczające przed niepoprawną polaryzacją. Nie bardzo jak mam dolutować rezystory do kropek.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Smokey68 napisał:
    Nieśmiało przedstawię może swój pomysł na ten problem, z nadzieją, że mądrzejsi go zweryfikują :)
    Może by tak dołożyć zwyczajnie odpowiednią pojemność między driver a rezystory ograniczające prąd na diodach? Powinno to poprawić wypełnienie, a powstałe opóźnienie tak czy siak rozłoży się równo pomiędzy wszystkie pracujące diody i wynikałoby tylko z wydajności drivera (prądu ładowania kondensatora). Dobór pojemności jeśli rozumuje poprawnie, nie powinien być trudny.


    z wypełnieniem jest wszystko OK. Pojemność mogła by spowodować wolne opadanie napięcia co skutkowało by pojawianiem się poświaty na segmentach wyświetlacza.

    0
  • #22 18 Wrz 2011 17:08
    danthe
    Poziom 29  

    Nie trzeba na płytce, tylko dać jeden rezystor pomiędzy wyprowadzenie kropki i kolektor tranzystora sterującego katodę kropki.

    0
  • #23 18 Wrz 2011 17:24
    nelik1987

    Poziom 31  

    No w sumie można i tak :) ale mam już zaprojektowana płytkę i nie chce jej przerabiać, zresztą nie było by miejsca na dodatkowy rezystor.

    Co możecie mi jeszcze powiedzieć o zastosowaniu przetwornicy step up? Cały czas zastnawiam się czy coś takiego dołożyć na płytce, czy jednak dać zasilacz 15V i pogodzić się z mniejszą intensywnością świecenia. Podłączyłem teraz wyświetlacz pod 22V i wygląda już całkiem nieźle. Szukam bardzo prostej przetwornicy dostępnej w normalnej cenie w sklepach a nie jak niektóre układy Maxim, które w Polsce można mieć jedynie z sampli.

    0
  • #25 19 Wrz 2011 22:42
    Svavo
    Poziom 23  

    A może zastosowałbyś miniaturowe tranzystory MOSFET (np. w obudowie TO-93 lub SMD SOT23)? Wystarczyłby 1 klucz na gałąź (LED'a).
    Pozdro.

    0
  • #26 20 Wrz 2011 08:43
    nelik1987

    Poziom 31  

    Przetwornicy jednak nie będę rozbił. Zasilę układ z zasilacza 15V stabilizowanego. Co to MOSFETów też się zastanawiałem ale łatwiej było mi zrobić to na tranzystorach. Tak czy inaczej płytka jest już ukończona i idzie do wykonania. Dziękuję wszystkim za pomoc w tym temacie.

    0