Управление кучей 7-и сегментников

stas00n

Хатуль_мадан писал(а):И еще один момент из собственного опыта, по поводу "растягивания" тока по индикаторам, так вот я раньше тоже так считал, что пропорционально увеличив скважность, яркость пропорционально упадет. На практике это выходит не совсем пропорционально, а яркость падает, но не как ожидалось. То ли это происходит из-за свойств светодиода, то ли из-за строения глаза человека не знаю, просто делюсь что испытывал сам.

Согласен, так и есть. Все, я сваливаю до поста топикстартера, а то мы тут полемизируем, а ему, может уже и не надо.

Реклама

Хатуль_мадан

Ну так в вашей схеме вообще все замечательно, а ULN стоит в сегментах и питание на индикаторы подается через транзисторный ключ. У меня тоже такой вариант был в термометре на 4 разрядах и никакой ULN2803 не потребовалось. Индикатор тоже стоит зеленый обычный. Яркость вополне приемлемая даже днем.

Реклама

neon-f

если это не поделка для изучения, а схема для практического применения, то ваши схемы не пойдут. Нужна или полная статика, или динамика с небольшой скважностью и большими токами. Возьмем самый щадящий вариант статики предложенный вами - 4 регистра. Для 16 индикаторов скважность получаем 4. Значит для получения приемлемой яркости через светодиод нужно пропускать ток в 80 ма. Никакая 74HC595 такой ток не обеспечит.(кстати 75 ма это ток короткого замыкания вывода микросхемы, а рабочий ток лог нуля для 74HC595- 25 ма. Переводите правильно даташиты. Я тоже на этом накалывался раньше) Значит нам нужны какие то ключи. ULN2803 я бы не ставил. Смотрите, 8 каналов по 80ма = 0,64а. напряжение падения - 1вольт(даташит), следовательно рассеиваемая мощность - 0,64вт, что в принципе терпимо, но надо следить сколько и в каких условиях они будут работать.
Дальше по разводке. Какие трудности вы увидели в разводке при использовании статики. В ряд стоят семисегментные индикаторы, под каждой цифрой по одной нс595, восемь дорожек от микросхемы к выводам индикаторов вам тяжело провести?

так вот я раньше тоже так считал, что пропорционально увеличив скважность, яркость пропорционально упадет. На практике это выходит не совсем пропорционально, а яркость падает, но не как ожидалось.

Ну это только в помещении, и при небольших токах. Я лично проводил эксперимент. запитывал несколько диодов постоянным током 20ма, и несколько диодов импульсным током со скважностью 4 и током 80 ма. Все это хозяйство выставил в окно, и пошел гулять по улице. Светики в статике выигрывали у светиков в динамике. Причем ночью разница была не так заметна, и те и другие светили что дурные(даже слепили, светики были 4500 мкд), а вот днем разница была отчетливо видна. На прямом солнце динамика у меня умирала совсем, а статика сильно блекла, но оставалась различимой. Поэтому я автору и предлагал статику.

С некоторых пор я полюбил статику - корпусов вроде больше, но не надо мощных ключей(которых тоже кстати бывает много), никаких мерцаний(даже теоретических) щадящие режимы работы светодиодов(следовательно большее время служды и надежность) более простая организация управления.

Ну в общем решать и выбирать автору, а не нам.

зы. кстати автору в этой конкретной схеме можо применить не последовательные, а параллельные 8ми канальные регистры, подцепить их друг за другом к выводам любого порта микроконтроллера и тогда получаем каждый знак = 1 байт. По идеи должна очень упраститься управляющая программа.

stas00n

neon-f, оффтоп: что можешь посоветовать в качестве альтернативы ULN2803? мне она тоже не нравится как ключ ибо там дарлингтоны, у которых напряжение насыщения не может быть меньше 0,7В в принципе. 0,64 Вт в твоем примере она конечно потянет с запасом - при tокр=40С кристалл будет в районе 75С. я лично предпочитаю не калить кристаллы больше 100, хотя вроде как допустимо и 150, но это не по-нашему. Так вот какую микруху драйверов лучше ставить, если токи нужны побольше? Сборку мосфетов, например?

Реклама

BarsMonster

Идеи интересные, особенно ШИМ на OE и выдавать 16 бит дабы токи снизить (собственно, идею можно продолжить, выдавать 32 бит через сдвиговой регистр, всего на 4 разряда растягивать придется...)...

Вот что заинтересовало:

neon-f писал(а):Никакая 74HC595 такой ток не обеспечит.(кстати 75 ма это ток короткого замыкания вывода микросхемы, а рабочий ток лог нуля для 74HC595- 25 ма.

Значит, при снижении рабочего напряжения до 3-3.5 вольт получим нормальный ток без резисторов. А температурную зависимость можно и программно скомпенсировать - термодатчик + 5 строк кода проще, чем 128 резисторов

Такой подход имеет право на жизнь?

Реклама

neon-f

stas00n писал(а):neon-f, оффтоп: что можешь посоветовать в качестве альтернативы ULN2803?

Ну а что тут посоветуешь - любые доступные мосфеты, или сборки мосфетов подходящие по параметрам. Если управляешь напрямую контроллером, или любой другой КМОП логикой - выбор немного упрощается, там напряжение высокого уровня=напряжению питания. Если это ТТЛ логика, то здесь надо искать мосфеты которые открываются при 3,5 вольтах на затворе. Я кстати сейчас именно такую задачу и решаю. Управляю 29 мосфетами с выходов 74HС серии. Поставил сборки IRF8910PBF, по даташиту они начинают открываться от 2,5в. Завтра - послезавтра попробую как IRF8910PBF будут открываться от SN74ALS574BN, отпишусь.
BarsMonster

Значит, при снижении рабочего напряжения до 3-3.5 вольт получим нормальный ток без резисторов. А температурную зависимость можно и программно скомпенсировать - термодатчик + 5 строк кода проще, чем 128 резисторов Smile

Я не утверждаю, но по моему какая то ерунда получиться. Во первых светодиоды в ЛЮБОМ случаи без резисторов ставить не стоит. А во вторых, вряд ли это одно и тоже - ток КЗ и рабочий ток микросхемы. Не зря же разработчик указал рабочий ток.
И еще. кончайте считать запайку 128 резисторов трудной работай. максимум час работы, даже если нет опыта. Поверьте запаивая ключи - намучаетесь не меньше. В моем варианте тупо нога микрухи-резистор-светик, Все ясно и понятно, заработает сразу.

Реклама

BarsMonster

neon-f писал(а):Во первых светодиоды в ЛЮБОМ случаи без резисторов ставить не стоит. А во вторых, вряд ли это одно и тоже - ток КЗ и рабочий ток микросхемы. Не зря же разработчик указал рабочий ток.
И еще. кончайте считать запайку 128 резисторов трудной работай. максимум час работы, даже если нет опыта. Поверьте запаивая ключи - намучаетесь не меньше. В моем варианте тупо нога микрухи-резистор-светик, Все ясно и понятно, заработает сразу.

Ну, светодиодам важен ток, а не резисторы, по идее.

В варианте с регистрами без резисторов ключей по идее не будет...

128 резисторов - это не только время, но и дополнительная сложность разводки платы (это сейчас 16 семисегментников, а может быть 50 и более 16-и сегментников). Одни SMD-сдвиговые регистры уместятся легко "под брюхом" индикаторов, а вот резисторы туда надо будет еще впихнуть...

Провел тесты со сдвиговым регистром M74HC4094B1R и индикатором СС56-11SRWA :

Напряжение питания регистра:
1.7в, ток на сегмент без резистора - 0.5ма
1.85в, ток на сегмент без резистора - 1.24ма
1.85в, прогрев схемы феном до 120 градусов, ток на сегмент без резистора 1.65ма. На прогрев откликается именно индикатор, регистр практически бесполезно греть.

Все это далеко в допустимых пределах по даташиту на индикатор (постоянный ток 10-20ма, импульсный 150ма). Т.е. по идее если настроить систему на 5ма при комнатной температуре, большой запас остается даже если делать без термо-компенсации...

Или настроить на 50ма и рулить шим-ом, регулируемая яркость+коэффициент коррекции температуры. Табличку температура->коэффициент можно откалибровать не по току, а по яркости, т.к. яркость тоже от температуры зависит при фиксированном токе, и выходит стабилизация тока не идеальное решение в конце концов

neon-f

хм, интересные опыты, буду с интересом следить за тем что получиться, если пойдете по такому пути.

Но в любом случаи полную яркость, на которую способны индикаторы вам не получить таким способом, из за того что надо оставлять громадный запас. Следовательно для серьезного устройства способ не подходит.

BarsMonster

neon-f писал(а):хм, интересные опыты, буду с интересом следить за тем что получиться, если пойдете по такому пути.
Но в любом случаи полную яркость, на которую способны индикаторы вам не получить таким способом, из за того что надо оставлять громадный запас. Следовательно для серьезного устройства способ не подходит.

Думал только что что можно поставить на один из каналов шунт и мерять ток, чтобы было все приближенно к реальности, но потом думаю: а ведь одним шунтом не отделаться, не всегда же сегмент горит. Решение - "слепой светодиод", который не видно, но ток которого контролируется - однако это опять же фактически термометр получается.

С термометром приближаться к максимальной яркости можно на величину разброса параметров светодиодов в индикаторах.

Никто случайно не знает, насколько там все плохо в индикаторах одного типа (т.е. насколько отличается ток при подаче одинакового напряжения)?

stas00n

neon-f писал(а):... любые доступные мосфеты, или сборки мосфетов подходящие по параметрам...
...сборки IRF8910PBF...

Под альтернативой ULN2803 я подразумевал, например, сборку из 8 мосфетов с резисторами в затворах и в одном корпусе

Что-то не получается пока такую найти - видимо, не существует их в природе

stas00n

BarsMonster писал(а): Никто случайно не знает, насколько там все плохо в индикаторах одного типа (т.е. насколько отличается ток при подаче одинакового напряжения)?

Разброс параметров велик, даже если получится с одним индикатором, повторяемость не гарантирована..
Проверь хотя бы на глазок - запараллель все сегменты и включи через один резистор - посмотри, насколько яркость будет отличаться.

neon-f

stas00n писал(а): Под альтернативой ULN2803 я подразумевал, например, сборку из 8 мосфетов с резисторами в затворах и в одном корпусе

наверное таких нет в природе. Много раз видел что люди ищут такие сборки, но не разу не видел чтоб нашли.

BarsMonster

stas00n писал(а):Разброс параметров велик, даже если получится с одним индикатором, повторяемость не гарантирована..
Проверь хотя бы на глазок - запараллель все сегменты и включи через один резистор - посмотри, насколько яркость будет отличаться.

На токах сильно меньше 1ма хорошо виден разброс напряжения открытия светодиода - это само собой, если резистор такой, что ток 5ма - разброс напряжения открытия не должен быть заметен.

Только что провел тесты:
1) Ток через сегменты через 1ком резистор от источника 5в
2) Ток через сегменты без резистора напряжение источника 1.72в
Тесты проводились на 2-х однотипных 4-х разрядных индикаторах (те-же СС56-11SRWA ).

По всем разрядам обоих индикаторов разброс токов в обоих тестах менее 0.5%. Возможно влияет то, что индикаторы Kingbright, может какой-нить махровый Китай покажет серьёзный разброс.

stas00n

BarsMonster писал(а): По всем разрядам обоих индикаторов разброс токов в обоих тестах менее 0.5%. Возможно влияет то, что индикаторы Kingbright, может какой-нить махровый Китай покажет серьёзный разброс.

А разве kingbright не кетай?

Серьезный разброс будет на однотипных индикаторах, например, из разных партий, а у тебя все из одной партии, возможно, они и на конвейере рядом лежали. Вобщем, дело твое, но уже много раз говорилось что для повторяемости и надежности конструкции резисторы однозначно нужны, тем более в варианте который ты выбрал их не так уж и много.

BarsMonster

stas00n писал(а): А разве kingbright не кетай? Серьезный разброс будет на однотипных индикаторах, например, из разных партий, а у тебя все из одной партии, возможно, они и на конвейере рядом лежали. Вобщем, дело твое, но уже много раз говорилось что для повторяемости и надежности конструкции резисторы однозначно нужны, тем более в варианте который ты выбрал их не так уж и много.

Kingbright - компания амерская, заводы может и в Кетае

Достал из закромов 2-х разрядный семисегментник, с которым в детстве игрался, 20 лет назад

У него между разрядами по току без резистора разброс около 1-2%, ток потребления от того что чуть раньше тестировал отличается на 6%.

Надо бы массовое исследование провести ) У кого есть индикаторы цвета SRWA и лабораторные БП которые могут 1.8в выдавать?

BarsMonster

В общем, собрал схемку - сдвиговые регистры, 4-х разрядный индикатор и линейный регулируемый стабилизатор питания. Рабочие напряжения на схему - от 1.70 до 2в. Никакого разброса яркости нет, остановился на 1.75в напряжении питания.

С теоретической точки зрения, светодиоды сделанные на одном материале должны достаточно одинаково светить при одинаковом напряжении, по крайней мере пока мы находимся недалеко от напряжения открытия...

Понятно что красные светодиоды бывают на разных полупроводниках, и мешать в такой схеме их не стоит...

neon-f

BarsMonster писал(а):В общем, собрал схемку - сдвиговые регистры, 4-х разрядный индикатор и линейный регулируемый стабилизатор питания. Рабочие напряжения на схему - от 1.70 до 2в.

Т.е. ты питаешь ВСЮ схему 1,75 вольтами? какие именно у тебя контроллер и регистры работают при таком напряжении?

BarsMonster

neon-f писал(а):
BarsMonster писал(а):В общем, собрал схемку - сдвиговые регистры, 4-х разрядный индикатор и линейный регулируемый стабилизатор питания. Рабочие напряжения на схему - от 1.70 до 2в.
Т.е. ты питаешь ВСЮ схему 1,75 вольтами? какие именно у тебя контроллер и регистры работают при таком напряжении?

Только регистры, M74HC4094B1R, у них по даташиту 2в допустимо с нормированными задержками.