16 Segmentanzeige mit Atmega8

[Bussard]

Ich hätte nach dem erfolgreichen Leiterplattentest bei seeedstudio sogar richtig Lust, so eine (oder mehrere) Anzeigen aufzubauen.
Bevor ich eine Leiterplatte dazu "zeichne" und bestelle, würde mich interessieren, ob noch andere Leute daran Interesse hätten und bei Schaltung und Software Ideen/ Wünsche einbringen wollen, so daß ein mehrfach verwendbares Mini-Projekt daraus werden könnte.

Gruß Bussard

 

[upigors]

Na klar. Mit silberdraht ist das ganz schön aufwendig ;-)

 

[chrysophylax]

Bevor ich eine Leiterplatte dazu "zeichne" und bestelle, würde mich interessieren, ob noch andere Leute daran Interesse hätten und bei Schaltung und Software Ideen/ Wünsche einbringen wollen, so daß ein mehrfach verwendbares Mini-Projekt daraus werden könnte.

Danke für das Angebot, aber ich habe mich entschieden gleich auf LCD zu gehen (siehe anderer Fred). Mein Autoradio macht RDS über 8x16Segment-Anzeigen und irgendwie finde ich das relativ unerotisch.... Mit nem ordentlichen LCD kann man dann doch gleich deutlich mehr machen, auch wenn die definitiv temperaturempfindlicher sind.

chrysophylax.

 

[Bussard]

ich habe mich entschieden gleich auf LCD zu gehen

Tja, die Spannungsversorgung und die Temperaturen, beides spricht m.E. ein wenig gegen LCD, der Aufwand ist halt etwas höher - dafür mehr Möglichkeiten. Es hat beides seine Eigenheiten

Na klar. Mit silberdraht ist das ganz schön aufwendig ;-)

Eben drum. Hab seit Jahren ein 2-stellige 7-Segmentanzeige fertig auf Lochraster aufgebaut rumliegen, nur da solch Sachen im Wald immer mal wieder gemopst werden (wofür brauchen Leute sowas?) und ich keine 2. habe und löten will, bleibt sie eben bei mir.

Zur 16-Segment-Anzeige-Leiterplatte, was schwebt euch vor:

Um bei dem von den Leiterplattenfirma vorgegebenen Größen-Raster zu bleiben (50x50mm², bis 200x200mm² bei 50er Rastung), gibt es 2 grundlegende Möglichkeiten:
a) ATMEGA8 im DIL-Gehäuse (PDIP) 1 oder auch 2 16-Segment-Anzeigen machbar auf 50x50mm²
b) im TQFP-Gehäuse (SMD), schon etwas anspruchsvoller beim Löten
weiter:
c) mit oder ohne Spannungsstabilisierung, überhaupt - welche Betriebsspannung
- Stromsparmodi nutzen oder Einschalter?
- Fremdversorgung durch den Cacher (Batteriehalter/ Kontakte) oder autonom
d) welche Auslösung: Licht-reaktiv, magnetisch, Schalter, wie sonst?
e) die eierlegende Wollmilchsau oder minimalistisch
f) alle Bauteile bedrahtet, teilweise SMD oder komplett

usw, wie stellt ihr euch das vor?

Gruß Bussard

 

[Finckenbande]

Jetzt schalte ich mich doch auch mal mit ein - ich habe auch schon ewig so eine 16-Segment hier rumliegen, aber man kommt ja nie zu allem ...
Das LCD´s etwas temperaturempfindlich sind, habe ich auch schon bei meinen NC´s rausgefunden, daher ist das für mich eine auszuprobierende Alternative.

Ich würde definitiv immer so bauen, dass die Cacher Strom mitbringen (bei mir Standard eine 9v-Batterie, die ich per z.B. 7805 "runterbrate", so kann man die Elektronik nie kaputt machen.)
Desweiteren könnte ich mir einen Taster vorstellen, mit dem man die Nachricht dann "durchtastet" (Je nach Programm könnte man auch Start/Stopp damit verwirklichen).
für mich ist SMD zum selberlöten nie was - also: entweder alles schön mit Draht (also auch DIL) oder halt gleich ganz bestückt.

Wenn, würde ich auch immer gleich mehrere nehmen, da ich leider die Erfahrung gemacht habe, dass sich Elektronik bei meinen Caches nie vermehrt, sondern immer nur "ausstirbt" ....

Hoffe das hilft ?!

 

[Bussard]

Um die Sache weiter voranzutreiben, hier der grundsätzliche Entwurf für eine 2-stellige Anzeige auf 49x49mm Leiterplatte, mit verpolsicherer Spannungsversorgung (7805) von 7.5V bis ca. 15V, Segmentansteuerung von Birabeach, 2 Ports ziehen über je einen Transistor die Kathoden gegen Masse (einfachster Multiplexbetrieb), genauso mit nur einer Anzeige mit dem obigen Programm ansteuerbar (2 Transistoren und 2 Widerstände entfallen dann).
Mit 2 Anzeigen sind noch 3 Pins vom ISP, mit 1 Anzeige sind 4 Pins zur Triggerung/ Steuerung verfügbar.

An der Leiterplatte (Abbildung auf meinem Monitor etwa in Originalgröße) werde ich noch etwas mehr Aura um die Befestungsbohrungen freiräumen, auch die Lötlackabdeckung der Vias sollte klappen.

Für mich ist SMD zum selberlöten nie was - also: entweder alles schön mit Draht (also auch DIL) ...

Jo, dafür werde ich auch eine Leiterplatte "machen", aber mit einer einzigen Anzeige.

Gruß Bussard

 

[Bussard]

Ein Tag später, 1 Entwurf weiter, die Leiterplatte mit ausschließlich bedrahteten Bauteilen und einer 16-Segmentanzeige auf 49x49mm. Andere Daten wie Beitrag zuvor.
Noch sind Kleinigkeiten änderbar, aber zum Wochenende hin werde ich bestellen.

Gruß Bussard

 

[upigors]

na ja, für mich könnte es deutlich minimalistischer (keine festspannungsreglung, die massen von widerständen für jeden balken weg....) ausfallen aber da werden wir keinen gemeinsamen nenner finden denke ich. hatte mir sowas fürs zentrifugenröhrchen gedacht aber da werde ich dann wohl beim silberdraht bleiben......
wie viel orderst du? wo liegen wir im preis.
ein paar würde ich für die bastelkiste nehmen.

 

[Bussard]

sowas fürs zentrifugenröhrchen

Bin grade in einer "Schaffensphase" und würde das glatt machen, gib doch mal die Maximalmaße der Platine für Dein Röhrchen an. Sicher mit Lithiumzelle als Versorgung?
Auslösung mit Reedkontakt? Glasröhrchen oder Edeltyp? Anbieten würde sich das TQFP-Gehäuse mit 9mm Kantenlänge, damit gäbe es wenig Platzprobleme, läßt sich grad noch gut Handlöten.
Ansonsten ist es ohne Widerstände eine "böse" Schaltung, wenn alle Segmente leuchten und nur der DS-Widerstand der Ausgangsstufen den Strom begrenzt, kann ein Zehntel Volt zu viel eben zu viel für den Chip sein. Habe es mit TINY13 aber auch schon erfolgreich getestet, letztlich kostet der "Professor" nicht viel mehr als 2x alle Segmentwiderstände.

Gruß Bussard

 

[Elko]

Ich würde den Widerstandsfriedhof noch durch zwei Array's ersetzen. Spart Zeit, Geld und Platz.

 

[Bussard]

Ich würde den Widerstandsfriedhof noch durch zwei Array's ersetzen. Spart Zeit, Geld und Platz.

Sag mal bitte einen Typ und Lieferanten für 8er Arrays an, die bei beispielsweise 220 Ohm mit beiden Enden einzeln herausgeführt haben (Die meisten Arrays sind doch einseitig zusammengefasst, habe nur SMDs durchgeführt gefunden).
Das 16-Segment-Bauteil hat eine gemeinsame Kathode (bei Anode analoges Problem).

Gruß Bussard

 

[Elko]

Reichelt beispielsweise.

Winderstände -> Netzwerke

Warum willst du beide Seiten herausgeführt haben? Du brauchst die doch nur als Pull-Up Vorwiderstände. Da ist Sternförmig zusammengeführt doch optimal.

 

[Bussard]

Du brauchst die doch nur als Pull-Up Vorwiderstände.

Nein! Pull-Ups sind dazu da, eine (Daten-) Leitung eines Einganges auf einen definierten Pegel zu ziehen (z.B. der Resetwiderstand an den AVRs). Wenn man dies für einen Datenbus braucht, ist so ein R-Netzwerk nützlich, welches an einer Seite verbunden ist.
Hier geht es einzig und allein um die Strombegrenzung einer LED, egal, ob sie nun mit 15 Anderen in einem Gehäuse verbaut ist (alle Kathoden zusammen), oder wie unten (elektrisch gleichwertig) einzeln gezeichnet ist. Zur Verdeutlichung ein nicht realer Schaltungsausschnitt. Egal, an welcher Seite auch immer die Widerstände verbunden werden, kannst du nicht mehr einzelne Dioden = Anzeigesegmente steuern.

Die möglich Variante, alle Semente ständig zu bestromen und die LED über den AVR-Aushgang kurzzuschließen, ist genauso falsch/ "böse", da bei angenommen 10mA Segmentstrom * 16 = 160mA Strom durch den Chip fließen müßten, was nicht gesund für diesen ist und jede Batterie um Nu leersaugt.

Gruß Bussard

 

[NightVisi0n]

-> http://www.reichelt.de/4-Widerstaende-8-Pins/SIL-8-4-220/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=4492&ARTICLE=17918&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&

 

[Bussard]

Danke für den Link, solche Teile kann man gut nehmen, braucht aber 4 Stück davon, eventuell die mit 5 (Ende der Fahnenstange bei Reic...) Widerständen x3 + 1 Einzelwiderstand für den Dezimalpunkt, der ja meist eh einen anderen Wert für gleiche Helligkeit hat.
Nachdem ich gestern Abend endlich den richtigen Suchbegriff fand, klappte es auch mit dem Array. Eigentlich suchte ich DIL-Versionen mit 8 oder 16 Widerständen, das scheinen aber Exoten zu sein, jedenfalls fand ich sie nicht bei den "bastlerüblichen" Händlern, sondern z.B hier http://www.neuhold-elektronik.at/catshop/product_info.php?products_id=1118 .

Danke und Gruß, Bussard

p.s. Eine Leiterplattenbestellung mit 1 Anzeige wie auf diesem Bild ist raus, wenn sie aufgebaut ist, werde ich berichten.

 

[Elko]

Also was nen Pullup macht weiß ich durchaus, vielleicht habe ich mich dann geringfügig falsch ausgedrückt.

Energietechnisch ist es - und da hast du selbstverständlich recht - besser das ganze mit ner Matrixansteuerung zu machen und zu takten.

Trotzdem kommt es mir so vor, als ob da irgendwie zu viele Widerstände auf deiner Platine sind. Das eigentlich der Grund, weshalb ich das gepostet habe - da ich im Thread keinen Schaltplan gefunden habe.

Gruß
Elko

 

[Elko]

Kurze Frage noch: Ist das auf dem Bild nen 78xx ? Was hast du als Spannungsversorgung vorgesehen? Wenn das Batteriebetrieben sein soll würd ich mir den Sparen und lieber etwas umplanen. Die Teile möchten auch in Ruhelage gern bedient werden. Das Lutscht mehr an den Batterien als kurzfristige 160mA - die man mit einem AVR durchaus in den Griff bekommen kann.

Wenn du das mit möglichst wenig Bauteilen realisieren möchtest, dann kannst du die 16-Segmentanzeige bei gemeinsamer Kathode/Anode auch mit einem einzigen Widerstand bestromen. Braucht halt paar mehr AVR-Pins dann, ist aber bei entsprechender Taktung auch Energieeffizienter.

 

[Bussard]

Ist das auf dem Bild nen 78xx ?

Ja, Standardschaltung. Batterien sind immer im unpassendsten Moment leer, wenn nach Wochen und Monaten in der Kälte der eine wichtige Moment kommt, nämlich der Cacher erscheint und das Modul Strom braucht. Genau jetzt zeigt sich, daß die Batterie fast entladen war und im wichtigsten Moment die Station nicht funktioniert. Ergebnis: der Cacher muß frustriert nach Hause. Bei neuen Sachen von mir muß der Cacher die volle Batterie mitbringen und schon funktioniert die Station immer, und außerdem hab ich kaum Wartungsaufwand damit (außer Solar-Blink-Station ohne Batterie).
Bei den bestellten Platinen ´könnte ich auch den 7805 samt Umfeld unbestückt lassen, dann lohnen sich auch in Hinblick auf die Standzeit einer eingebauten Batterie die Sleepmodes. Als Pluseinspeisepunkt kann man ja das nun freie Pin 3 des 7805 auf der Platine nutzen.

mit möglichst wenig Bauteilen

Weniger ist möglich, die richtig "dirty"-Variante (keine LED-Vorwiderstände) wurde ja weiter oben schon verlinkt, das ist aber nicht so mein Ding, immer darauf zu hoffen, daß die Chips mehr vertragen als der Hersteller angibt + ziemlich gleiche Flußspannung der LEDs + ziemlich stabile Versorgungsspannung, sonst ist der Aufbau gleich gehimmelt. Nein, lieber ein paar Cent mehr investiert und weit weg vom worst case - Szenario.
Mit einem einzigen Widerstand an A bzw. K hab ich vor etlichen Jahren schon mal experimentiert, die extremen Helligkeitsunterschiede (1 Segment an - voller Strom über den einen Widerstand) zu 7 Segmente an (alle teilen sich den Strom - und das auch noch ungleichmäßig) gefallen mir nicht. Bei 16 Segmenten verschärft sich das Mißverhältnis noch mal. Und mal ehrlich - wenn es nicht darum geht, da Ganze in einen Petling zu pressen, ist dieses "Sparen" doch unnötig. 16 Widerstände bei Reich... kosten 40Ct als Metallschichtausführung, 32Ct als Kohle (100er Pack).
Und wenn es denn klein sein soll, sollte m.E. SMD zum Einsatz kommen. Aber wer denn freut sich mehr über eine Filmdose als über eine "richtige" Kiste?

Gruß Bussard, der sich schon auf die Platinen freut

 

[Elko]

Mit einem einzigen Widerstand an A bzw. K hab ich vor etlichen Jahren schon mal experimentiert, die extremen Helligkeitsunterschiede (1 Segment an - voller Strom über den einen Widerstand) zu 7 Segmente an (alle teilen sich den Strom - und das auch noch ungleichmäßig) gefallen mir nicht. Bei 16 Segmenten verschärft sich das Mißverhältnis noch mal. Und mal ehrlich - wenn es nicht darum geht, da Ganze in einen Petling zu pressen, ist dieses "Sparen" doch unnötig. 16 Widerstände bei Reich... kosten 40Ct als Metallschichtausführung, 32Ct als Kohle (100er Pack).

Ich glaube du hast noch nicht verstanden, was ich meine. Natürlich: Wenn du mehrere LED's mit einem Vorwiderstand betreibst reicht der Strom nicht aus - davon ab sollte man Dioden, die nicht aus dem gleichen Prozess stammen niemals parallel schalten - die Durchbruchspannungen streuen dann zu Stark.

Was ich meine ist, dass du jedes einzelne Segment antaktest. Ich wills dir mal an einer 7-Segment-Anzeige mit gemeinsamer Anode erklären:

Du taktest das Segment komplett durch. Das bedeutet, dass immer nur ein "Strich" deiner Anzeige aktiv ist, die anderen sind aus. Somit fließt maximal der Storm einer LED durch den µC und den Vorwiderstand. Die LED's erscheinen dann konstalt hell. Vorteil: Stromsparend, Bauteilsparend. Nachteil: Portfressend.

Allerdings muss man meiner Meinung nach abwägen: Wenn der µC eh nur die 7-Segment, bzw. 16-Segment Anzeige ansteuern soll, dann kann man dafür auch mal ein paar mehr I/O-Pins verbraten.
Und natürlich kosten Widerstände in € gerechnet nichts. Allerdings in dm² schon. Es macht durchaus einen Unterschied.

Gruß
Elko

 

[Bussard]

Ich glaube du hast noch nicht verstanden, was ich meine.

- besser das ganze mit ner Matrixansteuerung zu machen und zu takten.

Hatte ich auch nicht, denn Matrix geht ja eben bei einseitig verbundenen Anzeigedioden nicht. Anders bei Multiplexansteuerung, die Du meintest, wie ich jetzt lese.
Segmente multiplexen hatte ich auch kurz überlegt und verworfen wegen:
- 1 Segment leuchtet ausreichend/ normal hell bei etwa 10mA
- 16 Segmente multiplexen heißt ja, 1/16 der Leuchtzeit kann jedes Segment an sein, muß also mit einem viel höheren Strom durchflossen werden, um gleich hell zu leuchten,
- das Datenblatt der Anzeige erlaubt für "Super Bright Red" 30mA als absolut maximalen Gleichstrom, 155mA abs. max. Spitzenstrom, also prinzipiell OK. Leider ist die Helligkeit bei 15mA nur 1 1/2 mal so viel wie bei 10mA, und nimmt oberhalb von 15mA kaum noch zu, hier bringt mehr Strom also nichts.
- und jetzt der Haken, beim 16-fach Multiplexen brauchst Du auch etwa 16-fache Helligkeit (überschlägig), um den gleichen Eindruck wie bei einer statisch angesteuerten Anzeige zu haben
- die Anzeige erreicht jedoch noch nicht mal die doppelte Helligkeit innerhalb ihrer Spezifikation, ergo ist Multiplexen hier nicht sehr sinnvoll, weil zu dunkel. Sicher gibt es besser hierfür geeignete Anzeigen, aber dann ist der preisliche Rahmen noch viel eher gesprengt
- gar nicht berücksichtigt dabei ist der höhere Programmieraufwand für das Muxen und die Betrachtung der Atmega-Ausgänge, also für meine Zwecke paßt das Aufwand/ Nutzen-Verhältnis nicht (besser sieht es mit 7-Segment-Anzeigen aus oder mit der von mir als Leiterplattenlayout gezeichneten Doppelanzeige aus, da kommt jede Anzeige auf 50% Einschaltzeit und entsprechend Helligkeit)

Gruß Bussard