Multiplexación 2 veces 4 CC RGB LED

Puedes salir con 7 transistores. No solo eso, puedes pasar de 2 4094s a uno. Lo que haces es enviar 7 bits de datos. Los primeros 4 bits son bits de selección LED, con un bit alto y los otros 3 bajos. Los siguientes 3 bits son los bits de color, pero (es posible que no se dé cuenta) deben invertirse, es decir, un nivel bajo encenderá el LED y un nivel alto lo apagará. Suponiendo que está utilizando transistores bipolares para sus conmutadores, necesitará 4 NPN como selectores LED y 3 PNP como controladores de color:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab} Aquí solo he mostrado 2 LED, pero solo conectas los otros en paralelo.

Probablemente le aconsejarán que conectar LEDs en paralelo (cuando están encendidos) es una mala idea. Por lo general, eso es cierto, pero si no estás tratando de obtener corrientes altas, solo puedes usar 2 en paralelo. En el peor de los casos, probablemente tendrán diferentes intensidades. Para solucionar esto, (y estar seguro) necesitarás conectar tus pares como

^{simular este circuito}

Tenga en cuenta que, dado que solo se enciende un conjunto de LED a la vez, las resistencias límite solo alimentan un LED a la vez, y no hay posibilidad de acaparamiento de corriente.

Con este tipo de multiplexación, tendrá que actualizar los LED al menos 100 veces por segundo, alternando entre los LED, y más es mejor hasta aproximadamente 150 a 200 por segundo. Esto hará que los LED parpadeen, pero la tasa de parpadeo será la tasa de actualización dividida por 4, y 30 Hz es un límite inferior razonable. Pero esto puede no ser lo suficientemente rápido, dependiendo de varios factores, por lo que las tasas más altas probablemente sean mejores.

Para el control individual de las 24 emisiones (8x LED de 3 colores), es probable que no logre nada menos complejo que 14 transistores / conmutadores (2 filas y 12 columnas).

Con eso dicho, sin embargo, podría lograr ese control con 7 (o 5) 'bits' de salida de su registro de desplazamiento (sin embargo, se necesitarían algunos transistores más). Esto usaría 2 bits de selección de color, 1 bit de selección de fila, luego 4 bits de control de encendido / apagado de 4 canales LED (o 2 bits para controlar uno a la vez). Esto tomaría 6 ciclos x 7 bits (o 24 ciclos x 5 bits) para "disparar" todas las combinaciones posibles, pero funcionaría con su ancho máximo de 8 bits en el registro de desplazamiento.

Recomendaría el uso de puertas, en lugar de transistores independientes, si puedes "colarlos" más allá de la regla de "ningún otro IC".

CD74HCT4094 tiene 8 salidas, cada una puede fuente o sumidero máx. 25 mA. El consumo total del paquete no debe exceder 50 mA de acuerdo con la hoja de datos, por lo que tiene como 6 mA por salida a fuente / sumidero de forma segura.

En lugar de usar transistores, puede salir con el propio registro de desplazamiento. Tiene 8 leds, 3 salidas cada uno, así que 24 salidas que puede manejar directamente desde tres unidades de 4094, y el problema está resuelto, ¿no?

Los leds RGB, como cualquier leds SMD de 5050 huellas, son demasiado brillantes cuando se manejan desde 20 mA. Conducirlos con solo 6 mA (resistencias más grandes) aún producirá suficiente salida de luz.

Me temo que el problema es un problema académico. Me siento un poco triste, ya que hay mejores soluciones para esto.

Puede usar un controlador de matriz de led de corriente constante, como MAX7221 o MAX7219, que le permite conducir 64 leds individuales (u 8 leds RGB) sin ningún componente adicional. Puede controlar esto con dos cables a través del bus I2C desde su microcontrolador.

Otra solución (súper fácil y súper económica) es utilizar leds programables y en serie, como WS2812. Esto le permite manejar un número arbitrario de leds RGB desde solo un pin del microcontrolador, y permite una mezcla de color de 24 bits a todo color en cada led. Cada led es direccionable individualmente, por supuesto. Vea más en enlace

Yo hice usé 4094 como expansor de salida, pero eso fue en la década de 1990. Desde hace años hay mejores herramientas y fichas. :)