Matriz de LED grande

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He estado investigando cómo construir una matriz de 12x24 LED. Encontré un par de soluciones. Lo que me parece más atractivo es la conexión en serie de 3 controladores MAX7219 led. Soy algo nuevo en la electrónica y no estoy 100% seguro de qué tipo de voltaje necesitaré para alimentar esto o si los controladores MAX7219 podrán manejar la corriente que necesito cuando todos los LED estén encendidos. Espero que alguien pueda ayudarme a resolver esto o guiarme en la dirección correcta para encontrar lo que estoy buscando. Gracias!

    
pregunta ForYourOwnGood

2 respuestas

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No entraré en circuitos integrados específicos ya que podrías cambiar tu diseño. En su lugar voy a entrar en la teoría. Conducir los LED es bastante fácil.

Primero:

Hay diferentes maneras de conducir los LED. Los dos métodos principales son mediante el uso de una fuente de voltaje de corriente constante o constante. Los LED "funcionan" en corriente. Su intensidad es generalmente alguien proporcional a la corriente y exponencial a la tensión. Por lo tanto, generalmente se utiliza un controlador de corriente constante. Cuando usas una fuente de voltaje constante y una resistencia (la forma básica) estás creando una fuente de corriente constante rudimentaria. La mayoría de los chips de controladores utilizan una fuente de corriente constante.

Con un controlador de este tipo, no es necesario suministrar resistencias. Usted le dice al conductor cuánta corriente debe suministrar y suministrará esa cantidad al LED. Por lo general, usted "programa" la corriente utilizando una resistencia y la hoja de datos le dirá cuánta corriente se utilizará para una resistencia determinada. (Puede usar una resistencia variable para permitirle ajustar la intensidad de los LED después del hecho)

Segundo,

Los LED

tienen clasificaciones actuales específicas que se relacionan con la duración de la vida. Por lo general, este número de alrededor de 1 mA a 20 mA para sus LED promedio. Debe averiguar qué tan brillante desea que sus LED obtengan una estimación del uso de energía. Si tiene un chip de 64 controladores, cada uno con 10 mA, entonces eso es un total de 640 mA. Si el IC es 5V, entonces 5V * 640mA = 3.2W. Esto puede ser demasiado para el chip. Revisa las hojas de datos del driver para averiguarlo. (y recuerde, estas generalmente son calificaciones máximas absolutas)

Además, cuanto más corriente utilice, más poder disipará el LED, esto puede o no ser un problema para la placa. Si no puedes deshacerte del calor, tus LED podrían quemarse.

Tercero,

Los IC de "margarita" pueden tener las capacidades sin problema, PERO esto podría reducir la velocidad si está haciendo actualizaciones rápidas (como gráficos). El encadenamiento en margarita es muy simple y los circuitos integrados del controlador generalmente tienen un SDI y un SDO junto con un reloj. Simplemente envíe su reloj a todos los chips en paralelo (enrutamiento en estrella) y conecte su uC a la SDI de un chip, luego el SDO de ese chip a la SDI del siguiente chip, etc ...

Al usar este método, debes preocuparte por la inclinación del reloj y demás, pero para 3-4 chips no debería ser un problema.

Además, será más rápido si utiliza la unidad de control de la propiedad en su totalidad, y posiblemente sea más fácil. La mayoría de los uP pueden generar al menos 8 bits a la vez en un "puerto". Así que puedes manejar hasta 8 controladores LED al mismo tiempo. Esto, en teoría, sería 8 veces más rápido que si se conectaran en serie 8 controladores LED.

En cuanto a su pregunta de "voltaje", no tiene mucho sentido. Usted utiliza el voltaje que se requiere. Si la uP usa 5V, los controladores LED usan 3V, entonces usted usa 5V para la uP y 3V para los controladores.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, debes usar el voltaje más bajo que puedas evitar. Esto le permite reducir el consumo de energía. Antes dije que todos los 64 LED utilizan 10 mA a 5V = 3.2W pero a 3V es 1.92W. Casi la mitad (ya que se corta el voltaje a la mitad). ¡PERO los LED son igual de brillantes (ya que todavía están usando 10mA)!

Entonces, si su uP puede usar 3V y su controlador LED puede usar 3V, entonces lo conduce con 3V. (tenga en cuenta que si desea conducir sus LED con mucha corriente, es posible que tenga que usar un poco más de voltaje. Necesita cierto espacio para la cabeza pero generalmente 3V es suficiente)

LEDs:

N Los LEDs que usan un máximo de A amperios a V voltios disiparán un total de N * A * V W. Puede calcular esto por controlador para averiguar qué disipará cada controlador. Asegúrate de tener un montón de "habitación" a partir de los valores máximos absolutos.

Obviamente, si solo está manejando 2 LED de 10, el valor será diferente PERO debemos calcular el peor de los casos, si los 10 estuvieran encendidos, de lo contrario lo lamentaremos (a menos que sepamos que nunca puede suceder, entonces tenemos para saber cuántos).

Entonces tienes 288 LED, si usas 10mA y 5V, eso es aproximadamente 14W. Bastante significativo. Eso significa que su fuente de alimentación tiene que suministrar 2.88A. (Suponiendo que solo está conduciendo LED y no hay pérdidas de energía).

Si lo dejas caer a 1 mA, eso reduce todo en un orden de magnitud. Solo 1.4W y .288A, lo cual es mucho más razonable.

Sin embargo, no debería preocuparse demasiado, he realizado un proyecto con 500 LED que utilizan 20 chips de controlador sin mayores problemas. Tuve que usar la conducción en serie y en paralelo para hacerlo todo, pero funcionó sin problemas. Creo que estaba usando alrededor de 1 mA o menos por LED.

(Supongo que no estás haciendo ninguna locura como intentar hacer una antorcha (usando LED de alta potencia) o algo así)

    
respondido por el JonSlaughter
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Daisy Chaining 3 controladores MAX7219 led juntos.

El MAX7219 suena bien. Con una matriz de LED, querrá usar el "Modo de no decodificación" de ese chip. Sin embargo, cada uno de esos chips solo está diseñado para manejar hasta 8x8 LED. Quizás la forma conceptualmente más simple de manejar una matriz de 12x24 LED es usar 6 chips MAX7219, como si estuvieras manejando 6 arreglos de 8x8 cada uno, un total de 16 x 24 LED, y omitir algunos de los LED. (Puede haber alguna forma inteligente de usar menos de 6 de esos chips).

  

qué tipo de voltaje ... si los controladores MAX7219 podrán manejar la corriente ...

Las personas que hacen el MAX7219 también publican una muy buena Hoja de datos MAX7219 . Tu proyecto tiene muchas más posibilidades de éxito si lo lees.

La hoja de datos especifica que la tensión de alimentación operativa para el MAX7219 es de 4.0 V a 5.5 V. Los controladores MAX7219 están diseñados específicamente para limitar la corriente a los LED a una cantidad adecuada, y a temperatura ambiente puede manejar fácilmente los 330 mA cuando todos los LED 8x8 parecen estar todos encendidos para los humanos. A (típico) 330 mA por chip y 6 chips, eso es un total de aproximadamente 2 A.

Supongo que no tienes nada más que comer más que otro 1 A, así que una de las muchas 5.0 VDC, 3 A verrugas de pared o 5.0 VDC, 4 A verrugas de pared (generalmente menos de $ 25) sería completamente adecuada para su proyecto.

He estado asumiendo que sus matrices de LED tienen exactamente 1 LED de un solo color en cada punto. Luego, puede conectar los chips MAX7219 directamente a los LED con un capacitor y una resistencia por chip. Algunas matrices de LED populares parecen tener 1 LED en cada punto, pero es un LED RGB que actúa como 3 LED independientes. Necesitará 3 veces más chips MAX7219 para eso, un chip para rojo, uno para verde y otro para Azul, y 3 veces más potencia total. Algunas matrices de LED físicamente grandes tienen una serie de LED del mismo color en cada punto, que requieren más de 5 V para encenderse, lo que hace las cosas más complicadas.

El chip MAX7219 puede manejar LED azules (aproximadamente 3.0 V), LED verdes (aproximadamente 2.0 V), LED rojos (aproximadamente 1.7 V) o LED infrarrojos (aproximadamente 1.2 V). Aunque tengo curiosidad por saber por qué alguien haría una matriz de LED infrarrojos.

Suena como un proyecto divertido. Buena suerte.

    
respondido por el davidcary

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