Anwenderprojekte mit der Open-Micro, Open-Mini und Open-Midi
Projekt "LED-Buchstaben & Steuerung" mit der Open-Micro
Anleitung
Info
Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Reklametafel, die von Leuchtstoffröhren auf LEDs
umgerüstet wurde. Die LEDs verbrauchen viel weniger Strom und haben eine längere
Lebensdauer, was der ausschlaggebende Grund für den Umbau war. Außerdem schalten die
LEDs sehr schnell und daher kann man sie wie ein „Lauflicht“ ansteuern. Das Projekt besteht
aus zwei Einheiten. Zum einen die LED-Buchstaben und zum anderen die Steuerung, die die
LED-Buchstaben zum Lauflicht macht.
Schutzkleinspannung
Bei aller Liebe zur Bastelei muss ich aber auch darauf hinweisen, dass man immer
nur mit Schutz-Klein-Spannung arbeiten sollte. Gerade wenn z.B. eine Reklametafel im Freien
steht, ist mit Feuchtigkeit bzw. Reif zu rechnen. Bei unsachgemäßem Umgang kann hier
Lebensgefahr bestehen und das muss nicht sein. Daher arbeitet die gesamte
Reklametafel mit nur 24 Volt Schutzkleinspannung.
Die LED-Buchstaben
Jeder LED-Buchstabe besteht aus mehreren LEDs. Da die Buchstaben verschiedene Formen
haben, variiert auch die Anzahl der LEDs. Auf einem der Fotos ist der Buchstabe „L“ abgebildet, der
insgesamt 40 LEDs besitzt. Die LEDs können aber leider nicht direkt mit der vorhandenen
Spannung verbunden werden. Man muss sie entweder mit einem Vorwiderstand versehen, der den
Strom begrenzt, oder per Konstantstromquelle dafür sorgen, dass sie nur mit dem maximal zulässigen Strom betrieben werden. Ich habe mich
der Einfachheit halber
für die zweite Lösung entschieden und eine Konstantstromquelle verwendet, die einen maximalen Strom von 20mA
liefert, egal wieviel LEDs angeschlossen sind.
Die Konstantstromquelle wurde wie in nebenstehender Abbildung gezeigt mit einem LM317 realisiert, der normalerweise
zur Spannungsregelung eingesetzt wird. Für R1 wurde in der Schaltung ein Festwiderstand von 62 Ohm verwendet.
Zum ordentlichen Betrieb an 24V~ können
1 LED bis maximal 8 LEDs in Reihe geschaltet werden. So verbrauchen 8 LEDs insgesamt nur
20mA, wodurch der Stromverbrauch stark herabgesetzt wird. Der gesamte Buchstabe „L“ verbraucht
damit 100mA bei 24V~, was gerade einmal 2,4 Watt sind. Der Buchstabe „W“ dagegen besitzt
80 LEDs und verbraucht daher auch 4,8 Watt. Insgesamt kommen so bei allen 14 Buchstaben
rund 55 Watt zusammen, was gerade einmal dem Leistungsbedarf einer herkömmlichen Glühlampe entspricht.
Die Steuerung
Bei der LED-Steuerung kommt die Open-Micro in Verbindung mit dem
Portexpander PCF8574 zum Einsatz. Damit ist die OM praktisch das „Gehirn“ und die zwei PCF8574
stellen die „Ausgänge“ bereit, die mit den Optokopplern MOC3041 verbunden sind. Die
Optokoppler stellen in Verbindung mit den Triacs TIC206D ein „elektronisches Relais“ her.
Dieses elektronische Relais kann jetzt 24V Wechselstrom schalten. Man könnte damit auch
230V~ schalten, dann ist aber noch ein Vorwiderstand im Gate des Triacs notwendig (siehe
Datenblatt TIC2006D). Mit dieser Verschaltung ist die OM in der Lage, jeden einzelnen LED-Buchstaben
ein- und auszuschalten. Dadurch kann man jetzt ein Lauflicht programmieren, aber
der Phantasie sind auch hier wieder kaum Grenzen gesetzt.
Da die komplette Schaltung im Freien untergebracht ist, wollte ich auf unnötige Schalter und
Löcher im Gehäuse verzichten. Der einzige „Anschluss“ zur Programmierung ist daher die D-Sub-Buchse (RS232).
Das Semi-Dual-Wire-Interface wurde daher ein wenig erweitert und
die OM kann auch ohne einen Host-Schalter in den Host-Modus wechseln. Das
Interface kann nach wie vor Daten zum PC senden. Werden dagegen Daten vom PC zur OM
gesendet, wird in der OM ein IRQ-Interrupt ausgelöst. Diese Interruptauslösung kann man
im BASIC-Programm auswerten und auf diese Weise wird der OM mitgeteilt, dass sie in den Host-Modus wechseln soll.
In meinem Programm wechselt die OM allerdings erst in ein Menü. So lassen sich Parameter
komfortabel ändern und man kann auch neue Programme laden. Man muss aber selber darauf
achten, dass man sich bei einer neuen Programmierung nicht selber aussperrt
(Programmfehler). Wenn so ein Fall eintritt, kann man aber jederzeit die OM aus dem Sockel nehmen und
mit einem PE-Board neu programmieren.
Hinweise
Am 5 Volt Festspannungsregler fällt viel Spannung ab und er muss deshalb sehr viel Leistung „verheizen“.
Daher ist unbedingt auf
eine sehr gute Kühlung zu achten.
Dieses ist keine Aufforderung zum Nachbau, vielmehr soll
gezeigt werden, wie man Schaltungen mit der OM aufbauen kann. Ich übernehme keinerlei
Haftung für Schäden die durch den Nachbau dieser Schaltung entstehen sollten.
Zurück zur Projekt-Seite