MODDING-FAQ FORUM

Alles rund ums Modden => Elektronik, Elektrik => Thema gestartet von: Shifty am Oktober 17, 2005, 13:30:57



Titel: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 17, 2005, 13:30:57
Hi,

hab folgendes Problem. Ich brauche eine Schaltung und weiss nicht wie.
Erst ma zu der Schaltung:

Sie soll je nach Temperatur zwischen zwei LED's Faden.

Ein Beispiel:

Temperatur ist zwischen 0° und 100° eingestellt werden. Der sensor erfasst 0° und eine blaue LED soll mit 100% Leuchten. DIe Temperatur steigt auf 20° und die blaue LED soll nun nur noch 80% leuchten und eine rote 20°. Bei 50° sollen beide 50% leuchten usw.

Cool wäre es wenn ein Lüfter auch mitlaufen würde. Also bei 0° 0%Lüfterleistung. Bie 50° 50% Leistung usw.

Ich denke man macht dies mit einem NTC. Aber ich habe keine Ahnung.
Vielleicht kennt sich ja jemand aus.

:schrauber:


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gertz am Oktober 17, 2005, 13:38:01
wo erreichst du denn 100°C in deinem Rechner?  :o
praktisch ists schon moeglich, denke ich, aber ich bin nicht so der Elektro-fachmann ;)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 17, 2005, 14:43:11
Die Temperaturen waren nur Beispiele, wenn ich 100° hätte würden meine Lüfter dauerhaft auf volllast laufen ^^

Kann man natürlich auch von 25°-65° machen. Dann is es aber schwerer zu rechnen ^^


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Oktober 18, 2005, 17:16:05
Für dieses Vorhaben eignet sich natürlich erst mal unser Duo-LED-Tutorial. diese braucht am Signaleingang 0-12V, um von einer Farbe zur nächsten zu faden. Ganz wichtig ist jetzt ein Temperatursensor, beispielsweise ein NTC. Dieser bildet mit einem Festwiderstand einen Spannungsteiler. Der zwischen Widerstand und NTC liegende Abgriff hat eine Spannung, die zwar nicht in deinem genannten Temperaturbereich zwischen 0 und 12V schwankt, aber da bietet sich ja ein Operationsverstärker an.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 19, 2005, 11:15:47
Ok, das Toturial werd ich mir ma reinziehen.

Aber kannst du vielleicht irgendeine Zeichnung oder sowas geben wie das Funzen soll?
Elektronik is net so mein Fall


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Oktober 19, 2005, 11:34:53
So hatte ich mir das gedacht, eventuell müsste man noch ein wenig mit den Widerstandswerten experimentieren


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 19, 2005, 12:02:03
Cool, thx.

Bitte um verzeiung, aber ich seien Kacknoob.
Was seien Punkt 1 und was seien Punkt 2?
Kommen an die beiden Punkte 2 die LED's?

Kannst du mir das PLZ erklären?
Ausserdem wie kann ich die Temperatur einstellen? mach ich das über die Wiederstände? Kann ich dann nen Poti nehmen?


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: SLXViper am Oktober 19, 2005, 17:40:23
Also: Punkt 2 ist das Symbol für GND, auch bekannt als Masse. Punkt 1 ist der Signalausgan, der an die DuoLED-Schaltung kommt. P1 und P2 sind Potis!


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Oktober 20, 2005, 11:53:06
Das ist nur eine Teilschaltung, die zur "Aufbereitung" des Spannung des angesprochenen Spannungsteilers (links in Bild, nennen wir sie einfach mal UNTC) dient. Bei P1 und P2 handelt es sich um  verstellbare Widerstände, also je nach Lust und Laune Potentiometer oder Trimmer. Ich persönlich würde Trimmer verwenden, da man nicht ständig dran rumkurbeln muss sondern die Schaltung nur einmal kalibrieren muss. Dabei ist folgendes zu beachten:
Fangen wir mal mit P2 an: Dieser Trimmer/Poti bestimmt das Verstärkungsverhältnis der Spannung UST zur Ausgangsspannung UAUS. Mit anderen Worten: Bei Temperaturerhöhung um meinetwegen 10°C soll die Ausgangsspannung um 1V oder doch lieber um 2V steigen? Wenn man also die Ausgangsspannung der Schaltung in Abhängigkeit von der Temperatur in einem Diagramm darstellen würde, bestimmt der eingestellte Wert des Trimmers die Steigung der Funktion.
P1 hingegen verändert nicht die Steigung, sondern verschiebt diese Funktion entlang der Spannungsachse. Wieder mit anderen Worten:  ;) Bleiben wir bei obigen Beispiel. Wir haben P2 nun so eingestellt, dass bei einer Temperaturerhöhung von 10°C (ja ihr Physiker, ich weiß auch, dass man besser Kelvin sagen sollte...) die Spannung UAUS um 2V steigen soll. Hier legen wir nun fest, wo denn nun  UAUS=0V sein soll. Bei 0°C (hier ist die Angabe in Grad wieder richtig), bei 20°C oder erst bei 40°C? Das ist einfach eine Frage des Geschmackes, ob die LED dann bis meinetwegen 28, 31 oder 42,5°C grün leuchten soll, das ganze ist eben einstellbar.

Wer bessere Erklärungen liefern kann ist herzlich eingeladen, dies hier im Thread zu posten, ich gab mein Bestes...  ;D


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 20, 2005, 14:07:01
@Crawler jo die Erklärung war gut. habs soweit verstanden.

Noch ne Frage, also an Punkt eins muss die Schaltung aus dem Dou LED toturial?

mfg


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: TzA am Oktober 20, 2005, 14:14:15
Zitat von: SLXViper $txt[176] Oktober 19, 2005, 17:40:23
Punkt 1 ist der Signalausgan, der an die DuoLED-Schaltung kommt.

Zwei Posts weiter oben stehts ;)

An Punkt 1 liegt eine zur Temperatur proportionale Spannung (die veränderbaren Zusammenhänge hat Crawler ja sehr gut erklärt), die man dann eben weiter verwenden kann, sei es um LEDs zu faden oder auch um Lüfter zu steuern (wenn man dort eine NoDrop2 dahinterhängt, und Punkt 1 dort anschließt, wo normalerwesie das Poti der ND2 wäre, kann man damit auch Lüfter betreiben).


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 21, 2005, 11:23:10
Zitat von: TzA $txt[176] Oktober 20, 2005, 14:14:15
Zitat von: SLXViper $txt[176] Oktober 19, 2005, 17:40:23
Punkt 1 ist der Signalausgan, der an die DuoLED-Schaltung kommt.

Zwei Posts weiter oben stehts ;)


Ups .... total übersehen. Ok thx.
Jetzt müsste ich es hinbeckommen ^^


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Oktober 22, 2005, 00:08:22
Ich habe die Schaltung mal eben zusammengelötet, mit den gewählten Werten funktioniert die Schaltung tadellos. Da ich momentan keine Digicam zur Hand habe, kann ich auch kein Foto vom Layout machen. Allenfalls bestände dazu am Sonntag die Möglichkeit, falls es dir helfen könnte.
Im Übrigen kann man diese OpAmp-Schaltung auch nutzen, um sich die Temperatur über eine Balkenanzeige darstellen zu lassen. Dazu schließt man dann einfach statt der DuoLED-Schaltung einen LM3914 nebst Beschaltung an, auch dafür gibt es auf unserer Hauptseite ein Tutorial.
Dann viel Erfolg beim Basteln, bei auftretenden Fragen steht dir das MFAQ-Kompetenzteam hilfreich zur Seite... ;)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 22, 2005, 09:06:46
Cool, jo Bilder wären schon cool, dann könnte ich mir die Schaltung anshene wenn sie fertig verlötet ist

Ädit: Mit was für einem Programm hast du die Schaltung gezeichnet?



Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Oktober 25, 2005, 17:09:23
Die Schaltungen zeichne ich meist mit sPlan 5.0 von Abacom, nun aber mit einer kleinen zeitlichen Verzögerung die Bilder der fertigen Schaltung:



Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Shifty am Oktober 27, 2005, 22:19:03
Cool, dann werd ich mich ma dran machen das zu bauen....

thx für die hilfe


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: FireD am November 1, 2005, 12:41:25
Ich hätte da noch 2 kleine Fragen ;)

1. Wenn ich die Temperatur bei der meine Spannung von 0-12 V geht am NTC direkt geregelt wird, dann kann ich bei dem Bargraph LED-Treiber die 2 Potis für den Einstellbereich ja weglassen, oder?

2. Ist die Widerstandsabhängigkeit von der Temperatur beim NTC linear?


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Protracker am November 1, 2005, 12:54:57
1) ja, aber wo gleichst du die sache dann ab? - ich würds trotzdem einbaun

2) nein, die kennlinie eines NTCs is bei weitem nicht linear...


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: FireD am November 1, 2005, 13:10:29
Ok, dann hab ich mich doch richtig ans Elektronik Praktikum erinnert im Bezug des NTC :)
Bekommt man trotzdem eine einigermaßen "Vernünftige" Temperaturanzeige heraus in einem Anzeigebereich von 40-60°K ?


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am November 1, 2005, 13:44:21
Ich hab hier mal ein Diagramm, welches die Abhängigkeit des Widerstandswertes von der Temperatur zeigt. Man sieht ja, dass das wohl ein NTC mit negativem Temperaturkoeffizienten sein muss:

(http://www.crawler.curz.com/ntc.jpg)

Deutlich erkennbar darin der nichtlineare Verlauf. Beschränkt man allerdings seine Messungen auf den Temperaturbereich von 20-60°C kann man schon mit guter Genauigkeit von einer linearen Abhängigkeit sprechen.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: FireD am November 1, 2005, 13:57:25
Joa stimmt. Sieht in dem Abschnitt dann relativ Linear aus. Denke auch nich dass ich mit einer Passiv gekühlten CPU unter 20°C komme.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am November 1, 2005, 14:22:21
Alternativ kann man aber auch andere Temperatursensoren nutzen. In einem nicht sehr lange zurückliegenden Thread war mal die Rede von einem LM35, der wirklich in einem sehr weiten Temperaturbereich einen linearen Verlauf zeigt.
Der kostet bei Reichelt jedoch schon 3,50€, nicht gerade günstig. Im Datenblatt (ebenfalls unter Reichelt.de zu finden) findet sich auch eine Schaltung zur Visualisierung der Temperatur mit 2 LM3914, was vielleicht auch deiner Frage im Tutorial-Subforum entgegenkommt...


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Protracker am November 1, 2005, 14:27:21
durch parallelschalten eines widerstandes kann man die kurve noch linearer machen  ;)

-> Rp=Rt*(B-2T)((B+2T)

Rp = Parallelwiderstand
B = B-Wert des NTC
Rt = R des NTC bei Arbeitstemperatur
T = Arbeitstemperatur (mittlere temperatur im gewünschten messbereich)

der B-Wert is entweder angegeben oder muss berechnet werden über:

B = (ln R1 - ln R2)/(1/T1 - 1/T2)  [T in K]

damit sind zwar die werte alle etwas kleiner dafür aber die kennlinie doch wesentlich linearer


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: FireD am November 1, 2005, 18:05:23
@protracker der die niedrigeren Werte sind doch aber in dem Fall dann nicht schlimm, da wir ja eh nen Operationsverstärker benutzen, oder?

@crawler ja, das kommt meinem Problem etwas näher :) aber im Datenblatt ist nur die Visualisierung im DOT Modus angegeben :(


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Protracker am November 2, 2005, 17:40:12
beim LM391x is es aber kein so großes problem die zu kaskadieren, du musst nur die spannungsteilerketten aneinader hängen, also beim unteren LM den LO eingang auf untergrentze und beim oberen HI auf obergrentze, den oberen LO anschluss und den unteren HI anschluss verbindest miteinader ;)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am Dezember 7, 2005, 17:52:34
ich will das ganze mal erweitern =) ich bräuchte es noch etwas extremer =)

also ich will auch die temperatur durch leds angezeigt bekommen, aber durch 24stück =)

jede led soll für 2,5°C stehen, also sind 24 leds 60°C

=> bei z.b. 20°C sollen die ersten 8 leds leuchten
                  ...
                  27,5°C = 11 leds leuchten
                  ...
                  60°C alle leds leuchte

ich habe echte keine ahnung wie ich das machen kann =) aber vielleicht könnt ihr mir ja helfen =)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Protracker am Dezember 8, 2005, 12:27:54
24 leds geht ned, du kannst maximal eine 30 led anzeige baun und 6 weglassen, verwenden tust wieder die LM391x reihe, bis 100leds sind die ja gedacht...


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am Dezember 8, 2005, 22:49:56
meinst du so?

http://home.arcor.de/gatrixx2k/temperatur-schaltung.PNG

oder wie?


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: TzA am Dezember 8, 2005, 23:30:27
Was du da gezeichnet hast, zeigt auf allen drei LM3914 das gleiche an (wie sollte es auch anders sein, wenn man drei identische Schaltungen mit dem gleichen Signal versorgt).
Was du aber willst, ist eine Kaskadierung der Bausteine, wie sie im Datenblatt anhand von mehreren Beispielen ausführlich beschrieben ist. Hierbei gibt quasi der oberste LM3914 an den unteren die Spannung weiter, die er nicht mehr anzeigen konnte, ... . Die Aufteilung auf die einzelnen LM3914 erreicht man durch einen Spannungsteiler, näheres siehe Datenblatt.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am Dezember 8, 2005, 23:36:31
aha, danke
so ist es dann auch gleich viel verständlicher =)

aber an die erste schaltung habe ich es richtig angeschlossen oder?
oder muss ich da noch irgend was rausnehmen?
sry für mein unwissen


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Dezember 8, 2005, 23:47:46
Die erste Schaltung ist so schon richtig so, sie liefert eine Spannung für die LM3914. Natürlich könnte man jetzt gegen den Schaltungsaufwand argumentieren, da bereits der Spannungsteiler eine Spannung liefert, die man für den/die LM3914 nutzen kann. So bleibt aber der Verstärkungsfaktor flexibel, das ist nicht verkehrt um die gesamte Schaltung exakt zu justieren, gerade was Schwankungen in den Fertigungstoleranzen der NTCs betrifft.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am Dezember 23, 2005, 18:50:22
@crawler: du hattest mir ja gesagt, dass ich statt dem operationsverstärker auch einen cny17 nehmen kann, aber wie geht das? Ich habe gerade alles Teile hier und wollte jetzt mal löten und testen, aber ich habe keine ahung wie das gehen soll. Bitte hilf mir =)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Dezember 24, 2005, 14:44:51
??? CNY17 ist doch ein Optokoppler, ich wüsste jetzt nicht, warum ich den vorgeschlagen haben sollte. Dein Projekt ist mir noch immer im Kopf, weiß nur nicht, ob ich mich da irgendwie vertan/versprochen habe oder nicht. Grundsätzlich braucht man einen OpAmp schon, also sowas wie einen TL071, TL081, LM741, TLC271 oder CA3160 etc.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am Dezember 25, 2005, 16:20:25
jo danke, habe ich jetzt auch schon in meinem neuen warenkorb dirn =) denke mal werde ich morgen abschicken =)


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: spieleweb am Januar 28, 2006, 11:03:16
Würde diese Schaltung auch mit einem LM358N und einer zweipoligen DuoLED funktionieren?


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Crawler am Januar 30, 2006, 14:33:41
Der LM358 ist ja ein Dual-OpAmp, daher kann man zwar auch diesen verwenden, kann sich aber nicht auf das Layout meiner fotografierten Lötkünste stützen. Schön wäre es sicherlich, wenn man beim verwendeten Operationsverstärker einen R2R-Typ verwenden würde, um wirklich eine Spannung von 0-12V ausgeben zu können, herkömmliche Typen haben bipolare Transistoren in den Ausgangsstufen und haben dadurch bauartbedingt einen Spannungsdrop. Dieser ermöglicht Ausgangsspannungen bis etwa 1V unterhalb der Versorgungsspannung, was aber vermutlich bei der Ansteuerung der Duo-LED-Anzeige nicht stören würde.
Besagte Duo-LED-Schaltung nutzt ja eine 2polige LED, daher sollte es keinerlei Probleme geben.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: spieleweb am Februar 1, 2006, 20:45:43
Also ich habe die Schaltung zusammen mit der "Spannungsanzeige mit einer Duo-LED" gelötet, und muss sagen das funktioniert einwandfrei.
Lediglich in der Übergangsphase zwischen grün und rot leuchtet die LED ganz schwach mit beiden Farben.


Titel: Re: LED-Fader durch Temperatur regeln?
Beitrag von: Gatrixx2000 am April 4, 2006, 11:25:24
moin Leute ich muss diesen thread nach langer zeit mal wieder zum Leben erwecken, da ich nun endlich mal zeit gefunden habe meinen Temperatursensor zu kalibrieren =) Jedoch überzeuge mich die Ergebnisse nicht so wirklich. seht selbst und sagt mir eure Meinung:

60°C = 9,8V
50°C = 9,0V
40°C = 8,4V
35°C = 8,04V
30°C = 7,7V
20°C = 7,0V
15°C = 6,6V
10°C = 6,3V
05°C = 5,9V

und das ganze noch mal mit den reinen 10er schritten und den spannungdifferenzen:

60°C = 9,8V
                              =>0,8°C
50°C = 9,0V
                              =>0,6°C
40°C = 8,4V
                              =>0,7°C
30°C = 7,7V
                              =>0,7°C
20°C = 7,0V
                              =>0,7°C
10°C = 6,3V

Und ich komme bei meiner Schaltung auch nicht auf höhre Spannungen als 9,8V, egal wie ich an den potis/trimmern drehe  :headcrash:

Oder was haltet ihr davon?


-------Edit--------

Ich bin doch net mehr unzufrieden, denn ich habe das ganze mal gerade noch zwei mal geamacht und kam bei 60°C immer auf 9,6V wodruch das ganze doch schon viel schöner aussieht =)


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