Eine verdammt helle LED!
Kennt ihr die erste Regel im Umgang mit ICs?
Richtig, das Datenblatt lesen! Was passiert wenn man das mal eben sein lässt, will ich euch in diesem Artikel erzählen.
Außerdem erwarten euch noch einige Informationen zum Thema LED und deren Ansteuerung. Habt ihr Fragen? Dann packt sie in die Kommentare, wenn ich kann werde ich sie euch beantworten.
Ich habe mir drei wirklich helle LEDs bestellt. Je eine Rote, eine Grüne und eine Blaue. So kann man mit geschickter Ansteuerung viele verschiedene Farben, aus dem sichtbaren Spektrum, darstellen.
Die LEDs sitzen, zwecks besserem Handling, ?bereits auf einer Adapterplatine um die Linse und den Kühlkörper anzubringen.
Kühlkörper? Ja richtig, die Teile benötigen einen Kühlkörper.
Immerhin werden sie mit bis zu 700 mA Strom betrieben, was das Silizium bei 3V Spannungsabfall schon reichlich zum Schwitzen bringt.
Für die Rechenfaulen unter euch 700mA X 3V = 2,1W und da ist noch nicht Ende der Fahnenstange 
Auch die Ansteuerung solcher Monster ist nicht so trivial wie man vermutet. Ein einfacher Vorwiderstand, wie ich es in diesem Artikel beschrieben habe, kann man aus wirtschaftlichen Gründen nicht benutzen. Bei so hohen Strömen würde man unnötig viel Energie "verheizen". Eine Spannungsregelung ist bei LEDs dieser Größe ist auch nicht Mittel der Wahl, da die Kennlinie sehr steil ist (wie bei allen Dioden) und bereits kleine Spannungsschwankungen nahezu gigantische Stromschwankungen mit sich bringen.
Will man es richtig machen, regelt man den Strom durch die LED. Dazu gibt es einige sehr gute Treiber ICs, man muss das Rad ja nicht neu erfinden. Ich habe mich entschieden den ZXLD1360 zu benutzen.
Ein wirklich tolles IC mit einigen interessanten Features:
- Er befeuert LEDs mit bis zu einem Ampere
- Der Ausgangsstrom kann auf einen Maximalwert begrenzt werden
- Bis zu einem Megaherz PWM-Frequenz
- Ein sehr geringer Aufwand an externen Bauteilen
- Und zuletzt der Knackpunkt dieses Artikels, er besitzt einen Tri-State Inputpin
Jetzt muss ich natürlich kurz erklären was Tri-State bedeutet.
In der Digitaltechnik wird keineswegs nur zwischen 0 und 1 unterschieden, es gibt noch einen dritten Zustand. Nennen wir ihn der Einfachheit halber mal IchBinWeg-Zustand.
In der C-Mos Technik wird eine logische 0 nicht durch 0V dargestellt, sondern durch 0 bis 1,5V eine logische 1 entspricht einem Pegel von 3,5V bis 5V alles dazwischen wird undefinierter Zustand genannt und sollte tunlichst vermieden werden.
Der dritte Zustand ist einfach hochohmig, kein Pegel vorhanden, der PortPin ist quasi weg. (Ich hoffe man versteht das so wie ich es beschreibe)
Jetzt besitzt das wunderbare Treiber IC also einen solchen Eingang. Logisch 0 bedeutet die LED ist aus. Hochohmig bedeutet die LED wird mit dem in der Schaltung vorgegeben Maximalstrom betrieben und Logisch 1 bedeutet die LED wird mit maximalem Strom betrieben.
Ihr ahnt sicher schon was kommt. Ich habe diesen Umstand einfach großzügig überlesen und die LED bei einem Ampere schön knusprig gebraten.
Daher immer ja wirklich immer das Datenblatt lesen!
Fuuuuuuuuuuuuuu!!!!!
Vielleicht wollt ihr noch wissen warum es so eine Option überhaupt gibt, wenn man damit die LED schrotten kann.
Nun das ist ganz einfach. Um eine LED zu dimmen benutzt man PWM, dabei wird der Strom gepulst, um so länger die Pulse in einem festgelegten Zyklus um so heller leuchtet die LED.
Wie das genau funktioniert kann ich gerne mal in einem extra Artikel erklären. Wenn man mehrere LEDs betreiben will, aber nur wenige Ausgänge zur verfügung hat, kann man diese multiplexen.
Das bedeutet man schaltet LED1 an, dann LED2, dann LED3, immer nacheinander. Das Auge ist so träge, dass es von dem schnellen Schalten nichts mit bekommt. Der unangenehme Nebeneffekt ist, dass diese Signalform wie PWM wirkt. Die LED wird immer dunkler wahrgenommen, da sie nicht mehr so viele Photonen aussenden kann (sie ist ja seltener eingeschaltet). Dem kann man entgegenwirken, indem man die LED mit einem höheren Strom betreibt.
Es ist also zulässig einen größeren Strom anzulegen, allerdings nur für eine gewisse Zeit. Diese Zeit ist im Datenblatt angegeben und beträgt je nach Strom maximal ein paar Millisekunden.
Überschreitet man diesen heiklen Grenzwert, verabschiedet sich die LED blitzartig in den Failhimmel.
Man sollte bei solchen Späßen auch immer auf sein Programm achten. Eine Schleife, die zu lange dauert, kostet euch genau wie ein Freeze die LED. Ein Watchdog oder gut ausgetestet Interrupt Routinen sind Pflicht, zumal die LEDs nicht gerade billig sind.
Ich hoffe euch hat der Artikel gefallen und ich kann ähnliche Fails bei euch vermeiden
thinkJD
Betty Teil 1 oder die wirklich universelle Fernbedienung
Kennt ihr noch die Betty? Dabei handelt es sich um eine interaktive Fernbedienung, welche 2006 von der Betty TV AG vertrieben wurde.Mit ihr konnte man Gewinnspielfragen beantworten, wetten, wer in einem Fußballspiel das nächste Tor schießt und so weiter.
In Wirklichkeit ging es natürlich darum, das Fernsehverhalten des Nutzers zu protokollieren und so wertvolle Daten für die Sender zu sammeln.
Das ist aber, wie so oft, eine andere Geschichte ...
Kurz nach der Einführung zeichnete sich schon ab, dass Couchpotatoes kein Interesse an Mitmachfernsehen haben (ein Fall für Captain Obvious) und das Projekt wurde gegen ende 2007 wieder eingestellt.
Die Datenübertragung zur Betty erfolgte vermutlich über Videotext, dazu war ein SCAT-Adapter im Lieferumfang enthalten. Um das System zu komplettieren, benötigt man natürlich auch einen Rückkanal. Dieser wurde mithilfe eines Modems realisiert. Die Kommunikation der einzelnen Komponenten wurde über Funk realisiert.
Da die Betty AG mit bis zu einer Million Kunden gerechnet hatte, aber nur knapp 100.000 Geräte absetzen konnte, blieben sie auf einer ganzen Menge dieser Fernbedienungen sitzen. Genau diese Restbestände, kann man jetzt für (sehr) wenig Geld an allen Ecken und Enden erwerben.
Warum ich euch das alles erzähle, fragt ihr euch?
Das ist leicht beantwortet, man muss sich die geniale Hardware nur mal etwas genauer anschauen:
- Sie besitzt ein 160x128 Pixel LCD, welches auch Graustufen anzeigen kann.
- Da es sich um eine Fernbedienung handelt, besitzt sie natürlich einen IR-Sender, welcher auch als Empfänger benutzt werden kann.
- Ein 32bit arm übernimmt zusammen mit 64kByte sram und 8Mbit Flash die Denkaufgaben.
- Die Kommunikation mit dem Modem und dem SCART-Adapter erfolgte über den CC1100 Funkchip von TI im 433Mhz Band.
Das war aber noch lange nicht alles, direkt nach dem Öffnen der Batterieabdeckung, kann man ihn auch schon erkennen, den feuchten Traum eines jeden Hardwarehackers
Ein voll belegter PIN-Hader, der es ermöglich eine eigene Firmware in das Teil zu flashen.
An dieser Stelle mal ein dickes Danke an die Ingenieure!
(Wollt ihr eine haben? Ich habe noch genug )
Das wars mit Teil 1 der Betty Serie, ihr werdet hier sicher noch mehr darüber lesen, da sie die Hardwareplattform für meine Projektarbeit bildet. Man muss eben praktisch denken 
Falls ihr mehr darüber erfahren wollt, schaut mal auf der Seite BettyHacks vorbei.
Dort haben sich ein paar Open Source Hacker zusammengeschlossen um eine eigene Firmware für die Betty zu schreiben, die Ergebnisse können sich bis jetzt echt sehen lassen.
Es sind für alle Hardwarekomponenten Treiber vorhanden und die Fernbedienung kann bereits als komfortable Universalfernbedienung benutzt werden.
thinkJD
Lange Nacht der Informatik in Karlsruhe
Gestern waren Shakkes, Silbensaat und ich auf der Langen Nacht der Informatik in Karlsruhe unterwegs.
Lange Nacht ist vielleicht der falsche Ausdruck, es ging nämlich schon um 14:00 Uhr mit der Eröffnungsrede los und endete bereits um 00:00 Uhr.
Das Programm sah folgendermaßen aus:
- 15:00 – 15:15 Begrüßung
- 15:15 – 15:45 Roboter (Prof. Hans-Jörg Haubner)
- 15:45 -16:30 Von Zuse zum Chip – Wie funktionieren Computer? (Uwe Geisler)
- 16:45 – 17:30 Geschichte der Programmiersprachen (Prof. Jürgen Vollmer)
- 17:30 – 18:15 Sicherheit durch Primzahlen (Prof. Dr. Rainer Roos)
- 18:30 – 19:00 Highlights aus Klassik und Film (Orchester der Dualen Hochschule BaWü)
- 19:00 – 19:45 Wahrheit und Wahrnehmng im Internet (Hauke Löffler)
- 20:00 – 20:45 Kann mein Computer eigentlich Mathe? (Prof. Dr. Dietmar Ratz)
- 21:00 – 21:45 AEW WSPP HEW FIHIYXIR? Kryptotalk (Prof.Dr. Albrecht Beutelspacher)
- 22:00 – 22:45 Informatik und Gesellschaft (Boris Kraut – Entropia e.V.)
- 23:00 – 00:00 Live Coding Music – Programmieren in Echtzeit als musikalische Afführungspraxis „Benoit and the Mandelbrots Laptop-Band“
Wie ihr seht gingen die Vorträge etwa 45minuten, das ist natürlich viel zu wenig um in ein Thema richtig einzusteigen. Das war denke ich auch gar nicht so beabsichtigt. Man wollte eher einen groben Überblick über Informatik und was damit zusammen hängt bieten, das ist auch recht gut gelungen wenn ihr mich fragt.
Es waren auch viele Nachwuchsinformatiker dabei und die will man ja nicht gleich erschrecken.
Die merken noch früh genug, dass Informatik nicht so viel mit Computer "spielen" zu tun hat wie man sich das vielleicht vorstellt.
Die Idee eine solche Veranstaltung von Magic-Man dem Zauberer moderieren zu lassen hielt ich allerdings nicht für die Beste
Der Arme Kerl musste echt leiden, ich bin mir nur noch nicht sicher ob es an seinen blöden Witzen, der schlechten Show oder dem Publikum lag.
Im Grunde genommen ist das auch egal, wir haben jetzt wieder einen mehr der denkt Informatiker haben keinen Humor.
Was können wir dafür, dass ihr uns nicht versteht? Trololololooooo
Neben den Vorträgen gab es noch eine ganze Menge Workshops zum Thema Robotik, PC-Sicherheit und Mathematik. Allerdings wie oben schon erwähnt ziemlich oberflächlich.
Das Highlight war eindeutig "EW WSPP HEW FIHIYXIR? Kryptotalk" mit Prof.Dr. Albrecht Beutelspacher. Der Hörsaal ist fast geplatzt.
Der Referent hatte dank dem Zauberer leichtes Spiel mit dem Publikum. Der hatte das Publikum nämlich unglaublich professionell vorgelangweilt. So konnte man die Menschen leicht in seinen Bann ziehen
Ich habe auch noch ein paar wenige schlechte Bilder von der Veranstaltung und ein Video zum angucken und so:
thinkJD
And so you code oder der schwere Hackeralltag :-)
Was ich letztens wieder in den Weiten des Internetzes gefunden habe, kann ich euch unmöglich vorenthalten
Es ist awesome, unglaublich, wahnsinn und mitten aus dem Leben gegriffen.
Viel mehr will ich auch gar nicht dazu schreiben, schaut es euch am Besten selbst an:
(gefunden auf dem grandiosen Blog von angelslayer und NupharLutea)
Und habt ihr euch wieder erkannt?
Kennt ihr auch die stundenlangen Sessions im Debugmode, immer auf der Suche nach der elegantesten Lösung.
Künstlich wach gehalten durch Flüsse von Kaffee und immer auf der Flucht vor der unausweichlich näherrückenden Deadline?
Dann denkt immer daran, irgendwann seid ihr (dank Fachkräftemangel) der Boss
thinkJD
SMD-Bestücker auf Speed
Elektronische Geräte werden, wie wir wissen, immer kleiner und leistungsfähiger.
Eine Technologie hat maßgeblich dazu beigetragen, die Geräte auf das heutige Maß zu schrumpfen.
SMD
SMD oder Surface-mounted device, ist eine Technik bei der alle, oder besser möglichst alle, Bauelemente auf die Platinenoberseite bestückt werden. Die Bauelemente bleiben an der vorher aufgetragenen Lötpaste haften und werden in einem Ofen gelötet. Dabei befinden sich Bestückungs- und Lötseite auf der gleichen Seite der Platine.
Das ermöglicht eine wesentlich höhere Packungsdichte und bessere HF-Verträglichkeit bei gleichzeitig geringeren Kosten.
Eine SMD-Bestückte Leiterplatte
Mittlerweile wurde die "Through Hole Technology", bei der die Bauelemente durch Löcher in der Platine gesteckt und auf der Unterseite angelötet werden fast vollständig durch SMD ersetzt.
DIL-Gehäuse, die Beine werden durch die Leiterplatte gesteckt und angelötet
Die SMD-Technik hat natürlich auch einen Haken, konventionelles Bestücken, zum Beispiel für Prototypen, ist nicht oder nur bedingt möglich. Die Bauelemente sind entweder zu klein oder lassen sich nicht ohne Ofen löten (Stichwort BGA-Gehäuse) spätestens, wenn man eine Kleinserie herstellen will oder mehr als 50 Bauelemente einsetzt, kommt man um einen Bestückungsautomaten nicht mehr herum.
Damit sind wir auch schon bei dem, was ich euch zeigen wollte. Einen Bestückungsautomaten für SMD-Bauelemente.
Die Besonderheit? Er ist unglaublich UNGLAUBLICH schnell!
Wie schaut es mit euch aus? Schon mal so einen schnellen Automaten gesehen? Habt ihr euch schon einmal an eine SMD-Bestückung gewagt und wenn ja, was sind eure Erfahrungen?
thinkJD
Murata Girl und die sinkende Postfrequenz
Euch ist sicher aufgefallen, dass die Postfrequenz hier rapide abgenommen hat. Der Grund dafür ist einfach, ich habe in letzter Zeit viel um die Ohren, trotz Ferien bin ich schwer damit beschäftigt mein Abschlussprojekt vorzubereiten und ein wenig mehr Zeit mit Madame_Hutch zu verbringen
( Ok ok, ich gebs ja zu, der Kauf von Red Dead Redemption spielt sicher auch eine Rolle )
In Sachen Abschlussprojekt, konnte ich übrigens schon die ersten Erfolge verbuchen, sobald es etwas konkreter wird, schreibe ich auch mal etwas darüber.
Bis dahin könnt ihr euch ja Murata Girl anschauen, ein asiatischer, Einrad fahrender Roboter.
Achtet mal darauf, wie die Entwickler mit dem Kreisel in der Roboterbrust die Balance halten, das gleiche Prinzip wird in der ISS und unzähligen Satelliten auch angewandt.
thinkJD
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