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Matrice de LED ... encore une :-D



  1. #1
    Yakeru

    Matrice de LED ... encore une :-D


    ------

    Bonjour à tous !

    Voilà, ça fait plusieurs jours que je bosse sur un projet perso qui consiste à piloter une matrice de LEDs à partir de la carte suivante :

    ATMEL ATNGW100

    Avec un linux embarqué, un serveur web, un lecteur multimédia etc ...
    La matrice de LEDs servira à afficher tout un tas d'informations diverses et variées de manière "originale" (flux RSS, mails, météo, ...) ! La matrice sera composée de 20 colonnes de 14 LEDs, en fait : 2 lignes de 4 caractères (en 5x7 chacun donc). Les entrées des registres à décalages seront connectées aux ports de la carte (3,3V j'imagine ...)

    Maintenant, cela fait 3 ans que je n'es plus fait d'électronique et j'ai un peu de mal à m'y remettre ! J'ai fouillé partout et je n'es pas trouvé de réponse à toutes mes questions !

    Voici le résultat de mon travail :

    Lien vers shmadq6.th.jpg supprimé

    Et les questions qui vont avec :

    (je n'es pas cablé toutes les leds, mais l'idée est là ... comme il y à 20 colonnes, d'autres registres seront ajoutés en série avec IC3 pour atteindre 20 bits.)

    1) A priori, la carte ATMEL dispose d'une alim clean à 3,3V facile à récupérer, je vais donc l'utiliser pour alimenter les 73HC164. D'après la doc, ces registres sont capables de fournir un Iout = 25mA par pin ... mais avec un Icc (DC Supply curent, Vcc and GND pins) de 50mA ! Es ce que ça veut dire que le max par sortie est de 25mA et que le max total est de +/-50mA ? Dans ce cas es ce que je peux espérer faire fonctionner correctement plus de 2 LEDs en même temps ? Car il y en a 6 voir 8 suivant le registre dont on parle !

    2) Sur un grand site de vente de composants électroniques, j'ai opté pour des LEDs blanches : 3,2 V max, 20mA. Comme c'est 3,2 V max, je me suis dit que ce serais peut-être une bonne idée de ce limiter à 3V ... mais n'ayant pas la courbe de I en fonction de V, j'ai gardé 20mA pour les calculs ! Comme les registres sont à 3,3 V, et que je souhaite avoir du 3V avec 20mA, j'ai trouvé des valeurs de résistances de 15 Ohm pour les RN1A à RN2G en sortie de registre. Cela vous semble t-il correct ?

    3) Comme il peut y avoir jusqu'à 14 LEDs allumées en même temps, pour pouvoir sélectionner la colonne, j'utilise des transistors en commutation pilotés par d'autres registres. 14x20mA = 280mA. J'ai donc choisi un transistor capable de supporter un courant Ic constant de 300mA dans des boitiers TO-92. Seulement, suivant le nombre de LEDs allumées, la courant Ic varie de 20mA à 280mA ... du coup je ne sais pas comment calculer les valeurs des résistances R1 à R5 sur le schéma (R20 en réalité ...) 8,04 Ohm pour 280mA ou 112,5Ohm pour 20mA ?

    4) Je me suis inspiré de nombreux schémas trouvés un peu partout, en triant, étudiant, ... mais il semble bizarre de ne pas avoir de résistances entre les sorties de IC3 et les bases des Transistors ! C'est normal ? J'ai encore du mal à bien saisir le fonctionnement d'un transistor en commutation avec tous les courants et tensions qui rentrent en jeux !

    5) Que faire des sorties non utilisées des registres ? D'après de vieux souvenirs, certains composants n'aiment pas avoir des pattes en l'air ! Je n'es pas réussi à trouver l'info ...

    6) heuuu ... c'est tout il me semble ... et c'est déjà pas mal !

    Donc voilà ! J'espère avoir été suffisamment précis pour ne pas vous compliquer tâche bêtement ... j'ai lu beaucoup de topics avant de poster celui-là, je pense n'avoir rien oublié.

    J'ai essayé de faire le maximum par moi-même avant de vous assommer avec ce pavé, mais là je dois dire que j'ai vraiment besoin d'aide

    En tout cas, merci beaucoup en avance



    Bonsoir Yakeru et tout le groupe

    Pour être conforme à l'épinglé

    http://forums.futura-sciences.com/el...ointes-pj.html

    le lien vers une image hébergée sur un serveur tiers a été supprimé.

    Poutes les pièces jointes doivent être sur le serveur. Merci de les présenter à nouveau.

    L'autre image sera supprimée également.


    .

    -----
    Dernière modification par gienas ; 19/01/2009 à 17h55. Motif: Supprimé lien vers serveur tiers

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Il ne manque que ton schéma pour voir ce que tu as fait .
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Tu as regardé ça : http://www.electroschema.info/montag...ontage-105.php

    et tu cliques "lire la suite"
    J'aime pas le Grec

  5. #4
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Ha tiens c'est étrange ... je l'es mis mon schéma ! Et je le vois biens dans mon post sous la forme d'un thumbnail, hébergé sur imageshack ! J'ai juste a cliquer dessus et ça roule !

    Je vais essayer autre chose si vous le voyez pas :

    Lien vers shmadq6.jpg supprimé

    C'est mieux ? (Vous pouvez agrandir l'image en cliquant dessus)
    Dernière modification par gienas ; 19/01/2009 à 17h58. Motif: Suppression de lien

  6. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  7. #5
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Ton schéma ne marche pas. Tu n'as pas calculé le courant crête dans la sortie du registre, dans le transistor de multiplexage. Les résistances dans les collecteurs des NPN ne servent à rien .....
    Bref, regarde mon lien #3 et ne réinvente pas la poudre.
    J'aime pas le Grec

  8. A voir en vidéo sur Futura
  9. #6
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Merci pour le lien ! Je ne l'avais pas trouvé celui-là ! Et parmi tout ce que j'ai pu voir, c'est de loin le plus intéressant, encore merci.

    Je fais ce projet pour m'amuser et apprendre, donc je ne vais pas me contenter de copier un typon fait par quelqu'un d'autre . Avec ce que tu m'as dit je vais essayer de comprendre pourquoi mon schéma ne marche pas.

    Maintenant que tu le dit, je réalise en effet que les résistances aux collecteurs ne servent à rien, si on regarde le circuit, quand le transistor est saturé on a : sortie du registre, une résistance, une led, re une résistance (débile en effet) et le collecteur. J'aurais du m'en rendre compte ...

    Pour ces histoires de courant crête je vais me documenter et corriger le tir ! J'ai tout oublié c'est incroyable ... 3 ans sans toucher un fer un souder (ou presque), sa m'a été fatal on dirait

    Encore merci

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  11. #7
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Il faut bien voir que si tu veux allumer une LED avec 20 mA moyen et avec un courant ayant un rapport cyclique de 1/5, il faut un courant crête de 100 mA (source= une sortie du registre). Et si tu commandes 20 LEDs, le transistor sélecteur reçoit 20*100= 2A ............
    J'aime pas le Grec

  12. #8
    MrPhelps

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    DAUDET78 (ou les autres), dans le lien que tu as fourni les lignes de LEDs sont commandées par un ULN2803 + 2 transistors en Darlington, à quoi sert une telle amplification, est-ce vraiment nécéssaire ? Pour moi il y a un transistor (et une résistance) en trop pour chaque ligne, mais je chipote peut-être

  13. #9
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Hoooo ! Ca me rassure d'entendre ça ! J'ai récupéré la doc de chaque composant du schéma, et je me suis demandé pourquoi une telle artillerie ...

    Maintenant petite question :

    En admettant que je veuille un rafraichissement complet de mon affichage 50x par seconde : chaque colonne s'allume pendant 1ms et est éteinte pendant 19ms (fréquence 50Hz, rapport cyclique 1/20).

    Les LEDs supportent un courant max de 100mA pendant : 0,1ms avec un pause de 0,9ms soit une valeur moyenne de 10mA ... (classque 1kHz avec r.c. 1/10) l'intensité lumineuse perçue de la LED est-elle la même qu'avec un courant constant de 10mA ? D'après ce que j'ai pu lire ici et là sur le forum, l'oeuil est sensible à la valeur moyenne, dans ce cas c'est embêtant ! Je ne me rends pas trop compte de ce que ca représente 2000 mcd ...

    Conclusion stupide : Dans mon cas, c'est allumé pendant 1ms et pause de 19ms : ça veut dire que je peux lui injecter un courant de 211mA ? (Allumée 10x plus longtemps, mais pause 21,1x plus longue )

    Surement pas ... je vais la cramer en un rien de temps à ce rythme ! Es-ce vraiment impossible d'atteindre 20 mA moyens dans ces conditions ? Faut-il des led de puissance pour y arriver du coup ? Si c'est ça, tant pis, je me contenterais d'une intensité lumineuse faible ... le budget n'est plus le même quand on passe aux leds de puissance !

    à bientôt et merci !

  14. #10
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par MrPhelps Voir le message
    Pour moi il y a un transistor (et une résistance) en trop pour chaque ligne, mais je chipote peut-être
    Je n'ai pas pu ouvrir le fichier "sch". Par contre, le réalisateur n'a pas l'air d'être un débutant et je pense qu'il n'a pas fait d'erreur
    J'aime pas le Grec

  15. #11
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Voici une capture d'écran de son schéma :

    Lien vers shma2jv7.jpg supprimé

    ou si le premier lien ne marche pas :

    Lien vers shma2jv7.jpg supprimé
    Dernière modification par gienas ; 19/01/2009 à 17h57. Motif: Suppression de liens

  16. #12
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Le ULN2803 travaille à faible puissance pour transposer le 0/5V en xV/0V et fournir un petit courant base au darlington. Le montage est correct et ne doit pas être modifié (sauf, peut être remplacer le Darlington par un PMOS .... ne pas essayer si on n'est pas trop bon !)
    J'aime pas le Grec

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  18. #13
    gienas
    Modérateur

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Ceci n'est pas une réponse mais une invitation à reposter des images, comme indiqué en #1.

    Ce message sera supprimé dès la prochaine réponse.

  19. #14
    MrPhelps

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    DAUDET78 : Bien sur je ne critique pas ce montage, qui me semble très bon. C'est juste ce petit détail qui me chiffonne. Un ULN2803 peut fournir 600mA (collecteur ouvert), d'après la doc, ce n'est pas ce que j'appelle un petit courant Ca devrait largement suffire pour commander les "gros" TIP42C. Je me trompe ?

    Yakeru, pour les LEDs d'après ce que j'ai pu lire, certaines études ont montré que 100mA avec un rapport cyclique de 0.1 paraît plus lumineux que 10mA en continu. Nos sens sont loin d'être linéaires. Ca vaudrait le coup de faire un essai. En tous cas, 2000mcd c'est assez lumineux. Là encore, un essai dans les conditions d'utilisation du montage serait utile.

    Dernière chose, le datasheet des LEDs soit indiquer le courant de pointe maximal, à ne pas dépasser même en réduisant le rapport cyclique. Si ça ne te suffit pas, il existe des LEDs haute luminosité 20000mcd et plus sous 20mA (une telle luminosité est dangereuse pour l'œil); qui devraient garder une forte luminosité même à faible rapport cyclique.

  20. #15
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par MrPhelps Voir le message
    Bien sur je ne critique pas ce montage, qui me semble très bon. C'est juste ce petit détail qui me chiffonne. Un ULN2803 peut fournir 600mA (collecteur ouvert), d'après la doc, ce n'est pas ce que j'appelle un petit courant Ca devrait largement suffire pour commander les "gros" TIP42C. Je me trompe ?
    Oui ......Non
    La tension d'alimentation des LEDs est de 12V (j'imagine, car je n'ai pas lu sa valeur sur le schéma)
    Donc pour faire la transposition de niveau, c'est fait avec un ULN2803 et une charge de 1K (j'imagine, car je n'ai pas lu sa valeur sur le schéma) donc le courant de 12/1K=10 mA pilote les Darlington.

    Pourquoi ne pas tirer 150 mA de l'ULN2803 et piloter directement le TIP ? Il est probable que l'ULN2803 est situé sur la carte, prés du PIC, le TIP sur le panneau de LED.
    Donc le concepteur a préféré commuter 10 mA plutôt que 150 mA au voisinage du PIC dans une partie sensible du montage
    J'aime pas le Grec

  21. #16
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par MrPhelps Voir le message
    Yakeru, pour les LEDs d'après ce que j'ai pu lire, certaines études ont montré que 100mA avec un rapport cyclique de 0.1 paraît plus lumineux que 10mA en continu. Nos sens sont loin d'être linéaires. Ca vaudrait le coup de faire un essai. En tous cas, 2000mcd c'est assez lumineux. Là encore, un essai dans les conditions d'utilisation du montage serait utile.

    Dernière chose, le datasheet des LEDs soit indiquer le courant de pointe maximal, à ne pas dépasser même en réduisant le rapport cyclique. Si ça ne te suffit pas, il existe des LEDs haute luminosité 20000mcd et plus sous 20mA (une telle luminosité est dangereuse pour l'œil); qui devraient garder une forte luminosité même à faible rapport cyclique.
    Merci pour ces infos très interessantes ! Je vais faire des tests et je verrais bien !

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Oui ......Non
    La tension d'alimentation des LEDs est de 12V (j'imagine, car je n'ai pas lu sa valeur sur le schéma)
    Donc pour faire la transposition de niveau, c'est fait avec un ULN2803 et une charge de 1K (j'imagine, car je n'ai pas lu sa valeur sur le schéma) donc le courant de 12/1K=10 mA pilote les Darlington.

    Pourquoi ne pas tirer 150 mA de l'ULN2803 et piloter directement le TIP ? Il est probable que l'ULN2803 est situé sur la carte, prés du PIC, le TIP sur le panneau de LED.
    Donc le concepteur a préféré commuter 10 mA plutôt que 150 mA au voisinage du PIC dans une partie sensible du montage
    Je vais envoyer un mail à la personne qui a réalisé ce schéma pour lui demander quelques détails ! Je vous communiquerai tout ça !

    (je reposterais les images aussi ...)

  22. #17
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par Yakeru Voir le message
    Je vais envoyer un mail à la personne qui a réalisé ce schéma pour lui demander quelques détails ! Je vous communiquerai tout ça !
    Plutôt que de poster ....il suffit de réfléchir !
    J'aime pas le Grec

  23. #18
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    J'ai téléchargé les docs de tous les composants du schéma, refait les circuits sur papier, fait des calculs de courants et tensions, etc etc ...

    Je réfléchis ... Mais mon manque d'expérience et de connaissance font que je suis bloqué 2h toutes les 2h et 5 minutes et je pose des questions que quand je trouve pas la réponse après 2 ou 3 arrachages de cheveux

    Par exemple ca ne me serait même pas venu à l'idée que les leds pouvaient êtres alimentées en 12V ! Je savais même pas que ça existe des leds en 12V ... pour moi des leds 5mm c'est entre 2 et 4V ! Et il y a surement des dizaines d'autres choses dans le genre que je pourrai trouver par expérience mais qui ne me viennent pas à l'idée !

    Maintenant si je fais un mail, simple, concis avec juste 2 - 3 questions essentielles, je pense que ça ne dérangera pas trop ... y'a des choses que je peux pas deviner. Et si il me répond pas, tan pis

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  25. #19
    DAUDET78

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par Yakeru Voir le message
    Par exemple ca ne me serait même pas venu à l'idée que les leds pouvaient êtres alimentées en 12V !
    Je n'ai jamais écris ça (ou je me suis mal exprimé !)
    J'ai dis que les Darlington étaient alimentés en 12V. La LED fait une chute de tension de quelques volts. Il ne faut pas oublier qu'il y a une résistance en série avec le collecteur des NPNs (ceux qui sont avec l'émetteur au 0V) pour limiter le courant.
    J'aime pas le Grec

  26. #20
    Yakeru

    Re : Matrice de LED ... encore une :-D

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Oui ......Non
    La tension d'alimentation des LEDs est de 12V (j'imagine, car je n'ai pas lu sa valeur sur le schéma)
    Ha ok, c'est moi qui avait mal compris alors, j'avais pris cette phrase au mot alors qu'il était implicite que tu parlais de l'alim des darlingtons, qui eux alimentent les LEDs ! Désolé, encore mon manque d'expérience qui s'illustre ...

    Bon sinon, après avoir relu l'article de la personne ayant conçu la matrice, je pense qu'il utilise du 5V partout puisqu'il parle du fait que l'on peut utiliser une alim de PC à partir du moment qu'elle puisse débiter du 5V sous quelques ampères ... le "quelques ampères" suggère qu'il doit utiliser ce 5V pour tout son montage, commande + LEDs .

    Il semblerait également que le courant qu'il utilise pour les LEDs serait de 70mA. Avec un rapport cyclique de 1/8 (8 lignes) et un rafraichissement entre 200 et 120 Hz suivant si c'est une image fixe ou animée.

    Ça donne du 70mA pendant un peu plus d'une ms dans le pire des cas, sur une période de 8,3ms. Et même si les photos peuvent changer complètement le rendu (suivant le temps de pause) on dirais que ça donne bien ! Je vais refaire mes calculs en prenant ces valeurs comme référence pour voir ...

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