Matrice à LED/74HC595

[invite70684c77]

Bonjour à Tous,

Le projet porte sur la construction d'un tableau pour journal défilant avec Led Rouge HL 5mm:

-Dimension du tableau : 8 lignes * 48 Colonnes montées sur 6 cartes présensibilsées (chaque carte 8lignes * 8 col).
- Chaque pixel est compsé de 4 led monté en série avec résistance 330 ohm, le pixel est commandé par une sortie de CI 74HC595.
-Alimentation : 12v 5A.
-Commande de journal : PIC16F877-20Mhz

Questions:
1 - Est ce que les 74HC595 sont capables d'éclairer tous les pixels en même temps étant donné que chaque sortie peut débiter jusqu'au 35ma (max de circuit ?) ou bien je monte un ILN2803 en parllèle avec le 74HC595 .
2- Ya t-il pas une perte ou perturbation des octets défilés jusqu'au la fin (48 colonnes) ?.
3- Ya t-il d'autres précautions que je les ai pas pris en considération?.
4- En pièce jointe vous trouvez le schéma d'une seule carte (8lig*8col avec les 8 CI 74HC595).

Merci à Tous et bonne nuit.
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[Forhorse]

Bon alors je me lance, sans doute que d'autres completerons/corrigerons

1 - Est ce que les 74HC595 sont capables d'éclairer tous les pixels en même temps étant donné que chaque sortie peut débiter jusqu'au 35ma (max de circuit ?) ou bien je monte un ILN2803 en parllèle avec le 74HC595 .

J'ai pas les spécifications de la serie sous le coude, mais ça me parait franchement beaucoup. Pas sûr que le buffer de sortie tienne le coup.
Le mieux serait de faire un essais sur un circuit avec les 8 sorties chargées, mais je doute qu'il tienne le choc bien longtemps.
Un petit ULN2803 ne serait effectivement pas du luxe.

2- Ya t-il pas une perte ou perturbation des octets défilés jusqu'au la fin (48 colonnes) ?.

En theorie non, j'ai déjà vu ce genre de montage pour un nombre impressionnant de sortie. Ce qui va jouer c'est la frequence de l'horloge et la sensibilté aux perturbations et donc le soin que tu va apporter au routage de ta carte et au montage de l'ensemble.
Pour être tranquille on peut utiliser un frequence d'horloge très basse, mais du coup le rafraichissement en prend un coup.
Il faut trouver un bon compromis entre les deux

3- Ya t-il d'autres précautions que je les ai pas pris en considération?.
4- En pièce jointe vous trouvez le schéma d'une seule carte (8lig*8col avec les 8 CI 74HC595).

Sans schéma de principe de l'ensemble c'est difficile à dire comme ça.
Déjà j'ajouterais un plan de masse autour des pistes qui vehiculent les données/horloge.
Et puis il faudrait voir le driver chargé de fournir le signal d'horloge pour être sûr qu'il soit assez "costaud" pour se faire "entendre" par tout le monde (capacité parasite des pistes/cables qui vont perturber le signal et consommer du courant, en fonction de la frequence d'horloge bien entendu)

[vincent66]

Ach nein !
Il faut toujours bien lire la partie "maximum ratings" des datasheets.
C'est comme pour les pic et leurs 25mA par pin, un peu de l'esbrouffe, il faut voir combien supportent les pins d'alimentation, dans le cas du 74hc595 c'est 75mA si je ne m'abuse, soit deux sorties à 35mA au maximum...
Vincent

[Qristoff]

Bonjour,
Le montage série de 4 leds en série + résistance de 330 ohms nécessitent plus que 5V pour fonctionner, d'aprés ton post #1, il semble que les leds soient alimentées en 12V (mais sans schéma...merci la boule de cristal !)
Donc tu ne peux pas directement commander les leds avec un HC595 qui est alimenté en 5V. Il peut OBLIGATOIREMENT passer par des transistors (simples ou en réseau comme l'ULN2803A) sinon c'est la mort assurée (pas en courant mais surtout en tension !) et instantanée pour TOUS les HC595 !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite70684c77]

Bonjour et merci pour vous Tous,

les 4 Leds monté en série (un pixel) sont alimentés par 12v, le 0v est obtenu de la sortie du HC595 qui est alimenté par 5v ( j'ai une double alimentation :12v pour les led et 5v pour les 74HC595) : est ce montage pourrait endommager les HC595 et les Led ?.

Qristoff:
-le schéma est en pièce jointe.
- Si jamais je serai dans l'obligation d'ajouter des uln2803, je les metterai en parallèle avec HC595?

Merci

[Qristoff]

est ce montage pourrait endommager les HC595 et les Led ?.

pas les leds, ça va juste tuer les HC595 !

[invite70684c77]

Bonjour,

pas les leds, ça va juste tuer les HC595 !


- Malgré que les HC595 sont alimentés par 5v ? si c'est le cas, je suis donc dans l'obligation d'ajouter des ULN2803A ?
- Avez vous une idée sur la perte ou la perturbation des octets à défiler tout au long de 48 colonnes du tableau.J'ai vu sur le Net qu'il faut ajouter des condensateurs entre la masse et le Vcc, est ce vous me conseillez des les ajouter?

Merci

[Qristoff]

- Malgré que les HC595 sont alimentés par 5v ? si c'est le cas, je suis donc dans l'obligation d'ajouter des ULN2803A ?

t'as la comprenette un peu lente, non ? voir post #4

J'ai vu sur le Net qu'il faut ajouter des condensateurs entre la masse et le Vcc, est ce vous me conseillez des les ajouter?

ça s'appelle des condensateurs de découplage et c'est aussi obligatoire ! 47nF au plus proche de la pin d'alimentation de chaque boitier.

[vincent66]

Au passage, certains fabricants proposent des circuits qui font 2 en 1 : interface série 5V et sorties genre 2803 pouvant encaisser les courants et tensions en jeu... il faut oublier le 595...
Vincent

[Forhorse]

Au passage, certains fabricants proposent des circuits qui font 2 en 1 : interface série 5V et sorties genre 2803 pouvant encaisser les courants et tensions en jeu... il faut oublier le 595...
Vincent

Si tu as une reference sous le coude ça m'interesse.
Parce que jusqu'a maintenant le seul que j'avais trouvé dans ce genre, était quasi introuvable en france et sinon il coutait les yeux de la tête (bien 10 fois plus qu'un couple 595 + 2803)

[inviteeb160de1]

Donc tu ne peux pas directement commander les leds avec un HC595 qui est alimenté en 5V. Il peut OBLIGATOIREMENT passer par des transistors (simples ou en réseau comme l'ULN2803A) sinon c'est la mort assurée (pas en courant mais surtout en tension !) et instantanée pour TOUS les HC595 !

Jusqu'à il y a quelques semaines je pensais comme toi.
Jusqu'à ce que j'utilise des panneaux d'affichage à LED en matrice d'origine chinoise (les memes que ceux utilisés pour les croix de pharmacie).
Ils n'y vont pas de main morte côté abérations : l'alim se fait en 5V, les drivers sont des HC595, sur lesquels sont reliés les LED en direct sans résistance !
Pour le moment, ils tiennent le coup, à ma grande surprise !
Les concepteurs semblent avoir compté sur le fait que les HC, comme tous les circuits logiques d'ailleurs, voient leur tension Voh baisser quand on tire du courant, ce qui leur permet de se stabiliser automatiquement autour d'une certaine valeur !
A noter également que l'homogénéité de la luminosité est bonne.

Aurélien

[vincent66]

Pour une application un peu similaire il y a quelques années j'avais utilisé des circuits Allegro dont je ne me souviens plus de la référence exacte, les datasheets et schémas ayant disparu lors du suicide de mon dernier disque dur...
Vincent

[Forhorse]

ça serait pas l'UCN5821 ?
Si oui il semble introuvable (pas trouvé chez Radiospares/Farnell)
Par contre son remplacement semble être le MIC5821
environ de 2.5€ à 3.8€ suivant le fournisseur. ça peut être effectivement interessant.

[Qristoff]

Salut à tous,

Jusqu'à il y a quelques semaines je pensais comme toi.

Avec une tension différente entre le HC et l'alimentation diode, les leds ne peuvent jamais s'éteindre à cause du courant de recirculation dans la diode de clamp. Donc, cela ne fonctionne pas !
On rencontre la même erreur avec un ULN2803 si par mégarde on relie le commun "diode roue libre" de l'ULN au 5V et non pas au 12V !

[invite3a1051d7]

bonjour,
je lit
sur le post #11

"Les concepteurs semblent avoir compté sur le fait que les HC, comme tous les circuits logiques d'ailleurs, voient leur tension Voh baisser quand on tire du courant, ce qui leur permet de se stabiliser automatiquement autour d'une certaine valeur !"
les led sont elles des LED classiques qui réclament environ 10mA rouge ,verte ?
Si l y a une explication "technique " pourquoi pas ?
je ferai bien l'essai avec quelques led et un circuit branché plusieurs jours pour valider ?(mais apres les fêtes de noël car c'est pas tres catholique !)
cordialement
Alain

[Tropique]

Bonjour,
Le montage série de 4 leds en série + résistance de 330 ohms nécessitent plus que 5V pour fonctionner, d'aprés ton post #1, il semble que les leds soient alimentées en 12V (mais sans schéma...merci la boule de cristal !)
Donc tu ne peux pas directement commander les leds avec un HC595 qui est alimenté en 5V. Il peut OBLIGATOIREMENT passer par des transistors (simples ou en réseau comme l'ULN2803A) sinon c'est la mort assurée (pas en courant mais surtout en tension !) et instantanée pour TOUS les HC595 !

C'est iconoclaste, et pourtant il y a de bonnes chances que cela fonctionne: si les LEDs ont un Vf>1.7V, elles ne conduiront pas ou marginalement quand la sortie du 74595 est haute.
Ce qui ne veut pas dire que je recommanderais cette option, mais en tous cas, ça ne détruira pas le 595, au pire les LEDs resteront partiellement allumées si la tension des LEDs est trop faible.

ça s'appelle des condensateurs de découplage et c'est aussi obligatoire ! 47nF au plus proche de la pin d'alimentation de chaque boitier.

47nF est trop faible. Bien sûr, cela fonctionnera, le CMOS est tolérant mais ça ne coûte pas plus cher de mettre 100n ou plus.

"Les concepteurs semblent avoir compté sur le fait que les HC, comme tous les circuits logiques d'ailleurs, voient leur tension Voh baisser quand on tire du courant, ce qui leur permet de se stabiliser automatiquement autour d'une certaine valeur !"
les led sont elles des LED classiques qui réclament environ 10mA rouge ,verte ?
Si l y a une explication "technique " pourquoi pas ?
je ferai bien l'essai avec quelques led et un circuit branché plusieurs jours pour valider ?(mais apres les fêtes de noël car c'est pas tres catholique !)

L'explication est simple: la famille CMOS a des MOS en sortie (logique!), et si on leur impose une tension de sortie, ils fonctionnent d'abord en mode ohmique(~=résistance), puis en saturation (~=source de courant) pour les tensions plus importantes.
Ce n'est pas recommandé, surtout si on mélange des circuits de différents fabricants, mais ça fonctionne.
Si on se contente de 10mA/sortie, on va même pratiquement rester dans les limites abs max.
Donc tu peux faire l'essai, mais prépare-toi pour la durée: ce ne sera pas quelques jours, mais plusieurs années, et à mon avis tu vas fatiguer avant lui.
Même si tu tires largement plus de 10mA, ça tiendra aussi, sauf si le circuit chauffe excessivement à cause de la dissipation. Il faut juste prendre soin d'utiliser l'état bas des sorties.

Pour revenir au problème présent, une solution alternative au driver type ULN est de mettre un transistor PNP en collecteur commun sur la sortie: le courant sera bien bufferisé, et le Vbe supplémentaire devrait permettre d'éteindre correctement les LEDs (à vérifier sur les data, évidemment).

[Qristoff]

@Tropique,

C'est iconoclaste

on n'est pas sensé faire de l'électronique "propre" sur ce forum ? je ne suis pas trop d'accord de chercher à démontrer que les designs à la "chinoise" peuvent tenir la route !
autant remettre à plat tout de suite le concept des leds montées en parallèles...

[inviteeb160de1]

on n'est pas sensé faire de l'électronique "propre" sur ce forum ? je ne suis pas trop d'accord de chercher à démontrer que les designs à la "chinoise" peuvent tenir la route !
autant remettre à plat tout de suite le concept des leds montées en parallèles...

La solution direct CMOS fonctionne et semble tenir la route, il est donc interessant de se demander pourquoi et comment ça marche...
L'ignorance crée la peur et je n'ai pas envie d'avoir peur des HC595

[Tropique]

Il est intéréssant de savoir pourquoi tel design, sensé provoquer une catastrophe nucléaire si l'on s'en réfère aux dogmes, fonctionne en fait à peu près correctement dans la réalité. Le contraire est parfois vrai aussi, et il est utile d'apprendre à réfléchir sans idées préconçues.

D'autre part, un design "à la chinoise" peut parfois devenir "propre" moyennant quelques aménagements mineurs, ce qui donne des solutions innovantes et sûres.

Enfin, un conseil (qui vaut d'ailleurs pour tous les membres de ce forum): ne sous-estime pas les Chinois: j'ai l'occasion de travailler avec du matériel professionnel chinois, et je peux te garantir que non seulement il n'y a pas de "raccourcis" dans le design, mais qu'en plus ils pourraient en remontrer sur pas mal de points aux "occidentaux".
Je peux t'assurer que Cisco, Alcatel/Lucent et autres Nokia/Siemens ont du souci à se faire (et ils s'en font d'ailleurs).

[inviteeb160de1]

Bon, pour revenir sur le sujet du panneau chinois à base de HC595, un simple calcul permet de voir que :
pour un buffer qui sort 30mA max, la LED aura un Vf de 2.5V environ max (ce sont des LED oranges), donc le buffer se mange 2.5V@30mA dans le pif par canal. Soit 75mW par canal, soit 0.6W au total si tous les canaux sont actifs. Pour de simples boitiers SOIC, ça risque de poser probleme en cas d'affichage plein continu...

Aurélien