Witajcie, to mój pierwszy post na tym forum. Od jakiegoś czasu czytam to forum, przeczytałem również niebieską książkę Pana Mirka i mam pewną zagwozdkę sprzętową związaną z jasnością wyświetlaczy LED (7seg). Postanowiłem podpiąć się do tego tematu (z góry przepraszam), bo nie widziałem sensu tworzenia nowego podobnego.
Skonstruowałem sobie zegarek na wyświetlaczach 1" (wspólna anoda, w sumie 6 cyfr) sterowane tranzystorami PNP (BC557) i niestety słabo mi świecą w dzień (prawie ich nie widać)
Całość zasilam starą ładowarką od telefonu (na wyjściu trochę ponad 7V), jednak cały układ zegarka zasilam 5V (stabilizator LM7805).
Na bazy tranzystorów dałem rezystory 2,5kOhma, na segmenty 24 Ohma (nie pytajcie skąd ta wartość, to po prostu 3 rezystory równolegle połączone (dokładałem, żeby zmniejszyć rezystancje już po uruchomieniu układu zegarka ) i tak jak teraz, przy świetle żarówkowym - zegarek pięknie świeci i chodzi.

Zastosowane duże wyświetlacze w każdym segmencie mają tak naprawdę po dwie diody. Słabe świecenie spowodowane jest małym napięciem zasilania, a w dodatku jego spadkiem na tranzystorach (kolektor-emiter).

Chciałbym ten problem rozwiązać, tylko chciałbym obrać kolejność działań. Przykre jest to, że zaprojektowałem sobie idealną płytkę, wszystko idealnie pięknie zmontowałem, a tu taka niespodzianka... :/

Myślę nad zastosowaniem filtru zielonego, ale nie wiem skąd wziąć i czy to w ogóle się sprawdzi.
Drugi pomysł, to zasilenie emiterów tranzystorów prosto z ładowarki (tzn. to napięcie trochę ponad 7V) Nie wiem tylko czy tak można i jest to zgodne ze sztuką? To wiąże się z przeróbką płytki... Jeśli to się sprawdzi, to jestem skłonny ją przeprojektować i od nowa wykonać.
Jeszcze lepiej, to byłoby emitery zasilić ze sterowanego źródła prądowego zrobionego na LM317 z jakimś małym potencjometrem, którym będę mógł tę jasność sobie wyregulować na żądany poziom.

Boję się tylko, że po prostu te wyświetlacze świecić jaśniej nie będą, bo przecież to nie są jakieś super jasne diody, które by w dzień w oczy raziły... Może zastosowanie filtru wystarczy?

Tutaj schemat (najprostszy, najzwyklejszy jaki może być) oraz zdjęcia mojego zegarka:



(tutaj widać, że fajnie świeci, ale przy świetle żarówkowym, wieczorem)

Pozdrawiam i proszę o pomoc,
Adam

Wiesz co, z moich obserwacji wynika, że po prostu niektóre wyświetlacze mają bardzie kiepskie diody. Mam taki moduł gdzie dałem 150 ohm na segmenty i po prostu wali po oczach. A w innym układzie musiałem dać 50 ohm i jest tak sobie.
W nocie aplikacyjnej są opisane jasności segmentów.

Ale czasem też warto dać po prostu na wspólne anody (emitery u ciebie) +12V ... i rezystory w segmentach dobrać doświadczalnie. Sam robiłem prawie identyczny zegar ... dopiero jak dałem 12V to dało się wycisnąć jasność na maxa bo diod miałem w jednym segmencie kilka a nie dwie

A co do filtru to ZDECYDOWANIE daj zielony - są do kupienia na alledrogo takie folie do reflektorów ... w różnych kolorach ... można je przyklejać wręcz po zerwaniu takiej cieniutkiej przeźroczystej folii - a więc z przodu można walnąć nawet ładną plexi z przyklejoną taką folią i wtedy zobaczysz razem z tym wyższym napięciem jak będzie ładnie śmigać i świecić

no chyba że trafiłeś na taki kiepski wyświetlacz jak pisze kolega wyżej ... ale właśnie możesz to sprawdzić dając te 12V szybko wyjdzie szydło z worka .... u mnie wtedy zaczął dawać ostro po oczkach że w nocy to trzeba było go nieźle ściemniać bo rozświetlał cały pokój - pomimo filtru oczywiście.

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Jeżeli tak da w swoim układzie, to może coś wydymić, nie mówiąc już o tym, że prawdopodobnie tranzystory podające napięcie na anody będą cały czas przewodziły, obojętnie czy wystawi 0 albo 5V na porcie [C], bo poziom napięcia przełączania tranzystorów się podniesie; o niepotrzebnym waleniu wtenczas prawie 12V na nogi procesora już nawet nie wspominam. Z drugiej strony, czyli od strony segmentów, też będzie problem, bo port [D] daje 0 albo 5V, a nie 0 albo 12V, w skrajnym przypadku nie będą się segmenty całkowicie wygaszały, bo nawet przy 5V na wyjściu portu nadal będzie duża różnica napięcia, który wymusi przewodzenie ledów w segmencie. Najpierw trzeba o to zadbać i co nieco przerobić, a potem ewentualnie dobrać oporniki na segmenty. Jeżeli komuś takie coś doradzasz, to wg mnie powinieneś o tym co najmniej krótko wspomnieć.

Zaprezentowany przez Ciebie układ jest stricte na to samo napięcie, co procesor - czyli maksymalnie 5V. Żeby zasilać wyświetlacze większym napięciem, np. +12V , musisz przerobić układ - zarówno od strony anod, jak i katod wyświetlaczy (vide powyżej, co napisałem). Od strony anod można dać zenerkę w szereg z opornikiem na bazę tranzystora pnp, o takiej wartości, żeby przy wystawieniu na port stanu wysokiego suma napięć z portu i zenerki przekraczała trochę 12V (np. zenera 8,2V + 5V z portu = 13,2V) i tranzystor nie porzewodził, a przy wystawieniu 0V przewodził - prąd bazy tranzystora i tym samym opornik można - jak zawsze - wyliczyć Prawem Oma, co zostaje na oporze to jakieś 12V - 0,6V - 8,2V = 3,2V. To najprostsze rozwiązanie, bez negowania w programie wyjść na anody, ale trzeba taki jeden kanał sobie zbudować i eksperymentalnie dobrać elementy, robiąc pomiary i obserując efekty. Można dać też dodatkowe tranzystory npn przed tymi pnp, ale wtedy zanegować w programie przełączanie, bo powstaje przez dodatkowy tranzystor funkcja NOT - wtenczas problem z wysokim napięciem masz z głowy, nawet byś mógł dać 16V i niczego nie musiał szczególnie na nowo obliczać, oczywiście na bazę npnów musisz dać oporniki. Możesz też dać array (coś à la ULN2803) i wtenczas odpadają Ci opory na bazy. To od strony anod, od strony katod musiałbyś się całkowicie odseparować od tych 12V, najlepiej dać jakieś zwykłe tranzystory npn typu BC albo scalaka z tranzystorami, np. też ULN2803, tylko że akurat ten scalak ma w środku darlingtony i spadek napięcia na nich będzie trochę większy od spadku na pojedynczym złączu zwykłych BC. Na bazy musisz dać opory, w przypadku scalaka nie trzeba, ma wbudowane. W programie musisz też odwrócić (zanegować) stan przełączania segmentami, bo znowu powstaje tak jakby bramka NOT.

A tak abstrahując już od wszystkiego, to myślę, że problem kiepskiego świecenia wynika z za niskiego napięcia roboczego, bo jeżeli masz dwie diody w segmencie, jak piszesz powyżej, a na dodatek ku Twemu nieszczęściu zielone (większy spadek niż na np. czerwonych), to po odjęciu tych wszystkich napięć spadku (na tranzystorze masz spadek, na wyjściu procesora jest spadek, na oporniku też coś musi zostać) nie zostaje wiele rezerwy. Ale żeby wykluczyć na sto procent czy to jest wina zbyt małego napięcia roboczego albo kiepskich wyświetlaczy, powinieneś sprawdzić sobie jaskrawość segmentu takiego wyświetlacza poza układem, wyciągnąć go (albo procesor) i eksperymentalnie przez opornik puszczać i mierzyć prąd oraz spadek (zacznij od dużo większego opornika niż te Twoje 24Ω, bo to jest wtenczas bez multipleksowania) - to wiele nie kosztuje, a może Ci zaoszczędzić wiele roboty i kupę nerwów, bo się narobisz jak ten przysłowiowy dziki osioł, a okaże się, że to i tak nic nie da, bo te wyświetlacze to po prostu takie cienki bolki. Warto też sobie przy okazji zmierzyć nie tylko prąd przewodzenia, ale i spadek napięcia na segmencie. Musisz też wziąć pod uwagę, że masz tutaj multipleksowanie i generalnie przez to (perpetuum mobile nie ma, więc jest coś kosztem czegoś) jest prawie zawsze mniejsza jaskrawość LEDów, no chyba że puścisz impulsowo naprawdę wielki prąd, w przybliżeniu tyle razy większy, ile jest pozycji do multipleksowania. Przy czymś takim zawsze jest ryzyko, a szczególnie jak projektujesz i programujesz układ, że Ci się z powodu jakiegoś błędu w programie zatrzyma multipleksowanie i jeden wyświetlacz będzie sobie świecił na np. ośmiokrotnym prądzie - może wytrzyma, a może nie, któż to wie...

Potraktowałem to jako zbyt oczywiste, że ten stopień będzie musiał być przerobiony, ale pewnie masz rację - może powinienem był o tym wspomnieć.

------------------------ [ Dodano po: 3 minutach ]

A co do rozwiązań na górze do sterowania anod można także zastosować jeden z układów z rodziny UDNxxxx i jeszcze bardziej uprościć górny stopień.

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Bardzo dziękuję, kolega Grzegorz bardzo pomógł, wszystko jasno wyjaśnione.

Dzisiaj pomierzę te wyświetlacze, napięcie przewodzenia i prąd.

Tak coś czułem, że nie wystarczy podać na emitery 12V, tylko większe przeróbki się szykują.

Najbardziej by mi pasowała ta opcja z zenerkami na dotychczasowe tranzystory sterujące anodami + tranzystory do sterowania segmentami (zaneguje się wyjścia sterujące segmentami).
Tylko teraz tak: do układu dorzucić LM7812, czy zasilić go z zasilacza 12V? Chyba ta druga opcja bardziej sensowna....
W obecnej formie, zegarek w nocy świeci wystarczająco jasno (gdy będzie świecił jaśniej, będzie jasno w pokoju...więc tak nie może być)
W związku z tym, przydałaby się regulacja jasności... No chyba, że przy filtrze zielonym i odpowiedniej jasności wyregulowanej na stałe uda się dobrać optymalną jasność, która w nocy nie będzie raziła, a w dzień będzie widoczna? (w sumie przecież wszelakie urządzenia posiadające takie wyświetlacze nie mają regulacji jasności, a są widoczne w dzień i w nocy, więc może regulacja jasności nie jest konieczna)

Biorę się do roboty. Mam nadzieję, że pomożecie po pomiarach dobrać wszelkie rezystory i diody do układu. (o ile te wyświetlacze są w stanie jaśniej świecić )

A może wsp. kadoda i ULN a na segmenty dać jakiś bufor z open kolektorem

Pomierzyłem jeden segment w jednym wyświetlaczu i o to wyniki:

Napięcie zasilania: 5V

Przy rezystorze 220 ohmów napięcie na diodzie 3,93V, spadek napięcia na rezystorze 1,132V co daje prąd ok. 5mA
Przy rezystorze 100 ohmów napięcie na diodzie 4,08V, spadek napięcia na rezystorze 0,986V co daje prąd ok. 10mA i tutaj jasność jest już bardzo fajna, bo za przyciemnioną szybką i przy oknie jest widoczny segment ładnie.
Przy rezystorze 68 ohmów napięcie na diodzie 4,16V, spadek napięcia na rezystorze 0,899V co daje prąd ok. 13,2mA - jasność podobna jak dla 10mA (ale oczywiście trochę lepsza)

Wg tej noty: http://www.artronic.com.pl/o_produkcie.php?id=831? (bo to mój wyświetlacz) max prąd to chyba 10mA (nie jestem pewien, więc napiszę do sprzedawcy, bo trochę mało mi się to wydaje) więc podałem i tak zbyt dużo... (13,2mA, ale wszystko działa )
Pomiary zrobiłem multimetrem UNIT UT70A

Poprawkę trzeba wziąć na to, że dzisiaj u mnie jest pochmurno... Wczoraj w ciągu dnia o tej porze mało co było widać na wyświetlaczu, więc muszę przetestować to w ładny pogodny dzień.
Wtedy się okaże, czy jest sens przeróbki.

EDIT: teraz zauważyłem, że jest to zamiennik TOS-1106BG-B i znalazłem notę: http://www.es.co.th/schemetic/pdf/TOS-1106BG-B.pdf w której pisze, że "continuous forward current per segment":20mA, więc podałem na segment 16,5mA i świeci naprawdę super, nawet już nie chce mi się dobierać rezystorów, żeby sprawdzić jak świeci przy 20mA

A to jednak są tam diody w szeregu, dlatego takie wysokie spadki napięcia. 10mA to jest wartość dobra. Diody poprostu mają słabą jasność.

No to nie ma się co dziwić, że ten układ nie będzie chodził jak należy przy 5V - ten układ jest raczej na segmenty z jedną diodą w środku. Teraz tylko jeszcze pytanie ile można z tych Twoich segmentów wycisnąć i jakie masz zasilanie, a potem można ewentualnie robić przeróbkę.



Może się mylę, ale tak jak to jest tam podane na tym linku to wg mnie nie jest to maksymalnie dopuszczalny prąd na segment, tylko podany prąd przy takiej podanej tam intensywności emitowania światła. Ale dobrze piszesz, spytaj u źródła, choć spotkałem się z czymś takim, że i sprzedawca nie wiedział albo odpisał jakiś absurd. Wg mnie prąd maksymalny powinien być co najmniej 20mA, albo nawet 30mA, no chyba że to jakiś szczególny produkt na 10mA, ale wątpię. A maksymalny prąd impulsowy oczywiście jest zazwyczaj kilkakrotnie wyższy od maksymalnego prądu ciągłego - to tylko tak na marginesie.



No a to Twoje napięcie zasilania (7V z ładowarki) jest stabilizowane czy nie? Robiłeś jakieś pomiary, próby? Co tam na niej pisze? Ile to daje faktycznie napięcia i jakie jest podatne na obciążenie? Trzeba pomierzyć, bo każde pół wolta się w tym przypadku liczy. Możesz zrobić test, obciążając ją (bez Twojego układu) grubym opornikiem (>5W): najpierw 22Ω (~300mA) a potem 12Ω (~500mA) [będzie gorący jak zostawisz na dłużej, nie oparz się]. Mówię Ci to dlatego, bo jeżeli to napięcie jest stabilizowane i w miarę stabilne pod obciążeniem, to możesz wtenczas użyć tego napięcia do wyświetlaczy i dodać tylko zenerki w szereg z rezystorami do baz tanzystorów pnp, a od stron katod w sumie niczego nie musiałbyś na razie zmieniać - przy 7 woltach tam się nic nie stanie i będzie działało normalnie. Jedyne co, to musiałbyś sprawdzić czy kropka w wyświetlaczu faktycznie ma jedną diodę (spadek wtenczas około 2V, pomiar jak powyżej z opornikiem) - podejrzewam, że będzie jedna dioda, tak jak to jest narysowane na schemacie od producenta. Wtenczas musisz dać też jakąś diodę, np. zenerkę (~2V) albo innego małego leda, w szereg z opornikiem segmentu kropki i miałbyś przeróbkę dodając tylko 7 zenerek. To byłby taki kompromis przy 7 woltach, bo normalnie przy wyższym napięciu trzeba katody odseparować tranzystorami albo scalakiem.



No niektóre zegarki mają - ja mam taki kupny, który ma przełącznik jaśniej/ciemniej i mam dane cały czas na ciemniej, bo w nocy mi jest za jaskrawy. Regulację pewnie się będzie dało jakoś zrobić, choćby nawet na jakimś niskoomowym power-MOSie. Regulację można też zrobić w programie, ale do tego trzeba wiedzieć, co się pisze i na jakiej częstotliwości chodzi obecne multipleksowanie. Jeżeli multipleksowanie jest dosyć szybkie, to po wyświetleniu wszystkich cyfr można w program wbudować małą, zdefiniowaną przerwę (wg pory dnia) - to taka najprostsza programowa metoda, bo można to jeszcze inaczej - klasycznie - modulować.

PS: ważny tekst zaznaczyłem Ci na niebiesko (co powienienś teraz dalej zrobić, żeby się z tym posunąć dalej)

Racja, podanie tych ~7,5V na emitery nie powinno źle wpłynąć na układ.

Ta moja ładowarka, to oryginalna ładowarka firmy NOKIA, model AC-3E. Wg tego co jest napisane na obudowie, na wyjściu daje 5V, a jej wydajność prądowa to 350mA.
W praktyce tak jak mówiłem, pod obciążeniem zegarka daje ok. 7,5V. Nie mam akurat żadnego rezystora większej mocy, żebym mógł porządnie ją przetestować, ale zrobię to jutro.

No ale tylko w takim przypadku, gdy to napięcie jest dobrze stabilizowane, a to tutaj mi na coś innego pachnie.



To zmierz może wpierw bez obciążenia. W sumie trochę dziwne, bo jeżeli pisze 5V, to powinna tyle dawać, no ewentualnie 0,3V więcej, jeżeli byłoby to napięcie stabilizowane, więc prawdopodbnie nie jest i będziesz musiał sobie zorganizować lepszy zasilacz, przede wszystkim stabilizowany i o większej wydajności prądowej, bo Ty taki potrzebujesz, bo swoją drogą te 350mA to trochę mało, to tak na styk, to nie jest dobre, lepiej dać coś o większej wydajności prądowej (1A) a korzystać np. tylko z 40% tego. Jeżeli zaczniesz czegoś szukać, to może to być śmiało np. na 8V albo 9V, nie trzeba dawać 12V, bo już wiemy jaki jest spadek napięcia na ledach. Prawdopodobnie przyjdzie Ci też dać te tranzystory do sterowania segmentami, no ale najpierw pomierz, gdybanie będzie po pomiarach.

Bez obciążenia też jest 7,5V. Też się dziwiłem dlaczego tyle, ale dawałem stabilizator, a zapas był (2,5V) więc się nie przejmowałem.

Zasilacz to ja sobie skombinuje bez problemu, ale teraz jest kwestia taka, że gdy mam dawać dodatkowe tranzystory na segmenty, to już wolę zastosować zasilacz 12V (bardziej popularne, łatwo dostępne napięcie), ale nie wiem czy ja na płytce wcisne jeszcze dodatkowe 8 tranzystorów i 8 rezystorów (+6 diód zenera). Napięcie 9V też jest w miarę popularne i mogę sobie skombinować zasilacz 9V 1A i może też obejdzie się bez dodatkowych tranzystorów na segmentach? Wg mnie powinno być ok...

9V to już jest na granicy przewodzenia segmentu pomimo wystawienia 5V na porcie, a zazwyczaj zasilacze dają troszkę więcej, żeby trochę zniwelować spadek napięcia na przewodach, więc - wg moich teoretycznych założeń - bez tranzystorów to nie będzie OK. Oczywiście dasz sobie, co będziesz chciał, ale ja osobiście nie dawałbym więcej niż 8V i za danie większego napięcia nie ponoszę odpowiedzialności za ewentualne szkody. Do kropki i tak musisz dać jakiś półprzewodnik w szereg z oporem w granicach 2V. Zasilacz impulsowy na 12V, taki do zasilania np. monitorów LCD, nie jest drogi - za nim możesz dać miniaturowy impulsowy regulator typu step-down, który można potencjometrem ustawić dokładnie na np. 7,5V. W eBayu takie kupisz, kosztuje 1€. Nawet możesz kupić taki na 19V do laptopa, ten stabilizator step-down to bez znacznych strat wyreguluje (sprawność do 95%). Ten 7805 się zbytnio nie będzie grzał, jeżeli tymi 5V zasilał będziesz tylko procesor i jakiś jeszcze inny mały układ (w sumie nie wiem co tam jeszcze masz, jakiś wtyk do BS1820 widać tylko).

Ale co za różnica jakie napięcie, Przecież LED jest sterowany prądem. Można podłączyć nawet 1000V i dać odpowiedni opornik. Spadek napięcia na diodzie zielonej jest około 2,0 V czy coś koło tego, zależy od półprzewodnika i jego przerwy zabronionej co jest związane z długością emitowanej fali. Diody czerwone mają mniejszy spadek napięcia niż zielone.
Jeśli wspólna anoda to na anody dać UDN a na segmenty można dać ULN albo transoptory.

Doczytaj temat, bo chyba nie bardzo zrozumiałeś tego całego zagadnienia, o którym mowa. Mówimy właśnie o przypadku nie dania UDN i ULN.

Sorki, widocznie nie doczytałem.
Co do ładowarek to ja bym ich nie dawał. Bo się kiepskie prądowo. Lepiej kupić zasilacz za kilkanaście złotych.

A co to dych matryc z kluczami darlingtona to może takie coś:

sq8dsr, zasilacz 12V i przetwornica step-down regulowana już zamówione, więc po prostu rozwiąże mój problem podając ~7,5V na emitery, bez żadnych dodatkowych tranzystorów, ani innych układów. (tylko diody w szeregu z rezystorem na bazy)

Pozdrawiam

O tym już mówiliśmy powyżej, i tak by to mniej więcej wyglądało, gdyby trzeba było zastosować te układy, tylko autor wątku życzył sobie innego rozwiązania. A tak na marginesie: wszystko ładnie (na szybko) rozrysowałeś, ale o najważniejszym zapomniałeś - o oporach ograniczających prąd segmentów, byłoby kupę dymu, no... może nie tyle dymu co krótkie błyśnięcie wyświetlaczy i musiałbyś lecieć do sklepu po nowe : )

O super, przetwornice step down są super. Też używam. Daje jej 27 V, którego jeszcze używam do wyświetlacza VFD.


No tak faktycznie Ale na obronę mogę powiedzieć, że rezystory są "w domyśle"