Styring av musikk grupper med LED

[HDSoftware]

Jeg skal lage en anretning som gjør at forskjellige farger skal lyse opp avhengig av hvilken bryter som trykkes.

Kort sagt, en person skal ha 7 brytere og en annen skal sitte et annet sted å avlese hva som trykkes i form av lys.

Det skal være 7 forskjellige farger som skal vises, hver av dem representerer en bryter som igjen representerer en toneart (C, D, E, F, G, A oh H).

Første tanke var å bruke 7 lyspærer og 7 lysbrytere og koble dette med 220V, men dette blir veldig masse ledninger, så tenke jeg - dette må da kunne gjøres mye mere elegant.

Hva med å bruke en CAT5 kabel som har 8 ledere og lys dioder... Det er vel slik at en lys diode krever minimalt med strøm og da bør man vel klare seg med en enkel batteri eliminator eller kanskje til og med noen seriekoblede AA batterier.

Det som jeg derfor lurer på er - hva trengs for å få dette til ?

Hvor mange lys-dioder kan drives på f.eks. en slik eliminator? Og sist, men ikke minst - finnes dioder i flere farger en RØD og GRØN ? Finnes disse i HVIT?

I såfall kan jeg jo bruke en tusj eller lignende og få frem de fargene jeg vil. Håper på svar...

[Professor Balthazar]

Ja det burde rekke med 2 stk AA batteri eller ett 9V batteri. LED dioder trekker normalt bare 5-20mA så da kan du gå et stykke før den ohmske verdien i en tynn Cat.5 kabel får noen betydning.

 

Vet ikke hvor mange farger som finnes, men det er minst 5 (sikkert 7 også). LED lamper med 2 farger er helt vanlige. Dem kommer med tre ben.

 

Dersom kabelen er veldig lang så må man tenke seg litt om før en velger å kople dette med en felles null-leder. Om alle lampene er tent samtidig, så vil spenningstapet i denne null-lederen bli noe lavere enn når bare en LED er tent. Ved lange kabelstrekk er det en fordel å velge en 9V løsning framfor en 3V løsning.

 

Det kan være kjekt med litt "prøv og feil" for å finne passende verdier på formotstandene for LED'ene da de forskjellige fargene kan virke å ha tilsynelatende forskjellig lysstyrke. Også samme LED-diode fra forskjellige produsenter kan lyse forskjellig. Start gjerne med en motstand på rundt 1000 Ohm og jobb deg ned mot 100 Ohm. Velg den formotstanden som gir passe mengde lys.

Endret 23. oktober 2012 av 77679857

[HDSoftware]

Takker for glimrende svar..

Men må jeg ha formotstander i det hele tatt? Hva gjør denne motstanden i dette tilfellet ? Er det eventuellt hvis jeg bruker et 9V batteri at en motstand er nødvendig?

Ser av databladet til diodene at de spærrer på 5V, men så lenge jeg lager en batteripakke som yter 3.6V så kan det vel ikek være nødvendig med motstand? Eller?

Når det gjelder kablene så dreier det seg om maks 5m. I tillegg vil det aldri bli anntent mer enn EN LED pr kabel, men det kan hende det skal brukes flere kabler for å frembringe signaler til flere lokasjoner.

Det er alikevel snakk om små mengder samtidige tennte LEDer. La oss annta at det er 10 medlemmer i orkesteret dette skal brukes til. Da er det med andre ord max 10 LED'er som lyser av gangen. Om man velger en sentral lyskasse i stedet for en lys skinne for hvert orkestermedlem så ser jeg for meg å bruke flere LEDer pr farge. Alikevel blir det svert få LED er totalt som lyser av gangen.

 

Hva skjedde? Masse streker i innlegget??

[Professor Balthazar]

_{Vel, begrepet LED kan jo være en slik liten LED-lampe https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=75-008-87&toc=20292&q=led}

_{eller en en slik LED pære https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=33-599-87&toc=18792&q=led+10W eller en slik https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=33-662-49&toc=20081&q=LED+230}

 

_{Jeg tenkte på den første. Typiske så trenger dem 1,7 VDC og 10-20mA, men dem lyser også med 5mA (svakt) eller 40mA (men da sprenges dem fort). Disse småtassene trenger formotstand. Den andre modellen er typisk for 12-24VDC og dem koples bare direkte. Den siste varianten er for 230VAC og koples også direkte.}

 

_{Det finnes tysenvis av forskjellige modeller og driftspenningen kan være så mangt. Har du datablad på LED'ene du ønsker å bruke?}

[HDSoftware]

Tja, jeg brukte Elfa sin produktvelger og kom vel omtrendt til denne: https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?toc=20292&filterClause=COL_2%253DVit%2526%2526%2526COL_7%253D70%2520%25C2%25B0%2526%2526%2526COL_10%253D3.6...4.0%2520V&pageSize=25 Godt mulig dette var et dårlig valg altså...

[Professor Balthazar]

Da må du nok ha formotstand. Kan ikke helt forklare hvorfor, men det er noe med egenskapen til LED lampene som gjør at du ikke bør kople dem rett på en strømkilde. Måten du beregner verdine på disse formotstandene er slik:

 

For eksempel: Dersom LED lampen er laget for en spenning (U) på 3,4 Volt og en strøm (I) på 5-30mA, så kan du bestemme deg for å trykke på med 15mA (=0,015A). Bruker du et 9V batteri og kopler til en LED lampe + en motstand ® så vil spenningen fordele seg over disse to komponentene med 3,4Volt over LED lampen og resten over motstanden. Kalkulert spenning over motstanden ® blir da 9V-3,4V=5,6V.

 

Så bruker du Ohms lov (U=I*R) til å beregne verdien på motstanden ®. Altså R= U/I = 5,6/ 0,015 = 373 Ohm.

 

Så ser vi på hva som finnes av motstander i E12 serien og finner at den nærmeste verdien er 390 Ohm.

 

Så tester vi med det og øker verdien (til 470 eller 560 Ohm) dersom vi vil ha litt svakere lys eller reduserer verdien (til 220 Ohm) for å få litt kraftigere lys. OBS: Gjør gjeren en kontrollkalkyle så du ikke overstiger strømmen på 30mA for de vil LED lampen kunne ryke etter kort tid.

 

PS: LED pærene er polaritets avhengig. Koplerdu feil så lyser den ikke, men den blir ikke ødelagt.

[HDSoftware]

Glimrende!!

Takker!!

Da skjønner jeg opplegget. Var jo ikke så komplisert bare man får en god forklaring. Husker jo litt fra gymnaset selv om det er nesten 30 år siden ;-). Ble jo litt små elektronikk i fysikk timene. Kjenner prinsippet bak en diode og at den kan brukes til likeretting. Er vel det du sikter til går jeg ut ifra...

Endret 26. oktober 2012 av HDSoftware

[Professor Balthazar]

Kjenner prinsippet bak en diode og at den kan brukes til likeretting. Er vel det du sikter til går jeg ut ifra...

 

Njaaa.... en LED er vel ikke HELT det samme, men OK. LED er vel en forkortelse for Light Emitting Diods...-eller noe sånt. og det elektriske symbolet er ganske likt det som brukes for vanlige dioder. Men Ohm lov er jo den samme uansett.

 

Men fysikkens lover og alskens mattematiske formler er nå bare sånn cirka mener nå jeg da. Ikke noe som slår litt gammeldags prøving og feiling :-)

[HDSoftware]

hehe, enig med deg der ja... ;-) Må vel skaffe meg et BreadBoard tenker jeg så jeg kan teste litt...

[HDSoftware]

Ser på ELFA sine sider, men finner ikke noe betegnelse over motstander som heter E12. Hva ser jeg etter egentlig ?

[Professor Balthazar]

E12 er en serie med 12 forskjellige verdier som gjentar seg. http://www.doctronics.co.uk/resistor.htm#fixed

 

Sjekk denne pakken, to slike pakker så har du det du trenger.

http://www.clasohlson.com/no/Motstandssett/Pr363840000

 

kjekt å ha:

http://www.clasohlson.com/no/Cotech-loddepenn/Pr408220000

http://www.clasohlson.com/no/Loddetinn/Pr309565000

http://www.clasohlson.com/no/Helping-Hand-stativ/Pr307666000

[HDSoftware]

Hjertelig!!! Utrolig bra den første linken din. Pakka med motstander blir innkjøpt...

[Professor Balthazar]

Bra. Da forventer vi fortløpende opplasting av bilder og komplett logg på hvordan prosjektet skrider fram. Lykke til

[Olli12345]

Hei. En LED ER en diode så de samme matematiske formlene og prinsippene gjelder. Vanlige dioder lyser også, men som oftes infrarødt, LEDs er laget med andre materialer som får de til å lyse andre bølgelengder.

 

Du kan få leds i alle farger du vil, også hvit med forskjellig varmetemperatur.

 

En LED har et spesifisert spenningsfall og dette vil variere med fargen på lyset (du må derfor ha forskjellig formotstand for de forskjellige fargene). En rød diode har som regel et spenningsfall på ca. 2.5V mens blå og hvit har gjerne et spenningsfall på 3.4-3.8V (dette er spesifisert når du kjøper en diode). Det er viktig at du gir en spenning som er minimum denne, har du lavere spenning enn spesifisert vil den ikke lyse opp i det hele tatt. Går du over denne spenningen vil dioden fungere som en kortslutning og kan eksplodere siden det ikke er noe som begrenser strømmen, det er derfor du trenger en formotstand.

 

Formelen som du bruker for å regne ut motstanden med er (Vs-Vf)/If. Vs er spenning til et evt. batteri eller batterieleminator, Vf er spenningsfallet over dioden mens If er strømmen igjennom den. Små 3-5mm dioder har often en maks strøm på kanskje 20mA så vil du ha maks lysstyrke setter du If til 20mA. Er du ute etter å ha en svakere lysstyrke kan strømmen fint reduseres.

 

Her ser du hvordan det skal kobles. Ikke bry deg om motstandsverdiene.

 

R6 og R7 er motstanden i kabelene som 77679857 snakket om. Hvis du vet tykkelsen på kabelen kan du finne hvor stor motstanden er per meter. Disse blir antagelig veldig små, men du kan sikkert ta de med i beregningen hvis du vil, hvis de har et utslag vil du kun få litt svakere lys.

 

Edit: Mente ikke å sette ut en funksjonsgenerator. V1 er batteriet eller batterieleminatoren du bruker.

Endret 1. november 2012 av Olli12345

[HDSoftware]

ok, men er det ikke sånn at motstanden kun er der for å redusere spenningen da? Gitt at man bruker en LED som har spesifikasjonen 3.5V/20mA. Hvis jeg da bruker en batteripakke med 3 AA batterier i serie (3 * 1.2 volt/800mAh) - Da må jeg vel ha en motstand som senker spenningen fra 3.6V til 3.5V. Men hvis jeg bruker en LED som har spenning fra 3V til 5.5V så vil det vel ikke være behov for en mostand? Eller...?

[HDSoftware]

Ting skjer og ideer dukker stadig opp. Prosjektet over er i full utviklig og forhåpentligvis er en prototype klar om et par uker. Men så funderer jeg veldig, kan dette styres med en PC tro?Jeg tenkte med en gang på Parallell porten på en PC fordi den har 8 programerbare pinner. Problemet er jo at denne ikeklenger blir levert på PC'er så da er det RS232 og USB igjen. USB er vel den mest utbredte av disse to, men jeg har en følelse av at USB kan være vanskelig å styre. RS232 derimot er mye enklere å ha med å gjøre, men dette er også skjeldnere og skjeldnere på PC om dagen... Anyway, programmeringen av disse portene fikser jeg selv, men hvordan er muligheten til å mekke til ett eller annet i andre enden av kabelen ?

[Kamerat]

Kanskje Arduino kan brukes i prosjektet ditt. De nyere Arduinoene er USB men internt er det bare en bro som sørger for god gammeldags seriellkommunikasjon Operativsystemet vil se den som en COM-port når drivern er installert. Siden det virker som du har litt peiling på programmering skal det vel ikke være store problemet å få Arduinoen til å kommunisere mellom en PC og prosjektet ditt.

 

Her er forumets egen Arduino-tråd.

Arduino på Wikipedia.

[HDSoftware]

^{Fantastisk!!! Dette er jo et genialt produkt. Kostet ikke all verden heller.....}

[Professor Balthazar]

_{njaaaaa, vet no ikke. Er selv helt ny på Arduino-fronmten, men i prinsippet så har jo den sin egen CPU og kjører sitt eget program. Skal du endre dette programmet så må det lastes over. Skal du ha øyeblikke respons transparant igjennom så er jeg redd du i tillegg til Arduino programmet også må skrive et GUI program for Windows og da snakker vi heftig programmering.}

 

_{Men ønsker du å styre Arduino utgangsporten ut fra gitte hendelser på Arduino inngangsportene, så er jo Arduino enkel å programmere.}

 

_{Ellers så holder jeg på det jeg har sakt tidligere. LED lamper med 1,7 - 3,5V DC driftspenning bør IKKE koples uten formotstand.}

 

_{Klarer du å få tak i en parallell port til PC'en din, så kan jeg hjelpe deg med overgangen du trenger for å få LED-lampene til å lyse. Men ærlig spiker, er det ikke aller enklest med direktekopling rett fra et knappepanel?}

[HDSoftware]

Joda, og det er det som blir laget nå. Enkelt knappe system som tenner lamper. Det som er blitt tatt inn i test prosjektet er komponenter fra Clas Ohlson. De har 12V LED lamper ferdige til å koble rett i Power. Veldig forenklet foreløpig, men kunn for å få noe på plass. Så blir det Men jeg ser for meg en litt annerledes løsning poå sikt der ting kan programmeres. Eksempelvis så kan man bruke et keyboard og benytte MIDI kanalen til å tenne riktige lamper avhengig av hvilken tone i akorden som holdes nede. Enkelt å løse og stort sett rett frem programmering, men ja, mye å programmere og fort gjort å tulle seg bort ved å gjøre for mye på en gang og dermed miste motivasjonen på et sånt prosjekt.