Necesita ayuda para configurar la matriz LED Piranha 7X6 con Arduino

Necesito ayuda para obtener correctamente mi lista de piezas para una matriz 7X6 que formará parte de un marcador electrónico para exteriores. Aquí está mi lista de piezas hasta el momento, pero no sé si el arduino es lo suficientemente potente como para alimentar estos LED en una matriz.

  • 42 LED Piranha Super Flux (~2,1 voltaje directo) (~5000 mcd)
  • Contador de décadas 4017
  • 7 transistores 2N3904
  • 74HC595 registro de desplazamiento
  • Resistencias de 7 X 1KOhm
  • 6 resistencias de 150 ohmios
  • 4 interruptores de botón X (la matriz va a ser controlada por los 4 botones).

Tengo la codificación baja. Solo necesito ayuda para configurar el arduino para alimentar estos LED de alta potencia. Si me falta algo de mi lista de piezas, por favor hágamelo saber. ¡Gracias a todos por adelantado! Se utilizará una batería externa para alimentar los LEDS.

Esta matriz estará alimentada por una batería de litio recargable de 12 voltios.

Dices que tienes el código, pero no sé cómo es posible si ni siquiera sabes cómo se construirá el circuito. ¿Tienes un esquema? ¿Cómo se organizan los LED? Los microcontroladores AVR pueden generar/disminuir 40 mA por pin, pero solo 200 mA en total en un momento dado. ¿Por "suficientemente potente" se refiere a la fuente de alimentación real para los LED, o simplemente capaz de controlar tantos?
Sin proporcionar un esquema de cómo pretende conectar el diseño, no es factible proporcionar nada más que consejos generales. Agregue un esquema.
Casi terminé con el esquema, pero tomé las sugerencias de Anindo y reemplacé mis registros de desplazamiento. Gracias por su ayuda.
Si los Piranha son blancos y aún no los has comprado, mira el Nichia "Raijin" NSPWR70CSS-K1. Pisotea a la Pirhana en el polvo y luego se la come para el desayuno con eficiencia luminosa. 160 l/W+ a bajo mA. Unos 125 a plena corriente. Valores típicos. También mire el nuevo Nichia NSDW510GS-K1 con un ángulo de cono de aproximadamente 40 grados y ... 570GS con un ángulo de cono de 140 grados. Ambos tienen una capacidad nominal de hasta 80 mA en un paquete de 5 mm (2 dados en paralelo en el interior) y son excepcionalmente eficientes. Partes muy bonitas. | Declaración: Mi única relación con Nichia es como cliente.
Los LEDS son de color rojo superflujo.
PUEDE obtener Raijins rojos, nunca lo he comprobado. LED muy bonitos.

Respuestas (1)

En primer lugar, ni los pines GPIO de Arduino (como ha señalado Kurt E. Clothier ), ni los reguladores de voltaje a bordo de cualquier placa Arduino estándar, pueden suministrar la cantidad de corriente necesaria para operar 42 LED simultáneamente:

42 x 20 = 840 mAestá mucho más allá del polifusible típico de 500 mA en el riel de alimentación vUSB de Arduino. En realidad, no se enfrentaría a las limitaciones actuales del microcontrolador , ya que lo más probable es que los LED no sean controlados directamente por los pines GPIO, sino por los registros de desplazamiento mencionados en la pregunta.

Si bien el regulador en la placa puede tener una capacidad nominal de 1 amperio o más en algunas placas de clon Arduino (me viene a la mente el Ruggeduino ), consumir tanta corriente hará que el regulador se sobrecaliente y se apague debido a la protección térmica o se dañe .

Por otro lado, dada la lista de materiales en la pregunta, parece una suposición segura que no debe encenderse más de una fila de 7 LED en un momento dado, en una disposición de matriz multiplexada. 7 x 20 = 140 mAestá dentro de las capacidades del regulador típico de la placa Arduino.

Considere reemplazar los registros de desplazamiento 74HC595 con los registros de desplazamiento TPIC6A595 de Texas Instruments , que admiten 350 mA por pin de salida y, por lo tanto, eliminan la necesidad de los transistores de accionamiento. También hay otros registros de desplazamiento de menor especificación y menor costo, con alta clasificación de corriente y baja resistencia de salida, incluido el TPIC6C595 (100 mA por canal), si el precio es un factor.

El motivo de esta sugerencia no es solo el ahorro de costes en los transistores de accionamiento (económicos), sino la reducción de la complejidad del diseño y la eliminación de posibles errores en el cableado de tantos componentes adicionales.

¿Sería mejor configurar una fuente de alimentación separada? Planeé hacer funcionar esto con una batería de litio de 12 voltios.
@MarcusGollahon Sí, sería una buena idea hacer funcionar los LED con una batería o fuente de alimentación separada, ya que el encendido y apagado de los LED introducirá ondas de voltaje en el riel de alimentación. Solo asegúrese de que las líneas de tierra de ambas fuentes de alimentación estén conectadas entre sí.
El sitio web de arduino indica que el arduino puede aceptar 12 voltios del paquete de baterías. Se recomienda 7-12 voltios. Así que mi batería de 12 voltios puede alimentar ambos al mismo tiempo. Eso asegurará que las líneas de tierra estén conectadas.
@MarcusGollahon Sí, eso funcionaría, suponiendo que la batería no sufra caídas de voltaje por debajo de los 6 voltios cuando se encienden varios LED. Vale la pena comprobarlo antes de comprometerse, solo para estar seguro.
Estoy pensando que sería mejor construir una pantalla de 7 segmentos que una matriz con estos LED de alta potencia. Si uso los registros de desplazamiento TPIC6A595, ¿podría encender 5-6 LED por pin en el registro o solo un LED por pin?
@MarcusGollahon He tenido 12 LED en paralelo por pin en un TPIC6A595 sin problemas. Esto se está convirtiendo en una pregunta completamente diferente, por cierto.
Gracias por tu ayuda con esto. Quiero pedir las piezas pronto. Necesito saber si esta matriz de LED que usa LED Piranha con un voltaje directo de 2.1 V y una corriente de 20 mA será factible usando solo una batería de 12 voltios. Me preocupa que la corriente y el voltaje se distribuyan uniformemente por toda la matriz.
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