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Carwe 2010-12-24 10:26:29 +00:00
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RGBLEDmodul.mw
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@ -2,7 +2,7 @@
=RGBLEDmodul=
Es war einmal, in einer dunklen Nacht im HQ, der Mond schien zwischen den Wolken hindurch, und der Schnee lag ruhig über der Stadt... Genug geschwafelt. In besagter Nacht saßen carwe und sebseb7 im HQ zusammen und es entstand die erste Idee, ein Modul zu entwickeln, das frei relativ zusammensteckbar und damit flexibel, aber auch ausreichend leistungsfähig sein muss, um RGB-LEDs mit mehr als nur 7 Farben (3 LEDs jeweils ganz an oder ganz aus) zu betreiben. In den nächsten Tagen und Wochen kristallisierten sich dann die hier beschriebenen Überlegungen heraus. Sebseb7 hat einige TCL5941 (waren erst geplant) bestellt, um Prototypen zu bauen.
Es war einmal, in einer dunklen Nacht im HQ, der Mond schien zwischen den Wolken hindurch, und der Schnee lag ruhig über der Stadt... Genug geschwafelt. In besagter Nacht saßen carwe und sebseb7 im HQ zusammen und es entstand die erste Idee, ein Modul zu entwickeln, das frei relativ zusammensteckbar und damit flexibel, aber auch ausreichend leistungsfähig sein muss, um RGB-LEDs mit mehr als nur 7 Farben (3 LEDs jeweils ganz an oder ganz aus) zu betreiben. In den nächsten Tagen und Wochen kristallisierten sich dann die hier beschriebenen Überlegungen heraus. Sebseb7 hat einige TCL5941 (diese waren zuerst geplant) bestellt, um Prototypen zu bauen.
==Hardware==
@ -23,8 +23,8 @@ Hier sind zwei Varianten überlegt worden, die denkbar sind.
::SCLK (Takt der seriellen Verbindung)
::XLAT (Latch-Eingang, sodass die reingestreamten Daten zu den LED-Ausgängen übernommen werden)
::BLANK (wird auch benötigt, wenn die Ausgänge nicht abgeschaltet werden sollen - am Anfang muss BLANK auf HIGH liegen, bis gültige Daten eingestreamt wurden)
::(XERR (auf anderen Chips der Baureihe verfügbar, auf dem 5947 leider nicht - somit kein langfristig unbeaufsichtigter Betrieb möglich, da kein LED-Ausfall gemeldet werden kann))
::(GSCLK (auf anderen Chips der Baureihe notwendig, der 5947 besitzt allerdings einen internen Oszillator von 4 MHz))
::(XERR (auf anderen Chips der Baureihe verfügbar, auf dem TLC5947 leider nicht - somit kein langfristig unbeaufsichtigter Betrieb möglich, da kein LED-Ausfall gemeldet werden kann))
::(GSCLK (auf anderen Chips der Baureihe notwendig, der TLC5947 besitzt allerdings einen internen Oszillator von 4 MHz))
::(SOUT-Rückkanal (bei Chips der Baureihe mit XERR wünschenswert, um den per XERR gemeldeten Fehler auslesen zu können - der SOUT des letzten Moduls der Kette würde dann auf den Rückkanal gejumpert, und damit über alle vorherigen Module zurück zum Controller geschleift))
:Damit ergibt sich eine Mindest-Anzahl von 7 Pins.
@ -48,9 +48,11 @@ Hier sind zwei Varianten überlegt worden, die denkbar sind.
===PC<->Controller===
Eine USB-Verbindung, die z.B. über FT232 eine RS232-Verbindung ermöglicht. Mit RS232 sind bei 8N1 bei 115200 Baud durch das Start- und Stopbit 92160 Bit/s = 11520 Byte/s erreichbar. Bei angenommenen 3 Byte pro LED sind das 3840 LED-Aktualisierungen pro Sekunde, bei angenommenen 16x20 = 320 LEDs erreicht man also bis zu 12 Frames pro Sekunde.
===Controller<->Modul===
Je nach Hardware-Variante des Moduls (ob mit oder ohne Atmel auf jedem Modul) ergibt sich natürlich eine andere Ansteuerung. Bei Variante a wird die komplette Ansteuerung des TLC5947 von der Controller-Platine aus gemacht, die notwendigen Daten stehen im Datenblatt des TLC5947 [http://focus.ti.com/lit/ds/sbvs114a/sbvs114a.pdf] (PDF). Hier können allerdings maximal 40 ICs hintereinander betrieben werden.
Bei Variante b käme I2C (oder eine Modifikation) zur Anwendung. Problematisch ist nur die Auswahl der Adressbreite, denn es sollen ja ausreichend viele Module für übliche Anwendungen ermöglicht werden, jedoch ermöglicht schon eine Adressbreite von nur 6 Bit mehr Module als Variante a.
==Modulkonfigurationen==
[[Datei:RGBLEDmodul Anordnungen.png|rechts|Die möglichen Anordnungen der Module.]]
Um eine Fläche zu legen, ist bei Hardware-Variante a) ein mäanderförmiges Zusammenstecken erforderlich. Das bedeutet, man braucht Links- und Rechtskurven (Fälle D1 und D2) sowie geradeaus zusammensteckbare Module (Fall A). Daraus ergibt sich die Notwendigkeit für jeweils 3 Verbindungsstellen (links, geradeaus, rechts) an beiden Seiten. Dies ermöglicht dann auch die Fälle B1,B2,C1 sowie C2.
Um eine Fläche zu legen, ist bei Hardware-Variante a) ein mäanderförmiges Zusammenstecken erforderlich. Das bedeutet, man braucht Links- und Rechtskurven (Fälle D1 und D2) sowie geradeaus zusammensteckbare Module (Fall A). Daraus ergibt sich die Notwendigkeit für jeweils 3 Verbindungsstellen (links, geradeaus, rechts) an beiden Seiten (siehe oben, Hardware->Modul). Dies ermöglicht dann auch die Fälle B1,B2,C1 sowie C2.