LEDs und 7-Segment-Anzeigen

LEDs gelb, rot und grünDUO-LED SA52-11rtDer IO-Warrior kann LEDs mit wenigen zusätzlichen Bauteilen ansteuern. Es kommen „normale“ Low-Current-LEDs sowie 7-Segment-Anzeigen zum Einsatz. Die einzelnen Segmente der 7-Segment-Anzeigen lassen sich wie individuelle LEDs ansteuern. „Normale“, diskrete, zum Teil zweifarbige, LEDs werden zur Anzeige der Fahrwerksstellung, der Flaps-Stellung und evtl. anderer Anzeigen verwendet.

Schaltbild zur LED-Ansteuerung
LED-Ansteuerung-V2.0

Die Ansteuerung erfolgt mittels zusätzlicher Schieberegister und Treiber über den Port 1, Pins 0..3 (vergleich auch Kap. 4.2.5 in der Beschreibung des IO-Warrior 40-Chips im SDK sowie die Application Note 1 zum IO-Warrior 40-Chip im SDK, aus der auch das Prinzip-Schaltbild unten entnommen ist).

Da eine 7-Segment-Anzeige aus 8 LEDs (7 Segmente für die Darstellung von Ziffern sowie der Dezimalpunkt) besteht, gestaltet sich der Anschluss analog zu 8 LEDs, die an ihrer Anode (Plus-Pol) verbunden sind. Um die spätere Programmierung zu erleichtern wird die gemeinsame Anode der 8 Segmente mit einer Spalte der LED-Matrix verbunden. Die Kathoden der 8 Segmente werden mit 8 aufeinanderfolgenden Zeilen der LED-Matrix verbunden.

Um auch hier flexibel zu bleiben, wird der Treiberaufbau auf einer gesonderten Platine vorgenommen und die LED-Matrixleitungen auf Steckbuchsen gelegt. In diese Steckbuchsen kommen später die Flachbandkabel, die zu den LEDs und 7-Segment-Anzeigen führen.

Prinzipschaltbild zur LED-Ansteuerung
Ansteuerung der LEDs (Prinzip-Schaltbild)

Berechnung der Widerstandswerte

R = (VSupply – Vf – VfDriver) / If

Widerstandswerte für
die LED-Matrix
Vsup VfDriver Vf If ==> R ==> R I
12V 12V
LED ge low current 12 2 1,8 0,03 A 273,33 Ω 270 Ω 0,03 A
LED gn low current 12 2 1,9 0,03 A 324 Ω 330 Ω 0,02 A
LED rt low current 12 2 1,7 0,03 A 276,67 Ω 270 Ω 0,03 A
Duo-Led rt 12 2 2 0,03 A 266,67 Ω 330 Ω 0,02 A
Duo-Led gn 12 2 2,2 0,03 A 312 Ω 330 Ω 0,02 A
LED ws, superhell 12 2 3,8 0,03 A 206,67 Ω 270 Ω 0,02 A
LED bl, superhell 12 2 2 0,03 A 266,67 Ω 270 Ω 0,03 A
LED rt, superhell 12 2 2 0,0 A3 266,67 Ω 270 Ω 0,03 A
7-Segm-LED SA39-11 12 2 1,85 0,0 A3 271,67 Ω 27 Ω0 0,03 A
7-Segm-LED SA52-11 12 2 1,85 0,03 A 271,67 Ω 270 Ω 0,03 A

Material für den Anschluss von bis zu 256 LEDs

(oder bis zu 32 7-Segment-Anzeigen)

Material Anzahl Beschreibung
MIC 5891 BN 2 8 Bit Latched Driver DIP16
MIC 5821 BN 4 8 Bit Latched Driver DIP16
Widerstand 270Ω 5 1 Stck je gelber oder roter low current LED
Widerstand 270Ω 24 1 Stck je Segment einer 7-Segment-Anzeige
Widerstand 330Ω 2 1 Stck je grüner low current LED
Elko 10μF 2 je MIC 5891 einer
Tantal-Kondensator 100μF 6 je MIC 5891 und MIC 5821 einer

Download der Schaltpläne

Beschreibung Datum Größe Format
Belegung der LED-Matrix des IO-Warrior #1 02.03.2006
Belegung der LED-Matrix des IO-Warrior #3 02.03.2006
Belegung der LED-Matrix in der kleinen Variante 02.03.2006
Prinzipschaltbild zum LED-Anschluss (aus IO-Warrior-Doku) JPG
Schaltplan der kleinen Variante der LED-Matrix PDF SCH
Schaltplan der großen Variante der LED-Matrix JPG PDF SCH

Bilder

Links ist die Platine mit den LED-Treibern, Widerständen und Steckbuchsen zum Anschluss der LEDs und 7-Segment-Anzeigen zu sehen. Die Platine ist noch nicht ganz fertig bestückt.

Das Bild rechts zeigt einen sehr kompakten Aufbau der LED-Treiber, die hier allerdings „nur“ für 64 LEDs ausgelegt sind. Zusätzlich sind auf der Platine 3 Stecker (samt Kabel) zu sehen, die Schalter an die Schaltermatrix anschließen.

Anschluss der LEDs und 7-Segment-Anzeigen
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