RGB LEDs über Raspberry steuern aber über externe Stromversorgung

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  • Ich hab ein Problem mit ner Schaltung die ich realisieren möchte und zwar sollen mehrere LED's über verschiedene GPIO Ports geschaltet werden, soweit sogut aber ich möchte die LED's über eine externe Stromversorgung laufen lassen und hier fängt das Problem an: Wie müsste hierfür die Schaltung aussehen?

    Erschwerend käme hinzu das ich RGB LED's benutzen möchte, also welche die mehrere Farben können

    Also:
    Ich hab 20 RGB LED's die ich nicht alle über den RPI versorgen kann da dafür der Strom nicht ausreicht - deshalb hab ich zusätzlich ein Netzteil das sowohl +5V als auch +12V liefern könnte

    Wie müsste die Schaltung nun aussehen damit ich über 4 GPIO's jeweils 5 LED's schalten könnte?

    Beziehungsweise kann man sowas mit Transistoren realisieren oder bräuchte ich dafür nen Chip o.ä.?
    Also wegen Transistor dacht ich jetzt: Stromversorgung (plus) an den Emitter, den Collector an parallel geschaltete LED's mit Vorwiderstand, die andere Seite an GND des RaspberryPIs und an Base des Transistors zB GPIO17

    Aber das würde ja nur mit normalen LEDs funktionieren, ich will aber RGB nutzen also brauch ich PWM , nur wie mach ich das ? :s

  • RGB LEDs über Raspberry steuern aber über externe Stromversorgung? Schau mal ob du hier fündig wirst!


  • Ich hab ein Problem mit ner Schaltung die ich realisieren möchte


    es gibt keine Probleme nur Lösungen :D


    ...sollen mehrere LED's über verschiedene GPIO Ports geschaltet werden, soweit sogut

    ein GPIO Port pro LED und Farbe und Soft PWM
    wenn das nicht klappt weil du mehr Farben und LED hast als Ports hilft nur Porterweiterung


    aber ich möchte die LED's über eine externe Stromversorgung laufen lassen und hier fängt das Problem an: Wie müsste hierfür die Schaltung aussehen?

    kann man erst sagen wenn alle Parameter bekannt sind

    wieviele LED ? x3 wegen RGB, Software PWM oder Hardware PWM, wieviel Strom gesammt, wie aufgeteilt, welche LED -> gemeinsame Kathode ?, gemeinsame Anode ? oder alle einzeln ?


    Ich hab 20 RGB LED's die ich nicht alle über den RPI versorgen kann da dafür der Strom nicht ausreicht

    obige Fragen beantworten ?


    deshalb hab ich zusätzlich ein Netzteil das sowohl +5V als auch +12V liefern könnte

    kann man erst sagen wenn die Schaltung steht

    PI x Daumen nach folgender Aussage


    Wie müsste die Schaltung nun aussehen damit ich über 4 GPIO's jeweils 5 LED's schalten könnte?

    das ist zu dürftig

    4 GPIO für 5 LED = 20 GPIO für eine Farbe, wegen RGB x3 = 60 GPIO

    oder sollen 5 RGB LED immer gleich laufen ? also 5x rot oder gelb oder lila ?

    oder soll jede RGB LED einzeln in der Farbe veränderbar sein ? also 60 PWM Känäle ?


    Beziehungsweise kann man sowas mit Transistoren realisieren oder bräuchte ich dafür nen Chip o.ä.?

    ja und ja, mit Einzeltransistoren Gruppen oder Einzel LED den Strom treiben, PWM ist eine andere Baustelle

    I2C PWM Chip erleichert die Sache, aber bei 60 Kanäle muss man schauen ob man multiplext oder einen 60 Kanal Chip bekommt oder 60 Chips braucht.


    Also wegen Transistor dacht ich jetzt: Stromversorgung (plus) an den Emitter,

    + am Emitter geht nur bei PNP Transistoren und die werden dann invers betrieben, ist ungünstig, üblicherweise nimmt man NPN die GND schalten, also müssen die LED mit Vorwiderstand Anode an + wenn es gemeinsame Anoden LED und/oder Einzelkathoden LED
    sind


    Also wegen Transistor dacht ich jetzt: Stromversorgung (plus) an den Emitter, den Collector an parallel geschaltete LED's mit Vorwiderstand, die andere Seite an GND des RaspberryPIs und an Base des Transistors zB GPIO17

    Aber das würde ja nur mit normalen LEDs funktionieren, ich will aber RGB nutzen also bauch ich PWM , nur wie mach ich das ? :s

    das eine (normale LED) hat mit dem anderen (RGB) nix zu tun, RGB LED sind "normale" LED nur im 3er Pack, PWM ist nur zur Dimmung und Farbabstufungen, mit nur an und aus kannst du

    R rot, G grün und B blau einzeln einschalten und alle Mischfarben

    http://www.geist-electronic.de/assets/images/Bild02.jpg

    weiss: alle an
    gelb: grün und rot an
    cyan: grün und blau an
    grün
    purpur: rot und blau an
    rot
    blau
    schwarz, alle aus

    nur für andere Farben (hellgelb, dunkelgelb hell-lila dunkel-purpur) brauchst du Dimmung und damit PWM

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (1. Oktober 2013 um 16:30)

  • Was ist denn der Unterschied zwischen Hardware PWM und Software PWM? :-/


    Also mein Schaltplan für nur eine RGB sieht so aus:

    Spoiler anzeigen

    ib2s1pw3j45.png

    fritzing Datei: http://msi.to/file/7508


    Aber wie müsste das für 4 Gruppen (4x5) aussehen? Jeweils 5 sollen die selbe Farbe darstellen, also zum Beispiel: 5x rot, 5x grün, 5x blau und 5x weiss .. Aber natürlich will ich auch andere Farben wie Lila usw :D

    Wie kann ich denn den I2C nutzen? brauch ich dafür mehr als 2 Pins? (Signal+GND)

    Und was meinst du mit " gemeinsame Kathode ?, gemeinsame Anode ? " :huh: Also "gemeinsame Anode = alle + Pins an VCC +12V ? ;)

  • nettes Bild, ist aber kein Schaltplan :s

    nein möchte ich nicht:
    Sie möchten die Datei "RGB_LED.fzz" herunterladen?

    ich weiss nicht mal was fzz ist und werde hier auch nix installieren



    Was ist denn der Unterschied zwischen Hardware PWM und Software PWM? :-/

    software PWM,
    der PI muss alle Nase lang neue Einstellkommandos schicken und viel rechnen für jeden Kanal einzeln -> Rechenlast !

    hardware PWM,
    der PI schickt einmal den Wert und der bleibt solange keiner was anderes bestellt

    z.B. hier mit I2C Controller o.ä.
    http://www.exp-tech.de/Shields/Adafru…---PCA9685.html

    16 Kanäle heisst 16 LED oder auch 5x RGB (=15 einer noch frei) einzeln dimmbar


    Aber wie müsste das für 4 Gruppen (4x5) aussehen? Jeweils 5 sollen die selbe Farbe darstellen, also zum Beispiel: 5x rot, 5x grün, 5x blau und 5x weiss .. Aber natürlich will ich auch andere Farben wie Lila usw :D

    hatte ich doch schon erklärt, für die 7(8 mit schwarz, alle aus) Grundfarben braucht es kein PWM !

    PWM braucht es nur für hellgelb oder dunkel-lila


    Wie kann ich denn den I2C nutzen? brauch ich dafür mehr als 2 Pins? (Signal+GND)

    da könnte mal ein Blick in ORBs Elektronik knoff hoff hier nicht schaden,
    I2C = SDA, SCL und GND hat der PI schon mal vorbereitet
    (natürlich noch Vcc für den Chip 3,3V wenn die pullups R schon eingebaut sind 3,3V optimal wenn es der Chip kann oder 5V wenn der Chip 5V braucht, dann aber die I2C pullup Rs -Widerstände- nur an 3,3V)


    und was meinst du mit " gemeinsame Kathode ?, gemeinsame Anode ? " :huh: Also "gemeinsame Anode = alle + Pins an VCC +12V ? ;)


    nun ja eine LED brauch ja + und - und zwischen 1,8V bis 3,6V (die mir bis jetzt bekannten)

    jede LED kann nun über den berechneten Widerstand

    aus U Versorgung - U LED = U an Vorwiderstand / LED Strom ----- U R I

    U = R x I oder R = U / I

    einzeln angeklemmt werden 20 LED x 3 Farben = 60 LED = 60 Vorwiderstände ist aber unökonomisch, wenn immer 5 LED die gleiche Farbe bekommen sollen brauchen wir 5x die LED Spannung und die + Spannung sollte minimal größer sein, reduziert den Strom deswegen auf 1/5 weil alle LED den selben Strom bekommen, sollte eine LED 1,8V brauchen wären das 5 x 1,8 V = 9V fast perfekt für eine 12V Versorgung, Bedingung alle Anoden und Kathoden der LED liegen einzeln frei !

    mit 5x 3,6V = 18V klappt das aus der 12 V Versorgung nicht mehr !

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  • nettes Bild, ist aber kein Schaltplan :s

    nein möchte ich nicht:
    Sie möchten die Datei "RGB_LED.fzz" herunterladen?

    ich weiss nicht mal was fzz ist und werde hier auch nix installieren

    Ja gut es ist ein Steckplan... who cares :)

    "fzz" ist die Dateiendung von fritzing - die wie ich finde beste Software zum entwickeln von Schaltungen..


    software PWM,
    der PI muss alle Nase lang neue Einstellkommandos schicken und viel rechnen für jeden Kanal einzeln -> Rechenlast !

    hardware PWM,
    der PI schickt einmal den Wert und der bleibt solange keiner was anderes bestellt

    Brauch ich für eine Hardware-PWM andere Bauteile?



    z.B. hier mit I2C Controller o.ä.
    http://www.exp-tech.de/Shields/Adafru…---PCA9685.html

    16 Kanäle heisst 16 LED oder auch 5x RGB (=15 einer noch frei) einzeln dimmbar

    Kann man sowas auch kostengünstiger selber bauen? :)
    Also was brauch ich dafür..

    Also muss ich meine obige Schaltung um jeweils 3 Widerstände vor den RGBs erweitern?
    Oder muss ich nur die +12V Stromversorgung bevor ich das auf die RGB drauf geb mit einem Vorwiderstand begrenzen?
    Ich hab doch pro RGB nur 1x 12V die ich drauf geb oder nicht? die anderen 3 Pins sagen der RGB welche Farbe dargestellt werden soll und da hab ich ja bereits ein Widerstand vor dem Transistor

    Und wie finde ich raus was meine RGB-LED benötigt? Steht leider nicht drauf (oder zumindest erkenn ich das nicht)


    Also nochmal für dummies ;)

    Wenn ich 20 RGB's unterschiedlich ansteuern möchte bräuchte ich pro RGB 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 20x3=60 ?

    Wenn es 4x5 RGB's wären, bräuchte ich pro 5er-Gruppe 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 5x3=15 ?


  • Brauch ich für eine Hardware-PWM andere Bauteile?

    ja PWM Controller, soweit ich weiss erwähnte ich das schon :s


    Kann man sowas auch kostengünstiger selber bauen? :)

    ja die nackten Chips selber verlöten, aber nur in SMD SO zu haben
    PCA9532, aber brauchst du PWM überhaupt ? du hast noch mit keinen Wort erwähnt das dir die 7 (8) Grundfarben nicht reichen !


    Also muss ich meine obige Schaltung um jeweils 3 Widerstände vor den RGBs erweitern?
    Oder muss ich nur die +12V Stromversorgung bevor ich das auf die RGB drauf geb mit einem Vorwiderstand begrenzen?
    Ich hab doch pro RGB nur 1x 12V die ich drauf geb oder nicht? die anderen 3 Pins sagen der RGB welche Farbe dargestellt werden soll und da hab ich ja bereits ein Widerstand vor dem Transistor

    sollten wir nicht erst mal darüber reden was du willst ? und dann klären wie ?


    Und wie finde ich raus was meine RGB-LED benötigt? Steht leider nicht drauf (oder zumindest erkenn ich das nicht)

    du hast die doch gekauft und weisst nicht was du gekauft hast ? sowas klärt man doch vorher dachte ich ?


    Also nochmal für dummies ;)

    nu sag mir Dummie doch erst mal was du willst ?
    dimmen, Mischfarben ausser den Grundfarben ? oder reichen die die 7 (8) Grundfarben ?


    Wenn ich 20 RGB's unterschiedlich ansteuern möchte bräuchte ich pro RGB 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 20x3=60 ?

    Wenn es 4x5 RGB's wären, bräuchte ich pro 5er-Gruppe 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 5x3=15 ?

    s.o. wir drehen uns im Kreis


    Wenn ich 20 RGB's unterschiedlich ansteuern möchte bräuchte ich pro RGB 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 20x3=60 ?

    Wenn es 4x5 RGB's wären, bräuchte ich pro 5er-Gruppe 3 Transistoren und 3 Vorwiderstande -> 5x3=15 ?

    ersteres stimmt

    letzteres nur wenn alle Kathoden und Anoden der LEDs frei zur Verfügung stehen für eine Reihenschaltung oder eben alle parallel, stimmt auch


    aber nur halb

    4 -> 5er Gruppen x RGB ist bei mir irgendwie anders im Ergebnis

    jede der 4 "5er Gruppe" x RGB sind 12 und nicht 15 ?

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    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
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  • Untypische Farben wie dunkel- oder hell- Rot und Mischfarben brauch ich auch ;)

    also PWM =(


    Ja oke, 4x3=12 :D bin schon leicht verbrutzelt im brain(?)

    nicht nur du :lol:

    OK wie sag ichs meinem Kinde, PWM hatte ich schon gemacht aber nur aus dem Chip in Hardware AVR Atmel, kinderleicht :D

    Atmels haben mehrere PWM eingebaut, gibt es als DIL, auch günstig, müssen aber extra programmiert werden

    die I2C PWM die ich bis jetzt gefunden hatte waren alle SMD, also nix Steckbrett oder Lochraster, damit nix für Anfänger, einige lassen keine Addressunterscheidungen zu, damit ist immer nur ein Chip ansprechbar oder du multiplext die I2C Kanäle, war hier auch schon mal das Thema.

    Die Lösung mit der Platine war dir ja zu teuer, was also tun ?

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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (1. Oktober 2013 um 18:31)

  • nicht nur du :lol:

    *unschuldigguck* :D


    OK wie sag ichs meinem Kinde, PWM hatte ich schon gemacht aber nur aus dem Chip in Hardware AVR Atmel, kinderleicht :D

    Atmels haben mehrere PWM eingebaut, gibt es als DIL, auch günstig, müssen aber extra programmiert werden

    Versteh ich das richtig das es also mit einem Arduino einfacher wäre zu realisieren?


    Inwiefern unterscheiden sich die PWM's vom RaspberryPI zu den vom Arduino?


  • Einen PWM I2C Baustein in non SMD habe ich auch noch nicht gesehen.

    Evtl. ist dieser Baustein etwas: http://www.ebay.de/itm/5x-WS2803D…=item3f27a9629b

    jain, ich verstehe den noch nicht, weder gibt es eine primär Adresse noch kann eine sekundär Adresse eingestellt werden wie beim PCF8574, aber es sollen über 1000 Chips auf der Leitung möglich sein :s

    vielleicht wäre es beinahe sinnvoll er hängt sich an ein bestehendes Ambilight oder Boblight Projekt hier an, dort findet er Lösungen für den PI mit genügend RGB LED und was und wie der PI braucht um alle Farben pro LED oder Gruppe zu steuern, egal ob er es für Ambilight nutzt oder nicht.....


    Versteh ich das richtig das es also mit einem Arduino einfacher wäre zu realisieren?

    nö, ich arbeite seit 5 Jahren mit Atmel und AVR, PWM und I2C verstehe ich nun ein wenig, aber der Arduino ist mir total fremd, ich bekomme den Arduino Testcode für das 320x240 RGB Touch Display nicht mal nach Standard C für das Studio umgesetzt von wo ich weiter käme


    Inwiefern unterscheiden sich die PWM's vom RaspberryPI zu den vom Arduino?

    der Raspi hat kein PWM eingebaut.....


    wenn du gut in Software bist machst du dir deine eigene PWM

    an aus und immer timing genau für jede LED dann brauchst du kein PWM Controller

    dimmen ist ja nur mehr aus als an

    also sagen wir rote LED:
    1ms aus und 9ms an ist heller als
    9ms aus und 1ms an

    das für jede LED zeitgenau steuern, mit Timerticks zählen ? und merken wann welche LED dran ist damit die Farbe passt

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (1. Oktober 2013 um 18:50)

  • Also mal eine etwas vereinfachte Schaltungsbeschreibung, damit auch ich es verstehe :D:


    Es sollen 5 RGB-LED's über PWM-out's gesteuert werden. Also 15 PWM-outs die belegt werden

    Die RGB-LED's die ich jetzt im Auge hab, haben 3 x 20mA und für die Farben max zwischen 2,2 und 3,4V... Aber die Werte könnte man ja auch ggf anpassen wenn man andere verwendet

    Die RGB-LED's sollen von einem externen 5V Netzteil versorgt werden


    Und wofür das sein soll kann man vielleicht hier erkennen:

    Externer Inhalt www.youtube.com
    Inhalte von externen Seiten werden ohne deine Zustimmung nicht automatisch geladen und angezeigt.
    Durch die Aktivierung der externen Inhalte erklärst du dich damit einverstanden, dass personenbezogene Daten an Drittplattformen übermittelt werden. Mehr Informationen dazu haben wir in unserer Datenschutzerklärung zur Verfügung gestellt.

    (für Flasher Effekte im Backboard)

    Kumpel hätte auch einen Arduino mega2560 R3, hab damit aber bisher nicht wirklich rumgespielt


  • Naja möglich schon, Hast du 18 Kanäle kannst du davon 2 nutzen um einen weiteren Baustein anzusteuern, usw. usw.

    hmm habe ich so nicht gesehen, ich sehe SDI und SDO als Kette, aber keine Adressen

    wenn ich aber 2 als Ports benutze für die Kaskadierung ist der Vorteil der I2C Adressierung doch dahin ? ich muss dann selber für high und low sorgen als Port, das macht dann nicht mehr die I2C Schnitte für mich ? :s


    Die RGB-LED's sollen von einem externen 5V Netzteil versorgt werden

    das ist doch erst mal dein kleinstes Problem :D


    Und wofür das sein soll kann man vielleicht hier erkennen:

    Externer Inhalt www.youtube.com
    Inhalte von externen Seiten werden ohne deine Zustimmung nicht automatisch geladen und angezeigt.
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    (für Flasher Effekte im Backboard)

    ich schau mir das an, aber doofe Frage, warum schaust du dir nicht die Ambilight Lösungen hier an, so viele wie hier schon bauen, das beantwortet doch alle deine Fragen, von Verschaltung über die richtigen LED, dimmen und die Ansteuerung

    vielleicht liest du dich hier auch mal ein ?

    http://www.ultratechnik.de/claudius/cube/

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (1. Oktober 2013 um 19:06)


  • der Raspi hat kein PWM eingebaut.....

    hmm hat er nicht? Die GPIO Ports kann man aber auf PWM stellen soweit ich das gelesen hab *vewirrtbin* http://elinux.org/Rpi_Low-level_…tput_.28GPIO.29


    ich schau mir das an, aber doofe Frage, warum schaust du dir nicht die Ambilight Lösungen hier an, so viele wie hier schon bauen, das beantwortet doch alle deine Fragen, von Verschaltung über die richtigen LED, dimmen und die Ansteuerung

    vielleicht liest du dich hier auch mal ein ?

    http://www.ultratechnik.de/claudius/cube/


    hmm oke danke - Danke soweit ;)

    dann verbrutzel ich mein brain(?) mal nochn bissal mehr :D

  • hmm habe ich so nicht gesehen, ich sehe SDI und SDO als Kette, aber keine Adressen

    wenn ich aber 2 als Ports benutze für die Kaskadierung ist der Vorteil der I2C Adressierung doch dahin ? ich muss dann selber für high und low sorgen als Port, das macht dann nicht mehr die I2C Schnitte für mich ? :s

    Die WS28*** sind auch keine I2C-Bausteine. Ausprobiert habe ich diesen Baustein auch noch nicht. Nur bin ich eben bei meiner Suche nach einem Brauchbaren PWM-Baustein drüber gestolpert.

    Wie oben geschrieben: [font="Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif"]Einen PWM I2C Baustein in non SMD habe ich auch noch nicht gesehen. [/font]


  • hmm hat er nicht? Die GPIO Ports kann man aber auf PWM stellen soweit ich das gelesen hab *vewirrtbin* http://elinux.org/Rpi_Low-level_…tput_.28GPIO.29

    bin auch verwirrt, dein Link führt nur zur Erklärung wie PWM funktioniert, aber das hatte ich schon erklärt !
    an / aus, kann klar als Software gemacht werden, aber wo sind die spezifischen hardware Register ? wo ist die Erklärung PI spezifisch ?

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  • dein Link führt nur zur Erklärung wie PWM funktioniert

    Liest du:

    Zitat


    All the GPIO pins can be reconfigured to provide alternate functions, SPI, PWM, I²C and so.

    Und dann hab ich gestern - aufgrund deiner Aussage der RPI könne alleine kein HW-PWM - auch noch das hier gefunden: https://sites.google.com/site/semillero…-tutorials/gpio
    Dort steht ebenfalls dass mit dem RaspberryPI sowohl Software als auch HardWare PWM möglich wäre

    Zitat


    According to it, configure GPIO18 (WiringPi Pin 1) in HW PWM Mode using the command shell:
    gpio mode 1 pwm

    und ganz am Ende der PWM Beschreibung steht:

    Zitat


    (PWM is only for special function pins like GPIO18(WiringPi 1), other PWM pins are occupied by the 3.5mm audio connector.

    Und last but not least steht in der unterern tabelle von hier: http://elinux.org/RPi_BCM2835_GPIOs
    dass GPIO18 , GPIO40 und GPIO45 PWM wären


    Fazit:

    Also bietet der RaspberryPI laut dessen zumindest einen(!) GPIO Pin an der Hardware-PWM kann, alle anderen können dazu software-mässig gemacht werden :huh: :denker:


  • Fazit:

    Also bietet der RaspberryPI laut dessen zumindest einen(!) GPIO Pin an der Hardware-PWM kann, alle anderen können dazu software-mässig gemacht werden :huh: :denker:


    so lese ich das auch, nur kommst du mit einem freien hardware PWM ja nicht weit und da du 12 möchtest hat es in meinen Augen keinen Sinn einen in Hardware vom PI zu nehmen und 11 in Software vom PI zu machen. Entweder alle in Hardware (extern) oder alle in Software im PI ist damit leichter den Überbick zu behalten welcher grad dran ist beim Umprogrammieren (nicht vergessen, in Software muss das Timing an / aus genau eingehalten werden für jede Dimmstufe, jeder Farbe zu jedem Zeitpunkt)

    aber schön zu wissen das es einen Hardware PWM gibt, das erleichtert die LED Hintergrundbeleuchtung eines LCD leichter zu steuern.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (2. Oktober 2013 um 12:53)


  • Also bietet der RaspberryPI laut dessen zumindest einen(!) GPIO Pin an der Hardware-PWM kann, alle anderen können dazu software-mässig gemacht werden :huh: :denker:

    Tach meigrafd,

    der eine GPIO mit der Hardware-PWM wird von der Audio-Ausgabe genutzt - no way den zu verwenden, es sei denn, Du verzichtest auf Sound.

    Schau Dir vielleicht mal das hier an, vielleicht hilft Dir das weiter. Das habe ich auch für diese Geschichte verwendet.
    Mehr, denke ich, ist per Software nicht drin.

    ciao,
    -ds-

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