Téma: Řízení RGB LED přes VGA

Čau chlapi, tak po delší odmlce mám nový projekt, je to v podstatě řízení RGB LED přes VGA výstup na graf. kartě z PC. Už jsem ho zkonstruoval, ale stále má malé zesílení. Mimochodem řešeno je to tak že to nijak neovlivňuje obraz na monitoru, žádné barevné zkreslení nebo tak. LED jsem si přilepil za monitor, takže svítí na zeď za monitorem podle toho, jaká je aktuální převládající barva na monitoru. . Chtěl bych Vás poprosit o nějakou úpravu schéma, Zesílení je totiž furt moc malé a taky LED i při černé barvě na monitoru slabě svítí. A ještě bych chtěl poprosit jaké tranzistory by se daly použít místo těch co tam mám. RGB LED je tahle. Na obrázku je schéma pro jednu barvu, tato "sekce" je samozřejmě ve výsledku 3x. Díky moc smile
http://i61.tinypic.com/k3avd1.jpg

(upravil cestmir 8. 2. 2015 20:32)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

To je IMHO úplne nezmyselné zapojenie... VGA úrovne sú 0..700mV, predstav si teda na vstupe trebárs 700mV pílu. Čo ty potrebuješ je, čo najlineárnejšie ju previesť na prúd LED-kou - teda chceš U/I prevodník.

A ako reaguje na pílu tvoj obvod? Väčšinu periódy vôbec nijako, pretože prvý tranzistor bude s Ube < 600mV zavretý... Horko-ťažko sa začne otvárať niekde ku koncu periódy, keď úroveň na vstupe presiahne tých 600mV (čo je ale ~85% jasu daného farebného kanála). To následne symbolicky ovplyvní (zmenší) bázový prúd druhého tranzistoru, čo sa premietne do zmeny kolektorového prúdu (ale opačne než potrebuješ - ako bude vstupné napätie rásť nad tých cca 600mV, prúd LED-kou bude klesať).

Nie som zrovna obvodár, takže ti tu pekný minimalistický tranzistorový obvod, ktorý bude realizovať takú fuknciu zbrucha nenakreslím, ale s OZ a jedným tranzistorom by taký obvod principiálne vyzeral takto:
http://i.stack.imgur.com/thtot.png

Operák bude v zapojení udržiavať taký emitorový prúd tranzistorom, aby bol úbytok na snímacom odpore (Rset) zhodný s napätím na neinv. vstupe. Hodnotu odporu teda zvolíš tak, aby na ňom pre max želaný prúd záťažou vznikal úbytok rovný špičkovému napätiu na vstupe, čo je v tvojom prípade 700mV.

Ak máš v šuplíku nejaký párcentový single-supply operák (trebárs aj klasický bipolárny LM358 s PNP diferákom, resp. 4-násobný 324), nemal by byť problém to s ním vyskúšať.

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Cestmir: diky moc, muzu pouzit treba operaky typu tl0xx?

(upravil cestmir 8. 2. 2015 21:49)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Pokiaľ to budeš napájať symetrickým zdojom, tak je to takmer jedno. Pokiaľ len jedným napätím, mal by to byť "single-supply" operák, navyše taký, čo funguje až po V- na vstupoch ("rail-to-rail", resp. aspoň odspodu - čo spĺňajú tie bipoláry s PNP diferákmi na spôsob LM358).

S klasickým OZ by to v prípade jednovetvového napájania bolo treba biasovať resp. použiť virtuálnu zem, čo by to komplikovalo.

V núdzi si môžeš skúsiť vyrobiť virtuálnu zem, podložením záporného pólu zdroja nejakými 3-4 výkonovými Si diódami. Získaš tak o 1,5-2,5V "zápornejšie" napájanie pre bežný operák, čo by snáď malo stačiť na to, aby to fungovalo lineárne od 0V na vstupe. Napájací zdroj potom ale nesmie byť v tr.I (záporný pól spojený s PE), aby si mohol zem VGA spojiť s tou virtuálnou. V každom prípade, pekné riešenie to moc nie je.

(upravil zuki 8. 2. 2015 22:01)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Na první pokusy můžeš změnit T1 na PNP (kolektor na GND, emitor na bázi druhého tranzistoru). Druhému tranzistoru dáš do emitoru odpor (řádu několika R, nebo pokud nemáš tak malý R, tak nech emitor T2 na gnd a odpor (100R apod.) dej z emitoru T1 do báze T2. R1 jde z emitoru T1 do +Vcc. V klidu to bude velmi málo svítit a jas se bude s kladným signálem na vstupu zvyšovat.

(upravil cestmir 8. 2. 2015 22:13)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Ono ale, ak má výsledná farba +/- sedieť v dostatočnom rozsahu jasov jednotlivých zložiek, bude to aj tak chcieť primerane lineárny U/I prevod (+ manuálne dokalibrovať úrovne niektorých dvoch z tých troch farieb). Takže v konečnom dôsledku môže byť to riešenie s OZ praktickejší základ - linearita bude (s veľkou rezervou) dobrá a človek tam má exaktne pod kontrolou, čo potrebuje.

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Už si viděl ja Yeayer kutí něco přesně ?!? A ještě s haldou IO...  smile

Na první hraní a bastlení to bude OK...   Pak až si to ošahá může místo 3 tranzistoru dát 3 operáky smile A doporučoval bych TLC274(2)... Pak mu stačí na vše jedno napájení 5V... Na LEDkách je 2-3V (3,6Vmax)...

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Zkusim to s tim operakem, mam jich tu haldu. A sym. Zdroj mam taky. Akorat - cestmire, ja mel za to ze signal na barvach je invertovany, me to s tim uvedenym zapojenim normalne fungovalo coz je divny, mam video ale natacel jsem ho na mobil kterej si sam upravuje jas video a trochu se mi tloukla frekvence obnovovani barev a videa takze to vypada divne ale opravdu mi to normalne fungovalo, a ani ne invertovane a na osciloskopu nevypadalo ze by ty barvy mely pilovitej prubeh, spis to vypadalo jako PWM modulace a navic jsem tam mel 1v 1V ve spicce...

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Pisem z mobilu, takze strucne:
- pila bola len pre uvahu ohladom zapojenia co si postol (+ na nej dobre vidno nelinearity), realny riadkovy priebeh moze byt samozrejme cokolvek, podla obsahu framebufferu
- invertovane, ak sa dobre pametam, nie su (0V = tmavy bod)
- plna uroven je podla standardu 700mV (pk). Tiez sa mi ale mari, ze boli implementacie s urovnami az po 1V

(upravil Yeayer 9. 2. 2015 19:03)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

cestmir: schéma s OZ co jsi mi nakreslil se chová tak, že při překročení určité úrovně dané barvy na monitoru LED skokově sníží svůj jas (což je přesně naopak, když mám černou obrazovku LED svítí skoro maximálně, když bílou tak nesvítí skoro vůbec) a přechod mezi těmito dvěma stavy není plynulý ale na kolektoru tranzistoru vzniká naprosto čistý obdélník. sad Odpor Rset je 1R5, odpor na omezení proud LED je 30R při napájení 12V a vstupní potenciometr na regulaci (na jednom konci barva z VGA, uprostřed záporný vstup OZ a na druhém konci zem). OZ je LM324. Výkonový trand je KD711. Já bych to ale chtěl aby to regulovalo od nulového jasu až po maximální plynule...
E: teď jsem zkoušel upravit své původní schéma a fungovalo naprosto krásně, v podstatě od nulového jasu, akorát svojí neopatrností jsem si tu RGB LEDku odpráskl sad http://i59.tinypic.com/2zq9e77.jpg
E2: mimochodem s tímhle zapojením to reaguje přesně, při černé obrazovce LED nesvítí skoro vůbec, minimálně při absolutní tmě nebylo za monitorem vidět vůbec nic, což znamená, že barvy jdou invertovaně, protože při nulové úrovni vstupního signálu se T1 zavře a do báze T2 teče proud přes R3 čímž ho otevře, ten uzemní LED a ta tím pádem svítí...

(upravil cestmir 9. 2. 2015 20:37)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Yeayer napsal:

vstupní potenciometr na regulaci (na jednom konci barva z VGA, uprostřed záporný vstup OZ a na druhém konci zem)

1. Čo pán myslí pojmom "záporný vstup OZ"? Invertujúci? Ak hej, videl si tú schému a pochopil si, ako ten obvod funguje?

2. z ktorých konkrétnych pinov VGA konektoru odoberáš tie R/G/B signály a voči akej zemi (piny)? Keď to máš invertovane, veľmi pravdepodobne to odoberáš naopak, alebo nejaká podobná divočina.

Tu je pinout VGA samice:
http://i.stack.imgur.com/DtrXl.gif

3. odoberáš to odbočením (paralelne je pripojený monitor), alebo jedinú žáťaž tvorí tvoj obvod? Nominálna impedancia pre tie R/G/B signály je totiž 75R, ak to pracuje do výrazne vyššej, môže to vysvetlovať ten 1Vpk namiesto 700mV.

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Myslím neinv. Vstup samozřejmě. Odebírám to ze správných pinů, to vím na 100% protože jsou v kabelu samostatně ještě navíc izolovány. A ano, signál je invertovaný, tudíž čím nižší hladina signálu tím je daná barva světlejší. Zapojeno mám paralelně.

(upravil cestmir 9. 2. 2015 21:38)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Yeayer napsal:

Odpor Rset je 1R5, odpor na omezení proud LED je 30R při napájení 12V

To je ale dosť podivná voľba hodnôt. 1R5 odporom by pri Vpk = 700mV tieklo 700mV/1R5 = ~470mA (taký max prúd U/I prevodu si si tou voľbou nastavil).

Na 30R odpore by ale pri 470mA vznikal úbytok 470mA*30R = 14,1V (pričom zdroj má len 12V a v obvode je ešte LED s úbytkom 2-3V, tranzistor s nejakým saturačným napätím a ten snímací odpor s úbytkom 0,7V). Za týchto okolností musí mať ochranný odpor max hodnotu (12-3-0,6-0,7)/470mA = ~16R, aby ten U/I prevod fungoval lineárne v rozsahu 0..700mV.

S adekvátnou voľbou súčiastok a single-supply operákom to robí presne to, čo má:
http://dl.dropboxusercontent.com/u/59011027/2015/120px/vga_led_oa.png

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Cestmir: ok, zítra zkusím. Po škole se stavím v GM

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Samozrejme za predpokladu, že je budiaci signál neinvertovaný (0V = nulový jas, 700mV = plný jas), ako má byť. Ak ho máš invertovaný, niečo musíš mať zle. Ak máš osciloskop, zobraz si prípadne na celú VGA obrazovku gradient sivej s jasom, stúpajúcim zľava-doprava alebo zhora-dolu a skopom si pozri riadkový resp. snímkový priebeh na niektorom R/G/B pine. Ak to zapojíš správne, musí tam byť neinvertovaná píla (stúpajúca od nuly po plnú úroveň), akurát pri snímkovom priebehu bude prerušovaná Hsync medzerami.

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Udělej to s ATMEGOU a můžeš to invertovat, měnit úrovně atd. jak budeš chtít... smile
viz inspirace: http://www.urel.feec.vutbr.cz/MIA/2010/Kulik/

A pokud to máš skutečně invertované, tak signál zapoj přes vhodný odpor (třeba 10k-100k) do -In(invertujícího) vstupu operáku a +In posuň nad gnd o 0,5-1V( nastavení prahové úrovně - Vset jako od cestmira). Tím uděláš invertující zapojení.

Jen Vset teď znamená napětí od kterého se "měří" signál. Realizace napěťovým děličem ze dvou odporů (případně s trimrem). A mezi Rset (emitor) a -In dáš stejný odpor jako do vstupu.

Re: Řízení RGB LED přes VGA

Rychlé RGB zesilovače bývají na deskách okolo patice CRT starých monitorů a obvykle se dají najít různě okolo popelnic a v příkopech, kam je chlíváci vyhodí, i když obrazovka bývá K.O., destička je v pořádku. Budicí obvody bývají někdy tříkanálové, koncový zesilovač pak třeba trojice TDA9511, což je něco jako výkonový OZ.
Nějak jsem akorát nepochytil, k čemu je celá ta věc s těma LEDkama dobrá?

(upravil Yeayer 10. 2. 2015 18:39)

Re: Řízení RGB LED přes VGA

zuki: To už mi přijde takový přehnaný tam cpát uP, vždyť mě znáš že bych to nejradši realizoval pomocí jednoho rezistoru lol . To asi nejdřív zprovozním takhle jak to je, proměřím, trochu se poučím a pak to zkusím s tou ATmegou smile Ale díky za link!
Crifodo: No když s tím svítíš na zeď za monitor a hraješ hru nebo koukáš na videa nebo na fotky atd. tak to nádherně zpříjemní zážitek, protože ti to rozšíří monitor v podstatě o zeď za ním smile. Já jako blázen do závodních her přemejšlim i o tom, že bych vsadil do lustru 30W RGB LEDku, poladil výhybku na subwoofer aby byl hezky slyšet motor a pak si zahrál třeba starý dobrý NFS underground 2, ale tobě asi bude připadat že jsem cvok lol Každopádně je to samozřejmě takovej poloviční nesmysl, ale jentak pro zaplácnutí volného času je to myslím vyhovující smile. Mimochodem díky moc za info ohledně těch CRT, mám tu asi 4 desky ze starých telewvizí takže tam by se to asi předpokládám mělo nacházet, zkusím to najít. Dneska jsem v GM nebyl, nebyly peníze, snad zítra se tam stavím, celej den se proklínám že jsem odpráskl tu LEDku, hold došly kabely s krokodýlkama tak jsem pár drátů secvaknul dohromady neizolovaným krokodýlkem a lup červená a zelená barva v pytli sad
E: Omlouvám se, měl jsem blbej datasheet, na tranzistoru totiž když jsem stahoval datasheet vypadala sedmička v 2N2907 jako 1, takže jsem zjistil že tranzistor 2N2907 je PNP, tudíž barvy nejsou invertovany a co se týče osciloskopu tak ten ukazuje 1V protože byl blbě zkalibrovanej, po delší době jsem ho nedávno kalibroval podle kalibračního signálu 1kHz/300mV přímo na něm který jak jsem zjistil jde špatně, když jsem nastavil bílou obrazovku monitoru tak mi multimetr ukazoval při měření stejnosměru kolem 0,7V, tudíž se tímto řeší všechno a omlouvám se, takovou vrstvu chyb jsem ještě nezažil big_smile... Teď mi dává smysl už všechno no... Každopádně jsem docela happy že jsem s s chybou vyrobil skoro plně funkční schéma s těma tranzistorama...

Re: Řízení RGB LED přes VGA

smile  Takže viz můj příspěvek č.5...  Do emitoru T2 dát odpor řádu jednotek Ohm. A T1 PNP...

Jen bych snížil to 12V napětí na 5-6V (R4 se řádově zmenší)... Zbytečně se při větším U hřeje T2, nebo odpory atd...

Re: Řízení RGB LED přes VGA

zuki: Já si sehnal od mistra 30ks 18R rezistorů, kolik R by tedy měl mít výsledný odpor (poskládám to nějak z těch 18R rezistorů)