Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Moderator: Tim Sasdrich

Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 08.08.2016, 12:00

Hallo,
es naht mal wieder die Kürbiszeit und ich möchte für unsere Drillinge einen Kürbiskopf mit blinkender Beleuchtung basteln (siehe pdf im Anhang).

Meine Frage: Geht das so?

Prinzipiell ist das ja nichts anderes wie der Wechselblinker vom Chef – nur mit 4 LEDs.

Die Schaltung soll auf eine Lochraster-Platine aufgebaut werden. Ätzen kann ich zu Haus keine Platinen mehr; jedenfalls nicht ohne erhöhten Aufwand. Eine einfache Methode zur Erstellung kleiner Layouts habe ich auch im Netz gefunden:
https://hpposts.wordpress.com/tag/astable-multivibrator/

Wie ist Eure Meinung zu dem ganzen Unterfangen?

Außerdem würde mich auch die Leistung eines NE555 gegenüber eines BC548 interessieren - also was kann man z.B. an LEDs in Reihe anhängen.. Mit den Datenblättern habe ich da so meine Schwierigkeiten.
Gruß
Gunter
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Pelle » 08.08.2016, 16:00

Hallo Gunter, um mehrere Led' s an Deine Schaltung zu hängen, reicht es meines Erachtens nach aus, zwei andere Transistoren zu nehmen, die einen höheren Strom schalten können. (Z. B. den BC 337 oder den BD 139.) Es ist jedoch davon abhängig, wie viele Led's Du schalten willst, und ob Du sie parallel oder in Reihe schaltest. Bei der Reihenschaltung ist es evtl. notwendig, die Versorgungsspannung zu erhöhen, bei Parallelschaltung steigt der Strombedarf. Wenn ich das richtig verstanden habe, willst Du jedoch nur 4 Led's schalten. Dafür dürfte der BC 547 noch ausreichen.

Zum Ätzen von Platinen benutze ich die "Bügelmethode" mit Overheadfolie und zum ätzen nehme ich lieber das etwas harmlosere EisenIIIchlorid. Wenn man allerdings nicht sauber damit arbeitet, gibt es Flecken. Mit etwas Übung lassen sich mit dieser Methode auch etwas komplexere Platinen herstellen.
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 08.08.2016, 18:31

Hallo Pelle,

vielen Dank für Deine Antwort.

Mich würden aber trotzdem die Spannungen und Ströme am Ausgang von NE555 und BC548 interessieren. Unter was findet man die in den Datenblättern?

Hättest Du auch eine Anleitung für die "Bügelmethode" mit Overheadfolie? Viele Hinweise und Tipps gehen auf Blätter von Reichelt-Katalogen zurück. Ich weiß nur nicht ob mein Laser-Drucker die so einfach nimmt. Ansonsten müsste ich mir Positiv-Platinen oder Positiv-Lack bestellen und dann ganz normal die Platinen über „Entwickeln, Ätzen etc.“ herstellen. Ist ne Menge Aufwand für eine Platine mit 10 Bauteilen.

Gruß
Gunter
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Pelle » 08.08.2016, 18:50

Zum 555 'er kann ich Dir leider nichts sagen, den habe ich auch noch nicht verstanden. :oops:
Zur Bügelmethode habe ich bereits in einem anderen Forum etwas geschrieben. Ich hoffe, ich darf dorthin http://www.strippenstrolch.de/stammtisch/thread.php?board=2&thema=100 verlinken. (Zweite Seite ab Mitte)
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Tim Sasdrich » 08.08.2016, 20:43

Zum Vergleich von Transistor und NE555 schaut man am Besten mal in die Datenblätter: BC548 NE555

Beim Transistor steht, dass er zwischen C und E maximal 30 anliegen haben darf (1. Zeile der 1. Tabelle) und 100 mA schalten kann (4. Zeile davon).
Der NE555 darf mit 4,5...16 V betrieben werden (3. Tabelle, Zeile 1) und verkraftet bis zu 200 mA an den Ausgängen (letzter Satz in der Beschreibung ganz oben).

Was nun besser ist?
Das ist wohl von Fall zu Fall unterschiedlich.
Der Transistor kann laut Datenblatt bei -55...+150 °C eingesetzt werden, der NE555 hingegen "nur" bei 0...70 °C. Es gibt aber auch noch andere Transistoren und es gibt auch z.B. den SE555C, der immerhin bei -55...+125 °C betrieben werden darf.

Den Ausgangsstrom des Wechselblinkers kann man durch das Ersetzen der Transistoren problemlos auf mehrere Ampere erhöhen, die Spannung ebenso auch deutlich über 30V. Allerdings kann auch an den NE555 einfach ein zusätzlicher Ausgangstreiber, dann packt der das auch, braucht aber evtl. eine Spannungsregelung.

Andere, teilweise wichtige (in anderen Fällen jedoch total unwichtige) Funktionen sind ein Push-Pull-Ausgang, Temperaturstabilität, Eigenverbrauch der Schaltung, Reset-Eingang (dann evtl. auch Standby-Verbrauch), Bauteilkosten, Platinen- und Bestückungskosten, Größe, Messpunkte, Störsicherheit, Beeinflussung durch Last, Betriebsspannungs(un)abhängigkeit, ...)

Ich denke, was hier eher wichtig sein könnte, ist das Einschalt-Verhältnis der LEDs, ich denke das sollte 1:1 sein. Durch die verschiedene Fluss-Spannung von roten und weißen LEDs kann es durchaus zu einem "unsymmetrischen" Blinken kommen. Ist halt nur die Frage, ob es nur messbar ist oder sofort auffällt. Der NE555 sollte sich von den LED-Farben nicht beeinflussen lassen. Allerdings könnte man auch die Kippstufe mit zwei weiteren Transistoren ausstatten, um die LEDs zu treiben, sodass auch diese davon nicht beeinflusst wird (außer durch davon ausgelöste Schwankungen in der Betriebsspannung).


Spoiler: show
Wenn die LEDs hell sein sollen, sollten jedoch auch die Vorwiderstände verkleinert werden. Die 470 Ω sind für nur eine LED an 9 V gedacht und lassen die LED etwas leuchten. Ca. 220 Ω für die Reihe mit den roten LEDs und 100 Ω für die Reihe mit den weißen dürfte möglich sein.
EDIT: Wurde wohl doch beachtet, in der Stückliste stehen passende Werte, im Schaltplan jedoch noch die alten Werte vom Chef.


Zur Herstellung: Das schnellste und günstigste wäre hier vermutlich einfach Lochraster (oder sogar fliegende Verdrahtung).
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 09.08.2016, 11:16

Hallo Tim,

vielen Dank für Deine Erläuterungen.

Spoiler: show
… zum Vergleich von Transistor und NE555 schaut man …

Nachdem Du mich mit der Nase darauf gestoßen hast, habe ich es auch gefunden. Habe ich glatt überlesen – oder nicht genau hingeschaut.
Spoiler: show
… was nun besser ist? ...

Der Blinker soll mehr oder weniger bei RT betrieben werden.
Spoiler: show
… den Ausgangsstrom des Wechselblinkers …

Wenn man denn in der Bastelkiste andere, passende Transistor-Typen findet – es soll ja nichts kosten!? Nach dem Datenblatt für den BC548 sollte dieser bei zwei LEDs aber ausreichen.
Spoiler: show
… ist das Einschalt-Verhältnis der LEDs …

Ich habe es mal durchgerechnet:
Bei meinem ursprünglichen Aufbau
R2 = 47 kΩ C1 = 100 µF R4 = 47 kΩ C2 = 100 µF
t1 = 0,7 • R2 • C1 = 3,29 s
t2 = 0,7 • R4 • C2 = 3,29 s
T = t1 + t2 = 6,58 s
F = 1/T = 0,152 Hz
Etwas schneller:
R2 = 22 kΩ C1 = 100 µF R4 = 22 kΩ C2 = 100 µF
t1 = 0,7 • R2 • C1 = 1,54 s
t2 = 0,7 • R4 • C2 = 1,54 s
T = t1 + t2 = 3,08 s
F = 1/T = 0,325 Hz
Was für Kinderaugen angenehmer ist kann ich natürlich nicht beurteilen. Irgendwo im Netz habe ich nur mal gelesen dass die Schaltung bei höheren Kondensatorwerten „weicher“ blinkt.
Spoiler: show
… Aufbau …

Ich werde mich dann mal an Lochraster auslassen.
MfG
Gunter
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon alterhase » 09.08.2016, 11:27

Mit dem NE 555 kann man sehr einfach das 1:1 Tastverhältnis erreichen und auch der push/pull-Ausgang lässt sich vorteilhaft verwenden.

zB. so:
Kürbisblinker.PNG


R1 und C1 bestimmen die Blinkfrequenz.
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 09.08.2016, 11:39

Hallo alterhase,

schon länger nichts voneinander gehört.

Die Idee mit dem 555er hatte ich auch schon. Der Aufbau auf Lochraster ist aber wesentlich komplizierter als beim Wechselblinker mit Transistoren.

Hättest Du eine Vorlage wie man da elegant vorgehen kann – also ohne Leiterbahn zwischen den Beinchen des 555er?

Viele Grüße von
Gunter
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon alterhase » 09.08.2016, 12:48

...Der Aufbau auf Lochraster ist aber wesentlich komplizierter als beim Wechselblinker mit Transistoren. ...
...find ich nicht soo schlimm.

Streifenraster.PNG


Auch Grüße!

PS.: Wenn du die Widerstände stehend einlötest kannst du noch mindestens 8 Streifen einsparen.
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 09.08.2016, 17:02

Hallo alterhase,

vielen Dank für Deine prompte Lieferung des gewünschten Platinen-Layouts.

Ich habe mich sofort darangesetzt um das Layout mit Circuit Wizard zu simulieren. Dazu habe ich aber noch ein paar Fragen.

1. Wo gehört der Kondensator hin? Geht aus Deinem Layout nicht eindeutig hervor. Ich habe ihn mal eingezeichnet wie es für mich logisch wäre (siehe Anhang).
2. Wie werden die LEDs eingelötet? b ist ja wohl von OUT des NE555. Was bedeuten a und c?
3. Die Leiterbahnunterbrechungen habe ich entsprechend Deines Layouts eingezeichnet. Womit unterbrichst Du die Leiterbahnen (Dremel, Schraubendreher etc.)? Ich habe noch nie mit Streifenraster gearbeitet – obwohl ich aus alten Beständen noch einige Platinen rumliegen habe.

Vielen Dank für Deine Mühe.

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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon alterhase » 09.08.2016, 18:16

Wenn du zur Betrachtung auch den Schaltplan den ich einen Beitrag vorher reingestellt hab heranziehst, so siehst du: Das Punkt "a" der Knoten zwischen R2 und LED D1 (anode) ist, Punkt "b" die beiden LEDs D2 (Kathode) D3 (Anode) und Ausgang des 555ers, sowie Punkt "c" der Knoten zwischen LED D4 und R3 ist. Du brauchst zu den LEDs nur 3 Leitungen führen.

Der C1 liegt natürlich mit + an Pin 2, Pin 6, R1 und mit dem - am GND wie im Schaltplan.

Die Leiterbahnunterbrechungen mach ich meist mit einem ca. 3mm Spiralbohrer den ich in einem Loch ansetze. Nach 1 bis 2 Umdrehungen ist die Kupferschicht weg. Wenn du öfters mit Streifenraster arbeitest kannst du so einen Bohrer in einem Holzheft befestigen. Das machts etwas einfacher für die Fingerspitzen.
Tipp: Manche Uhrmacher-Schraubenziehersätze haben 3,2 mm Spannzangen, das ist natürlich die Luxuslösung.
Sonst nehm ich auch gern das Stanleymesser 2x ritz und schäl ...fertig ist die Laube. :wink:
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon topas » 10.08.2016, 04:15

Die wahre Luxuslösung: Leiterbahnunterbrecher
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon alterhase » 10.08.2016, 09:10

topas hat geschrieben:Die wahre Luxuslösung: Leiterbahnunterbrecher
...Ja, für den bescheidenen Elektronikerlehrling. 8)

Es soll aber auch versnobte Typen geben, die bevorzugen einen batteriebetriebenen Gravierstichel.
Gravierstichel.jpg
Detail.PNG


...man gönnt sich ja sonst nix. :mrgreen: :mrgreen:



PS.: Hat mich gefreut, wiedereinmal was von Dir zu lesen. :D
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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon Gunter » 10.08.2016, 10:31

Hallo alterhase,

so, ich habe es dank Deiner Anleitung. Simulation funktioniert. Irgendwie scheint mir der Schaltungsaufbau mit Streifenraster noch komlizierter als mit Steckboards. Steckboards kann ich aber nicht verwenden, da die Kleinen alles auseinander pflücken was möglich ist.

Einen Fehler bei der Brücke links neben dem 555er musste ich auch noch korrigieren.

Im Netz habe ich mal gelesen, dass man LEDs unterschiedlicher Farbe nicht in Reihe schalten soll. Ist da was dran?

Gruß

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Re: Wechselblinker als Kürbisbeleuchtung

Beitragvon alterhase » 10.08.2016, 12:11

LEDs unterschiedlicher Farbe kann man ruhigen Gewissens in Reihe schalten, sofern sie für etwa den gleichen Betriebsstrom ausgelegt sind. es addieren sich dann die jeweiligen Flussspannungen, dementsprechend muss der Vorwiderstand berechnet werden.

Was man nicht tun soll ist LEDs parallelschalten und schon garnicht, welche unterschiedlicher Farbe, das funktioniert dann nicht. ...es würde immer hauptsächlich die LED mit der geringsten Flussspannung leuchten und überlastet werden.
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