100+ LEDs an Raspberry Pi anschließen und einzeln ansteuern?
Hey, habe das Problem das ich für ein Projekt 100+ LEDs und paar Servo motoren irgendwie ansteuern muss. Die Pins reichen da natürlic nicht aus. Da ich die aber ansteuern muss gibt es da igendeine andere Möglichkeit? Z.B, zweite/dritte Raspberr Pi kaufen ( Kann man diese dann zusammen verbinden, sodass nur eine Programm läuft und die Pins als Erweiterung zählen?). Wie sieht es auch mit der Stromversorgung aus. Ich kann mir gut vorstellen das die Anzahl an LEDs für einen Raspberry Pi zu viel ist.
Jede Idee ist Willkommen!
6 Antworten
Da kann man z.B. LED-Treiber verwenden. Zum Beispiel diesen: https://de.elv.com/elv-led-i2c-steuertreiber-16-kanaele-komplettbausatz-098377?gad=1&gclid=CjwKCAjwhJukBhBPEiwAniIcNeCgwzWliAiXTF6HByEyQ_9fNYPWPckeQtYfgdQTC9KpCs66YVMPRxoCmFwQAvD_BwE
Dieser ist für 16 LEDs und wird über den I2C Bus angesteuert. Da kann man bis zu 14 solcher Treiberplatinen an einen I2C Bus in Serie dranhängen. Das macht dann insgesamt 224 LEDs. Damit ist der Verdrahtungsaufwand am geringsten. Im Datenblatt ist auch ein Anschlussplan abgebildet. Den I2C Bus kann man über die GPIOs ausgeben. Es lassen sich dann Signale einspeisen um jede einzelne LED anzusteuern. Auch PWM-Signale für die Helligkeit.
Dieser LED-Treiber wird ohne LEDs ausgeliefert. Da kann man dann selbst wählen welche LEDs man verwenden möchte.
Für die Servos empfehle ich einen Servotreiber. Zum. Beispiel diesen: https://www.azdelivery.de/products/pca9685-servotreiber Er wird auch an den I2C Bus angeschlossen. Das verringert auch den Verdrahtungsaufwand.
Hier etwas über den I2C Bus für den Raspberry Pi: https://netzmafia.ee.hm.edu/skripten/hardware/RasPi/RasPi_I2C.html
Keinesfalls kannst Du diese ganze Hardware alleine aus dem PI heraus steuern und erst recht nicht mit Strom versorgen.
Dazu benötigst Du keinen weiteren PI sondern erst einmal ein Netzteil, welches für 100 LED und Deine Servos ausreicht. Einfach die Stromverbräuche der Einzelteile addieren und 10% Reserve draufschlagen. Dann hast Du den Gesamtstromverbrauch von PI und der anderen Hardware.
Die Hardware selbst wirst Du über eine Matrix oder einen Adressbus und/oder Registern steuern müssen. Andere Chancen hast Du nicht, selbst mit mehreren anderen PI.
Ja ... multiplexer ... das meinte ich mit "Matrix" ... entschuldige bitte, mein Fehler.
Aber wie gesagt: Strom muss ausreichend vorhanden sein
Beispiel:
100 * 200 mA für die LED = 20 A!
10 * 1 A für die Servos = 10 A!
30 x 1,1 = 33A - Also ein 35 A Netzteil
Natürlich empfiehlt es sich, möglichst sparsame Komponenten zu nehmen ;-) Das oben war nur ein Rechenbeispiel. Nicht vergessen, dass der Multiplexer und der PI auch noch Strom benötigen.
hallo,
es gibt da mehrere wege wie man 100+ LEDs ansteuern kann..
entweder holst du dir digitale LED-Stripes und steuerst mit nur 1 datenpin alle an (WS28b12)
oder es gibt auch Port-Expander auf der I²C Bus Basis
I²C braucht 2 Pins (Clock, Data) und du kannst hiermit bis zu 8x 16er Port-Expander auf dem Bus betreiben. der MCP23017 z.B. wäre da möglich
es gibt mehrere Hersteller für solche ICs wo mit 2 Pins dir Ausgänge vervielfältigen können.
und natürlich brauchst du da extra ein netzteil für deine leds oder externe geräte wie servos.
Man sollte sich mal Gedanken machen was möglich ist.
Das Zauberwort nennt sich Multiplexer.
https://de.aliexpress.com/item/32961026340.html
Diese sind je nach Version Kaskadierbar ,da sie über entsprechende Adressleitungen verfügen. Damit kannst bis zu 255/256 "Devices" steuern. auch Stepper Motoren die nicht selten in Servos stecken.
Natürlich ist auch sowas über I2C steuerbar :
https://netzmafia.ee.hm.edu/skripten/hardware/RasPi/Projekt-I2C-Mux/index.html
Auch ein Beispiel für eine Anwendung :
https://www.embeddedadventures.com/Tutorials/tutorials_detail/113
Wenn man ahnung von der Materie hat ist sowas leicht umzusetzen, wenn nicht , muss man sich das wissen aneignen um zu verstehen was man da tut.
Ich hab einen RasPi für eine Steuereinheit bei mir am Laufen wo ca. 200 Geräte damit Gesteuert werden (An/Aus).
Ein Kollege Steuert damit seine Modell Eisenbahn Anlage.
Das sieht bisher ziemlich vielversprechend aus! Danke.
Ich muss die LEDs nur An/Aus steuern. D.h Ich werde mir mal einen Kaskadierbaren Multiplexer anschauen müssen- (Funktionsweise, anschließen, ansteuern)
Nochmal Vielen Dank. Ich glaube ich bin dabei erst einmal beschäftigt
Es gibt sogenannte LED-Treiber bzw. Multiplexers (zum Beispiel MAX7219 für bis zu 64 LEDs) oder je nach dem was du machen willst auch LED-Matrix-Module (zum Beispiel "Adafruit RGB Matrix HAT" oder das "Pimoroni Unicorn HAT".) darüber geht es mit einem einzigen Raspberry viele LEDs ansteuern zu können, aber um die zusatzhardware kommst du so nicht einfach drum herum.
Ich brauche leider keine LED Matrix. ich habe 100 einzelne LEDs mit jeweils Anode und Kathode. Diese muss ich irgendwie anschließen. Gibt es eventuell eine Alternative zum Raspberry Pi? Wie gesagt JEDE Möglichkeit die LEDs anzusteuern ist Willkomen. Das Projekt muss irgendiwe laufen. Welche Geräte ich bruache / PReise sind vorerst komplett egal
Wenn ich ekn Netzteil finde ist es möglich wie die anderen Nutzer bereits beschrieben haben mit einem multiplexer die LEDs An/Aus zu steuern ?