The Industrial Raspberry Pi Forum

MaHa fragt Folgendes per Email an:

Ich habe vor LEDs am RevPi anzuschließen. Ich benutze den RevPi Core und ein RevPi DO Modul.
Mein Problem ist, ich benötige 15 LEDs (Rot, Grün, Gelb) und weiß nicht wie ich diese am DO Modul anschließe.
Können Sie mir ein paar Tipps hierzu geben?

Hallo MaHa,
Du solltest zu den LEDs noch angeben, welcher Typ es ist. Ich gehe aber mal davon aus, dass es Standardtypen ohne eingebaute Elektronik oder Vorwiderstände sind, wie man sie im Elektronikhandel zu kaufen bekommt. Solche LEDs müssen eigentlich mit einem Konstantstrom betrieben werden, der vom Hersteller vorgegeben wird (z.B. 2 oder 20 mA). Also als erstes solltet Du herausfinden, welchen Betriebsstrom die LED brauchen. Ich nenne den mal "I".
Dann solltest Du aus den Herstellerangaben auch die "Vorwärtsspannung" oder auch "Durchlassspannung" der LEDs raus suchen (Ich nennen die mal "Ud". Üblicherweise ist die bei LEDs von der Farbe abhängig. Hier mal Beispiele:
rot ~ 1,6 - 2,0 Volt
gelb ~ 2,4 - 3,2 Volt
grün ~ 2,7 - 3,2 Volt
Dann ist wichtig, welche Spannung Du an die Ausgangsversorgung (Stecker X2) vom Do angeschlossen hast. Ich gehe mal davon aus, dass es wohl 24 V sein werden. Diese Spannung nenne ich dann mal "Ub".
Jetzt musst Du dafür sorgen, dass an Deinen LEDs statt den 24 V Ub nur die Durchlassspannung Ud anliegt, damit der Betriebsstrom I fließt. Bei einer konstanten Betriebsspannung Ub kann man das einfach mit einem "Vorwiderstand" , also einem Widerstand, den Du in Serie mit der LED anschließt, bewirken (dessen Wert nenne ich mal "R"). Der Widerstand bildet dann mit der LED einen Spannungsteiler. Ub wird also aufgeteilt. Ein Teil fällt über dem Vorwiderstand R ab (diese Spannung nenne ich mal "Ur" und der andere Teil Ud fällt über der LED ab.
Ub = Ur + Ud
Daraus folgt dann, dass
Ur = Ub - Ud
ist.
Damit über einen Widerstand R die Spannung Ur abfällt muss ein Strom I durch in fließen. I sit aber bei der Serienschaltung genau derselbe Strom, der die LED zum Leuchten bringen soll. I ist aus dem Datenblatt der Diode genauso bekannt, wie Ub und Ud.
Das Ohmsche Gesetz sagt Dir, dass der Widerstand R von Ur und I abhängt:
R = Ur / I
Wenn Du nun für Ur asu der Gleichung oben die beiden bekannten Werte Ub-Ud einsetzt, dann bekommst Du folgende Gleichung, um den Widerstand korrekt zu bestimmen:
R = (Ub-Ud) / I
Hier mal ein Beispiel für eine typische rote LEd mit Ud = 1,8 V und I = 20 mA:

R = (24 - 1,8)V / 0,02A = 22,2V / 0,02A = 1110 Ohm.

Mit einem 1,2 kOhm Vorwiderstand wirst Du also bei einer roten 20 mA LED nichts falsch machen. Bei einer 2 mA LED sollten es dann aber besser 12 kOhm sein. Bei den gelben und grünen LED solltest Du eventuell eher mit 1 kOhm (20 mA LED) oder 10 kOhm (2 mA LED) arbeiten.

In der Praxis gehst Du einfach her und probierst erst einmal mit einem 12 kOhm Widerstand aus und gehst dann zu kleineren Widerständen über, wenn die LED zu dunkel leuchtet. Wenn Du das aberübertreibst und zu viel Strom fließen lässt, dann geht die LED kaputt. Das DO Modul kann dabei aber keinen Schaden nehmen.
Die LED mit dem Vorwiderstand schließt Du dabei in Serie zwischen einem DO Ausgang und der Masse (GND, 0 V) an. Die LED muss dabei richtig herum angeschlossen werden. Als Diode lässt sie nur in einer Richtung den Strom durch und leuchtet. In der anderen Richtung bleibt sie dunkel (einfach ausprobieren; dabei kannst Du nix kaputt machen).

Viel Erfolg...

Hallo,

Sehr gute und ausführliche Erklärung!

Um nicht alle Ausgänge benutzen zu müssen, wäre es auch mit einer Farbwechselnden LED realisierbar?
also sie ändert die Farbe je nach Eingabeparameter ..

Hallo Volker!

Danke für die ausführliche Erklärung wirklich sehr hilfreich!

Ich habe gerade gesehen dass ich nicht genug Pins zur Verfügung habe.

Kann ich auch einfach eine Farbwechselnde LED nehmen? dann würde ich nur 5 LED brauchen.

Hallo,
bitte poste mal eine Link zu einem Produkt, welches Du da einsetzen willst. LEDs die mehrfarbig sind, gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Typischerweise sind 3 LEDs in einem Gehäuse vereint, was dann die Zahl der DO-Ausgänge nicht reduziert. Aber es gibt auch LEDs, die über ein Bussignal angesteuert werden (Helligkeit und RGB Wert). Solche LEDs sind dann leider nicht mehr mit DIO / DO Ausgängen ansteuerbar. Wenn Du LEDs mit DMX Bus verwendest, dann kannst Du unseren RevPi Gateway DMX einsetzen. Aber das würde ich mehr wegen der nötigen vielen Kabel bei Einzelansteuerung in Betracht ziehen (DMX sind dann nur zwei Adern pro LED plus Stromversorgung (GND und 24 V). Finanziell hast Du da wenig gespart, wenn Du eh noch einen DO brauchst. Andere LEDs mit I2C Bus oder SPI Bus kannst Du leider aktuell mit einem RevPio Core nicht verwenden (Wenn Du Dich mal im Forum umsiehst, dann wirst Du entdecken, das Karl ein "Makerboard" baut, mit welchem das gehen kann).

Hallo zusammen,

was für LEDs willst du denn haben und wo willst du sie einbauen?
Für Tafelmontage, also z.B. in der Tür eines Schaltschrankes würde ich keine 2,5mm LEDs mit den dünnen Beinchen nehmen.

Für so einen Fall würde ich dir so etwas empfehlen. https://de.rs-online.com/web/p/anzeigen/0207999/

Laufen mit 24VDC und benötigen 2 Ausgänge für 3 Farben.
Allerdings kommt es dann auch darauf an wie du auf die LED schaust, von verschiedenen Winkeln betrachtet ist es dann
entweder mehr rot oder mehr grün, ist halt kein echtes Gelb/Orange.
Allerding würdest du dann nur 10 Ausgänge benötigen.

Gruß
Benjamin

Also ehrlich gesagt weiß ich noch nicht, welche LEDs ich benutzen soll.
Es sieht folgendermaßen aus: Die LEDs sollen an das "RevPi DO" Modul angeschlossen werden und über Kabel (ca. 1 Meter Länge) an einen Schrank montiert werden.
Ich suche eine LED die je nach Eingabewert an einem Gerät Grün, Gelb oder Rot leuchtet. Ich benutze ein 24VDC Netzteil.

Das von Benjamin vorgeschlagene LED sieht schonmal ganz brauchbar aus danke ! (Edit: Lieferdatum ist erst im Mai, ich habe leider nur noch eine Woche Zeit :/)

diese würde jedoch auch funktionieren:

https://de.rs-online.com/web/p/anzeigen/0208396/

Ich habe noch 2 Fragen dazu, 1. Brauche ich da einen Vorwiederstand weil sie ja nur 20mA verträgt und 2. Mit welchen Kabel bekomme ich die LED an das DO Modul?? =) Auf der Seite wird immer zwischen "Lötfahne" oder "Anschlussdrähte" unterschieden was wäre hier die bessere Lösung?

Aha, jetzt kommen wir der Sache näher. Also vergiss bitte alles, was ich Dir über LEDs geschrieben hatte. ich war davon ausgegangen, dass es einfache normale LEDs sein werden. Wenn Du aber statt dessen echte Signalleuchten ("Anzeigelampen") verbauen willst, dann haben diese Geräte natürlich industriegenormte Anschlüsse. Du hängst sie einfach an einen DO (bzw. bei den Duo-Lampen an 2 DO) Ausgänge und auf der anderen Seite an Masse.
Lötfahnen erfordern das Anlöten eines Kabels bzw. sind manchmal auch für Flachsteckhülsen geeignet, welche man mit einer Crimpzange an das Kabel befestigt. Auf der DO-Seite sollten die Kabel mit Aderendhülsen (am besten isolierte) von min. 10 mm Länge versehen werden.
Wenn Du Modelle mit Anschlussdrähten gefunden hast, dann haben die meist so 10 cm Kabel dran. Das müsstest Du dann verlängern und daher sind die für Deinen Zweck eher weniger geeignet.

Entschuldigung Volker, ich hab mich nicht genau ausgedrückt, es war aber trotzdem sehr hilfreich für andere Projekte die ich vorhabe

Also würden die von Benjamin vorgeschlagenen funktionieren ?

Ja, unbedingt!

Wenn Du keine Löt- oder Steckanschlüsse möchtest, dann gäbe es auch noch LED Signalleuchten mit Schraubanschluß.

https://www.amazon.de/Leuchtmelder-gr%C ... AJMVAVZBEH