5V Anschluss verbinden

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5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Mi 10 Apr, 2019 6:34 pm

Hallo,

ich habe mir einen kleinen Analogen 400mW RGB Diodenlaser gekauft und möchte diesen von einen Arduino aus steuern. Der Laser hat einen 12V Eingang für die Spannungsversorgung und 3 Eingänge um die Farben zu regeln.

Den 12V Eingang habe ich mit +12V und GND mit meinem Netzteil verbunden, ich bin mir aber nicht sicher was die Regelung der Helligkeit bzw. das ein- und ausschalten der einzelen Farben betrifft.

Die 5V Eingänge für die Farben sind mit + und - bezeichnet. Im Moment habe ich nur "-" mit dem Ausgang meines Arduinos verbunden. Ist der Ausgang aus, ist auch der Laser aus, schalte ich den Ausgang ein (5V) geht der Laser an.

Ist es richtig, dass "-" und nicht "+" mit dem Augang des Aruinos verbunde ist?

Was ist mit der "+" Leitung, diese ist bei mir im Moment nicht verbunden?

Viele Grüße
ArduLaser

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guido
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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von guido » Mi 10 Apr, 2019 7:04 pm

Hi,
in der Regel haben Laser einen analogen Eingang für die Farben.
+ und - sollten auch + und - des Arduinos entsprechen, alles andere unter Humor des Produzenten verbuchen. Ordentliche Laser haben analoge Eingänge um die Helligkeit zu regeln. 0V = Aus, 5V = 100%. PWM Ausgänge sind nur bedingt geeignet. Einfach nachdenken was da passiert wenn der Strahl schnell abgelenkt wir...Ameisenlinie :-)

Die Scanner brauchen ein +/- Signal. In der Regel +/-10V . -10V bewegt den Laser zur einen Seite, 0V Mitte, +10V andere Seite. So gehts mit einer Ablenkeinheit rechts / links und hoch/runter. Heisst für dich per SPI einen mehrkanaligen DAC anbinden und dann feststellen das 16MHz für eine animierte Figur zu lahm sind...die handelsüblichen DAC´s arbeiten mit >=84MHz ARM´s die auch nen ordentlichen SPI Takt können.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Mi 10 Apr, 2019 9:17 pm

Wenn + und - nicht verbunden ist, ist der Laser an.
Wenn ich - mit GND verbinde geht der Laser aus.

Wenn ich nun auf + langsam eine Spannung von 0-5V gebe müsste der Laser doch wieder angehen und immer heller werden?
Das macht er aber nicht.

Ich habe das ganze auch ohne Arduino direkt mit 12V und 5V versucht, ohne Erfolg.

Wenn ich zwischen - und GND ein Poti setze kann ich damit die helligkeit regeln.

Was stimmt da nicht?

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von guido » Do 11 Apr, 2019 5:36 am

Eingangsbeschaltung analysieren. Man kennt es von Chinesen das die ohne ext. Beschaltung an sind. Im einfachstem Fall ist es ein Pullup auf 5V.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 8:44 am

Spontan würde ich vermuten einen 10K Widerstan zwischen + und - am 5V Eingang des Lasers.
Wenn ich es aber mit einem Eingang eines Arduinos vergleichen würde, so würde ich es so machen.

Ich verbinde den 5V- vom Laser mit Masse.
Zwischen 5V+ vom Laser und meiner Stromquelle b.z.w dem Arduino Ausgang setzte ich ein 10K Widerstand.

Wie wäre es richtig?

Was mich irritiert ist, dass am 12V Eingang GND auf Masse liegt und an den 5V Eingängen der "+" auf Masse liegt.
Ist das normal?

Vielen Dank für deine Hilfe.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von tracky » Do 11 Apr, 2019 9:23 am

Beim Chinesen ist alles "normal". Wenn ich das so lese bestätigt sich meine Vermutung, dass es sich um einen TTL Treiber handelt. Laser so in Zigarettenschachtel Größe und Huckepack die Platine. Da gab es Treiber, die die "Endstufe" per PWM angesteuert haben und reine TTL Treiber. Offener Eingang ist dann Laser an. Wenn du (+) mit 1-10K gegen GND schaltest passiert nichts? Bei "-" gegen GND geht er aus? Vielleicht ist hier die Beschaltung falsch aufgedruckt oder du hast doch so einen ominösen "analogen" Treiber mit symmetrischen Eingang. Mach mal Foto zum Vergleichen.
Gruß Sven

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 11:19 am

Wenn ich (+) mit 1-10K gegen GND schalte bleibt der Laser an.

Wenn ich - auf GND schalte geht der Laser aus.

Ich kann den Laser regeln, wenn ich zwischen - und GND eine Poti mit 100K setze.

15K = aus
22K = schwach
50K = Hell

Auf die Art kann ich aber nur verhinder, dass er im "Laser aus" nicht ganz aus geht, ich kann aber nicht bei "Laser an" verhindern, dass er auf volle Helligkeit geht.

Was mich auch etwas wundert ist das an den 5V Eingängen für die Modulation liegt "+" auf Masse und nicht "-".
Laser.jpg
Platine.jpg
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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von VDX » Do 11 Apr, 2019 11:23 am

... möglicherweise sind die chinesischne Schriftzeichen für Plus und Minus ja genau andersrum, als bei uns :lol:

Viktor
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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von JETS » Do 11 Apr, 2019 12:45 pm

Vielleicht liegt da nur ein Übersetzungsfehler vor, oder die halten sich stur an die oft gängige Regel
"Rot ist Blau (Schwarz) und Plus ist Minus"
Do not stare into the laser beam with your remaining eye!

Bunt ist nur eine Frage des Spektrums.

...wäre unsere Phantasie realistisch, dann wäre unsere Realität phantastisch.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von tracky » Do 11 Apr, 2019 1:06 pm

Wenn ich das richtig sehe, gibt es hier keine Regelstufe mit Stromeinstellung. Scheinbar sind das reine PWM Eingänge. Transistor, davor zwei Widerstäde, wahrscheinlich ne Art Spannungsteile vor der Basis. Sowas habe ich noch nie gesehen. Schon verrückt, was der Chinese so alles als LD Treiber bezeichnet. Tja, um hier was vernünftiges zustande zu bekommen sollte erst einmal ein richtiger Treiber mit Stromregelstufe ran. Am Besten mit single ended Eingang, wenn dein Prozessor sowas mag. Bin sprachlos....
Gruß Sven

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 3:00 pm

Ich glaube mir fehlen hier einen Menge Grundlagen :(

Ich habe ein Projekt bei dem ich mit einem Arduino eine Laserdiode und ein 20kkps Galvo ansteuere. Der Galvo funktioniert über ein R2R Netzwerk und das Ein-/Ausschlaten der Laserdiode funktioniert auch. Nun würde ich die Laserdiode gerne gegen einen analogen RGB Laser tauschen.

Ich würde die Helligkeit des Lasers gerne je nach Verwendung über 2 Möglichkeiten regeln.

1. Über einen Vorwiderstand bzw. einen Poti um die Leistung manuell im 7-Farb Betrieb zu reduzieren.
2. Bei späteren Projekte über den Arduino um mehr als 7 Farben zu haben.

Wenn ich einen Poti in die 5V Leitung setze müsste ich doch darüber die Helligkeit regeln können?

Wie ist das mit dem Arduino? Kommt die 5V Leitung mit einem PWM Signal zurecht oder muss ich eine kleine Schaltung dazwischen bauen?

Was für Hardware könnt ihr mir empfehlen? 300-400mW ist mehr als ausreichend für mein Einsatzzweck. Mein jetziger Laser scheint dafür wohl nicht geeignet zu sein und 400mW sind mir für die ersten Gehversuche zu gefählich. Deswegen auch den Wunsch der manuellen Drosselung für das einrichten.

Welche Webseiten (Deutsch bevorzugt) könnt ihr mir für das lernen der Grundlagen empfehlen?

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von tracky » Do 11 Apr, 2019 3:14 pm

Welche Webseiten (Deutsch bevorzugt) könnt ihr mir für das lernen der Grundlagen empfehlen?
Laserfreak - Suche benutzen
Was für Hardware könnt ihr mir empfehlen? 300-400mW ist mehr als ausreichend für mein Einsatzzweck. Mein jetziger Laser scheint dafür wohl nicht geeignet zu sein und 400mW sind mir für die ersten Gehversuche zu gefählich. Deswegen auch den Wunsch der manuellen Drosselung für das einrichten.
Wenn die Dimmung mit einem Poti geht, sollte der Drosselung nichts im Wege stehen. Strom des Eingangssignals beachten! So ein Arduino stellt auch nur ein paar Miliampere zur Verfügung. Ich kann zur Eingangsimpedanz des China "Treibers" nichts sagen...
Wie ist das mit dem Arduino? Kommt die 5V Leitung mit einem PWM Signal zurecht oder muss ich eine kleine Schaltung dazwischen bauen?
keiner kann dir sagen, ob es wirklich ein PWM "Treiber" ist.

Übrigens im reellen analogen Betrieb sind je nach Auflösung bis zu 16.xxxx Mio Farbnuancen möglich. Bei TTL sind es gerade mal 7
Gruß Sven

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von VDX » Do 11 Apr, 2019 4:24 pm

tracky hat geschrieben:
Do 11 Apr, 2019 3:14 pm
...Bei TTL sind es gerade mal 7
... naja, etwas mehr sinds schon :mrgreen:

Mit den 3 Grundfarben können auch sehr viele "Zwischnefarben" über unterschiedliche PWM-Frequenzen und -Verhältnisse dargestellt werden - unser Auge löst das über eine "zeitliche Mittelung" aus ... schau nur, was die Coder-Szene mit den Multicolor-Intros aus den alten 8Bit-Rechnern herausholt :freak:

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 4:47 pm

tracky hat geschrieben:
Do 11 Apr, 2019 3:14 pm
Wenn die Dimmung mit einem Poti geht, sollte der Drosselung nichts im Wege stehen. Strom des Eingangssignals beachten! So ein Arduino stellt auch nur ein paar Miliampere zur Verfügung. Ich kann zur Eingangsimpedanz des China "Treibers" nichts sagen...
In diesem Fall müsste ich dann 3 (genügend starke) Potis in die Leitungen zwischen der Platine und den Laserdioden schalten? Bei meiner einzelnen 5V Diode habe ich einfach die Spannung reduziert um sie zu dimmen ich vermute mal dass ich bei einem RGB Laser nicht einfach die 12V reduzieren kann.

Die ander Option wäre die 3 RGB Laserdioden gar nicht über die Platine an zu steuern sondern über einen Transistor direkt mit der Stomquelle zu verbinden und den Transistor über den Arduino zu schalten. Geht das oder ist das zu einfach gedacht?

Ob ein Laser "analog" oder "digital" ist hängt nicht von der Diode sondern von der Platine ab?

Könnte ich auch ein billig China TTL RGB Laser nehmen und mir selbst ein analoge Modulation bauen, bzw. gibt es gute fertige Platinen zu kleinem Preis für so ein Vorhaben die du empfehlen kannst?

Vielen Dank für die Hilfe

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 4:49 pm

VDX hat geschrieben:
Do 11 Apr, 2019 4:24 pm
Mit den 3 Grundfarben können auch sehr viele "Zwischnefarben" über unterschiedliche PWM-Frequenzen und -Verhältnisse
Ich dachte bei TTL gibt es keine Zwischenfarben da die Dioden nur an oder aus sein können.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von VDX » Do 11 Apr, 2019 5:12 pm

... wenn du zwei Laserdioden mit unterschiedlicher Farbe auf einen Punkt fokussierst und mit genau gleichem PWM-Signal ansteuerst, hast du eine Mischfarbe mit Verhältnis 50:50.

Wenn du die jetzt bei einer (oder auch beiden) das PWM-Verhältnis änderst, ändert sich auch die Farbe, weil unser Auge die Unterschiede in der Leuchtzeit bei hohen Frequenzen nicht direkt sehen kann und so "ausmittelt".

Theoretisch kannst du mit einer stufenlosen Änderung der PWM-Verhältnisse beliebig viele unterschiedliche "Mischungen" zwischen den jeweiligen Hauptfarben erreichen 8)

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von tracky » Do 11 Apr, 2019 7:57 pm

Deine Dioden müssen Strom geregelt betrieben werden und nicht Spannungsgeregelt! Du benötigst in jedem Fall einen Treiber, der Analog und vielleicht auch TTL kann, falls benötigt.
Gruß Sven

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Do 11 Apr, 2019 9:49 pm

tracky hat geschrieben:
Do 11 Apr, 2019 7:57 pm
Deine Dioden müssen Strom geregelt betrieben werden und nicht Spannungsgeregelt! Du benötigst in jedem Fall einen Treiber, der Analog und vielleicht auch TTL kann, falls benötigt.
Danke für den Hinweis, ich ging immer von Spannungsgeregelt aus.
Kann ein Analoger Treiber nicht automatisch TTL oder sind das zwei verschiedene Dinge.
Muss ein Treiber speziell auf die Diode abgestimmt sein, oder kann ich mit einem Treiber mit 100mw Leistung jede Diode bis 100mW betreiben?

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von VDX » Do 11 Apr, 2019 10:05 pm

... ein Treiber sollte so eingestellt sein, daß er niemals mehr Strom durch die Diode schickt, als sie verträgt - beim Pulsen (TTL oder PWM) dürfen auch keine Stromspitzen an den Flanken erzeugt werden - hier hapert das meist bei den billigen TTL-Treibern ... was, neben zu hoch eingestelltem Strom, auch stark auf die Lebensdauer der Dioden schlägt ...

"Analog" - heißt eigentlich daß bei einer variablem Analogspannung von z.B. 0-5V die Leistung der Diode von Min bis Max entsprechend der gerade anliegenden Spannung geregelt wird. Das ist gerade bei den billigne Treibern nur selten der Fall - meist wird eine "simulierte" Analogspannung über eine PWM-Frequenz und einen Kondensator erzeugt und die ausgegebene Leistung ist oft auch nicht linear.

"TTL" - heißt "Transistor-Transistor-Logik" und steht normal für eine Ansteuerung über 0V für "LOW" oder "AUS" und +5V für "HIGH" oder "AN" ... leider ist das oft auch umgedreht (die Laserdiode ist dann bei 0V AN und bei +5V AUS) ... oder es wird durchaus auch mit 0V/+12V geschaltet ...

"PWM" - heißt "Puls-Weiten-Modulation" - das solte eigentlich eine feste Frequenz mit einer variablen Pulslänge sein - je kürzer der Puls, umso weniger Leistung, je länger, umso mehr ... hier wird aber oft auch über eine variable Frequenz mit genau gleich langen Puls- und Pausen-Zeiten geregelt ...

Wie genau das nur im Einzelfall gehandhabt wird, ist immer wieder unterschiedlich ... und oft weiß das auch der Hersteller nicht, weil immer wieder "Kopien von Kopien von Kopien ..." gemacht werden, wo sich auch mal Fehler oder Mißverständnisse einschleichen ...

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von Death » Fr 12 Apr, 2019 6:59 am

Wichtig ist auch, das der Minus vom Arduino ( also die Spannungsversorgung ) auch der selbe Minus von deiner Treiberstory ist.

Wenn du also zwei Netzteile hast ( einen für den Arduino und einen für deine komische Platine ) dann müssen die beiden Minus verbunden sein.

Sprich, es muss das selbe Bezugpotenzial ( der Minus also ) vorhanden sein, sonst kommen da komische Sachen bei raus :D

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von guido » Fr 12 Apr, 2019 9:22 am

Tja,
da sind wir heute leider. Jeder meint mit zusammengegoogeltem Arduino-Code "Microcontroller programmieren zu können"
aber auf der Basis fehlts an allen Ecken und Kanten.

@Ardulaser, bitte erst mal Grundlagen büffeln. Wenn du die Funktionsweise von dem Elend verstanden hast wird dir auch der
Rest einfacher fallen.

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Re: 5V Anschluss verbinden

Beitrag von ArduLaser » Fr 12 Apr, 2019 12:45 pm

Erst einmal vielen Dank an alle die mir Tipps gegeben haben.

@Death
Die Spannungen kommen vom selben Netzteil und alle Masseleitungen sind miteinander verbunden.

@guido
Dies ist nicht mein erstes Arduino Projekt und i.d.R. Programmiere ich meinen code auch selbst und dies ist auch nicht meine erste elektronische Schaltung. Was ich allerdings völlig unterschätzt habe ist das ansteuern eines analogen Lasers. Beim ersten Querlesen hört sich das ganz einfach an. 12V für den Laser und 0-5V um die Helligkeit zu regeln. So scheint es aber wohl doch nicht zu sein, zumindest nicht was die günstigen Laser betrifft.

Für mich steht der Arduino im Vordergrund und der Laser ist nach dem wie es bis jetzt gelaufen ist ein "notwendiges übel" für das ich auch nicht bereit bin mehrere Hundert Euro aus zu geben.

Ich bin mir durchaus der gefahren eines Lasers bewusst, aus diesem Grund steht auch die Leistung des Lasers in "nicht sicherer" Umgebung auf ein minimum zu reduzieren an erster Stelle.

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