40 LED-Spannungsanzeige

40 LED-Spannungsanzeige

Diese Schaltung verwendet 40 Leuchtdioden um eine "beliebige" Spannung anzuzeigen.
Die LED's können entweder als Balkenanzeige arbeiten (wie bei einem VU-Meter) oder als Punktanzeige (immer nur eine LED an).

 

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40 LED-Anzeige

Beschreibung:

Die Schaltung ist eine Erweiterung der "LED Spannungsanzeige", die ich schon früher auf dieser Seite gezeigt habe.
Hier habe ich dann nun 4 dieser ICs hintereinander geschaltet, so dass nun bis zu 40 Leuchtdioden für den gesamten Spannungsbereich verwendet werden können.
So wie die Schaltung hier aufgebaut ist, ist sie als Punktanzeige geschaltet, mit einer kleinen Modifizierung kann sie aber auch als Balkenanzeige verwendet werden.

 
 
 

Schwierigkeitsgrad	Für fortgeschrittene
Gruppe	Mess-Schaltung
Funktion:	Spannungsmessung mit Punkt / Balken Anzeige für 40 LED's
Eingang: Messbereich:	Messsignal 0-X Volt /  Für Vollausschlag min.1,6 Volt
Anzeige:	Punkt / Balken 40 LED's  (Konstantstrom 3,2mA / änderbar)
Größe:	Platine B116 x H38 mm
Stromversorgung:	ca. 5-25 Volt / Strom je nach verwendetem Modus und Anzahl leuchtender LED's

Zusatz-Info:

Die 4 ICs beinhalten ein Widerstandsnetzwerk, das mit 10 Widerständen, von je Pin6 (RHI) bis Pin4 (RLO) geht. Der IC vergleicht nun die am Eingang Pin5 (SIG) anliegende Spannung mit der Spannung am Widerstandsnetzwerk und schaltet die entsprechende LED ein.
Nun habe ich die Widerstandsnetzwerke hintereinander geschaltet so das 40 Widerstände von ca. 1,2 KOhm in Reihe liegen, was einen Gesamtwiderstand von etwa 48K ergibt.
Das obere Ende des Netzwerks (Pin6 IC1) hab ich mit der Referenzspannung verbunden, die ich mit R5+R6 erzeugt hab, ca. 1,57 Volt.
Das untere Ende (Pin4 IC4) habe ich mit Masse verbunden, somit reicht der Messbereich der Schaltung von 0 bis ca. 1,6 Volt.

Damit die jeweils letzte LED eines ICs nicht anbleibt, während die "höheren" LED's leuchten, ist ein Widerstand von Pin11 nach V+ geschaltet und je eine Leitung von Pin9 nach Pin1 des nächsten ICs.
Durch diese Maßname schaltet der IC die letzte LED ab, sobald am nächsten IC die erste LED angeht.

Mit dem Poti P1 kann das Eingangssignal abgeschwächt werden, so das die zu messende Spannung fast beliebig hoch sein darf.
Allerdings verringert das Poti natürlich den Eingangswiderstand wenn der Jumper 1  gesteckt ist, was aber meistens nötig sein wird wenn man keinen höheren Wert für P1 einsetzt.

Der Konstantstrom für die LED's ist ebenfalls mit R5+6 auf 3,2 mA fest eingestellt, er beträgt immer das 10 Fache vom nach Masse abfließenden Strom der beiden Widerstände.
Werden die Widerstände X+Y mit den gleichen Werten bestückt, beträgt der Strom durch die LED's des entsprechenden ICs auch 3,2 mA. Soll der LED Strom erhöht werden sind die entsprechenden Widerstandspärchen kleiner zu wählen, nur das Verhältnis der beiden Widerstände zueinander muss immer gleich bleiben, damit der Spannungsbereich sich nicht verändert. 
(R6 = 1/4 x R5)

 Schaltplan/Nachbau:
 
 

IC1-4 4x   IC LM 3914N R1-4 4x Widerstand 20k R5 1x Widerstand 3K9 R6 1x Widerstand 1K RX 3x Widerstand 3K9 (s. Text) RY 3x Widerstand 1K (s. Text) P1 1x Poti liegend 1M (oder ähnl.) JP1 1x Lötstifte oder Stiftleiste 2pol. Kl. 1 1x Klemme 3 Pol. Kl. 2-5  40x Leuchtdioden (lowcurrent)  Bauteile und Platinen gibts bei mir im Onlineshop

Um den Spannungsbereich anzupassen sollte der Jumper gesteckt sein und sich das Poti in Mittelstellung befinden.
Ich habe rechteckige LED's direkt auf die Platine gelötet, die passen wunderbar nebeneinander und bilden dann eine dichte Reihe.
Die Widerstände unter den Leuchtdioden habe ich von der Unterseite aus bestückt, also von der falschen Seite her durch die Löcher gesteckt und dann von der Unterseite verlötet. Die Beinchen hatte ich vorher schon gekürzt damit sie nach oben nicht überstehen.

Für fortgeschrittene: