Interferentie neopixels op raspberri pi door hardware?

[huub8]

Beste tweakers,

Voor een project heb ik een soort bol gemaakt met daarin 85 neopixel ledjes. Dit waren eerst losse ledjes (wel op hun eigen pcb’tje) en die zijn door mij aan elkaar gesoldeerd met korte stukjes draad in 1 lange keten. Deze keten wordt aangestuurd door een raspberry pi via deze logic level converter:

https://radiocentrum.com/15083/arduino-diversen/33-v-naar-5-v-ttl-logic-level-converter?search_query=converter&results=39

Verder zit er een 500 ohm weerstand direct na deze converter voor de data input lijn van de ledjes (want dit werd aangeraden) en 300 uf aan capacitors over de 5v en gnd van de ledjes. De stroom voor de ledjes wordt geleverd door een oude computer voeding. De pi stuurt de ledjes aan via een library die ik op het internet vond.

Dit leek eerst allemaal goed te werken, elk ledje kan ik aansturen en ook meerdere tegelijk is geen probleem, totdat ik alles tegelijk wil aansturen. Dan beginnen zo’n beetje alle ledjes schijnbaar willekeurige kleuren te geven. Nu kwam ik erachter dat dit niet het geval is als ik geen gebruik maak van de kleur blauw, dus ik denk dat het een timing probleem is. Ik weet niet precies wat die neopixels voor signaal verwachten maar het lijkt dus wel of blauw als het ware overflowed naar de volgende led.

Ervan uitgaande dat de library wel werkt, kunnen jullie een hardwareprobleem vinden in mijn beschrijving? Of denken jullie dat het software is?

[Flake]

Ik zou eerder denken dat die logic converter niet genoeg stroom kan leveren. Welke mosfets zitten erop? Dat zijn de vragen die je zou moeten stellen imho.

[huub8]

niet genoeg stroom voor het datasignaal? dat vergt toch bijna niets?

[ProAce]

Heb je heel toevallig RGBW leds in plaats van RGB? Dit levert aparte effecten op met de verkeerde instellingen.

[Brahiewahiewa]

huub8 schreef op donderdag 21 december 2017 @ 12:41:
... Ik weet niet precies wat die neopixels voor signaal verwachten ...

Zoek dat eerst eens uit

[Flake]

huub8 schreef op donderdag 21 december 2017 @ 13:17:
niet genoeg stroom voor het datasignaal? dat vergt toch bijna niets?

Doe es een datasheet van die leds

[huub8]

alstublieft:
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf

Het zijn geen rgbw leds. Maar ze doen het dus ook, tenzij ik alle tegelijk ga aansturen en blauw waardes gebruik.

[ Voor 30% gewijzigd door huub8 op 21-12-2017 14:31 ]

[jctjepkema]

Kan het zijn dat je library ze te snel achter elkaar stuurt, of de leds een voor een te snel achter elkaar aan komen? Misschien kan je met een logic analyzer het data signaal eens showen, en vanaf welk aantal LEDs begint het raar te doen? je zou kunnen proberen de string te halveren en kijken of het dan wel goed gaat.

[huub8]

het moelijke is dat het nu al in een opstelling is verwerkt, en ik eigenlijk alleen vandaag nog heb om het op te lossen. Logic analyzers zijn hier helaas niet voorhanden.

[Looney11]

Verklein je pull-up weerstanden op je datalijn eens, het kan zijn dat de huidige weerstandswaarde niet voldoende stroom toestaat. Tenslotte heb je 15pF per Din lijn * 85 = 1275pF = 1.2nF staan wat wellicht leidt tot problemen.

Halveer 'm eens, je gaat niet je datalijn er uit branden maar je stijgtijd van je datalijn wordt een stuk beter. De datalijn schakelt op 300ns met een daaltijd van 120usec, wellicht dath et beter gaat als de levelconverter de lijn sneller kan laten stijgen/dalen.

[valkema_wind]

Heb je ook een foto van de ledjes in de bol of van tijdens het maken? Is de voeding ook in een lange ketting?

[huub8]

foto zal ik zoeken, ik heb het ook zonder extra 500 ohm weerstand geprobeerd, helaas hielp dat niet. De ledjes zijn inderdaad als 1 lange keten geschakeld, ook de voeding.

[erik23]

Ik weet niet welk model pi je hebt. Maar heb je het volgende artikel al gelezen? nieuws: Raspberry Pi 2 crasht door cameraflitsers

[Flake]

Okay, deze leds hebben dus daadwerkelijk een data input. Dat wist ik niet, daar loopt inderdaad niet veel stroom door.

Als ik moest gokken, dan is dit of een probleem op je voedingslijnen, of signal integrity problemen op je datalijnen door de schakelende leds. Een oscilloscoopopname van je datalijnen zou helpen. Problemen op je voeding zijn niet lastig om op te lossen, maar die signal integrity wel. Dat zou je kunnen aanpakken door je datalijnen af te schermen met shielding, afstanden zo kort mogelijk te maken, of eventueel ergens een lowpass filter op je datalijnen dichtbij de leds.

[zerok]

Altijd lastig hardware problemen op afstand

• Is de GND vd led strip verbonden met de RPi?
• Welke software library gebruik je voor de aansturing?
• Alle 85 in een lange lijn kan idd problemen geven met spannings verval, zeker als er veel gevraagd wordt. Kan je eens testen met 10, 20, 40?
• Heb je een arduino om de leds mee aan te sturen? Als dat lukt weet je iig dat het probleem bij de RPi ligt.

Verder info (fotos/schema's) kunnen ook helpen. Success!

[Killah_Priest]

zerok schreef op vrijdag 22 december 2017 @ 18:36:
Altijd lastig hardware problemen op afstand

• Is de GND vd led strip verbonden met de RPi?
• Welke software library gebruik je voor de aansturing?
• Alle 85 in een lange lijn kan idd problemen geven met spannings verval, zeker als er veel gevraagd wordt. Kan je eens testen met 10, 20, 40?
• Heb je een arduino om de leds mee aan te sturen? Als dat lukt weet je iig dat het probleem bij de RPi ligt.

Verder info (fotos/schema's) kunnen ook helpen. Success!

Vooral het laatste is iets om naar te kijken : Neopixels vereisen een hele specifieke timing, ik heb ze zelf nooit betrouwbaar werkend gekregen op een pi (maar aangezien ik meer dan genoeg arduino's en aanverwanten heb liggen heb ik na een uurtje knoeien lekker een Arduino erbij gepakt).

[huub8]

Ik kan nu tijdelijk niet bij de installatie, maar zodra ik dat weer kan zal ik deze zaken testen!

bedankt!

[Marijn Fierloos]

Flake schreef op donderdag 21 december 2017 @ 13:07:
Ik zou eerder denken dat die logic converter niet genoeg stroom kan leveren. Welke mosfets zitten erop? Dat zijn de vragen die je zou moeten stellen imho.

De stroomconsumptie van de datalijn is te verwaarlozen. Wat wel kan zijn is dat de logic level converterer niet snel genoeg is. Een poosje geleden nog had ik een bi-directionele logic-level converterer gemaakt op basis van enkele transistoren. Deze kon simpelweg de frequentie van het signaal niet aan (1 megaherz). Maar sinds de topicstarter aangeeft dat hij succesvol leds individueel kan aansturen (wat inhoudt dat hij alle leds die voor die led zitten moet ook moet instellen) kan deze converterer niet het probleem zijn. Het heeft hier iets met de voeding of timing te maken.

Ik ga er vanuit dat je met de 'neopixel' de ws2812(b) of ws2813 ledstrip bedoelt.

Het probleem dat hier omschreven wordt, komt mij akelig bekend voor. Hetzelfde probleem heb ik een paar keer gehad toen ik aan het protypen was op een breadboard met behulp van een arduino en labvoeding.
Met behulp van mijn scope kwam ik erachter dat je letterlijk de blokgolf van de data-lijn terugzag op de voedingslijnen. Deze blokgolf had pk-pk values van over de 3 (!) volt. Zelf had ik ook enkele condensatoren van enkele honderden uf geplaatst. Voor mij was dit veel te weinig. voor de grotere spanningsdippen van de voedingslijn heb ik uiteindelijk 6x 470 uf in parallel gepakt om zo effectief de ESR te verlagen (en omdat ik niets anders had ) samen met 4 100nF keramische condensatoren voor de kleinere spanningsdippen (alhoewel die ook op de strip zelf zitten).
Wat je dus eigenlijk nu ziet op jouw strip is de brown-out reset van de led-controlers die iedere keer in werking treedt.
Een rule of thumb: you never use to many capacitors voor de vergelijking: bij lineaire voedingen bestaat er een regel dat je per ampére aan stroom die de voeding moet leveren een condensator van 2200 (!) uF plaatst. Natuurlijk gaat deze vergelijking niet helemaal op, maar het maakt wel duidelijk dat die paar honderd micro farad op een voedingslijn waar in jouw geval 85* maximaal 60 mili-ampére per LED = 5.1 Ampére maximaal door loopt, niet veel is.
Mocht dit het probleem nu niet oplossen, dan heeft het iets met de timing te maken. let op: in sommige van de datasheets op het internet zijn verouderd, en geven verkeerde timing-diagrammen aan!
Edit1:
Ik heb nog even het probleem gereconstrueerd. in de zin van: ik heb even een oscilloscoop-beeld van mijn 5-volt signaal opgenomen. Helaas is het probleem niet zo erg meer als vroegâh, but oh well.

Edit2:
Ik heb het probleem nu officieel kunnen reconstrueren. dit is volgens mij wat je bedoelt. Hoe ik het probleem veroorzaakte: ik liet de stroom door 2 dunne draadjes lopen. deze zorgde voor weerstand, en dus spanningsdippen. Dit zou bij jou ook het geval kunnen zijn!

[ Voor 34% gewijzigd door Marijn Fierloos op 03-01-2018 23:27 . Reden: afbeelding en .gif toegevoegd ]