74HC595

Bausatz bicolor LED-Matrix 32×16 Pixel aus China

Bei Ebay gibt es derzeit von verschiedenen Anbietern einen Bausatz für eine Bicolor-Anzeige mit 32 x 16 Punkten. Präziser gesagt, es gibt zwei verschiedene Bausätze.

Der hier Besprochene verwendet acht 74HC595 und zwei 74HC138 als aktive Bauelemente. Der Bausatz kommt mit einer vorgefertigten Platine, es geht also nur noch um das Zusammenlöten. Das sollte eine einfache Samstagsbeschäftigung werden. Zunächst lief alles routinemäßig ab, beim Test jedoch ging nichts so, wie es sollte. Einige Pixel leuchteten immer, andere gar nicht, völlig unabhängig von der Ansteuerung.

Die optische Analyse brachte zunächst nichts, außer, dass ein IC etwas seitlich verrutscht war, weil die Leiterpads für die IC auf beiden Seiten deutlich länger als nötig waren. Anhand der zu sehenden Fehler bei der Anzeige war irgendwann klar, dass dieser IC schuld sein muss. War er auch. Das gesamte Layout ist löttechnisch nicht sehr anfängerfreundlich, siehe Bild:

Layout, markierte Problemstellen
Layout, markierte Problemstellen

Durch den seitlich (im Bild: nach unten verschoben) verschobenen IC (leider habe ich diesen im eingebauten Zustand nicht fotografiert) wurden Pads mit den benachbarten Vias kurzgeschlossen, was sogar zu einem Total-Ausfall des IC führte:

Lötproblem
Lötproblem

Ein passender Ersatz war noch in der Bastelkiste, so dass dieses Problem mit einer kritischen Nachkontrolle aller anderen IC-Lötungen zu lösen war. Jetzt funktionierte die LED-Matrix, es waren jedoch noch immer Pixelfehler (nicht leuchtende LED) zu erkennen:

Pixelfehler rot
Pixelfehler rot

 

Pixelfehler grün
Pixelfehler grün

Nachdem ich diese Stellen mit der Lupe untersucht habe, stellte sich heraus, dass es sich vermutlich um Transportschäden handelt. Die defekten Pixel waren kaum erkennbar mechanisch beschädigt. (Einstichloch) Die jeweils andere Farbe funktionierte jedoch.

Wenn ich so etwas nochmals aufbaue, werde ich die Bauelemente vorher einzeln testen müssen. Zum Glück fallen die Fehler bei dynamischem Betrieb (Laufschriften) nicht so sehr auf.

Insgesamt gesehen ist der Bausatz für diesen Preis (10,78 € inkl. Versand aus China) jedoch in Ordnung.

ULN2803A + 74HC595 Tipps für Layout auf Lochraster

Da Schaltungen mit der Kombination 74HC595 und ULN2803A (oder ULN2003A) wohl sicher öfter vorkommen, werden auch öfter Prototypen gebaut werden. Hierfür gibt es auf Lochraster eine einfache Möglichkeit, mit sehr wenigen zusätzlichen Leitungen auszukommen. Die Idee kam beim Leiterplattenentwurf:

74HC595_ULN2803A
Layout in Eagle (hier mit ULN2003A)

 

Aufgrund der nahezu optimalen Pin-Belegung beider Bausteine können jeweils acht Pins beider Bausteine in je ein Loch der Lochrasterplatine gesteckt werden. Auf Fassungen muss allerdings verzichtet werden, da diese mit dem Kragen überstehen.

Details siehe Fotos:

20141229_Platine von oben
Platine von oben (mit ULN2803A)

 

20141229_Platine von unten
Platine von unten

 

 

20141229_Platine unten Detail
Details von unten

 

20141229_Platine unten Detail_2
Detail von unten

 

Ein gewichtiger Nachteil sollte nicht verschwiegen werden: im Fall des Defektes eines der beiden Chips ist die Konstruktion schwer zu reparieren. Das dürfte aber auch dann so sein, wenn man ohne Fassungen gearbeitet hat.