Moonlighting - Raumbeleuchtung mittels LED-Stripes

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Moonlighting - Raumbeleuchtung mittels LED-Stripes

Beitragvon oligluck » Do 29. Sep 2016, 17:24

Moin,

Michael hat ja hier
beleuchtung-led-technik-f136/led-anlagenbeleuchtung-t495.html
seine Raumbeleuchtung vorgestellt;
da ich allgemein zu dem Thema was schreiben wollte, gibt es nun einen neuen Thread.

Grundlegendes
Ich bin nicht ganz sicher, wann die LED-Stripes auf den Markt kamen, es ist erst ein paar Jahre her.
Es stimmt, sie waren anfangs sehr teuer.
Mittlerweile gibt es sie in Massen, und auch bezahlbar - den Chinesen sei dank :hpy:

Die Auswahl ist auch groß, da muss man bitte das Angebot genau lesen, um nicht die falschen Stripes zu kaufen.
Üblicherweise gibt es sie in 5m Länge, in kaltweiß ("daylight"), aber auch in warmweiß ("sunny white" oder "golden white") und als RGB-Stripes - zu denen komme ich später.
Meistens werden zwei Bauformen angeboten, 3528 und 5050. Das beschreibt auch die Größe, sie ist 3,4x3,0mm bzw. 5,2x5,0mm.
Wichtig ist auch die Anzahl LEDs, es gibt Stripes mit 150, 300 und 600 Stück, auf 5m.
Das ist für die Helligkeit natürlich entscheidend, aber ebenso, wenn es um Wagenbeleuchtung geht: enger zusammenliegende LEDs geben natürlich ein gleichmäßigeres Licht.

Für Wagenbeleuchtung kann ich nach jeder dritten LED trennen, bin also sehr flexibel - aber hier soll es ja um Raumbeleuchtung gehen, bleiben wir beim Thema :rollEyes:
Es bietet sich an, dafür die gesamte Länge zu nehmen; mehrere Stripes können ein gemeinsames Netzteil verwenden (auf den Verbrauch der Stripes und die Leistung des Netzteils achten!).

Die Angabe "daylight" halte ich für irreführend, es ist in Wahrheit ein eher bläuliches Weiß; so ein Tageslicht hat man allenfalls um die Mittagszeit im Hochgebirge.
Aber auch wenn ich eher zu warmweiß neige, ist das natürlich Geschmacksache!


Vor nicht allzu langer Zeit kamen RGB-Stripes auf den Markt, auf die ich hier nun näher eingehen möchte, weil ich sie für hochinteressant halte!
Sie bestehen aus LEDs in den Grundfarben Rot, Grün und Blau (daher der Name), und das entweder, indem die LEDs aller drei Farben abwechselnd aufgelötet sind, oder mittlerweile auch mit LEDs, die die drei Farben in einem Gehäuse haben.
Letztere halte ich für besser geeignet, da sie die drei Farben besser mischen.
Wer bei Ebay stöbert, wird schnell fündig, es gibt dazu eine Art Fernbedienung, mit der kann ich die gewünschte Mischfarbe nach Geschmack einstellen.
Leuchten alle drei Farben, ergibt das ein Tageslicht-Weiß, ich kann aber Nuancen wählen, könnte beispielsweise wunderbar eine Morgendämmerung simulieren.

Und hier kommen wir zum Punkt
Das kann ich mit der (beigelegten oder seperat zu kaufenden) Fernbedienung machen, ich kann das Ganze aber auch an eine Steuerung hängen, die automatisch einen Tagesablauf simuliert. Natürlich mit einem frei wählbaren Zeitraffer.

Wie funktioniert das?
Um eine beliebige Farbe zu "mischen", muss ich den drei Grundfarben jeweils einen Anteil zuordnen. Ausgedrückt in der Spannung, die am jeweiligen Ausgang anliegt.
Mein "Arbeitspferd" hierfür ist gerne mal wieder ein Arduino.
Der "Arduino Uno" hat 6 Ausgänge, die verschiedene Spannung ausgeben können. Das reicht folglich für zwei Stripes oder für zwei Batterien von Stripes, meinetwegen Norden und Süden.

Kürzlich geriet ich an einige "Arduino Mega", die haben jeweils 15 solcher Ausgänge. Damit wird das Ganze erst richtig lecker!
Jeder Stripe benötigt drei dieser Ausgänge, also kann ich fünf Stripes ansteuern, die unterschiedlich leuchten können.
Ja, ich weiß, es gibt nur vier Himmelsrichtungen...
Aber niemand verbietet mir, einen viereckigen Raum mit 5 Stripes zu beleuchten, sie müssen ja nicht zwingend von Wand zu Wand reichen.

Die Idee ist nun, dass meine Sonne im Osten aufgeht (Morgenrot), dann bis zum Zenith steigt (wird bläulich-weiß), um dann im Westen gelblich-rötlich wieder unterzugehen.
Es ist lediglich eine Fleißaufgabe, den Programmcode dafür zu schreiben, das muss aber nur einmal gemacht werden.

Angenommen, wir haben nun den Verlauf der Sonne (bis hierhin hat es nur Hirnschmalz, aber wenige Euronen gekostet), dann könnte man doch gleich weiter spinnen:
warum nicht, bei einsetzender Dämmerung, die Straßen- oder Bahnsteigbeleuchtung automatisch zuschalten?

Übliche Raumlichtsteuerungen kosten, der Arduino ist günstig und hat genügend Ausgänge, Außerdem kann ich mehrere davon zusammen hängen.
Mir ist bislang kein Projekt dieser Art bekannt. Das gibt es noch nicht oder ich habe es übersehen?

Wie alle meine Projekte, soll auch dieses ein "No-budget-Projekt" sein, damit es von Jedem günstig nachgebaut werden kann.
Mein Versuchsaufbau soll zum Anfang aus ein paar Stripes und einer selbst geklempnerten Platine ("shield") bestehen.

Daher würde ich mich über einen regen Austausch freuen! :hppy2:


Viele Grüße,
Oliver


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Re: Moonlighting - Raumbeleuchtung mittels LED-Stripes

Beitragvon joe » Do 29. Sep 2016, 21:05

Hallo Oliver,
danke für diesen Anschubser.
Ich frage mal vorsichtig: Hat am LED-Streifen jede LED hat einen eigenen Controller oder ist es ein LED-Band mit vormals IR-Controller?
Anbei einige Links aus meinem Fundus:
https://www.youtube.com/watch?v=Hn9KfJQWqgI
http://musicdiver.com/wordpress/2013/11 ... i-steuern/
http://www.mathias-wilhelm.de/arduino/b ... d-es-bunt/
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=159117.0
https://www.youtube.com/watch?v=fLrsuQsNXWs
https://www.youtube.com/watch?v=4N2XxASi_MQ
joe
 

Re: Moonlighting - Raumbeleuchtung mittels LED-Stripes

Beitragvon oligluck » Fr 30. Sep 2016, 18:28

Hallo Jörg,
danke für die Links, die sind sehr interessant :hppy2:

Die LED-Stripes, die ich habe, sind alle "dumm", d.h., dort sind lediglich die LEDs und Vorwiderstände aufgelötet.
Wenn ich sie so wie sie sind, an ein Netzteil hänge, leuchten alle drei Farben.

Hier mal ein Foto zweier Stripes, einmal mit 300 und einmal mit 150 LEDs:

Bild


Und zusammen montiert, wenn beide leuchten:

Bild


Der 300-LED-Stripe ist schon merklich heller, das macht sich auch im Stromhunger bemerkbar, er zieht 2,4A, also 28W (gegenüber 17W bei 150 LEDs).
Es ist nicht wirklich viel, wird aber später beim Arduino zum Tragen kommen.
Und die LEDs sollen ja nicht ständig mit voller Leistung leuchten, das ist viel zu hell.

Hier mal bunt gewürfelt, mehrere Farbeinstellungen:


Bild

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Und als Filmchen, mit Überblendung:






Damit der Arduino die LEDs ansteuern kann, benötigt er an jedem Ausgang einen Transistor, der das Signal verstärkt an die Stripes weiter gibt. Dazu nehme ich einen N-Channel-MOSFET, weil ich die sowieso habe. Eigentlich hätte auch was günstigeres gereicht.
Mehr ist es eigentlich nicht, ein paar Steckverbindungen natürlich noch.
Um 5 Stripes ansteuern zu können, ist ein leistungsfähiges Netzteil nötig, gerne ein Laptop-Netzteil, das auf 12V eingestellt werden kann.

Die Helligkeitswerte werden einmalig durch Versuche ermittelt, dann eingegeben.
Völlig simpel, die Werte werden automatisch alle halbe Sekunde geändert.

Viele Grüße,
Oliver


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