LED-Beleuchtung mit Mikrocontroller

  • Hallo miteinander,


    habe gerade meine neue Shishabeleuchtung fertiggestellt und wollte sie nun hier präsentieren!


    Hier gleich ein Gesamtbild mit den Farben Blau&Rot gemischt:


    [Blockierte Grafik: http://img833.imageshack.us/img833/9914/sl382053.jpg]


    Funktion:


    - 7 verschiedene Farben (Insgesamt 96 LEDs: 10 Orange, 10 Gelbe, 20 Rote, 15 Grüne, 15 Blaue, 10 Pinke und 16 Weiße)
    - Mikrocontroller (ATmega88) schatet die Farben
    - Bedienung über einen Taster der alles weiterschaltet und 1 Kippschalter für die 2-Farben-Funktion


    Aufbau:


    Das LED-Brett habe ich folgendermaßen umgesetzt:


    [Blockierte Grafik: http://img824.imageshack.us/img824/1999/img0345kj.jpg]


    Musste hier natürlich schauen, dass alle Farben schön verteilt sind. Dieser Aufbau ist somit fast die einzige Möglichkeit.


    Die LEDs habe ich anschließend eingesetzt, und korrekt zusammengelötet -> So schaut es danach aus, wenn ich den LED-Kreis aus dem Holz nehme:


    [Blockierte Grafik: http://img10.imageshack.us/img10/1355/img0370we.jpg]


    Der Schwierigste Teil waren die LEDs und deren Widerstände selber. Ich musste oft meine Pläne nochmals über den Haufen werfen und alles nochmals machen. Schlussendlich habe ich die Widerstände so untergebracht:


    [Blockierte Grafik: http://img861.imageshack.us/img861/1066/img0377oz.jpg] [Blockierte Grafik: http://img841.imageshack.us/img841/8120/img0382ej.jpg] 
    Wer sich fragt warum da solche Ringe eingelötet sind: gemeinsames Minus, erspart Arbeit ;)


    Der Rest schaut von innen so aus -> Links und Rechts habe ich jeweils 2 Lüfter verbaut, um die Wärme von den Vorwiderständen und dem 12V Netzteil abzuführen:


    [Blockierte Grafik: http://img210.imageshack.us/img210/2365/img0384dc.jpg]


    Die Bowl stützt sich nur auf dem U im inneren -> Das LED-Brett kommt natürlich noch drauf :)
    Die Ansteuerung der LEDs dürfte jetzt klar sein: 7 Relais schalten die 7 verschiedenen Farben. Die Relais werden über einen Mikrocontroller (ATmega88) angesteuert.


    [Blockierte Grafik: http://img171.imageshack.us/img171/5896/img0385fq.jpg]


    Damit die Bowl ein wenig versenkt ist (8mm, somit diese nicht von der Beleuchtung rutscht), habe ich hier noch die Hauptabdeckung gemacht:


    [Blockierte Grafik: http://img39.imageshack.us/img39/6599/img0360g.jpg] -> [Blockierte Grafik: http://img215.imageshack.us/img215/6031/img0363ap.jpg]


    Schlussendlich alles Schwarz lackiert :)


    Schaltplan habe ich leider keinen gemacht, da ich das ganze aus dem Kopf kann.


    Wer dennoch etwas davon versteht: Ich komme mit einem normalen 230V Kabel in die Beleuchtung. Danach über den Hauptschalter auf das 12V-Netzteil. Die 12V gehen danach einerseits auf die Lüfter, auf die Relaiskontakte (12V für die LEDs mit Vorwiderständen) und auf einen 5V-Festspannungsregler. Die 5V bekommt der Mikrocontroller ;) Die Relais werden mit 5V über den Controller angesteuert. Sicherheitshalber habe ich den Relais noch Freilaufdioden gegönnt :P.


    Die LEDs sind alle parallel auf 12V geschaltet. Jede LED hat also seinen eigenen Widerstand.


    Bedienung:


    Um Grunde gibt es 2 Funktionen: 1 Farbe oder 2 Farben. (Je nach Kippschalterstellung)


    1 Farbe: Farbe ändert sich bei jedem Tasterdruck auf die nächste Farbe. Sind alle Farben durch, fängt das ganze wieder von vorne an.
    2 Farben: bei jedem Tasterdruck, fängt der Controller an alle Farbenkombinationen für 2 Farben durchzuschalten.
    zB 1 Druck = Farbe 1 und Farbe 2 leuchten, wieder 1 Tasterdruck = Farbe 1 und Farbe 3 leuchten. das ganze bis Farbe 1 und 7, danach wird weitergemacht mit Farbe 2 und Farbe 3, Farbe 2 und Farbe 4,... Wenn alle Farbkombinationen durch sind, beginnt es wieder von vorne.
    Bleibt man auf dem Taster drauf, wechselt sich alle 400ms die Farbe. Somit ist schnelles Umschalten möglich :)


    Video, damit es einfacher zu verstehen ist:


    http://www.youtube.com/watch?v…328460775&feature=mh_lolz


    Kosten:


    - LEDs und Vorwiderstände: ca. 70€ (Angebot, 50 LEDs mit 12V Vorwiderständen pro Farbe für 8-11€)
    - Mikrocontroller: 60€ (Hab einen Bausatz genommen, sonst kostet der vllt 10-20€)
    - Relais, Dioden: 15€
    - Lüfter: 20€
    - Schalter, Drähte, Taster, Schrauben, Platinen...: 40€
    - 230V Kabel: 7€
    - 12V Netzteil: 18€


    Insgesamt also ca. 230€ Materialkosten. Wäre alles sicher auch billiger gegangen ;) Musste ja auch noch verschiedenes Werkzeug kaufen, aber das habe ich nicht hineingerechnet.






    Freue mich auf euer Feedback :)

  • nicht schlecht, aber:


    warum noch andere farben als R, G, B als extra- LEDs? aus Rot, Grün und Blau kannst du doch jede beliebige Farbe mischen, gerade mit nem µC!
    Statt der Relais hätte eine FET bzw. auch Transistorschaltung das Ganze robuster gemacht. Ausserdem hättest du dann auf den einzelnen Farbkanälen PWM (also eine Dimm-Funktion) machen können. dann hättest du wirklich 16 Mio Farben erzeugen können.
    Und: Das Temperaturproblem könntest du umschiffen, wenn du statt der 12V einfach 5V (oder gar 3V3, aber dann wäre es knapp an den LEDs geworden) als Versorgungsspannung genommen hättest. Der µC hätte sich nicht weiter dran gestört und du würdest wesentlich weniger Verlustleistung produzieren! Die Widerstände hättest du alternativ an ihren Pins wirklich kurz hinter dem Ende des Schutzlackes abschneiden können und dann direkt an die LEDs löten können, dann hättest du da auch noch mal Kabel gespart. Und wenn du schon solche Mengen an Widerständen auf Platinen unterbringen willst: Es gibt auch Widerstands-Arrays, die würden dir hier sicher zu Gute kommen!


    Aber von der Verarbeitung siehts wirklich gut aus.

  • nicht schlecht, aber:


    warum noch andere farben als R, G, B als extra- LEDs? aus Rot, Grün und Blau kannst du doch jede beliebige Farbe mischen, gerade mit nem µC!
    Statt der Relais hätte eine FET bzw. auch Transistorschaltung das Ganze robuster gemacht. Ausserdem hättest du dann auf den einzelnen Farbkanälen PWM (also eine Dimm-Funktion) machen können. dann hättest du wirklich 16 Mio Farben erzeugen können.
    Und: Das Temperaturproblem könntest du umschiffen, wenn du statt der 12V einfach 5V (oder gar 3V3, aber dann wäre es knapp an den LEDs geworden) als Versorgungsspannung genommen hättest. Der µC hätte sich nicht weiter dran gestört und du würdest wesentlich weniger Verlustleistung produzieren!


    Aber von der Verarbeitung siehts wirklich gut aus.


    verstehe nur ich bahnhof? :D:D:D

  • Danke für eure positiven Antworten :)


    locutus: Das ganze habe ich so gelöst, weil ich nicht zutief in die MC-Technik wollte...wenn ich alle 96 LEDs über einzelne Ausgänge geschalten hätte, hätte ich Ausgangserweiterungen gebraucht, hätte nicht gewusst wie einbinden. Vorallem war ich mir nicht sicher, was der MC für eine max schalten kann. 1 LED braucht 30mA. Das ist das Maximum, das für einen Ausgang möglich ist. Außerdem wollte ich eine klare Eingrenzung an Farben. Warum ich die 12V genommen habe? Die LED-Angebote waren nur in Verbindung der Vorwiderstände für 12V ;)
    Wenn ich die Widerstände direkt an die LEDs gelötet hätte, würde die Unterseite aber extrem ausschauen. So hab ichs bei meiner letzten Beleuchtung gemacht. Das war mir dann zu unübersichtlich ;)
    Warum die LEDs über Relais und nicht über Transistoren? Weil ich diese verdammten Schaltungen der Transistoren nie richtig verstanden habe, und den einfacheren Weg gegangen bin :D


    Achja, insgesamt war ich ca. 100 Stunden an der Beleuchtung dran. Die Ganze Planung, Umplanung, Programmierung etc. brauchte sehr viel Zeit ^^

  • Hey,
    Sehr schöne Arbeit! Sehr sauber alles umgesetzt und die Steuerung mit nem Microcontroller is auch ne gute idee ! Mit was hast den Controller Programmiert?
    Eine Anregung hätte ich noch: Wenn du das nächste mal sowas baust dann nehm doch nen RGB Farbring ( Rot, Grün, Blau) - mit denen Farben kannst du jede andere Farbe mischen und dadurch mehr Dioden mit der Gleichen Farbe nehmen und wiederum dadurch sollten die Farben an sich wesentlich Kraftvoller sein ;)
    Lg

    SUCHE AUSLÄNDISCHEN SERBETLI , wer welchen hat -> HER DAMIT !! :-)


    Schlechte Deals (Tabak nicht angekommen...):
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    backsoundz

  • Danke :)


    Ich hab den Controller mit Bascom programmiert ;)
    Stimmt, das hat locutus weiter oben eh schon erwähnt. Wenn ich RGB genommen hätte, hätte ich eben Ausgangserweiterungen bauen müssen und auf die Leistungen achten ;)

  • stimmt , sorry hab nicht alle Beiträge gelesen.
    Joa, dann haste ja n nächstes Projekt oder? ;) Dann noch nen netten Strobe Effekt und du brauchst keine Disco mehr! :-) :tu:

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  • Danke für eure positiven Antworten :)


    locutus: Das ganze habe ich so gelöst, weil ich nicht zutief in die MC-Technik wollte...wenn ich alle 96 LEDs über einzelne Ausgänge geschalten hätte, hätte ich Ausgangserweiterungen gebraucht, hätte nicht gewusst wie einbinden. Vorallem war ich mir nicht sicher, was der MC für eine max schalten kann. 1 LED braucht 30mA. Das ist das Maximum, das für einen Ausgang möglich ist


    Hättest du eigentlich nicht - so wie ich das verstanden habe, sind doch sowieso alle LEDs einer Farbe jeweils gemeinsam ein- und ausgeschaltet. Mit einer Transistor-Schaltung (jaja, ich weis, zu seltsam, aber im Internet gibts genügend Vorlagen, die man einfach übernehmen kann!) könntest du den maximalen Ausgangsstrom des Controllers auf den maximalen Strom durch den Transistor/MOSFET erhöhen - beim MOSFET können das 10A und mehr sein, also mehr als genug!
    Und wenn du dann alle drei Ausgänge einfach nur normal geschaltet hättest, hättest du auch schon 7 Farben (Rot, Grün, Blau, Gelb(Rot+Grün), Türkis(Grün+Blau), Pink(Rot+Blau) und Weiß(Rot+Grün+Blau)) erzeugen können. PWM ist dann ja nur noch eine nette Erweiterung!
    Eine PWM-Umsetzung ist im übrigen nicht sonderlich schwer zu realisieren: einfach einen Timer-Interrupt, jedes mal, wenn der Interrupt auslöst, gucken, ob einer der PWM-Kanäle Ein- oder Ausgeschaltet werden muss, fertig. Irgendwo hab ich hier auch noch den Code für ne 24-Kanal-Soft-PWM für nen PIC, die funktioniert auch einwandfrei, macht nur nen bischen Prozessorlast. ^^
    Eine Alternative, welche hier durchaus denkbar wäre, wären auch einfach 3 Drehknöpfe, welche jeweils einen NE555 regeln, wodurch du auch PWM-Kanäle bekommst, welche du dann allerdings von Hand einstellen musst.

  • Cooles Teil, sieht richtig edel aus, futuristisch irgendwie :D


    Ich hab mir auch mal so etwas gebastelt.
    Hab allerdings "Rainbow-LEDs" und ein LED Changer benutzt (für alle die oben nur Bahnhof verstehen eine günstige alternative), preislich lag ich mit LEDs und Widerständen bei 40 Euro

    positiv gehandelt
    ShishaMitja, Lacrima

  • Sehr schick!
    Wie lange hast du etwa, mit Pläne umschmeißen,Fehlversuche etc..., gebraucht?
    Denke das es halt ein bisschen teuer ist, aber nicht im Vergleich dazu steht das es dir wohl Spaß gemacht hat und du stolz auf dich sein kanst!

    Verantwortlich ist man nicht nur für das, was man tut,


    sondern auch für das, was man nicht tut.

  • Sehr gute Arbeit. Aber bei solchen Preisen müsste jedes Bauteil vergoldet sein ;) Man sollte Widerstände, Dioden, Schalter und LEDs nicht unbedingt bei Conrad kaufen. Ist vergleichbar mit einem Netzwerkkabelkauf bei M. Market. Schade find ich, dass du dein Design durch die 4 Schrauben und dein "Kontrollbereich" auf der Oberfläche zerstört hast. Wenn du die Platte seitlich verschraubt hättest und auch die Schalter seitlich gelegt hättest, würde es mMn besser wirken. Was sollen eigtl die silbernen Kontroll-LEDs(?) bewirken. Ich mein, man sieht ja welche Farbe gerade verwendet wird :) Auch das mit den Lüftern finde ich nicht gut gelöst. mMn würden schwarze Lüfter besser passen, da die blauen sehr von der Bowl ablenken. Da sie nicht fabrlich gesteuert werden können, werden immer zwei Farben verwendet (außer bei blau), wodurch man wieder den - ich nenn ihn "Diskoeffekt" - hat, also kunderbunt gemischte Farben.

    Alles eine Frage der Technik! :)

  • 3 Farben, der schalter leuchtet ja auch rot ;)


    aber ich finds gut... macht auf jeden fall was her. allerdings 2 sachen: die lüfter sind doch sicher ziemlich laut, oder... und, ist das wo die shisha drauf steht auch nur lackiert? zerkratzt doch, oder ist das glas, ö.ä.?


    MfG

    Wuff Wuff Wuff :dum: