Projekt Weihnachtsbeleuchtung 2014 – Teil 7

Seit Januar 2014 arbeite ich an meinem LED Weihnachtsbeleuchtungs-Projekt. Auch wenn ich in der letzten Zeit nicht mehr über das Projekt berichtete, arbeitete ich fleissig weiter.

In der letzten Woche fand ich endlich die Lösung, wie ich die digitalen RGB LED ansteuern werde. Darüber berichte ich später noch detaillierter. Das Grundprinzip beschreibe ich jedoch kurz in diesem Bericht.

Am Wochenende bestellte ich 10 Stk. weisse Kunst-Weihnachtsbäume. Für Weiss entschied ich mich, weil grüne Weihnachtsbäume nur grünes Licht reflektieren. Bei allen anderen Farben wird das Licht quasi verschluckt (additive Farbenmischung / subtraktive Farbmischung). Bei weissen Bäumen hingegen werden alle Farben etwa gleich stark reflektiert.

Motiviert durch den erfolgreichen Betatest mit dem Teensy Mikroprozessor ging ich heute Abend an die Weiterentwicklung meiner RGB LED „Stern“ Prototypen.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Schon vor längerem baute ich erste Testexemplare mit dickem Draht. Das funktionierte ganz ordentlich. Doch der Aufbau ist seht zeitintensiv. Das Ganze scheint zudem eher instabil. Die LED drehen sich bei Berührung ab und verschieben sich auf dem Draht.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne aus Draht

Darum machte ich erste Versuche mit dünnen Holzleisten. Der erste Prototyp macht schon einen ganz guten Eindruck. Mir schwebten eigentlich kleine Dachlatten vor. Doch die erwiesen sich als zu klobig und schwer. Im Baumarkt fand ich dann sogenannte Gipserlaten.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Ich habe einfach zwei Gipserlatten (7mm*24mm*2.4m) in 60cm Streifen zersägt. Für einen Stern benötigt es 5 Streifen. Die Enden werden zu einen Stern zusammengelegt und die Ecken verschraubt. Darunter kam noch je ein Tropfen Leim. Danach verschraubte ich auch noch die sich überschneidenden Holzstreifen.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Ein erster Versuch mit 12mm Löchern erwies sich als ungünstig. Ich konnte die 12mm LED nicht ordentlich ins Loch stecken. Also bohrte ich mit einem Stufenbohrer 14mm grosse Löcher. Nur die letzten 2mm vom Loch liess ich mit einem Durchmesser von 12mm stehen. So sitzen die LED nun perfekt. Bei den definitiven Sternen werde ich die LED zusätzlich mit einem Tropfen Heissleim fixieren. Zuvor werden die Holzlatten mit einer wetterfesten, weissen Kunstlack Farbe angestrichen.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Es liegen bereits eine Menge von Prototypen herum. Diese benutze ich um die Lichtsteuerung in der Praxis ein wenig auszuprobieren. So kann ich sehen wie die Farbeffekte z.B. in Sternform wirken.

Die Weihnachtsbeleuchtungs – Ansteuerung

Als Weihnachtsbeleuchtung Steuerungssoftware werde ich die Freeware Vixen Lights einsetzen. Die Software läuft unter Windows 8 und steuert (vorerst) via USB den Teenys 3.1 Mikroprozessor an. Über den OctoWS2811 Adapter kann ich bis zu 8’000 RGB LED vom Typ WS2811 ansteuern.

Die Lösung ist schlussendlich eigentlich ganz einfach. Doch bis ich auf diese Lösung stiess, verbrachte ich mehrere Dutzend Stunden in englischen Foren. Auch die Bedienung der Lichtsoftware Fixen Lights ist nicht ohne. Bis ich die Software ein wenig verstand, benötigte ich alleine schon 6 Stunden.

Teensy Software selber schreiben

Erschwerend bei der Lösungssuche war, dass ich keine einzige funktionierende Beschreibung im Internet fand. Viele schrieben zwar, dass sie WS2811 LED mit Vixen Lights betreiben, aber keiner beschrieb, wie er das genau löste. So musste ich vorhandene Programmteile selbst anpassen bis es funktionierte. Als nächstes muss ich austesten, ob meine Lösung auch mit mehreren Tausend LED funktioniert. Bis jetzt testete ich es nur mit 300 farbigen LED.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Weihnachtsbeleuchtung ohne Musik

Auf Youtube findet man nur Weihnachtsbeleuchtungen die im Takt von Musik laufen. Doch genau das möchte ich nicht. Meine Vorstellung sind ’statische‘ Weihnachtsbilder die in einem gewissen Abstand wechseln. Zum Beispiel leuchtet jeder zweite Weihnachtsbaum blau, die dazwischen Weiss. In einem anderen Bild leuchten sie Grün, dazwischen einzelne Gelb usw. (Werde das in einem Youtube Film später zeigen). Ich muss aber gestehen, dass mein Prototypenaufbau zur Zeit auch im Takt von Musik läuft und das verdammt Geil aussieht. 🙂

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Sterne

Hier habe ich noch eine LED Kugel gebaut. Die wird in dieser Form jedoch nicht zum Einsatz kommen. Gewisse Dinge muss man ausprobieren um festzustellen, dass es nicht funktioniert resp. nicht gut aussieht.

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Kugel

Die Zeit drängt

Es gibt noch viel zu tun und in gut 12 Wochen ist bereits der erste Advent!

In den nächsten Tagen muss ich also die Software so erweitern, dass ich mehrere Teensy Mikroprozessoren über mehrere Kanäle ansteuern kann. Das ganze wird dann im Keller mit 2’000 LED provisorisch aufgebaut und ausgetestet.
Parallel dazu muss ich mit der Produktion der LED Dekoelemente beginnen. Zu den Sternen kommen die zehn Weihnachtsbäume. Des weiteren plane ich mehrere Lichtervorhänge und eine Art Lichtsträusse die im Garten verteilt werden. Ziel ist es dass ich dieses Jahr mindestens 3’000 der 6’000 vorhanden LED verbauen und natürlich mit einem tollen Lichtprogramm ansteuern kann. Was mir noch Sorgen macht ist die Ungewissheit ob das Steuersignal über lange Distanzen funktioniert. Auch die Stromverteilung könnte noch eine grössere Herausforderung werden.

Wer wissen möchte ob das Projekt zu stände kommt abonniert am besten meinen Blog (rechts oben Mail Adresse eingeben).

Prototyping - RGB LED Sterne

Prototyping – RGB LED Kugel