LED Neuling braucht hilfe fuer Lego Hobbyproject.

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

FordBronco
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Mi, 10.06.20, 15:21

Guten Morgen,

Ich habe vor 5-6 Jahren mal angefangen an einem Hobbyprojekt aus Lego zu arbeiten, welches ich als Kind immer bauen wollte, aber nie konnte, da entweder aus Finanziellen gruenden, oder weil Lego damals (80-90ern) noch nicht so weit war. Es handelt sich um ein Hochfahrgeschaeft ,wie auf einer Kirmes halt.

Hab schon VIEl Geld und VIEEL mehr Zeit in das Project gesteckt und es wurde komplizierter als ich Anfangs dachte.
Ich habe mal ein Baubericht auf einem RC Forum reingestellt.
Der link ist : https://www.rcforum.de/threads/1341507- ... ft-top-gun

(Falls das Verlinken zu einem anderen Forum gegen die Regeln verstoesst, bitte loeschen.)

Wie gesagt , die Mechanischen Probleme sind im grossen und ganzen ueberwunden, aber nun komm ich zu den Elektrischen und ich wollte halt LED's benutzen um das Fahrgeschaeft und die Rueckwand zu besteucken, so halt wie in echt auch. Diese sollten sich auch Programmierne lassen um bestimmte Effekte darstellen zu koennen ,z.b. Licht laeuft von rechts nach links und zurueck etc.

Erste Frage waere controller fuer sowas. Habe damals vor etlichen Jahren schonmal zo rumgeuckt und habe in igendeinem Englishcen Forum eine Software gefunden, die man rutnerladen konnte und welche LEDS fuer eine LED wand programmierte/steuerte durch USB vom Computer. Hiess iergendwie Gladiator der LEgionaer..glaub ich. Man konnte z.b. einstellen wieviele reihen und spalten man hat und konnte dann effekte kreieren. Das Programm war perfekt gewesen fuer was ich brauechte, aber ich kann es nicht mehr finden..oder erinnern wie es genau hiess.

Gibt es aenliche Software? Wenn ja quellen? Ich hab schon nach LED wande gesucht, aber die einzigen controller dich ich finde sind fuer LED Viedeowaende.


Weviel saft ziehen LEDS (z.b. 20-30 ? Ich habe Schelifkontakte um auch Stromversorgung durch die Drehachsen des Fahrgeschaefts zu ermoeglichen ,aber die Kabel sind recht duenn,aber viele (24).

Okay das ist alles sehr wage noch, weil ich zwar eine Vorstellung habe was ich machen MOECHTE, aber ob ich es auch KANN, ist was anderes. Und ich meist Fragen gestellt habe ohne konkrete daten (wieviel laempchen sollen es sein etc).

Die LEDS sollen klein sein und brauchen auch nciht sehr stark zu leuchten,sprich mein Raum erhellen. Halt mehr als Stimmungserzeugung.
Ich habe schon gesehn das es LED leisten (strips) gibt und halt einzelne LEDS. Bin nicht sicher welches ich benutzen sollte.


Hier mal eine grobe vorstelleung wieviel flaeche ich gerne bestuecken wuerde. Die tragenden oberflaechen haben eine breite von 5 mm.
led1.jpg
Gruen und Lila - die tragarme und der aussere Kreis.
Blau - Ich nenne es die Radkappe. noch nicht gebaut, weil ich nciht weiss die From und groesse der Lichter.
Orangepunkte an den Gondel - Einfache Lichter Weiss vorne, rot hinten. Rot vielleicht leicht heller und dunkler werden um triebwerk glimmen zu simulieren.
led2.jpg
Gruen- Lauflichter (2 reihen) die an der Oberseite der Rueckwand angebracht werden sollen.
Blau- Name des Geschaefts - Gefuellt mit LEDS
Rot- Mehrfach scheinwerfer, die in verschiedenen Farben an und aus blinken. MIt weissen llcihtern die nur beim Be und aussteigen des gefaehrts an sind und beim fahren als strobe (flimmer?) Licht genutzt werden koennen.

Das der Generelle ueberblick. Wie gesagt Fragen ,die kommen muessen, weil ich nicht viel ins detail gegangen bin (weil ich auch nicht genau weiss welches) benatworte ich gerne.

Danke fuers lesen.
Borax
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Mi, 10.06.20, 23:44

Hallo FordBronco,
welcome on board!

ich hab jetzt ehrlich gesagt nicht alles gelesen. Am einfachsten mit sogenannten digitalen LEDs (auch als Neopixel oder WS28XX-LEDs bekannt). Die Programme die Du meinst sind Glediator: https://oneguyoneblog.com/download/glediator-v2-0-3/ und (wahrscheinlich) LedEddy: https://www.led-genial.de/mediafiles/So ... edEddy.pdf Es gibt auch noch mehr Software dafür (z.B.: JINX!: http://www.live-leds.de/ oder MADRIX: https://www.madrix.com/ ). Passende Controller (sogenannte LED-Player) bekommst Du z.B. bei LED-Genial: https://www.led-genial.de/
FordBronco
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Do, 11.06.20, 20:04

Hui, vielen dank fuer die Antwort und die vielen links, besonders fuer die controller software.

Auf jeden fall super das du mich in die richtige Richtung geschubst hast.

Hab mir mal die die links angeschaut und mal so auf Amazon die LEDs. Werd mich an meinem freien Tag mal hinsetzen und mal messen und sehen welche und wieviel ich brauche und welche hardware dafuer gut ist.

Weitere fragen werden bestimmt noch kommen, aber das reicht mir als Startpunkt fuers erste.
:)
FordBronco
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Mi, 17.06.20, 14:34

Habe die software mal runtergekladen und mit Jinx rumgespielt und gefaellt mir.

Die Frage die ich habe ist im moment, das ich ja mehrere Programme fuer unterschiedliche LED strips ablaufen moechte. Ich nehme and die einzige (beste) moeglichkeit ist ein player mit SD card reader zu benuitzen und diese karte dann mit Jinx indivisual zu programmieren?
Borax
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Mi, 17.06.20, 15:24

Das wäre wahrscheinlich die einfachste Lösung. Prinzipiell kann ein Player ja recht viele LEDs unabhängig voneinander steuern. Daher könnte ein Player auch mehrere LED strips (die natürlich trotzdem in einer Kette betrieben werden) mit unterschiedlichen 'Programmen' ansteuern (z.B. LED 1-10 machen ein Lauflicht, 11-30 einen Farbverlauf, 31-40 einen Blick-Effekt...) . Nur wird das dann sehr aufwändig zum programmieren...
FordBronco
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Do, 18.06.20, 21:37

Ok, ich habe nun erstmal abgemessen wieviel meter ich brauche. 2.56m und 2.32m.

Die sache ist, die LED strips duerfen nicht breiter als 5mm sein. ich habe nur ein RGB mini LED strip in der groesse gefunden dafuer.
https://www.amazon.de/Compatible-SK6812 ... 538&sr=8-7

Als Player zwei von diesen.
https://www.led-genial.de/LED-Player-S3 ... -ansteuern

Und als Powersupply via USB.
https://www.amazon.com/Certified-Charge ... 272&sr=8-4

SD karte und USB kabel natuerlich noch.

Hab ich was vergessen fuer den ersten Testlauf?
Borax
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Fr, 19.06.20, 08:08

Das Netzteil reicht nicht. Respektive nur für etwa 15 LEDs (bei maximaler Helligkeit). Eine LED braucht (bei maximaler Helligkeit) 60mA. Für alle 240 LEDs des 4m Streifens sind dann 15A nötig. Du könntest z.B. 2 solche nehmen: https://www.amazon.de/LED-Netzteil-Mean ... B00MWQF08C
FordBronco
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Fr, 19.06.20, 18:53

Hmmm....ok. Also ich werde ca 155 max benutzen fuer den 2.56m langen. und auch die Helligkeit werd ich nicht auf voll stellen...sonst glaub ich leuchtet das zu heftigsts...aber da ich die leuchtkraft der LEDs nicht kenne bin ich hier mal vorsichtig. Also so ca. 9.5A brauch ich fuer diese laenge.

Okay...also die Sache ist das der Saft durch diesen Schleifringen durchmuss.
https://www.alibaba.com/product-detail/ ... 76885.html
Bin mir nun nicht sicher, es steht dort 2a per ring.....also 2A pro einen der 24 Internen Schleifringe,oder 2A pro einheit.

Wenn lezteres hab ich ein problem. Bei ersterem koennt ich ja die stromversorgung aufteilen in 2A und diese dann die Steifgen schicken, ..nur glaub ich nciht das ich genug bahnen habe, fuer die V+ ,erdung, led kontrollen und halt die 2 lego motoren.
Borax
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Mo, 22.06.20, 09:27

also 2A pro einen der 24 Internen Schleifringe,oder 2A pro einheit.
Genau so ist es.
sonst glaub ich leuchtet das zu heftigsts
Glaube ich auch. Aber den Strom musst Du trotzdem vorsehen, weil ja per PWM gedimmt wird (es fließt also auch im gedimmten Zustand der volle Strom, aber immer nur kurzzeitig). Das lässt sich ein wenig verbessern, wenn Du dicke Kondensatoren hinter dem Schleifring dazu schaltest. Allerdings wird dadurch der Einschaltstrom noch größer.
FordBronco
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Di, 23.06.20, 20:58

Hallo Borax,
Erstmal danke fuer die geduldigen und hildreichen Antoworten von dir.
Elektrik ist nicht so die Staerke von mir, mehr der Mechanische Typ.

Gut, wenn 2A per ring, dann kann ich damit arbeiten. Kondensatoren...das klappt leider nicht,da hinter den 2 Schleifringen kein Platz mehr ist...und ich nehme an du redest so von Daumengroesse wenigstens.

Gut..werd dann mal messen und rechnen wieviel LEDs ich benutzen kann .....wegen des Schleifrings. Muss wohl etwas kuerzer treten.

Die andere Sache waere noch die Front und Rear Lichter an jeder Gondel (64 LEDS total), welche eher die Klassiche Dioden form hat.

https://www.amazon.com/DiCUNO-1000pcs-A ... =8-24&th=1

Muessten weniger als 1.5A sein.
Nehme an muss einen kleinen Schaltkreis bauen, mit Poti und schalter um die zu dimmen.
Borax
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Mi, 24.06.20, 07:13

Die andere Sache waere noch die Front und Rear Lichter an jeder Gondel (64 LEDS total), welche eher die Klassiche Dioden form hat.
Hängt auch von der Spannung ab, mit der Du diese LEDs betreibst. Wenn Du sie in 3er Gruppen z.B. an 12V (mit passendem Vorwiderstand) betreibst, brauchen je 3 LEDs immer nur 20mA. Nur Poti würde ich nicht empfehlen, sonst muss das ein sehr großes Poti werden. Besser einen kleinen PWM Dimmer. Z.B.: https://www.leds.de/led-dimmer-pwm-50975-01.html Oder eben gar keinen Dimmer und die passende Leuchtstärke gleich mit den Vorwiderständen vorgeben.
FordBronco
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Do, 25.06.20, 21:16

Hui....dagegen war die erstellung des Hydrauliksystems j ein Kinderspiel. :wink:

Ist ja ne menge zu beachten. BEvor ich jetzt irgendwas bestelle, ueberpruefe ich grade ob ich vielleicht den Schleifring durch einen groesseren ersetzen soll. Reinpassen wuerden die mit 56 circuits geeeeeeeraaaade mal so. Allerdings sind die auch sauteuer. Laut alibaba zwichen 100-250 USD pro stueck..kommt drauf an wieviel man kauft. :(

Hab grad mal ne kontaktmail an den hersteller in China geschickt und mal sehen was der so bietet. Hab die ,die ich jetzt habe auch damals direkt von denen als Sample lieferung bestellt.

Wenn ich mehr weiss ob ich den groesseren kaufe oder ob ich anfange zu bestellen und mit den kleinen Arbeite, werd ich mich wieder melden.
FordBronco
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Sa, 27.06.20, 21:19

Hab gerade 2 sliprings mit 56 circuits je 2A bestellt fuer 400 USD.
Ich verusch mir immer noch einzureden das es fuer einen guten zweck war, aber wenn ich an die material kosten denke, die wahrscheinlich um die 10 USD max liegen, wird mir ganz anders. Aber wer schoen sein will muss leiden. Mein Karrussell soll schoen werden, :D also leide ich. :cry:
Soll in ca einer Woche eintrudeln...nicht sicher wegen aus China und Corona.
Borax
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Sa, 27.06.20, 22:41

Mein Karrussell soll schoen werden, :D also leide ich.
Dann hast Du mein Beileid (aber nur ein wenig). Es gibt da so einen Spruch:
Mit maximalem Aufwand einen minimalen Erfolg erzielen, alles andere ist kein Hobby...
Von daher eher: Gratuliere!
FordBronco
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Di, 07.07.20, 22:47

So die Sliprings sind angekommen und mein lieber Oschi, haben mich richtig erschrocken, weil das Paket richtig schwer war. Aber viel vom Gewicht liegt an den Kabelstraengen.
IMG_4516.JPG
Ok, bevor ich anfange Sachen zu bestellen/liste zu machen. noch ein paar Fragen.

Die Kleinen LEDs an den Gondeln. Es muessen 4 pro Gondel sein und du hast einen wiederstand erwaehnt. Wieviel ohm sollte der mit 4 LEDS pro Gondel haben. Und ich nehme an ich brauche einen wiederstand pro gondel (der zwischen dem haupt stromkries und der Gondel plaziert wird).

Eine andere Frage. Gibt es kleine einzel LEDs, die aber ebenfalls von software angesteurt werden kann. So halt wie ein Strip, aber man kann jede Form draus erstellen.

Wegen dem Netzteil, ich wohne in den USA, also anderes Spannungsnetz. Waere so ein meanwell schaltnetzteil ok
https://www.led-genial.de/Meanwell-Scha ... 300-5V-60A ...hier zu benutzen. Ich denke mit all den Schaltkreisen ist so ein netzteil mit den Schraub anbinungen besser.

Und noch ne dumme Frage, aber die kabel des Sliprings sind ca 0.7 mm dick. kann aber online so duenne draehte nicht finden. Irgendwelche quellen? Hab schon bei Mouser Electronics geguckt, die haben normalerweise alles..aber irgendwie nciht diese. Das gleiche fuer verbindungstecker fuer diese Duennen kabel, da das Fahrgeschaeft ja irgendwie auf und abgebaut werden muss.
Borax
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Mi, 08.07.20, 13:38

Die Kleinen LEDs an den Gondeln. Es muessen 4 pro Gondel sein und du hast einen wiederstand erwaehnt. Wieviel ohm sollte der mit 4 LEDS pro Gondel haben.
Hängt von der Farbe der LEDs ab (und natürlich von der Versorgungsspannung).
Gibt es kleine einzel LEDs, die aber ebenfalls von software angesteurt werden kann.
Klar, gibt es auch. Entweder die gleichen wie auf den Streifen (SMD): https://www.amazon.de/LED-WS2812B-integ ... B00GR3MVLK oder 5mm: https://www.amazon.de/PL9823-F5-bgl-WS2 ... B00L9I1P5G Als bedrahtete 3mm LEDs sind mir aber keine geläufig.
Waere so ein meanwell schaltnetzteil ok
Ja.
kann aber online so duenne draehte nicht finden. Irgendwelche quellen?
Ja.: https://www.pollin.de/p/schaltdraht-etf ... arz-562857
Das gleiche fuer verbindungstecker fuer diese Duennen kabel
Noch dünnere/kleinere als die üblichen Jumper Kabel (z.B.: https://www.amazon.de/Female-Female-Jum ... B01EV70C78 ) sind mir auch nicht bekannt.
FordBronco
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Mi, 08.07.20, 21:34

Danke fuer den pollin link. Konnte dort sogar gelben draht in dieser groesse finden.

Wegen den steckern, ja na diese hab ich auch gedacht...wusste aber nicht ob es noch kleinere gibt.

Die Software gesteuerten LEDS. Brauchen die v+,grnd und data in and out, oder nur data in? DIe einzel LEDS haben 2 daten pins, LED genial hatte aber abildungen wo es nur eine Datenleitung braucht.

Wegen den LED Farben, 2 Weisse und 2 Rote pro gondel.

LEDS:Forward Voltage: R/Y 2.0-2.2V; B/G/W 3.0-3.2V; Max. Current: 20mA.

Versorgungspannung ist wohl 5V,wenn ich mir so die netzteile und die strip LEDs anschaue.

Hab wohl fast alles zusammen und werde dann ne liste erstellen un hier mal posten. Falls da noch irgendwas fehlt,falsch ist oder es elektronische bauteile gibt die ich noch brauche.
Borax
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Do, 09.07.20, 07:24

wusste aber nicht ob es noch kleinere gibt.
Weiß ich auch nicht. Möglicherweise, aber mir sind keine bekannt.
Brauchen die v+,grnd und data in and out
Ja.
LED genial hatte aber abildungen wo es nur eine Datenleitung braucht.
Jain. Von Controller zur ersten LED in einer Kette reicht v+,gnd und data, von der ersten LED geht aber dann die Kette weiter (data out von der ersten LED an data in von der zweiten und dann immer so weiter bis zur letzten in der Kette). V+ und GND sind parallel an jeder LED gleich, die Datenleitungen sind in Serie. Es sind aber immer 4 Leitungen pro LED innerhalb der Kette nötig, nur bei der letzten nicht (da bleibt data out frei).
Wegen den LED Farben, 2 Weisse und 2 Rote pro gondel.
Ok. Rechnen wir mal mit der mittleren Flussspannung (2.1V bei rot und 3.1V bei weiß). Dann ergeben 2 Weisse und 2 Rote insgesamt 10.4V. Idealerweise würde ich dann eine Versorgung mit 12V vorschlagen. Dann reicht ein Widerstand pro Gondel mit 100 Ohm für alle 4 LEDs in Reihenschaltung. Das macht die Sache wesentlich einfacher als eine Versorgung mit 5V (da brauchen die weißen LEDs sonst alle einen eigenen Vorwiderstand), 2 Rote könnte man auch an 5V in Reihe mit einem gemeinsamen Vorwiderstand betreiben. Aber wie gesagt, ich würde da eine 12V Versorgung verwenden. Je nach erwünschter Helligkeit kannst Du statt 100 Ohm auch beliebig höhere Widerstandswerte verwenden. Mit z.B. 330 Ohm ist die Helligkeit etwa halb so groß wie mit 100 Ohm.
FordBronco
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Do, 09.07.20, 20:37

Ok...hmm.
Danke nochmal fuer die geduldige antowrten. Wie gesagt mit Eletrik habe ich nicht viel am hut gehabt bis jetzt. :oops:

Das Leistungstaerkste 12 V netztteil das ich finden konnte war dieses hier.
https://cdn-reichelt.de/documents/daten ... WSP320.pdf

Da ich so geschaetzt 60-80 Ampere brauche (fuer alles, auch fuer sachen die nicht durch den Slipring muessen) brauch ich wohl ein paar davon. Ne dumme Frage wahrscheinlihc, aber wenn die ausgangspannung 12 V ist, die Strip LEDs aber nur mit 3.5 – 5.3 V fahren, nehmen die sich ,was die brauchen, oder muss ich da auch etwas vorsetzen um die SPannung auf deren Niveu zu sanken.

Oder sollte ich nur fuer die Dioden LEDs (Gondel) das 12V netzteil benutzen und fuer die Strips dann 5V?
Borax
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So, 12.07.20, 20:41

Ja. Die 12V sind nur für die 4 Gondel Leds gedacht. Für die Streifen 5V.
FordBronco
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Mo, 13.07.20, 21:14

Ok hier ist meine liste:

2x https://www.amazon.de/gp/product/B07KCD ... BG1U&psc=1

2x https://www.amazon.de/gp/product/B06XRR ... YETC&psc=1

1x https://www.amazon.com/gp/product/B07HN ... ZD9M&psc=1 (brauch dann keine wiederstaende mehr)

1x https://www.amazon.com/gp/product/B077J ... O3KW&psc=1

1x https://www.led-genial.de/Smun-Schaltne ... -12-12V10A

2x https://www.led-genial.de/Smun-Schaltne ... 00-5-5V40A

2x https://www.led-genial.de/LED-Player-F- ... -ansteuern
(fuer eventuell Einzel LED ansteuern)

4x https://www.led-genial.de/LED-Player-S3 ... -ansteuern (fuer strips)

Dann noch draht ,aber 5 Euro bestellwert unf 81 euro versand. Nich middem Commanda! Dat shick ich meiner Mutter ,die Schickt das per post fuer ein paar euros.

Habe ich noch was vergessen? Wenn das alles hier ist und ich so den dreh raus habe, brauch ich auch eine Schaltung, die saemtlioch LED stromversorgung unterbricht, waehrend das Flimmerlicht (strobe)aktiv ist. Aber das poste ich dann wenn es soweit ist.
Borax
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Di, 14.07.20, 14:41

brauch dann keine wiederstaende mehr
Doch. Die brauchst Du trotzdem. Der Dimmer macht PWM, d.h. die LEDs bekommen die vollen 12V ab (wenn auch immer nur kurz - das könnten sie überleben, aber sicher ist das nicht).
Wenn ich das: die Front und Rear Lichter an jeder Gondel (64 LEDS total) richtig verstehe sind es also 16 Gondeln mit je 4 LEDs. D.h. Du brauchst 16 x 20mA, also insgesamt gerade mal etwas über 300mA. Da reicht ein kleines 12V Steckernetzteil (o.ä.) mit 1A locker aus. So was: https://www.amazon.com/Ledneighbor-100- ... B081DTFTCS Das Smun Schaltnetzteil S120-12, 12V,10A wäre mehr als überdimensioniert.
FordBronco
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Di, 14.07.20, 18:10

Besten dank fuer den Hinweis, hab grad noch Resistors dazubestellt.

Wegen dem Powesupply. Ja stimmt , ist ueberdimensioniert, aber es kann sein das ich noch 2-3 andere Bereiche mit programmierbaren Dioden verbaue. Dann waere es einfacher die an einem Trafo anzuschliessen.
Borax
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Mi, 15.07.20, 16:27

das ich noch 2-3 andere Bereiche mit programmierbaren Dioden verbaue
Ok. Aber die brauchen wieder 5V und keine 12V. Die 12V sind nur für die (in Reihe geschalteten) einzelnen LEDs geeignet. Die programmierbaren Dioden laufen alle mit 5V. Es gibt zwar Stripes mit programmierbaren Dioden die mit 12V laufen, aber da würde ich eher auf die 'normalen' 5V LEDs setzen...
FordBronco
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Mi, 15.07.20, 17:38

Uii ,das stimmt. Ja,dann macht das kein sinn.

Ne andere Frage, wegen den LEDS in den Gondeln, muessen die in Reihe geschaltet werden, oder koennen die Parallell (wenigstens in den Gondeln nach dem Wiederstand) verdrahtret werden?

Code: Alles auswählen

Also anstatt : Wiederstand --> LED--->LED---->LED



                                                                         /-----LED
                                             -------------  Y Split 
                                          /                             \-----LED
Widerstand -->   Y split 
                                          \                             /---- LED
                                             ------------- Y Split
                                                                        \--- -LED
Das wuerde etwas mit dem verdrahten helfen es etwas zu minimieren.
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