Mogedin
03.08.2020, 18:25

Editiert von
Mogedin
03.08.2020, 18:53

Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hi,
ich bi noch neu hier, daher verzeiht bitte "Dumme Fragen".

Ich habe Das Set Stadtleben und den Bookshop. Weitere sollen folgen, denn es soll mal ein Straßenzug werden, der auf eine Vitrinenschrank kommt.
Ich möchte diese nun beleuchten und mein Ziel wäre es dies mit LEDs und einer Steuerung zu machen.

Was ich dabei erreichen möchte:
- Einzelne Räume eines Hauses gehen zeitgesteuert an und wieder aus und dies über den ganzen Straßenzug hinweg.
- Straßenlaternen gehen als ganzes an und auch nach gewisser Zeit wieder aus.
- Aussenbeleuchtung eines Geschäfts oder Restaurant geht als ganzes an und nach gewisser Zeit wieder aus,
aber unabhängig von der Innenbeleuchtung des Gebäudes
- Springbrunnen oder offene Kamine gehen nach gewisser Zeit an und wieder aus und flackern auch.
- Möglichst kein Batteriebetrieb, sondern zentral einschaltbar und mit Steckdose
- Einzelne Figuren halten eine Kamera und der Blitz blitzt zeitgesteuert
- Einzelne Gebäude haben Lauflichter oder Reklamelichter

Ich bin technisch nicht unbegabt und kann löten. Aber mit Elektrik habe ich mich noch nicht befasst
und es konnte mir bisher noch keiner so erklären, dass diese Bereich mir verständlich wurde... Vielleicht schafft ihr es ja

Ich denke mit fertigen Beleuchtungssets wird es teuer und ich komme ich nicht meine Ziele ran und ohne eine Programmierung wird es auch nicht funktionieren.
Ich habe mir für die Programmierung den ARDUINO UNO REV3 rausgesucht.
Habt ihr da Erfahrung zu oder andere Empfehlung für einen Einsteiger?

Was die LEDs angeht dachte ich an solche SMD LEDs:
https://de.aliexpress.com...1602_,searchweb201603_

Kann mir jemand erfahrenes was dazu sagen oder etwas empfehlen? Shops aus Deutschland habe ich noch nicht gefunden....


Ich habe ein Tutorial auf Youtube gesehen, da hat Bob Brickmann eine einfache Beleuchtung mit 3mm LEDs und 220Ohm Widerstand gezeigt.
Muss ich die auch immer anlöten... auch bei den oben verlinkten?
Spielt es dabei eine Rolle ob ich eine LED oder 5 LEDs oder 100 LEDs mit einem Klick anschalten will?


Wie plant man dies und berechnet die Stromquelle, damit die LEDs nicht durchbrennen, zu hell strahlen oder nur leicht glimmen.
Und kann ich dann noch weitere Häuser dazunehmen und beleuchten oder muss ich schon die genaue Anzahl der Lichtquellen wissen?


Wie kann ich dies realisieren ohne Bausteine zu durchbohren oder so zu verdrahten dass ich die Häuser nicht mehr auseinandernehmen kann?
Dachte da an Lackdrähte.... nur wie macht man es dass man die Module noch auseinander bekommt.


Kennt ihr ein Tutorial wo ich mich Step by Step vorarbeiten kann?
Oder gibt es wen, der mich an die Hand nehmen kann und das Projekt als Mentor begleitet?


Über Hilfe und Infos würde ich mich freuen.

LG
Mogedin



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Mogedin
03.08.2020, 23:49

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Editiert von
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04.08.2020, 21:40

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Werner,

Mogedin hat geschrieben:
OK, dann nehm ich mal 5 Volt USB.
Und das passt auch zu den Ausgängen des Arduino?
(Ich glaube ja, weiß es aber nicht sicher)


Mit 5 Volt USB Netzteil kann man das Arduino mit bis zu 500 Miliampere versorgen.
Siehe: https://youtu.be/cUu_C1wYaic?t=67



Prinzip soweit verstanden. Wie viel Ohm braucht es nun je Stromkreis? Wie krieg ich dies raus?

Es geht immer(!) um den Strom, den Deine LEDS brauchen.
Und das Ohmsche Gesetz. Setze mal 1 V für eine LED ein, dann muss der Widerstand 4V vernichten. Aber: die Werte die Du da ermittels werden nie stimmen, das wird vermutlich viel zu hell.




z.B. damit:
https://www.elektronik-ko.../sites/bau/1109111.htm
Vielleicht besorgst Du die mal ein Experimentierbrett, da kann man das zur Probe zusammenstecken, und auch verschiedene Widerstände testen.



Ok, habe so nen Brett bei Amazon gefunden und werde es bestellen. Damit kann ich dann die Helligkeit prüfen je nach Widerstand.


Und bedeutet dies: Je Stromkreis ein 5Volt USB Stecker in die Steckdose?
Nein. Du kannst alle Stromkreise parallel schalten (wie mehrere Geräte an deinen Stecksosen zu Hause ).
Wenn jeder Stromkreis 10mA braucht macht ein 2A-USB Netzteil 200 Stromkreise....


OK, dann schau ich mal wie viele Zimmer es werden könnten und nehm einen Durchschnitt an LEDs an. dann kann ich die Ampere addieren und kann dann sehen ob der USB Anschluss ausreicht. Richtig?

Muss ich da was beachten von der Leistung der LEDs? Wenn ich unterschiedlich starke LEDs kombiniere?

Ja: wenn Du LEDS in Reihe schalten willst darfst Du immer nur gleiche nehmen. Parallel ist das egal, aber da braucht jede einen eigenen Vorwiderstand.


Ok. Ergo muss ich bei der Planung schauen was ich da an Lichtleistung in einem Raum haben möchte um hier weiterzukommen.




Ok. Den Unterschied zwischen Reihe und Parallel habe ich verstanden.

LG
Mogedin




Grüße

Werner



Mogedin
04.08.2020, 00:09

Als Antwort auf den Beitrag von Ruppie

Editiert von
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04.08.2020, 21:41

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Marc,

Danke für Deine Unterstützung!


Ruppie hat geschrieben:

Hallo,
wenn du keine Angst vor ein wenig Programmierung hast, empfehle ich dir dieses:
https://de.elv.com/elv-le...komplettbausatz-098377


Bedeutet, ich kann damit 16 Stromkreise Steuern?


Ruppie hat geschrieben:
Datenblatt mal zur Übersicht verlinkt : https://www.ti.com/lit/ds...52Fwww.google.com%252F

Bedeutet ich kann damit auch die Helligkeit steuern? Dann müsste ich dies ja nicht über die Widerstände machen oder liege ich da falsch?
Später sagste aber, zum Schutz der Dioden doch Widerstände. Ist dies dann nur noch ein Absicherung falls das Steuerelement zu viel Strom gibt?

Ruppie hat geschrieben:

Bei dem Link zu Aliexpress bekomme ich 100 SMD für 20,8 Euro.... was macht die von Dir vorgeschlagenen besser? Ich weiß noch nicht worauf ich da achten muss


Ruppie hat geschrieben:

Ansonsten einfach immer nach Ohmschen Gesetz und Spannungsteiler darauf Achten, das die Spannung, an die du die LED Anschließt nie größer ist als für LED Angegeben.
Beispiel: Du möchtest eine LED an 9 Volt betreiben: Es ist eine LED mit Anschlussspannung von ~2V und Stro, von 2mA (0,002A) .
Dann müssen am Vorqiwserstand 7 Volt Spannung abfallen. R= U/I --> R= 7/0,002 =3,5kOhm , nach Normenreihe mit 10% Toleranz wäre das ein 3,3kOhm widerstand was OK wäre.


Ich kenne den Begriff Spannungsteiler noch nicht und kann mit der Wiki Erklärung noch nix anfangen.
Bei der Rechnung: Warum dann nicht einen 3,5kOhm Vorwiderstand nehmen?


LG
Mogedin



Mogedin
04.08.2020, 00:31

Als Antwort auf den Beitrag von aap134

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Andreas,

Danke für Deine Tipps und Zeit!


aap134 hat geschrieben:

Hallo,

wenn du einen Arduino schon ins Auge gefasst hast, wären auch RGB-LEDs mit WS2812-Controller eine Option (z.B. hier [D] oder noch günstiger bei Wish).


Sind die nicht vom Durchmesser zu groß um sie in einen 1X1 Brick wie eine Straßenlaterne zu verbauen?

Sonst finde ich das mit der Farbsteuerung schon nicht schlecht und ich kann damit jede einzeln ansteuern, auch wenn sie in Reihe geschaltet sind?

Wenn ich die nicht über den Arduino mit Spannung versorge, habe ich noch keine Vorstellung wie ich dies zusammenbekomme:
Spannung für Arduino + Spannung für die LEDs. Wie löst man sowas?

aap134 hat geschrieben:

Für SMD-LEDs findest du bei eBay auch deutsche Anbieter (hier habe ich schon mal blinkende LEDs bestellt, ideal für Blau-/Gelblicht, für solche Anwendungen machen diese LEDs Sinn, da braucht man aber dann den Vorwiderstand.


Diese LEDs vom eBay Anbieter scheinen mir von der Größe ideal


aap134 hat geschrieben:

Wo bist du denn in Hessen beheimatet, ich wohne in Rüdesheim und arbeite in Wiesbaden.



ich lebe in Niedererlenbach... nördlichster Stadtteil von Frankfurt.
Wiesbaden ist nicht weit...

LG
Herbert



Ruppie
04.08.2020, 07:22

Als Antwort auf den Beitrag von Mogedin

Editiert von
Ruppie
04.08.2020, 07:46

+1Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Mogedin,


"Bedeutet, ich kann damit 16 Stromkreise Steuern?"

Ja, du kannst auch bis zu 14 Module am selben I2C Bus betreiben. Dann wären das 14x16 Stromkreise, welche du mit einem Arduino steuern kannst.
Ob das zweckmäßig ist, oder du lieber jedes Modul mit einem separatem Controller ansteuerst liegt bei dir.

Im Prinzip wäre dann im einfachsten Fall nur 1 Modul je Haus erforderlich.


"Bedeutet ich kann damit auch die Helligkeit steuern? Dann müsste ich dies ja nicht über die Widerstände machen oder liege ich da falsch?"
Nö: Ist richtig

Hatte ich ja vergessen, der maximale Ausgangsstrom ist, ja durch Vorbeschaltung fix auf 20mA eingestellt.
Da es eine Konstantstromquelle ist, wird die Ausgangsspannung automatisch angepasst, solange die Einspeisespannung hierfür ausreicht.
Die maximale Ausgangsspannung ist ~2 Volt niedriger als die Versorgungsspannung des Moduls.

Mit ein bisschen Toleranz könntest du dieses Netzteil:
https://www.conrad.de/de/...dc-2000-ma-513004.html

bei 18 Volt anschließen dann hast du ~16 V an jedem Ausgang zur Verfügung , bei ~2V pro LED kannst du dann bis zu 8 LED in Reihe an jedem Kanal betreiben.
Ohne weiteren Widerstand.

"Bei dem Link zu Aliexpress bekomme ich 100 SMD für 20,8 Euro.... was macht die von Dir vorgeschlagenen besser? Ich weiß noch nicht worauf ich da achten muss"
Für die Anfänger: Es kann kniffelig sein lose SMD LED selber mit Anschlussdrähten zu versehen. Im zweifel sind die LED eben lose Bauteile wie andere LED eben auch.

"Bei der Rechnung: Warum dann nicht einen 3,5kOhm Vorwiderstand nehmen?"
Weil sogenannte "Festwiederstände" in der MAssenfertigung nach bestimmten Normreihen gefertigt werden.
Du wirdt also eher selten, einen genau passenden einzelnen Widerstand finden. Das ist aber nicht schlimm, nimm den nächsten "Nachbarn" aus der Reihe.
Aus der Erfahrung sind 10& - 15% Abweichung in Ordnung .



Mogedin gefällt das


Thomas52xxx
04.08.2020, 08:12

Als Antwort auf den Beitrag von Mogedin

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Mal eine etwas "hardwarelastigere" Antwort.

Ich finde die 5mm LED sehr praktisch. Die lassen sich prima in den Bohrungen der Technik-Elemente unterbringen.


Gruß
Thomas

mein Blog
meine Eisenbahnräder - mit funktionierendem Download


Mogedin
04.08.2020, 09:44

Als Antwort auf den Beitrag von Thomas52xxx

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Moin Thomas,


Thomas52xxx hat geschrieben:

Mal eine etwas "hardwarelastigere" Antwort.

Ich finde die 5mm LED sehr praktisch. Die lassen sich prima in den Bohrungen der Technik-Elemente unterbringen.



Ich dachte, wenn ich auch die Straßenlaterne oder die Restaurant Aussenbeleuchtung beleuchten will, dann nehm ich einfach die kleinsten LED, damit diese
ohne viel gefrickel in diese runden klarsichtigen 1X1 Legosteine reinpassen.... in den Häusern bekomme ich die dann ja locker unter.

LG
Herbert



Lok24
04.08.2020, 09:55

Als Antwort auf den Beitrag von Mogedin

Editiert von
Lok24
04.08.2020, 10:34

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Herbert,

ich habe Dir jetzt mal zwei kleine Skizzen zusammengepinselt, wie ich das lösen würde.

[image]



Hier das Gesamtkonzept:
vom 5V-Netzteil geht es zu einem Verteiler, von von da mit zweiadrigen Kabeln zu den Häusern.

Im Haus dann wieder ein Verteiler und von dort zu den Lichtmodulen.
Die Verteiler baut man sich aus 2-poligen Buchsenleisten, hier z.B.:
https://www.reichelt.de/b...trstct=pol_8&nbc=1

Wie Du siehst ist in Haus Zwei einfach die Verteilerleiste (später?) durch den Arduino ersetzt worden, da gehen 5V rein und es kommen auch 5V an den Ausgängen wieder raus (ungefähr).

Ein "Lichtmodul" ist ein Ansammlung von LEDs und Widerständen, die so verschaltet sind, das man sie gefahrlos an 5V anschließen kann, alle LEDs im Modul leuchten immer gleichzeitig, können aber von außen gemeinsam gedimmt werden. Wie ein Deckenlampe mit 4 Glühbirnen.

[image]



Zu Berechnung der Vorwiderstände: es ist sinnlos. Du musst es im eingebauten Zustand bei Dunkelheit probieren. Halber Widerstand heißt nicht halb so hell.

Aber! Mit 5mA brennt dir da bei "normalen" LEDs nix ab.
Jetzt rechnen wir mal: R=U/I bei 5V und 0,005 A macht: 1000 Ohm = 1kOhm.
In der E12- Reihe gibt es dann nur folgende Werte:
100 Ohm
120 Ohm
150 Ohm
180 Ohm
220 Ohm
270 Ohm
330 Ohm
390 Ohm
470 Ohm
560 Ohm
680 Ohm
820 Ohm
1 k Ohm
D.h Du nimmst dein Messgerät (sowas bekommst Du für 10,--20,--) und startest mit LED und 1 KOhm (safe!) und arbeitest Dich dann nach unten vor, vermutlich ist es bei 470 Ohm schon arg hell und immer noch unter dem zulässigen Strom.

Andreas hatte Dir ja schon einen sehr guten Link dazu geschickt.

Bedenke, dass die Widerstände meist 10% Toleranz haben, also ist 1K irgendwas zwischen 1,1 und 0,9.
(Ja, man kann auch Präzisionswiderstände kaufen)

Das Dimmen nur per Microcontroller erfordert einige Kenntnisse, ich persönlich würde es nicht machen.

Arduinos und jede Menge dazu gibt es bei Eckstein, da kaufe ich gerne, hier die Starter Kits auch mit den Boards und Leds und Kabelchen:
https://eckstein-shop.de/Starter-Set_1

Elektronik Zeug bei Reichelt:
https://www.reichelt.de/

Und hier mal schauen wie die das so machen:
https://www.lightmybricks.com.au/
https://www.brickstuff.com/

Grüße

Werner



Mogedin
04.08.2020, 10:11

Als Antwort auf den Beitrag von Ruppie

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Marc,

Uhhhh... der untere Teil Deiner Antwort überfordert mich noch... aber

Ruppie hat geschrieben:



"Bedeutet, ich kann damit 16 Stromkreise Steuern?"

Ja, du kannst auch bis zu 14 Module am selben I2C Bus betreiben. Dann wären das 14x16 Stromkreise, welche du mit einem Arduino steuern kannst.
Ob das zweckmäßig ist, oder du lieber jedes Modul mit einem separatem Controller ansteuerst liegt bei dir.

Im Prinzip wäre dann im einfachsten Fall nur 1 Modul je Haus erforderlich.


Je Haus rechne ich mit 5-6 Stromkreise. Ein Modul klingt je Haus für mich trotz der ungenutzten Kanäle als recht übersichtlich.


Ruppie hat geschrieben:
"Bedeutet ich kann damit auch die Helligkeit steuern? Dann müsste ich dies ja nicht über die Widerstände machen oder liege ich da falsch?"
Nö: Ist richtig

Sollte ich dennoch Wiederstände nehmen? Denn ich möchte bei der ganzen Verlegearbeit und dem Aufwand nicht nach paar Wochen kaputte LEDs austauschen müssen.


Ruppie hat geschrieben:
Hatte ich ja vergessen, der maximale Ausgangsstrom ist, ja durch Vorbeschaltung fix auf 20mA eingestellt.
Da es eine Konstantstromquelle ist, wird die Ausgangsspannung automatisch angepasst, solange die Einspeisespannung hierfür ausreicht.
Die maximale Ausgangsspannung ist ~2 Volt niedriger als die Versorgungsspannung des Moduls.

Dies verstehe ich nicht. Was bedeutet es für mich?

Mit ein bisschen Toleranz könntest du dieses Netzteil:
https://www.conrad.de/de/...dc-2000-ma-513004.html

bei 18 Volt anschließen dann hast du ~16 V an jedem Ausgang zur Verfügung , bei ~2V pro LED kannst du dann bis zu 8 LED in Reihe an jedem Kanal betreiben.
Ohne weiteren Widerstand.


Ok. Klingt gut. Bei der LED sehe ich.
- Spannung - max. 3,0V
- Strom - max. 20mA
Ergo könnte ich damit dann 100 LEDs mit dem Netzteil betreiben.

Ruppie hat geschrieben:

"Bei dem Link zu Aliexpress bekomme ich 100 SMD für 20,8 Euro.... was macht die von Dir vorgeschlagenen besser? Ich weiß noch nicht worauf ich da achten muss"
Für die Anfänger: Es kann kniffelig sein lose SMD LED selber mit Anschlussdrähten zu versehen. Im zweifel sind die LED eben lose Bauteile wie andere LED eben auch.

Die LEDs bei Aliexpress sind an 30 Zentimeter Kabel schon angelötet.... dies schien mir eine Erleichterung warum ich sie in den Blick nahm.


LG
Herbert



Mogedin
04.08.2020, 19:49

Als Antwort auf den Beitrag von stephanderheld

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hi Stephan, ...

stephanderheld hat geschrieben:


die Frage kommt hier immer mal wieder auf. Tatsächlich habe ich schonmal sowas wie ein Tutorial angefangen, aber nie fertig geschrieben und veröffentlicht....
vielleicht sollte ich mich doch noch mal daransetzten


Was hältst DU davon dies zusammen zu machen? Dann liefere ich den praktischen Teil und die Dummy Fragen und Du kannst auf diesem Real Worls Example ein gutes Tutorial machen... und ich bekomme einen Straßenzug mit Weltklasse Beleuchtung

stephanderheld hat geschrieben:

Allerdings hast Du schon recht fortgeschrittene Anforderungen an die Steuerung. Sicher geht das preiswerter mit einem Arduino und z.B. einer 16-Kanal Servoerweiterung, aber vielleicht magst Du dir trotzdem mal die Beleuchtungsmodule von Tams ansehen?


Ich möchte halt nicht nur bei einem Haus Lict an und aus machen können, sondern simulieren, dass dort Legofiguren die Zimmmer wechseln oder verschiedene Lichtquellen anmachen.

Wofür ist so ne Servoerweiterung?



stephanderheld hat geschrieben:

Ich denke, LC-24 könnte was für Dich sein, aber auch die anderen Module sind z.T. ganz interessant. Jedenfalls geben die Ablaufsteuerungen auch eine gute erste Orientierung wenn man das später selber programmieren möchte.

Du, ich habe mich so in die Idee verliebt, dass ich mich da schon durchbeißen möchte und auch an die Programmierung rangehen.

stephanderheld hat geschrieben:

Bei allen Fragen bezüglich der Beleuchtung kann Dir hier sicher von diversen Forenmitgliedern geholfen werden.
Die fertig verlöteten LED bei Alieexpress finde ich allerdings zu teuer, und für die meisten Anwendungen auch recht klein. Das ist was für Spezialanwendungen, z.B. wenn eine Minifig eine Taschenlampe halten soll oder sowas.

Ich denke, dass ich so kleine auch brauchen werde, aber mir schon unterschiedliche anschaffen werde.

stephanderheld hat geschrieben:
Ich suche Dir später mal was dazu raus.

Oh ja, dies wäre nett!

LG
Herbert



Mogedin
04.08.2020, 20:03

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Editiert von
Navigation
04.08.2020, 21:42

Re: Beleuchtung für Modular Buildings: Wie fange ich am Besten an?

Hallo Werner,

ich habe schon gedacht Du betrachtest mich als "Hilflosen Fall" ;-=

Lok24 hat geschrieben:


ich habe Dir jetzt mal zwei kleine Skizzen zusammengepinselt, wie ich das lösen würde.


Konzept habe ich verstanden. Die Zeichnungen haben geholfen.
Nur noch zwei Fragen dazu:
1. Ich gehe davon aus, dass ich mit einem Arduino dann auch mehrere Häuser steuern könnte. Richtig? Wo liegt da die Obergrenze der Kanäle?
2. Wie dimme ich denn ein Beleuchtungselement?


Lok24 hat geschrieben:


Zu Berechnung der Vorwiderstände: es ist sinnlos. Du musst es im eingebauten Zustand bei Dunkelheit probieren. Halber Widerstand heißt nicht halb so hell.


OK ich kauf mir paar Widerstände und ein Experimentierbrett und kann es ja dann testen was da an Licht entsteht.
Ich habe bei anderen gesehen, dass wenn dann mehrere Häuser dazukommen die sich überstrahlen und die LEDs besser weniger leuchten sollten.
Daher auch die Frage nach dem Dimmen, um nicht in der Umsetzung zig Widerstände austauschen und neu verlöten zu müssen.

Lok24 hat geschrieben:

Das Dimmen nur per Microcontroller erfordert einige Kenntnisse, ich persönlich würde es nicht machen.


Wie denn dann?

Lok24 hat geschrieben:

Arduinos und jede Menge dazu gibt es bei Eckstein, da kaufe ich gerne, hier die Starter Kits auch mit den Boards und Leds und Kabelchen:
https://eckstein-shop.de/Starter-Set_1


Welches Set würdest Du empfehlen?

Lok24 hat geschrieben:

Und hier mal schauen wie die das so machen:
https://www.lightmybricks.com.au/


Einige Ideen habe ich genau hier her. Der Setpreis war mir aber zu hoch und ich möchte es viel ausgefeilter steuern können.

LG
Herbert



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