Richi´s Lab

 

RGB-Effektbeleuchtung

Ursprünglich sollte die Schaltung der Beleuchtung eines Aquariums dienen. Letztlich wurde der Aufbau als effektvolle indirekte Wohnungsbeleuchtung genutzt.

 

Der Schaltplan eines der ersten Mikrocontrollerprojekte: Ein Atmega8 steuert mit seinen drei PWM-Kanälen 20 RGB-Leuchtdioden. Ursprünglich wäre ein Potentiometer zur Helligkeitsregelung und drei Taster zur Programmauswahl vorgesehen gewesen, die mit der Umwidmung des Projekts allerdings nicht mehr benötigt werden. Dankbarer Weise stört es so auch nicht, dass die Entprellung der Tasten falsch aufgebaut ist.

 

Durch die Positionierung der Transistoren am Rand der Platine lässt sich noch einen Kühlkörper ergänzen, wenn er notwendig werden sollte.

 

Die übliche Qualität der damaligen Handy-Fotos.

 

Erste Versuche mit dem STK500, einem Entwicklungsboard für die Atmel-Mikrocontroller-Familie.

 

Ein PWM-Signal mit einer Pulsweite von 1/256.

 

Die erste Version einer LED-Leiste, die nie zum Einsatz kam.
Ein Kabelkanal dient als Grundgerüst.

 

Da die LED-Leiste ursprünglich für ein Aquarium gedacht war, musste sie mit Silikon abdichtet werden.
Die Leiste wäre zwar nicht unter Wasser eingesetzt worden, dennoch ist Kondens- und Spritzwasser nicht auszuschließen.

 

Die zweite Version der LED-Leiste ist etwas länger. Um den Aufbau zu erleichtern sind die Leuchtdioden zuerst falsch herum in den Kabelkanal gesteckt. Nach dem vollständigen Verkabeln kann man den Strang herausnehmen und so in die Bohrungen stecken, dass sich die Leitungen im Kabelkanal befinden.

Der reinen Lehre nach benötigen Leuchtdioden in Parallelschaltung kleine Vorwiderstände. Leuchtdioden haben einen positiven Temperaturkoeffizienten. Nimmt eine Leuchtdiode toleranzbedingt etwas mehr Strom auf, so wird diese wärmer, nimmt noch mehr Strom auf und wird noch wärmer. Der Vorgang schaukelt sich auf bis die Leuchtdiode schließlich zerstört wird.
Ein Versuch ohne zusätzliche Vorwiderstände zeigt, dass die Leuchtdioden in der Praxis diesbezüglich durchaus gutmütig sind. Tatsächlich gibt es während einer recht langen Betriebsdauer keine Ausfälle.

Grundsätzlich ist es auch möglich die Leuchtdioden seriell zu verbinden. Die notwendigen Spannungen wären allerdings bei 20 Leuchtdioden untragbar hoch gewesen, sie hätte den Bereich der Schutzkleinspannung überschritten. Eine gemischte Lösung mit Serien- und Parallelschaltungen stellt aus elektrischer Sicht das Optimum dar, erfordert allerdings Widerstände direkt an den Leuchtdioden, also im abgedichteten Bereich.

 

Durch ein fortlaufendes Testen der LED-Leiste zeigen sich grenzwertige Leuchtdioden sofort. Unter den 20 Teilen befanden sich zwei, deren rot erkennbar dunkler war und die somit aussortiert werden konnten.

 

Ohne spezielle Dichtigkeitsanforderungen ist ein Tropfen Heißkleber zur Fixierung der Leuchtdioden ausreichend.

 

 

Leider mischen sich die Leuchtkegel der einzelnen Farben nicht besonders gut.

 

Zwei Buchsen und ein Kunststoffgehäuse komplettieren die Ansteuerschaltung.

Bei der Auswahl des Netzteils ist zu bedenken, dass die 20 parallel geschalteten Leuchtdioden bis zu 1,5A aufnehmen können.
Die Lastwiderstände und die Transistoren werden im normalen Betrieb nur unerheblich warm.

 

Ein Milchglasfenster und ein grau-silberner Vorhang sorgen für eine gute Durchmischung der Farben und eine interessante Effektbeleuchtung. Der Farbwechsel lässt sich natürlich beliebig programmieren.

 

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