Mondlicht-Dimmer LMD1 – der Mond ist aufgegangen …
Aus ELVjournal
06/2006
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Technische Daten
| Spannungsversorgung | 12–24 VDC |
| Stromaufnahme (Leerlauf) | 20 mA |
| Ausgang | max. 1,5 A (Lowside-Schalter) |
| Einstellmöglichkeiten | Schaltschwelle/Dimmzeit/Helligkeit der LEDs |
| Abmessungen (Gehäuse) | 68 x 45 x 27,7 mm |
Diese
kleine Schaltung soll hauptsächlich dem Zweck dienen, Besitzern von
Aquarien und Terrarien eine weitere Möglichkeit zu geben, ihren
Schützlingen einen weitgehend natürlichen Tagesablauf zu offerieren.
Mit Hilfe von blauen und weißen LEDs wird der nächtliche Schein des
Mondes simuliert. Die Steuerung erfolgt in Abhängigkeit von der
Raumhelligkeit und sorgt so für einen
automatischen „Mondauf- und -untergang“. Natürlich kann die Schaltung
auch allgemeinen Orientierungs-, Dekorations- und Effektszenarien
dienen, in denen eine LED-Beleuchtung automatisch und kontinuierlich
ein- und ausgeschaltet werden soll.Mondschein im Aquarium
Tierfreunde
geben sich alle Mühe, ihren Lieblingen das Leben so angenehm wie
möglich zu gestalten. Dazu gehört auch eine zum Tagesablauf adäquate
Beleuchtung, denn wohl die meisten Aquarien und Terrarien, aber auch
Vogelvolieren befinden sich in Innenräumen, die künstlich beleuchtet
sind. Die einzige Ausnahme sind hier wohl Außen-Volieren für Ziervögel,
hier entspricht der Lichteinfall dem natürlichen Tages- und
Jahreszeit-Rhythmus.
Zur Tages-Beleuchtung bzw. jahreszeit-abhängigen
Beleuchtungsunterstützung von Volieren haben wir bereits im „ELVjournal“
3/06 und 4/06 den Funk-Dimmer für Leuchtstoffröhren vorgestellt, der
auch die speziellen Tageslicht-Leuchtstoffröhren für die Tierhaltung je
nach Lichtbedarf ansteuert.
Was aber, wenn das „Tageslicht“ abgeschaltet ist? Für die meisten Tiere
ist völlige Dunkelheit Stress, kommt dieser Zustand doch in der Natur
nur selten vor. Selbst bei Bewölkung sorgt das Mondlicht für partielle
Beleuchtung. Diese hilft den Tieren, die ja beileibe nicht alle die
ganze Nacht schlafen, sich zu orientieren und die Umgebung zu
beobachten. Erschrecken sich die Tiere in der Nacht, stoßen sie
orientierungslos an die Grenzen ihrer Behausung und verfallen nicht
selten in Panik. Besonders gut kann man dies in einer Vogelvoliere
beobachten, wenn die Tiere etwa durch ein hereindringendes
Raubvogel-Geräusch in Panik durch die Voliere flattern. Hier lauert
extreme Verletzungsgefahr. Viele Tierhalter bilden deshalb die sanfte
Nachtbeleuchtung des Mondes durch eine herabgedimmte Hauptbeleuchtung
oder eine kleine Nachtleuchte nach. Aber dies verbraucht zunächst
relativ viel Strom und gelbes oder weißes Licht entspricht nicht dem
Mondlicht, das ja meist eher fahl und bläulich (zumal unter Wasser)
erscheint.
Da kommen moderne blaue Leuchtdioden als Mondlicht-Imitation gerade
recht. Mischt man diese mit einigen kaltweiß strahlenden LEDs und lässt
das Ganze durch eine diffuse Abdeckung strahlen, so erreicht man bereits
einen sehr realistischen Mondlicht-Effekt.
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| Bild
1: Mondlicht in der Vogelvoliere – so können die Vögel sich auch nachts
orientieren, wenn sie etwas aufschreckt. Links sieht man die für die
Vögel verdeckte Montage hinter der hier ebenfalls eingeschalteten
Tageslicht-Leuchte, zudem sind die LEDs nach außen gerichtet. So können
die Vögel die Leuchte selbst nie sehen. Rechts das Ganze in der Nacht in
Aktion. Lediglich die Nachtsichtfunktion und die Abschaltung aller
Automatiken der Digitalkamera macht hier die Vögel bei bereits gedimmter
Leuchte, die jedoch immer noch alles überstrahlt, sichtbar. Dennoch
reicht die Beleuchtung mit nur wenigen LEDs für die Tiere zur
Orientierung. |
Schaltung
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| Bild 2: Das Schaltbild des Mondlicht-Dimmers |
Funktion und Bedienung
Durch
den integrierten Fotowiderstand wird ständig die aktuelle
Raumhelligkeit ermittelt. Nachdem die Beleuchtung im Raum abnimmt, z. B.
durch Ausschalten der Beleuchtung oder durch natürliche Dämmerung,
schaltet sich der Dimmer automatisch ein. Innerhalb einer einstellbaren
Dimmzeit wird die Helligkeit der angeschlossenen LEDs langsam erhöht
(hochgedimmt). Diese „Dimmzeit“ kann in einem Bereich von 1 bis 20
Minuten eingestellt werden. Die End-Helligkeit der LEDs ist ebenfalls in
einem Bereich von
0 bis 100 % einstellbar.
Wird kurz (bis zu 60 Sekunden) z. B. im Raum das Licht eingeschaltet,
erfolgt zunächst keine Reaktion des Dimmers. Erst wenn diese Zeitspanne
überschritten ist (bzw. der natürliche Sonnenaufgang erfolgt), dimmt das
Gerät die LEDs innerhalb der eingestellten Zeit herunter.
Betrachten wir die Bedienelemente im Einzelnen:
Schaltschwelle: Hiermit wird festgelegt, ab welcher Umgebungshelligkeit
der Dimmer aktiv wird. Linksanschlag (-) des Einstellers bedeutet, dass
die Umgebungshelligkeit sehr gering sein muss, wobei in Richtung
Rechtsanschlag (+) die Empfindlichkeit steigt, also die Automatik eher
(bei höheren Helligkeitswerten) einschaltet.
Dimmzeit: Zeitraum, in der die LEDs hochgedimmt werden. Der
Einstellbereich beträgt 1 bis 20 Minuten.
Helligkeit: Bestimmt die maximale Helligkeit der LEDs. Einstellbereich: 0
bis 100 %
Reset: Taster, mit dem ein Reset ausführbar ist. Hierdurch kann ein
gestarteter Dimmvorgang zurückgesetzt werden.
Eine weitere Bedienung ist nicht erforderlich, das Gerät arbeitet nach
dem Anschließen der Betriebsspannung vollautomatisch.Nachbau
Die
Platine wird bereits mit SMD-Bauteilen bestückt geliefert, so dass nur
die bedrahteten Bauteile bestückt werden müssen und der mitunter mühsame
Umgang mit den kleinen SMD-Bauteilen somit entfällt. Hier ist lediglich
eine abschließende Kontrolle der bestückten Platine auf
Bestückungsfehler, eventuelle Lötzinnbrücken, vergessene Lötstellen usw.
notwendig.
Die Bestückung der bedrahteten Bauteile erfolgt anhand der Stückliste
und des Bestückungsplans.
Die Bauteilanschlüsse werden entsprechend dem Rastermaß abgewinkelt und
durch die im Bestückungsdruck vorgegebenen Bohrungen geführt.
Nach dem Verlöten der Anschlüsse auf der Platinenunterseite (Lötseite)
werden überstehende Drahtenden mit einem Seitenschneider sauber
abgeschnitten, ohne die Lötstelle selbst dabei zu beschädigen.
Beim Einsetzen der Elkos C 1 und C 4 sowie der Diode D 1 ist auf die
richtige Einbaulage bzw. die richtige Polung zu achten, wobei in der
Regel der Minus-Anschluss der Elkos gekennzeichnet ist. Die Katode von D
1 ist durch eine Strichmarkierung zu erkennen.
Der Fotowiderstand LDR 1 wird mit einem Abstandshalter bestückt, wodurch
sich automatisch die korrekte Einbauhöhe ergibt. Die LED ist mit einer
Einbauhöhe von 17 mm (gemessen zwischen Platine und LED-Oberkante)
einzusetzen. Die Polung der LED ist durch den etwas längeren
Anschlussdraht der Anode (+) erkennbar.
Als Nächstes werden die mechanischen Bauteile bestückt und verlötet. BU
1, KL 1 und TA 1 sind mit dem Gehäuse auf die Platine aufzusetzen und
ihre Anschlüsse mit reichlich Lötzinn zu versehen. Die drei Potis sind
jeweils mit einer Kunststoff-Steckachse zu bestücken.
Nachdem die Platine so weit aufgebaut ist, erfolgt der Einbau in das
Gehäuse. Hierzu wird die Platine mit vier Knippingschrauben auf den
zugehörigen Befestigungsdomen des Gehäuseunterteils befestigt.
Anschließend setzt man das Gehäuseoberteil auf und verschraubt es
mittels zweier Knippingschrauben mit dem Unterteil.Installation
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| Bild 3: Anschlussschema für den Mondlicht-Dimmer |
Es
können natürlich mehrere solche Kombinationen aus LEDs und
Vorwiderstand wiederum parallel geschaltet werden, bis der maximale
Ausgangsstrom von 1,5 A erreicht ist. Bei einer Betriebsspannung von 24 V
können somit maximal 50 LED angeschlossen werden. Beim Anschluss von
LED-Stripes ist die Auswahl der Betriebsspannung von den technischen
Daten der verwendeten Stripes abhängig. Abschließend noch ein Hinweis
zur Montage: Das Gehäuse des Mondlicht-Dimmers sollte so montiert
werden, dass es nicht von den LEDs angestrahlt wird. Ansonsten kann es
zu einer optischen Rückkopplung kommen, da sich der Fotowiderstand im
Gehäuse befindet. 
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| Ansicht
der fertig bestückten Platine des Mondlicht-Dimmers mit zugehörigem
Bestückungsplan, oben von der Bestückungsseite, unten von der Lötseite |
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