Wenn nachts die Sterne funkeln – LED-Sternenhimmel LED-SH 1
Aus ELVjournal
06/2007
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Technische Daten
| Spannungsversorgungsbereich | 5–15 VDC |
| Stromaufnahme | max. 60 mA |
| Ausgangsstrom | 10 mA (pro LED) |
| Abmessungen (Gehäuse) | 30 x 22 x 9 mm |
Das
kompakte Effektgerät simuliert einen nächtlichen Sternenhimmel oder
auch das Flackerlicht von Kerzen. Sechs LEDs werden von einem kleinen
Mikrocontroller mit unterschiedlichen Sequenzen angesteuert, so dass
sich ein unregelmäßiges Aufleuchten bzw. eine Veränderung der Helligkeit
ergibt. Es können beliebig viele Schaltungen parallel betrieben werden,
ohne dass sich die Sequenzen zweier Geräte gleichen. Durch einen
Zufallsgenerator ergeben sich für jedes Gerät unterschiedliche Sequenzen
und somit ein realistisches Lichteffekt-Bild.Statisch ist langweilig
Sternenhimmel
mit Mini-Halogenlampen oder Lichtleitfasern sind eine wirklich
beeindruckende Dekoration – aber leider im ersten Fall meist statisch
und im zweiten Fall recht teuer und aufwändig zu montieren. Mit LEDs
lässt sich da schon eine Menge mehr anstellen. Sie sind preiswert
erhältlich, weshalb man auch große Mengen verbauen kann, was die
Realitätsnähe natürlich wesentlich erhöht. Lässt man sie dazu noch, wie
am echten Sternenhimmel aus den verschiedensten Gründen zu beobachten,
periodisch aufblinken, aufund abdimmen, ist der optische Effekt schon
verblüffend. Das darf aber keinesfalls, wie es einfache Steuerungen
machen, regelmäßig in immer gleicher Abfolge passieren, das wirkt
schnell langweilig und entspricht auch nicht dem Eindruck, den man in
der Realität hat. Unsere kleine LED-Sternenhimmel-Steuerung geht hier
einen anderen Weg – ein Mikrocontroller steuert sechs Ausgänge völlig
zufällig, zusätzlich können durch die Änderung der Ablaufgeschwindigkeit
der Ansteuerung die verschiedensten Effekte erreicht werden. Richtig
tolle Effekte erzielt man bei Einsatz mehrerer dieser Baugruppen: Da es
durch die Zufallssequenzen und unterschiedliche Ablaufgeschwindigkeiten
quasi niemals zu gleichen Abläufen auch beliebig vieler, parallel
arbeitender Steuerungen kommt, kann man hier einen äußerst interessanten
und sich faktisch nie wiederholenden Effekt bewirken.Die
Schaltung arbeitet als Konstantstromquelle, somit entfällt für den
Nutzer das leidige Problem der Vorwiderstandsberechnung für verschiedene
Leuchtfarben und auch die Montage der vielen LEDs vereinfacht sich
enorm. Und dank des relativ niedrigen Konstantstroms lassen sich
faktisch alle LED-Typen (außer Power-LEDs, die sind hier aber auch nicht
notwendig) einsetzen. Die superkompakte Mini-Baugruppe lässt sich
bequem in der Verkabelung unterbringen, durch die PWM-Steuerung und die
geringen LED-Ströme entsteht auch keine nennenswerte Verlustleistung, so
dass die Montage, etwa in Deckenverkleidungen, kein Problem darstellt.
Als Spannungsquelle dient eine beliebige, in der Strombelastung
entsprechend der Anzahl der angeschlossenen Effektgeräte zu
dimensionierende Gleichspannungsquelle, z. B. ein modernes
Mini-Schaltnetzteil. Neben dem Einsatz als Sternenhimmel an Decken und
Wänden bietet sich auch die Anwendung als Dekorationsbeleuchtung in
Fenstern oder auch am Weihnachtsbaum an. Denn je nach Einstellung ist
auch ein Flackerkerzeneffekt erreichbar. Da der Aufbau der Steuerung
durch das Fast-fertig-SMDKonzept besonders einfach ist, ist die
Installation der Steuerung schnell erledigt, die Hauptarbeit liegt in
der Montage und Verkabelung der LEDs. Da mit dem Bausatz auch alle
fertig konfektionierten Anschlusskabel sowie 6 weiße LEDs bereits
mitgeliefert werden, steht einer schnellen Realisierung nichts im Wege. Schaltung
|
| Bild 1: Das Schaltbild der LED-Sternenhimmel-Steuerung |
Nachbau
Die
Schaltung ist auf einer doppelseitigen Platine mit den Abmessungen 19 x
22 mm untergebracht. Bedingt durch die extrem kleinen SMD-Bauteile
(Bauform 0603) sind diese Bauteile schon bestückt. Auch der Controller
mit seinem MLF-Gehäuse ist von Hand kaum noch zu löten. Lediglich die
sechs Buchsen müssen bestückt und verlötet werden. Die Buchsen werden
auf der gegenüberliegenden Platinenseite verlötet (Einbaulage beachten).
Nachdem die Platine so weit aufgebaut ist, erfolgt der Einbau in das
Gehäuse. Die Platine wird hierzu einfach in die Gehäuseunterschale
gelegt und anschließend das Gehäuseoberteil aufgesetzt.Installation
Die
800 mm langen, mitgelieferten Zuleitungen für die LEDs sind an einem
Ende mit einem Steckverbinder versehen. An das andere Ende wird die LED
angelötet. Die Polung ist wie folgt: graues Kabel (-) an Katode und
weißes Kabel an Anode. Die Anode ist durch den etwas längeren
Anschlussdraht der LED erkennbar. Die Katode ist bei 5-mm-LEDs durch die
abgeflachte Seite gekennzeichnet. Abbildung 2 zeigt das
Anschlussschema, in dem auch die Anschlussbelegung (Polung) der LED
dargestellt ist. Anzuraten ist, die Anschlüsse und Lötstellen der LEDs
komplett mit Schrumpfschlauch zu isolieren, so dass es im Betrieb nicht
zu einem Kurzschluss kommen kann. Beim Anstecken der Steckverbinder an
die Steuerbaugruppe ist lediglich der polrichtige Anschluss zu beachten,
der ergibt sich jedoch aus der Form des Steckverbinders selbst. Als
Spannungsversorgung kann eine Gleichspannungsquelle mit einer
Ausgangsspannung von 5 V bis 15 V verwendet werden. Je geringer die
Spannung, desto geringer sind auch die Verlustleistung und die
Wärmeentwicklung. Hat das Netzteil eine Ausgangsleistung von mehr als 15
W, ist in die Versorgungsleitung eine Sicherung einzubringen. Die Größe
der Sicherung (Wert) richtet sich nach der Gesamtstromaufnahme.
|
| Bild 2: Das Anschlussschema der Schaltung, hier wird auch die Erweiterung auf mehrere Steuerbaugruppen gezeigt. |
Ein
Tipp am Schluss für die Platzierung der LEDs: Bei Einsatz mehrerer
Steuerbaugruppen kann der Zufallseffekt noch verstärkt werden, indem man
die LEDs verschiedener Steuerungen gemischt am Einsatzort montiert. 
|
| Ansicht
der fertig bestückten Platine des LED-Sternenhimmels mit zugehörigem
Bestückungsplan, oben von der Bestückungsseite, unten von der Lötseite |
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