RGB LED Strip Control

Jeder kennt und die meisten haben schon solche tollen RGB LED Stripes aus Fernost. Preislich sind die kaum zu unterbieten, jedoch wird einem auch nur magere Verarbeitungsqualität geboten (das war 2009...bis heute hat sich das auch schon lang geändert). Für den Indoorbetrieb hinter dem Sofa oder auf dem Schrank mögen diese Stripes gut geeignet sein, aber sie sind nichts für Outdoor / Festlichkeiten.

RGB LED Leisten:

Um meine RGB Beleuchtung möglichst stabil, Wasserfest und Festival-tauglich zu gestalten, kommen die LEDs in eine stabile Plastikschiene.  Dafür habe ich mir 200 SMD RGB LEDs und U-Profile bestellt. Die U-Profile dienen zum einen als Trägermaterial und ein transparentes U-Profil als Deckel für die Leiste. Eine weitere Anforderung war, die LEDs mit 5V betreiben zu können. Die meisten derzeit käuflich erwerbbaren LED Stripes benötigen 12V Versorgungsspannung.

Material

Damit die LEDs samt Vorwiderständen ordentlich verlötet werden können, wurden viele kleine Platinen geätzt. Die Werte der Vorwiderstände wurden durch Messen des Stromes ermittelt. So ergaben sich für einen Betriebsstrom von maximal 20mA pro Farbe an 5V Versorgungsspannung folgende Vorwiderstände: Rot 150 Ohm, Grün 100 Ohm, Blau 100 Ohm.

Eine schöne Lötarbeit, insgesamt kamen so 50 RGB LEDs auf kleine Platinen. Die Restlichen LEDs benötige ich bestimmt auch irgendwann mal wieder

Einzelne LED-Platinen
Die einzelnen Streifen werden mit Flachbandkabel verbunden. Bei drei Leisten habe ich die LEDs einfach parallel geschalten. Bei der Vierten Leiste werde ich die LEDs einzeln ausführen, damit eine Art Ladebalken realisiert werden kann.

LED in dem Plastik-Kanal

Die Platinen wurden samt Kabel in die U-Profile geklebt. Somit sitzt alles Fest. Die Enden sind mit Heißkleber abgedichtet, so dass kein Wasser eindringen kann. Als Steckverbinder dient eine zweireihige Buchsenleiste mit je 4 Buchsen. Die Buchse ist verpolungssicher, da die obere Reihe genau um 180° zu unteren Reihe gedreht verschalten ist.

Steckverbinder am Ende der Leiste


Controller:

Als Controller dient wieder einmal der "Wald und Wiesen" ATtiny2313. Dank der vielen IOs könnte man bis zu 5 verschiedene RGB Leisten mit verschiedenen Soft-PWM Signalen Ansteuern. Für den Anfang genügen aber 3 Ausgänge um jeweils ein Software-PWM Signal zu erzeugen. Diese Signale steuern einen Mosfet an, welcher die jeweilige Farbe durchschaltet.

Schaltplan:

Schaltplan


Aufbau:

Die Abgespeckte Variante mit nur einem RGB Kanal (also 3 genutzen IOs) lässt sich Problemlos auf einen 35x50mm Lochraster-Rest aufbauen. Bei den klobigen Mosfets wird es zwar etwas eng, aber nichts ist unmöglich. Sogar ein ISP-Steckplatz ist vorhanden.

Platine Bestückungsseite
Aufgrund dessen, dass die LEDs auch nur für 5V konzipiert sind, verzichte ich auf einen separaten Linearregler. Als Stromversorgung dient ein kleines 5V Steckerschaltnetzteil mit 1A Maximalstrom.

Anschluss mittels Klemmreihen

Video:

Verbaut wurden die LED Leisten hinter unserer Kinositzreihe und hinter dem Barschrank. Dort sorgen die Farben für eine angenehme indirekte Beleuchtung und Atmosphere. Leider nimmt die Kamera die Farben und Helligkeit nicht so auf, wie es in Wirklichkeit aussieht.


 
Programmierung:

Das Programm wurde als Projekt mit AVR Studio in der Programmiersprache C erstellt. Als Grundlage diente die Firmware des Controllers aus dem Elektor-Heft 07/08-2012. Diese Software wurde so angepasst, dass sie etwas weniger Speicher auf dem Tiny belegt und zusätzlich wurden die weiteren Ausgänge mit angesteuert.

Quellcode samt vorkompilliertem Projekt für AVR-Studio 4.19 der kleinen Version mit nur einem RGB-Kanal gibt es hier zum Download (siehe Attachment).

Projekt aus Jahr 2009 / Letztes Software-Update 05/2013

Attachments:
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