Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
Energiesparende Beleuchtung liegt im Trend und mit LED Bändern und ein bisschen Bastelei kann eine recht ansprechende Lichtquelle realisiert werden.
Die Überlegung ist, aus deinem Baumstamm eine gemütliche sparsame Lichtquelle zu realisieren. Zunächst wird die Rinde des Baumstammes entfernt und mit einer Motorsäge habe ich an beiden Seiten Rillen in den Stamm geschnitten. In diese Rillen kann man dann den LED Streifen verlegen. Silikon eignet sich übrigens sehr gut, um den Streifen zu befestigen. Die Elektronik habe ich in einer Baumscheibe untergebracht, auf der der Stamm befestigt wird. Hier lässt sich aber natürlich auch ein anderes massives Stück Holz verwenden.
2. Vorüberlegungen zum Projekt
Die meisten Lampen mit LED Bändern oder einer vollflächigen Bedeutung, die käuflich zu erwerben sind, haben eine relativ geringe Höhe von maximal 1 Meter, oft noch deutlich keiner. Ein LED Lichtband kommt m.E. aber erst dann richtig zur Geltung, wenn ein möglichst langer Streifen leuchtet. Ich hatte daher die Idee, einen Baumstamm als Lampe umzubauen. Das eigentliche Licht habe ich mit einem WS2812B LED Streifen realisiert. Hier gibt es zunächst eine wichtige Entscheidungsmöglichkeit.
3. adressierbare LED Bänder
Bei LED Bändern kann man zwischen normalen und adressierbaren LED Bändern unterscheiden. Der Unterschied ganz einfach zu erklären. Bei einem adressierbaren LED Band kann jede einzelne LED unabhängig von der anderen LED angesprochen werden. Dafür ist auf dem LED Streifen eine eigene Datenleitung vorgesehen. Bei einem „normalen“ LED Streifen kann die Funktion der LED ausschließlich für alle LED gleichzeitig gesteuert werden. Bei den adressierbaren LED Streifen lässt sich weiter danach unterscheiden, ob RGB (also farbiges Licht) erzeugt werden kann und/oder zusätzlich noch LED verbaut sind, die lediglich weißes Licht und unterschiedlicher Farbtemperatur produzieren. Ich habe mich für einen Streifen entschieden, der ausschließlich mit LED bestückt ist, die farbiges Licht produzieren. Weiß ist damit natürlich auch möglich und entsteht dadurch, dass alle Farben mit maximaler Helligkeit dargestellt werden und sich durch durch die Mischung zu einem weißen Licht überlagern.
Eine kurze und erste Übersicht, welche Vor- und Nachteile die einzelnen unterschiedlichen adressierbaren LED-Bänder haben, findest Du hier.
4. Ansteuerung der LED
Wenn jede LED auf dem LED Streifen einzeln ansteuerbar ist, so genügt es nicht, den LED Streifen nur über ein Netzteil mit Strom zu versorgen. Es ist dann auch notwendig, Soft- und Hardware für die Ansteuerung des LED verbauen. Ich habe mich dazu entschieden, dies mit der Open-Source Software WLED zu realisieren. Für einen maximalen Funktionsumfang empfehle ich einen ESP32 Chip zu verwenden. Erforderlich ist dann noch ein Netzteil, um den Chip und den LED Streifen mit Strom zu versorgen.
Für die richtige Dimensionierung des Netzteil ist es erforderlich, in etwa vorher zu wissen, wie lang Euer LED Streifen später werden soll. Genauer gesagt: wie viele LED sollen auf dem Streifen mit Strom versorgt werden. Im Internet gibt es einen sehr praktischen Rechner, mit dem die erforderliche Dimensionierung des Netzteils berechnet werden kann.
Ich habe 153 LED verbaut. Das bedeutet, dass eine Leistungsaufnahme von maximal 33 Watt erfolgt und das Netzteil mit 6,73 Ampere ausgelegt sein sollte. Bei der Suche nach einem geeigneten Netzteil für das eigene Projekt ist darauf zu achten, dass die Ausgangsspannung stets 5 Volt beträgt. Je höher die Leistung des Netzteils, desto höher der Preis.
5. ESP32, LED- Band und Netzteil verdrahten
Hierzu gibt es eine ganze Reihe von Anleitungen im Netz. Das hantieren mit Strom ist lebensgefährlich – das sollte jeder wissen und ich möchte hier auch keine Anleitung zum Nachbau liefern, sondern lediglich mein Projekt vorstellen. Der Anschluss ist gleichwohl nicht besonders schwierig. Das Netzteil liefert 5 V Ausgangsspannung (Gleichstrom), meist gekennzeichnet durch ein rotes (+) und schwarzes (-) Kabel. Das rote Kabel wird mit dem 5V Pin des ESP32 verbunden. Das schwarze Kabel erhält eine Verbindung auf Grd (Ground). Jetzt muss noch die LED Leitung angeschlossen werden. Die LED Leitung enthält 3 Kabel. In der Mitte ist die Datenleitung angebracht und daneben jeweils ein weiteres Kabel (+) (rot) und (-) (weiss).
Dass weisse Kabel (-) wird mit dem ESP32 auf Ground (Grd) verbunden. Das rote Kabel (+) wird mit dem ESP32 auf (5V) verbunden. Die Datenleitung (grün) habe ich auf GPIO2 verbunden.
Mein LED Streifen ist so ausgeliefert worden, dass dort direkt schon 5 Kabel angeschlossen waren. Drei Kabel (rot, weiss und grün) zum Anschluss an den ESP32. Am LED Streifen waren dann nochmal zwei weitere Kabel auf (Grd) und (5V) verlötet, die ich mit Aderendhülsen versehen haben und dann über eine Kabelverbinder mit (+) und (-) des 5V Netzteils verbunden habe.
Die Verdrahtung erfolgt wie auf dem folgenden Bild:
6. ESP32 mit WLED flashen
Wie die Software WLED auf den ESP32 kommt, habe ich in diesem Beitrag beschrieben.
7. Die fertige Lampe
