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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Beleuchtung für Flugdrachen


Autor: U. Gruse (Gast)
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Hallo,
jetzt weiss ich nicht, ob ich auf der richtigen Seite gelandet bin?
Ich bin begeisterte Lenkdrachenfliegerin. D.h. nicht, dass ich selber
fliege sondern ich lenke einen Drachen und fliege damit Figuren und
diverse Tricks.
Mit diesem Drachen würde ich gerne auch Nachtflüge machen. Es gibt 2-3
Lenkdrachenflieger, die haben sich ein System aus c. 14-16 LED´s, ich
glaube hintereinandergeschaltet, gebaut und es sieht in der Nacht
einfach toll aus. Leider bauen sie weder für andere, noch rücken sie
mit der Bauanleitung heraus.
Jetzt gibt es hier auch einige Schwierigkeiten:
- die ganze Anlage müsste mit Batterien sehr wenig wiegen, da der
Drachen noch zu fliegen und tricksen sein muss
- das Ganze müsste am Drachen befestigt werden können und wieder
abnehmbar sein, z. B. durch Clips, da ich bei unterschiedlichen
Windstärken entweder einen Leicht- oder Starkwinddrachen fliege
- die LED's sollte nicht blinken aber schön hell strahlen, damit sie
auch an 30 - 40m-Leinen noch gut zu sehen sind
- dann sollte das System auch stabil sein, damit es auch eine kleine
Bruchlandung übersteht.
Ja, und was sonst noch alles beachtet werden müsste, weiss ich nicht so
genau. Dies kann sicher nur im Gespräch geklärt werden.
Gibt es jemand der sich für diese  Tüftelei interessiert und mir
entweder eine für Laien gut verständliche Bauanleitung erstellen kann?
oder sogar diese Anlage bauen kann?
Ich bin für jeden Tip und jede Hilfe dankbar.
Ich hoffe es klappt!!
...mit luftigen Grüßen
Ursula

Autor: leo9 (Gast)
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ist zwar ein wenig off topic, aber was solls.
wie viel Gramm kann man so einem Drachen zumuten?
wie lange dauert im Schnitt so ein Flug?

als groben Anhalt kannst du bei zwei AA-Zellen (Walkmanbatterien) und
16 LEDs mit ca 2,5h Leuchtdauer rechnen. Wenn du deine Drachen selber
baust, wird dir die Beleuchtung auch gelingen, Löten solltest du halt
können.

grüsse leo9

Autor: Achim Schleomer (Gast)
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Hi,
es kommt vor allem auf die Kapazitaet der akkus an.Im Fachandel gibt es
mignon zellen mit 2ah und mehr das muesste reichen.Wenn du 16 led hast
und jede sagen  wir mal 5 ma zieht kommst du theoretisch auf 25h.
Eine LED schliest man so an.
Plus ----LED---Wiederstand---- minus
Als Wiederstand wuerde ich zuerst 1k ohm empfehlen und wenn sie nicht
hell genug sind weniger nehmen..
Übrigens Sapnnung = Wiederstand * Strom(falls noch nicht bekannt).
Wenn du richtige Power brauchst nimm klare leds.
Beispiel dazu
led 5 9000WS(reichelkt Bestell Nummer)
4 v batterie
für 20ma dann 200 ohm wiederstand.Macht bei 2000mah 100h pro led
und 100/16=6.25h für 16 led usw usw.
Wieviel die batterien wiegen dürfen musst du entscheiden.
Befestigung etc. ebefalls.
Ich wuerde die leds parallel schalten ob das hintereinader geht weis
ich nicht.???
Alles in allem ist das keine grosse Sache denke ich wenn das Gewicht
des akkus in die luft bekommt.Ich wuerde dir enpfhelen bei reichelt.de
dir ein paar leds und Wiederstände zu bestellen und zu experimetieren
die billigsten in rot zb kosten 5 cent dan kann man ja auch schon mal
eine "zerstören"ums auszuprobieren.
noch lustiger wäre es doch ein Lauflicht mit Mustern etc per AVR zu
steuern
.....


gruss

achim

PS coole idee mit den leds und lenkdrachen.

Autor: buz11 (Gast)
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Würde gerne helfen , aber müsste folgendes wissen :

a) maximales Gesamtgewicht

b) LED-Farbe ( grün  rot  gelb  blau  weiss )

c) wieviele LED's gesammt

d) wie leo9 schon fragte : min. Leuchtdauer

Autor: bukongahelas (Gast)
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Hi

bin auch so ein Drachenflieger und hatte die Idee
schon mal.

Ich würde die Stromversorgung durch 2 ultradünne
Kupferlitzen (Haardrähte)
spiralig um die Steuerleinen gewunden
vom Boden aus realisieren.

Durch aufmodulieren von Steuerimpulsen könnten auch
vom Boden aus die LEDs beeinflußt werden.
(Farben und Muster).

Bei den Drachen kommt es auf jedes Gramm weniger an.

Sonst leiden die Flugeigenschaften oder das Teil fällt
beim kleinsten Windloch vom Himmel.

Vielleicht soll es auch Indoor sein,da gibts noch weniger
Wind.

Uli

Autor: bukongahelas (Gast)
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Ursula:

Je nachdem,was Dir die ganze Sache wert ist,
baue ich es.Auch für mich,wird jetzt Sommer.

Wenn die Leds einfach nur leuchten sollen,
ist es ultra einfach.
Nur Batterie,Widerstände,LED´s,Draht sonst nix !

Robust: Eine Led überlebt Aufprall G-Schocks locker,
bei denen der Drachen schon völlig zerbröselt ist.

Abnehmbar:
Sollen die Leds an den Stäben oder auf der Bespannung
angebracht werden ?

Stäbe: Leds ankleben / Stäbe bei Tag/Nachtflug austauschen.

Bespannung: Ein Netz aus Haardrähten,daran die Leds.

Haardraht: Heißt genau "Kupferlackdraht" und wird normalerweise
zum Transformatorenbau benutzt.

Gruß

Uli

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo Ursula,
ich meine das ist eine lustige Sache und habe mal etwas gegoogled.
Dabei habe ich das gefunden:

http://www.kite-n-art.com/Produkte/Zubehor/Night-F...

Eventuell kann man das als Anregung gebrauchen.

Gruß,
Arno

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

da LEDs nicht allzu grosse abstrahlwinkel haben ist es wichtig,dass sie
immer richtung Erde 'schauen'.

damit sie moeglichst stark leuchten sollte man sie pulsen .

mehr als 50-100 g braucht so eine light-show schaltung samt batterie
nicht wiegen....haengt eben von der drachengroesse ab

auf der insel Bali sah ich drachen,die ein holzfeuer haetten tragen
koennen.

ed

ps die haardraehte (40m) koennten sogar gefaehrlich werden: hast du
schon mal eine langdrahtantenne vor einem gewitter angefasst?
hoffentlich nicht....denn da ergeben sich spannungen bis ueber
10000volt!...das genuegt um den drachen loszulassen.

Autor: Sven Müller (Gast)
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@edi.edi: Ist zwar etwas am thread vorbei, aber warum sollte man LEDs
pulsen.
Ich habe das scon oft im Inet gelesen, aber noch keinen Grund
gefunden.
Ich arbeite an der Fachhochschule Südwestfalen, in der Arbeitsgruppe
"Neue Beleuchtungstechnologien" mit, wo es auch viel um LEDs geht.
Letzte woche haben wir mal eine 3W Luxeon LED in die U-Kugel gehängt
(kalibriert!) und die LED mit verschiedenen Pulsweiten und Frequenzen
betrieben, dabei immer im Mittel die gleiche Leistung zugeführt.
ergebnis: der Wirkungsgrad wird immer schlechter.

Also sage mir jemand warum man Pulsen sollte. Oder in welchem
Frequenzbereich das funktioniert.

Danke, sven

Autor: edi.edi (Gast)
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warum?

batterie sparen?

ed

Autor: edi.edi (Gast)
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Sven,

hast Du den versuch auch mit IR dioden gemacht?

Ed

Autor: Sven Müller (Gast)
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Nein, nur mit einer weißen. Aber für Belechtung (Drachen) wird man ja
auch keine IR nehmen.

Autor: U. Gruse (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für die Antworten und Tips. Ich bin zur Zeit gerade dabei,
alles was ich mitgeteilt bekommen habe, zu verstehen und zu gucken was
sonst noch an Fragen auftaucht.
Knicklichter und Diodenlampen mit Magneten dran hatte ich auch schon am
Drachen, war für meine Zwecke nicht so gut. Jetzt soll die
professionelle Lösung her.:-)
Melde mich dann wieder mit neuen Fragen.
DANKE
...mit luftigen Grüßen
Ursula

Autor: bukongahelas (Gast)
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Kupferlackdraht und Gefährdung durch statische Ladungen:

Jedem Drachen,den ich bisher kaufte,war eine Warnanleitung
beigefügt,die vor

- dem Fliegen bei Gewitter

- in der Nähe von Stomleitungen

- an Flughäfen

- über Menschen und Tieren

warnen.

Was unterschätzt wird ist die schneidende Wirkung
der bei Starkwind straff gespannten Steuerleinen.

Es rollen zwar keine Köpfe,aber es kann Blut fließen.

Uli

Autor: Uwe (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Hi!
Habe da mal irgendwo was runtergeladen, weil ich es nicht glauben
wollte. Natürlich getestet -und ich war total überrascht über Verbrauch
und Helligkeit.
Einfach den Anhang mal als Anregung nutzen oder auch komplett
nachbauen.
Übrigens je grösser die Spule um so heller die LED's

MFG Uwe

Autor: U. Gruse (Gast)
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Danke, für die weiteren Tips.
Ich sammel jetzt fleißig und im Urlaub geht es los mit der
Ausprobiererei.
...mit luftigen Grüßen
Ursula

Autor: Profi (Gast)
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Ist zwar schon eine Zeitlang her, aber ich hab noch was interessantes
gefunden:
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1037 (unten)
und
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1871

MAX1698 max.Wirkungsgrad > 90%, speziell fuer Batteriebetrieb
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX1698.pdf
Achtung:
VCC Supply Voltage 2.7-5.5 V, also evtl. getrennt von Power versorgen
Vbat (Power)       0.8-10 V, maximal aber die minimale Brennspannung
der LEDs, sonst kann man nicht mit SHDN abschalten.
Fuer groeßere Leistung evtl. einen ext. Shunt parallel zum internen
schalten (Pin 9 nach 8).

MAX1848 max.Wirkungsgrad > 87%
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX1848.pdf

Autor: AxelR. (Gast)
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> Übrigens je grösser die Spule um so heller die LED's

So ein Quatsch!

Axel

Autor: Winfried (Gast)
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> Ich habe das scon oft im Inet gelesen, aber noch keinen Grund
> gefunden.

Es kann schon sein, dass der Wirkungsgrad an der LED geringer wird,
wenn auch nicht dramatisch. Wichtig ist aber, dass man durch gepulsten
Betrieb Strom im restlichen System sparen kann. Man braucht ja einen
konstanten Strom für die LED und wenn man die über eine lineargeregelte
Stromquelle oder einfach einen Widerstand erzeugt, dann fällt dort eine
Menge Verlustleistung ab. Nimmt man eine Spule, die getaktet wird, so
sind die Verluste geringer. Nimmt man einfach nur kleinere Widerstände
und taktet dann, dann ist es in der Tat von der Effizienz nicht
sinnvoll. Das bietet sich jedoch an, wenn man z.B. im Multiplexbetrieb
arbeitet, also mehrere LED's über gleiche Leitungen ansteuern will.
Ansonsten bleibt noch der Aspekt dimmen durch unterschiedliches
Tastverhältnis.

Winfried

Autor: Simon Waldner (Gast)
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Hallo

Ich denke, dass das Pulesen nur zum Stromsparen benutzt wird. Nehmen
wir an, wir Pulsen die LED's so, dass sie jeweils 1 ms an, dann 1 ms
aus sind. Das Auge nimmt das als konstantes Leuchten wahr. Wenn man die
LED's langsam pulst, so kann das im Dunkeln bei einem sich schnell
bewegenden Drachen noch recht effektvoll sein...

Und was noch ein Gag währe: Man könnte noch zwei Quecksilberschalter
(aber gut gegen Schläge Isolieren!) einbauen, der die LED's (dann
müssten es rot-grüne LED's sein) auf die andere Farbe umstellen, wenn
sich der Drache mehr als 45° auf die Seite neigt.

Man könnte auch die kleinen AAA Akkus nehmen. Ich denke nicht, dass der
Drache länger als eine bis zwei Stunden oben ist. (Ein Handyakku könnte
man auch nehmen, die sind leicht, wenn sie Li-io sind!)

Die LED's würde ich in einen Balsaholz oder Aluminiumrahmen (U -
Förmig) eingiessen, sodass sie bei einem Aufschlag nicht
auseinanderbiegen. Oder gleich die Stangen ausfräsen.

Viel Erfolg!

Simon

Autor: Profi (Gast)
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Ob Du die LED konstant brennen läßt oder 1ms aus und 1ms mit dem
doppelten Strom an, dürfte die gleiche Helligkeit ergeben.

Bei höheren Frequenzen oder kürzeren Tastverhältnissen wird die
durchschnittliche Helligkeit erst mal weniger.
Wenn man Energie sparen will, muss man die Pause zwischen den Pulsen
sehr lang machen, sodass man es aufblitzen sieht.

In der Schaltung, die ich gestern vorschlug, werden die LEDs mit
Gleichstrom betrieben und nicht gepulst.

Quecksilberschalter: Davon würde ich dringend abraten, denn das
Teufelszeug ist hochgiftig und schwer. Dafür gibt es 2-dimensionale
Neigungssensoren (z.B. ADXL202
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&categ...)
OpAmp als Schwellenschalter dahinter am den SHDN des MAX.

Alter Handyakku ist sicher eine sehr gute Wahl!

> Übrigens je grösser die Spule um so heller die LED's
Kann schon was dran sein, weil dadurch die Frequenz niedriger wird.

Der Vorteil dieser Schaltungen mit Spule ist, dass bei leerer werdender
Batterie die LEDs immer noch gleichhell leuchten (die Impedanz wird
angepasst (ähnlich Maximum Power Tracker)).

Autor: Joern Gerhard (Gast)
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Für Flugmodelle gibt es z.B. bei Conrad superleichte
Lithium-Polymer-Akkus - nicht billig und ein Ladegerät habe ich auch
noch nicht dazu im Katalog entdecken können, aber sehr sehr
energiereich (!) und extrem leicht.

cu joern

Autor: Jens Renner (Gast)
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Also, nochmal zu den gepulsten LEDs:
Ich denke, in diesem Fall macht das keinen Sinn (bzgl. höherer
Helligkeit bzw. niedrigerem Energieverbrauch).
Die Netzhautzellen können lediglich den zeitlichen Mittelwert der
einfallenden Lichtmenge detektieren. Sie summieren die Lichtmenge und
feuern bei Überschreitung eines Schwellwerts (sog.
Integrate&Fire-Neuronen).
Das Phänomen kann man ja auch bei gemultiplexten LEDs erkennen.

Normalerweise pulst man (IR-)LEDs, um eine höhere Reichweite zu
erzielen, ohne sie durch einen konstant hohen Strom zu zerstören.

Autor: AxelR (Gast)
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Hi,
ich denke auch, dass man, schon auf Grund der Verdrahterei, einen
Step-up Regler in Betracht ziehen sollte. So kann man viele, wenn auch
nicht alle LED's, in Reihe schalten und braucht nicht für JEDE LED
einen Widerstand. Ob man da nun schwer beschaffbare MAXIM-Teile nehmen
muss, ist die andere Frage, LT hat sowas auch. Vielleicht besinnt man
sich auch auf diskrete Technik (40106 oder andere CMOS-Gatter).
Viele Grüße
Axel

Autor: TobyTetzi (Gast)
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Hallo,

schau mal unter

Höhenwahn.de

da sind einige intrresante Drachenprojekte meines Kollegen.
Unter anderem ein Ufo, ein Jongleur und und und....!

Die Schaltung ist momentan allerdings noch "zu Fuß" aufgebaut,
da sich mit einem Prozessor, aufgrund der vielen LEDs nicht viele
Bauteile einsparen ließen.

Allerdings sind es meistens "Rokakus", da diese Einleiner
sehr stabil fliegen.

Für eine Vermittlung wäre ich gerne bereit!

Gruß Toby

Autor: Dominik (Gast)
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Hi!

Ich weiß ja nicht wie der Drachen aussieht, aber ist es nicht möglich
etwas Energie zu gewinnen indem man mit einem Windrad am Drachen (falls
das technisch möglich ist) Spannung erzeugt?

Wäre jedenfalls dann Akku - unabhängig!

Gruß, Dominik

Autor: Simon Waldner (Gast)
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Es geht nicht darum, die LED's heller leuchten zu lassen, sondern um
Strom zu sparen: Wenn du die LED so schnell ein- und ausschaltest dass
das Auge das nicht mitbekommt, so schonst du den Akku.

Und wie gesagt: Ob Windrad oder AKW auf dem Drachen; der bleibt
wahrscheinlich nicht so lange oben, dass man da so viel Strom braucht.
Und wenn doch, so kann man den schnell runterholen und den Akku
wechseln.

Ein Windrad würde ihn wahrscheinlich sowieso zu sehr ablenken, da es
ein starker Luftwiderstand gibt.

Und wegen dem Blitzeffekt: Wenn der Drache etwa 5 mal pro Sekunde
aufleuchtet, so sieht man -wenn der Drache sich schnell bewegt- nur
zwischendurch seine Umrisse am Himmel (natürlich nur, wenn es dunkel
ist... ;-) ), aber ohne, dass man seinen Weg nachverfolgen könnte
(klingt ein bisschen schwierig, währe sicher aber mal ein Versuch
wert).


greez

Autor: Jens Renner (Gast)
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Wie ich aber oben geschrieben habe, bekommt das Auge aufgrund seiner
Trägheit das Blinken zwar nicht mit, empfindet aber nicht dieselbe
Helligkeit (eben weil die Netzhaut die mittlere Lichtmenge pro Zeit
erfasst).

Bei einem 1:1 Duty-Cycle verbrauchst Du nur die Hälfte des Stroms,
siehst aber auch nur die halbe Leuchtstärke.

Außerdem nimmt in einem Vorwiderstand die Verlustleistung quadratisch
mit dem Strom zu, fällt aber nur linear mit dem Widerstand (deswegen
hat man auch Hochspannungsleitungen und keine Hochstromleitungen).

Deswegen meine ich, dass das Pulsen hier gar nichts bringt. Es sei
denn, man will die LEDs explizit blitzen sehen.

Autor: Joern Gerhard (Gast)
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Ich glaube nicht, dass Pulsdauer und Helligkeitsempfinden linear
zusammenhängen. Es gibt mit Sicherheit ein Optimum irgendwo, wo man
pulst und es sieht gleich hell aus!
Sonst würden gute (!) LED Taschenlampen das wohl kaum so machen.

Ausserdem sieht man das auch sehr schnell selber. Einfach mal DutyCycle
(PWM) durchfahren. -> Bei kurzen Pulsen leuchtet die LED sehr viel
weniger, als sie verbrät und im hellen sieht es auch nicht linear aus.

cu joern

Autor: Florian - der Flo - Scharf (Gast)
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Hm, mir spukt da schon seit längerem eine Frage im Kopf herum, hat damit
zu tun.

Und zwar will ich aus meinem LED-Cluster die grösstmögliche Lichtmenge
herausbekommen, der Leistungsverbrauch ist jetzt erstmal egal. Die LEDs
sind blau, liefern laut Lieferant 7000mcd und arbeiten bei 3.8V mit etwa
30mA. Ich dachte mir, bevor ich viel schöne Leistung in Linearreglern
oder Widerständen verbrate, die ich irgendwohin abführen muss,
schliesse ich sie an meine 5V Versorgung an und PWMme mit einem
passenden duty-cycle herum. Klappt leider nicht, die Test-LEDs haben
die höhere Spannung nicht vertragen und verhalten sich seitdem komisch.
Dazu kommt, dass ich mehrere dieser Cluster unterschiedlich ansteuern
will und nicht multiplexen will, weil dadurch die emmitierte Lichtmenge
deutlich sinkt (Ist doch so, oder?).

Aktuelle Lösung ist, dass jeder Cluster eine eigene Enable-Strippe hat,
die die 3.8V Festspannung an- und wieder ausschaltet.
Wie machen das jetzt die Profis? Warum wird dort überhaupt gepulst? Was
sind die Grenzwerte fürs Pulsen?

Thx,

der Flo

Autor: TobyTetzi (Gast)
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Hallo,
ich bin es nochmal.

Die von mir angebebene Adresse war nicht ganz richtig.

Also, hier die Verbesserung:

http://www.hoehenwahn.de/

Gruß Toby

Autor: AxelR (Gast)
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So direkt an 5Volt? ist auch etwas heftig, man sihet in vielen
Applikationen, dass die LED's gepulst werden. muss nur schnell genug
gehen, wie oben bereits erwähnt, kann man bei rein Elektronischer
Auswertung der emittierten Sterahlung erhebliche
Reichweitenverbesserung erziehlen, da hier nicht das Zeitl. mittel,
sondern der Augenblickliche Wert entscheidend ist. Aber ein
Vorwiderstand war immer dabei. Im Datenblatt stehtr auch (sofern man
ein Datenblatt hat) das Verhältnis max. Strom zum Tastverhältnis. hängt
wohl mit der thermischen Trägheit des Chip's zusammen.

Ich bitte mein Buchstabensalat zu entschuldigen...
Axel

Autor: Ursula Gruse (Gast)
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Hallo,
habe erst jetzt zufällig gesehen, dass ganz viele neue Ideen
eingegangen sind.
Bin z. Z, wegen einer schweren Krankheit in der Familie mit anderem
beschäftigt.
Trotzdem vielen Dank für die guten Tips.
Eigentlich kann dieser Thread für all die anderen Interessierten
weiterlaufen.
Gruß
Ursula

Autor: Profi (Gast)
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Wir müssen hier mal 2 Sachen unterscheiden:
1. möglichst hohe Helligkeit pro Batteriestrom
2. möglichst wenig Batterie-Strom bei guter Sichtbarkeit

Ersteres kann man nur mit hohem Wirkungsgrad der Gesamtschaltung
erreichen.

Zweiteres geht eher darauf raus, dass man die LEDs nur kurz und hell
blitzen läßt (man sieht ja trotzdem, wo der Drachen ist).

Ich kenne das z.B. bei batteriebetriebenen Geräten als ON-Indikator:
Wenn ich durch die LED dauernd 5mA oder 1mal pro Sekunde für 50ms 100mA
schicke, bleibt der effektive Batteriestrom gleich.
Aber die 100mA-Pulse sehe ich auch noch, wenn Sonnenlicht drauffällt,
das 5mA-Leuchten nicht mehr.

5V direkt an die LED: da fließt einfach ein zu hoher Strom. Ich hab
zwar kein Datenblatt parat, aber bei 1 A sollte mal Schluss sein. Da
brauchst Du einen Vorwiderstand (schlechter Wirkungsgrad) oder L und D
(hoher Wirkungsgrad), wie schon mehrfach geschrieben.

Autor: Profi (Gast)
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Dazu hab ich gerade eine nette Schaltung mit dem cmos-555 gesehen, die
trotz des Blitzens einen fast konstaten Strom zieht:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

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