Deckenumbau: 180 Leds wie verbauen? 230VAC Dimmbar? Touchdisplay, Bluetooth

[Tobias N. (silberkristall)]

So, während das eine Projekt nun endlich zum Ende geht läuft das nächste 
nun an.

Zum Vorhaben:

Lichtschalter durch Unterputz 4,3Zoll Touch FarbTFT (eaDIP)
180 LEDs in die Decke verbauen (WS2811/WS2812)
2 Lampen, einmal Wohnraum, einmal Esstisch
Steuerbar per Bluetooth & TouchTFT

Zum Umbau:

Mit 10x10cm Kantholz wurde die Decke bereits versehen. Diese sind 
Schachbrettartig angebracht. Jedes Feld ist 1m x 1m groß.

Der Lichtschalter wurde entfernt. Die Wand für die Unterputzmontage des 
Displays aufgestemmt. Zwei 3 cm breite Fugen mit 10cm Abstand wurden vom 
Lichtschalterursprung bis zur Decke gelegt. In der ersten Fuge wurde die 
Stromleitung zur Decke hochgelegt.

An der Decke wurde ein Tracopower 5V 12A Netzteil verbaut. Eine Leitung 
mit 5V wurde durch die Fuge wieder herrunter gelegt. Diese gilt für die 
Versorgung des uC, die Schaltung und des Displays.

In der zweiten Fuge wurden 3 Leitungen nach oben gelegt. Eine 
Datenleitung für die LEDs, eine für das Deckenlicht, eine für das 
Esstischlicht.

Soweit sogut.

Nun meine anliegen,

Decken & Esstischlicht:

Diese sollten dimmbar sein. Wenn ich nun ein galvanisch getrenntes 
Finder Relai nehme wird es mit dem dimmen wohl schwer. Ich denke nicht 
das dass mit der PWM Frequenz klar kommt.

Also, 230V, Gleichrichter, Optokoppler, NPN Transistor. Wie sieht es 
hier aber mit der "sicherheit" aus?

Zu den LEDs:

180Stück mit WS2811 / WS2812 Controller. Wie verbaue ich diese am 
besten? Die gibt es zwar auch in Rund, allerdings sehr teuer. Also im 
plcc6 Gehäuse. Aber wie verbaut man nun eckige LEDs in Platten? Die 
Platten werden 1m x 1m groß. Nur sollte die Decke am ende möglich eben 
sein, bei den runden könnte man überall 5mm Löcher bohren, LEDs rein und 
fertig. Hier würde der Kopf der LED jedoch auch "herraus gucken".

Was wäre hier an Material am besten für die Platten geeignet und wie 
bekomme ich die eckigen LEDs nun da herein?

Ich danke euch schonmal.

[Mike A. (Gast)]

Tobias N. schrieb:
> Was wäre hier an Material am besten für die Platten geeignet und wie
> bekomme ich die eckigen LEDs nun da herein?

LWL/Plexiglasstab durchbohren und LED oben drauf pappen.

[Stefan S. (sschultewolter)]

Hallo,

du wirst auf ein ganz anderes Problem stoßen wenn ich das nun richtig 
verstanden hab. Dein Mikrocontroller befindet sich am Display? Wenn ja, 
wird das mit den WS2812B schwierig. Hier sollten die Verbindung DIN und 
DOUT möglichst kurz sein. Abhilfe könnten "blinde" Ws2812b schaffen. 
Sinnvoll wäre es jede 1m x 1m einzeln anzusteuern. Mittig einen MCU und 
aussenherum die anzahl der Leds. Kommunikationen musst du schaun, was 
dir am besten passt. RS485 oder vielleich Funk.

[Tobias N. (silberkristall)]

Nicht ganz.

Ich habe vergessen das noch zu erwähnen.

Mit der LED Leitung meine ich eine i2c Leitung. Das Display sendet alle 
Daten, also eingaben über i2c an einen mega unter der Decke. Der steuert 
dann das Deckenlicht und die LEDs.

Also das Display gibt die Farbe oder Modus (Sternenhimmel, 
Musiksteuerung usw) an den uC und der hat dann die "Programme" und führt 
diese aus.

Und dann geht VCC, Gnd und Data zur ersten LED von dieser geht dann VCC, 
Gnd und DataOut zur nächsten LED in DataIN usw.

Die LEDs sind ja max zu 1024 stück hintereinander setztbar.

Für VCC und GND nutze ich 2,5mm2 Leitungen. Da liegen meiner Rechnung 
nach 180 LEDs x 60mA max pro LED = 10800mA / 10,8A drauf.

Mike A. schrieb:
> Tobias N. schrieb:
>> Was wäre hier an Material am besten für die Platten geeignet und wie
>> bekomme ich die eckigen LEDs nun da herein?
>
> LWL/Plexiglasstab durchbohren und LED oben drauf pappen.

Wie sieht es denn dann mit dem Abstrahlwinkel aus?

[Max H. (hartl192)]

Tobias N. schrieb:
> Wie sieht es denn dann mit dem Abstrahlwinkel aus?
Hängt davon ab wie die Spitze des Stabs geformt ist. Bei 5mm LEDs lässt 
sich auch viel mit der Form des Kopfs machen.

[Tobias N. (silberkristall)]

Die ws2811 plcc6 sind ja "flach"

[Tobias N. (silberkristall)]

So, das Display ist drinne. Morgen wird dann verspachtelt und das 
Ständerwerk für die Decke angebohrt. Nächste Woche kommen dann die 
RiGips Platten und die LEDs :)

[mn (Gast)]

Willst du wirklich die Platine so in die Wand einbauen? Du weißt aber 
schon was ein Gehäuse ist!

[Max H. (hartl192)]

Ich würde die Kabel nicht so in der Wand einbauen. Ich würde ein 
Kabelrohr werwenden, dann kann die Verkabelung bei Bedarf ausgebessert, 
nachgerüstet werden.

[Tobias N. (silberkristall)]

Die ist schon fest eingebaut. Also die Platine. Das Display wird ja dann 
nur draufgesteckt.

Die Kabel sind ja nur VCC und I2C. Mehr braucht das Display nicht.

[Tobias N. (silberkristall)]

Morgen kommt dann der ATMega128 mit dem BTM-222 dran. :) dann nur noch 
auf die ws2812b warten. Jemand Erfahrungen wielange der Versand aus 
China dauert? Habe über Aliexpress gekauft.

[Stefan F. (Gast)]

Bestellungen aus China können sehr fix gehen, aber auch sehr lange 
dauern. Ich hatte mal zwei Gemälde bestellt, eins war 3 Tage später da, 
das andere dauerte 2 Monate.

Wegen dem Dimmen:

Du willst normale 230V Lampen dimmen? Dann nimm ganz gewöhnliche Dimmer 
vom Baumarkt und schaltest je einen Photowiderstand parallel zum 
Potentiometer. Die LDR strahlst Du mit grünen Standard-LED's an, die 
wiederum vom Mikrocontroller per PWM angesteuert werden (oder vial 
WS2811).

Das klingt zwar doof, ist aber in der Praxis einfach, sicher und billig.

Achte nur drauf, dass die Fotowiderstände ausreichend Spannung 
vertragen. Man müsste theoretisch welche für 600V nehmen, aber die gibt 
es vermutlich nicht. Ich nehme immer 300V Typen. In 20 Jahren ist zum 
Glück noch keiner ausgefallen.

Ich hol schonmal Popcorn raus.

[Tobias N. (silberkristall)]

Nunja, also der Raum selber wird ja durch die ganzen LEDs beleuchtet. 
Dank des Controllers und der 800Khz Geschwindigkeit der LEDs lässt sich 
da schon einiges machen jedoch soll über den Esstisch halt noch eine 
seperate Lampe und die möchte ich dann möglichst noch über das Display 
Ein- Aus- sowie Dimmbar haben.

[Conny G. (conny_g)]

Tobias N. schrieb:
> Morgen kommt dann der ATMega128 mit dem BTM-222 dran. :) dann nur noch
> auf die ws2812b warten. Jemand Erfahrungen wielange der Versand aus
> China dauert? Habe über Aliexpress gekauft.

2-4 Wochen per Standardversand, 5 Tage per Express (30 Dollar).

[Tobias N. (silberkristall)]

Da ich ja nicht "wirklich" an den Strom gehe ist doch alles im legalen 
Bereich, oder? Also ich habe an der Verteilerdose den Strom der zur 
Deckenlampe geht abgegriffen und 3 Leitungen, L N und Erde zum Netzteil 
(Traco Power) gelegt. Das Netzteil an der Decke verschraubt und dort 
greife ich ja nun die 5V für die Schaltung, Display und die LEDs ab. 
Nach betätigen des Lichtschalters schaltet sich nun das Display und dann 
halt auch der Rest anstatt einer Deckenleuchte an.

Dürfte ja nicht dran verboten sein. Oder?

[Timo (Gast)]

naja, verboten ist alles wenn Du kein Elektriker bist, aber genau wie 
bei einer Therenwartung die Du selbst durchführst oder die bremsen an 
Deinem Auto selebr erneuerst..wo kein Kläger da kein Richter..
Desweiteren müssen die Versicherungen seit einigen JAhren auch bei 
grober Fahrlässigkeit zahlen, solange Du also nicht vorsätzlich Mißt 
baust..:-)

[Tobias N. (silberkristall)]

Also das Netzteil anschließen ist ja nichts anderes als ne Lampe 
anschließen. Klar sollte man das vom "Fach" machen lassen nur macht es 
in der Praxis ja auch jeder selber.

Danach die 5V DC. Nunja, das Tracopower hat ne CE Zulassung, 
Überspannungsschutz und diese ganzen Sachen halt. Bleibt dann halt nur 
der Anschluss der Lampe.

Im schlimmsten fall dann halt doch ein galvanisch getrenntes Finder 
Relai als Schalter, die habe ich hier. 5V Spule und 250V 10A Schaltlast. 
Das sollte für eine Deckenlampe reichen. Fahrlässigkeit sehe ich dann da 
nicht.

[Mister Jones (Gast)]

Naja, deutsche gesetze hatll..als fahrlässig dürfte die versicherung 
bereits werten, das du diese arbeiten durchführst ohne dazu berechtigt 
zu sein und daher fahrlässig  riskierst das es zum brand kommt oder 
stromschlag etc pp..
aber wie gesagt ... ._9
wollte nur den Aposteln zuvorkommen, die dir sonst beledigend 
entgegendtereten und das auf weniger sachliche art sagen.

man kann natürlich nur sorgfältig nach besten wissen und gewissen 
arbeiten.
wie du selbst schon sagtest, die `wenigsten rufen einen elektriker um 
eine deckelampe zu installieren oder die meisten bastler hier werden 
wohl auch ihre steckdosen selber verbauen auch wenn es rein rechtlich 
nicht i.o. wäre

[Tobias N. (silberkristall)]

Danke. Es gibt ja doch noch "normale" und "kompetente" nette Menschen.

Ja und es ist ja halt auch nunmal so das ich nicht so genannte "China" 
Sachen verbaue, also LEDs usw jetzt ausgeschlossen aber das "Kraftwerk" 
dann doch schon geprüft und qualitativ hochwertig ist. Tracopower halt 
:)

[Tobias N. (silberkristall)]

So.

Also die Testled läuft schonmal 1A. Das Design auf dem Display wird 
natürlich noch verbessert ;) Aber erstmal geht das.

Es wird die Innen- und Aussentemperatur angezeigt. Die Farbe ist per 
Touch auf der Farbpalette einstellbar.

Nach 90 Sekunden ohne Toucheingabe startet eine Bilderanimation 
(Digitaler Bilderrahmen). Nach berührung des Touch wird wieder zum Menü 
geschaltet.

Jetzt heisst es, bis die LEDs da sind sich mit dem HSV zu beschäftigen. 
Es soll z.b. eine Funktion zur Helligkeitseinstellung zur Verfügung 
stehen. Da hört es leider bei mir auf. Also bei "gleichbleibender" Farbe 
soll die Helligkeit änderbar sein.

Hier hängt es leider bei mir. Die Farben der einzelnen LEDs stehen in 
einem mehrdimensionalen Array. Hier muss dann der passende HSV der 
jeweiligen Farbe und Helligkeit berechnet werden.

Bei einfarbig ist das ja nicht das Probleme also bei Rot, Grün oder Blau 
aber bei "mischfarben" sieht es schon anders aus.

Eventuell hat ja dazu jemand ein paar Tips für mich.

Weitere Fotos des Umbaus folgen natürlich ;)

[Conny G. (conny_g)]

Ich habe da auch lange rumgetan um das hinzubekommen. Denn man möchte 
das in Integer-Mathematik haben, ohne Float, sonst ist das der Albtraum 
bzgl. Laufzeit auf einem kleinen µC.

Hier ist eine komplexe Variante von hsv2rgb:

https://github.com/FastLED/FastLED/blob/master/hsv2rgb.cpp

Das ist Teil einer Arduino-Library, die verschiedene WS2812 und ähnliche 
Chips abdeckt.
Der Witz ist hier, dass sie noch ein bisschen Spektrums-Korrektur machen 
und das gelb/rot verstärken, das ist normalen HSV etwas schmaler 
ausfällt.

Oder eine einfachere Variante in der Spin-Interpreter-Sprache des 
Parallax Propeller Prozessors, müsste sich aber recht einfach nach C 
übersetzen lassen:

pub HSL_to_RGB(hue, sat, lum) | r, g, b, em, sextant, fract, vsf, mid1, mid2

    if ( lum < 128 )
      v := (lum * (256 + sat)) >> 8
    else
      v := (((lum + sat) << 8) - lum * sat) >> 8

    if v <= 0
      r := 0
      g := 0
      b := 0
    else
      if ( lum < 128 )
        v := (lum * (256 + sat)) >> 8
      else
        v := (((lum + sat) << 8) - lum * sat) >> 8
       
      em := lum + lum - v
      hue := hue * 6
      sextant := hue >> 8
      fract := hue - (sextant << 8)
       
      vsf := ( v * fract * (v - em) / v ) >> 8
      mid1 := em + vsf
      mid2 := v - vsf
       
      if sextant == 0
         r := v
         g := mid1
         b := em
      if sextant == 1
         r := mid2
         g := v
         b := em
      if sextant == 2
         r := em
         g := v
         b := mid1
      if sextant == 3
         r := em
         g := mid2
         b := v
      if sextant == 4
         r := mid1
         g := em
         b := v
      if sextant == 5
         r := v
         g := em
         b := mid2
       
    return (r << 16 ) + ( g << 8 ) + b

Was hier nach dem "|" steht sind lokale Variablen, keine Parameter.

[Conny G. (conny_g)]

Und das kann man z.B. damit machen: einen langsam umlaufenden 
Regenbogen.

https://www.youtube.com/watch?v=cMx5Y1ETnf0

Je Kinderzimmer WS2812B-Streifen um die ganze Decke rum von ca. 9m / 500 
WS2812B LEDs. Auf das Loch in der Mitte kommt noch ein 
Lichtfaser-Sternenhimmel.
Angesteuert in einem Zimmer mit Parallax Propeller, im anderen mit 
Arduino Pro Micro Clon.
Derzeit, das ist nur eine Interimslösung, da mach ich nochmal was 
anderes - eine ganzheitliche Steuerung aller Beleuchtungskomponenten. 
Das wird noch ein schönes Stück Arbeit.

[Tobias N. (silberkristall)]

Ich habe mir die einzelnen Farben erstmal über Photoshop geholt :) Der 
gibt ja bei den Farben die RGB Werte raus ;)

Mich interessiert die Berechnung im allgemeinen. Also als beispiel ich 
habe die Farbe XY und diese hat die RGB Werte von r = 255,  g = 128,  b 
= 192

Wie würde man hier nun die Helligkeit bei gleichbleibender Farbe 
errechnen? Bei jedem einzelnen Wert den v Wert um 1 runter rechnen?

Gleiches gilt für die Berechnung der nächsten Farbe.

Dankeschön

[Conny G. (conny_g)]

Das HSV Modell funktioniert so: eine Farbe hat einen Winkel (oben in der 
Funktion von 0 bis 255) im Farbkreis, eine Sättigung und eine 
Helligkeit.
Der Winkel legt die Mischung der Farbe fest, Sättigung und Helligkeit 
ihre Intensität.
Damit kannst Du eine Farbe in der Helligkeit dimmen, denn dir 
Farbkomponente (Hue) bleibt gleich.

http://de.m.wikipedia.org/wiki/HSV-Farbraum

[hufnala (Gast)]

Hi,

such malnach hsv farbraum auf led-styles.de, da gibt es fertige sourcen 
fuer atmels...

//hufnala

[Tobias N. (silberkristall)]

So, Display ist fest verbaut. Morgen kommt dann der Rollputz drauf.

[Tobias N. (silberkristall)]

So, also soweit bin ich bisher. Zurzeit leider wenig Zeit berufsbedingt.

Klappt soweit, nur 2 LEDs tanzen aus der Reihe. Wenn es nicht reines 
Blau, Grün oder Rot ist leuchten die einfach wie sie gerade wollen.

[Conny G. (conny_g)]

Warum so scharfe Fotos? :-)

[Stefan F. (Gast)]

Ich kann da auch fast gar nichts erkennen. Nur irgendwelche bunten 
Punkte. Schade, denn ich schaue mir gerne die Bastelwerke anderer an.

[Tobias N. (silberkristall)]

hier mal ein Video. Musiksteuerung. Naja muss halt noch der Code 
angepasst werden aber im groben klappt es schonmal. Dann kannst an die 
weiteren Platten gehen :) Bis die 16m² und 200 LEDs verbaut sind :)

https://vid.me/zCAq