LED Krippenlicht

[Bastian W. (jackfrost)]

Da bei der Krippe meiner Oma die Birnen nie lange gehalten haben und 
auch das Gehäuse des Trafos defekt war, habe ich mich entschlossen die 
Beleuchtung auf LED um zu bauen.

Das Ziel war es, die drei Birnen der Beleuchtung, des Sterns und des 
Lagerfeuers durch LEDs zu ersetzen. Der Stern sollte dimmbar sein. Die 
Beleuchtung und der Lagerfeuer sollten wie Feuer bzw. Kerzen flackern.

Für die Beleuchtung wurde eine Nichia Superflux LED warmweiß 8lm 110° 
LED eingesetzt die per PWM dimmbar ist und über die diese auch flackert.

Als Lagerfeuer wurden die rote und grüne LED einer SuperFlux LED RGB 
verwendet. Auch bei dieser LED wurde der Feuereffekt und die Helleigkeit 
über zwei PWM Kanäle realisiert.

Bei dem Stern ist lediglich die Helligkeit einstellbar.

Als µC kommt eine Attiny84 zum Einsatz.

Obwohl die LEDs nur mit 18mA Betrieben werden habe ich mich für MosFETs 
entschieden, da ich hier die Schaltgeschwindigkeit bestimmen kann. Ich 
wollte aufgrund der Oberwellen keinen Sender bauen. Für meine 
Berechnungen habe ich die Miller-Ladung für die Signalanstiegszeit 
genommen.

Da ich maximal 14 cm lange Leitungen haben und die Signalanstiegeszeit 
bei ca. 600 nS liegt sollte ich kaum eine Abstrahlung haben.

Als MosFETS wurden IRLD024 ( IC 1-4 ) verwendet.

Da die Schaltung sehr knapp vor Weihnachten gebaut wurde habe ich beim 
routen auf einen ISP Header verzichtet. Ich habe einfach an die 
entsprechen den Signale einen Pin gemacht und damit einfach dann das 
STK500 verbunden. Nicht sehr schön aber in dem Fall funktional.

Mit einem kurzen Impuls über S1 kann zwischen Flackern und Dauerlicht 
umgeschalten werden. Bei einem langen Impuls über S1 wird in die 
Einstellungen gewechselt. In dem "Menu" kann die Helligkeit des Feuers 
mit dem Poti R14 eingestellt werden. Über einen kurzen Impuls an S1 kann 
wieder in den normalen Modus gewechselt werden.

Mit einem kurze Impuls an S2 kann die Anzahl der Durchläufe von 10 bis 
150 in 10er Schritten eingestellt werden bis die OCRxy Register 
upgedatet werden. Bei jedem Durchlauf werden neue Werte berechnet und 
nur bei jedem x. Durchlauf in die Register eingetragen. So habe ich 
annähernd gleich lange Durchlaufzeiten und die Flackerfrequenz kann so 
einfach einstellt werden.

Mit einem langen Impuls an S2 werden die aktuellen Werte für das 
Flackern, die Helligkeit des Feuers und die Druchläufe bis zu einem 
Update im EEPROM gespeichert.

Mit dem Potis R14 und R15 werden die Helligkeit des Sterns und die 
Grundhelligkeit der Beleuchtung eingestellt.

Betrieben wird die Beleuchtung mit einer 5V Wandwarze.

Anbei noch ein Link zu einem kurzen Video. Leider kommt die Farbe vom 
Lagerfeuer Video nicht so raus wie sie in echt ist.

Link zum Video [~8,8 Mb] 
https://mainboardforum.de/eve-pictures/Krippe1.mpg

Gruß JackFrost