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Forum: Haus & Smart Home LED WiFi-Steuerung mit Akku


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Autor: Lars (Gast)
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Hallo an alle,

ich möchte ein Projekt realisieren bei dem ein LED-Streifen per WLan 
bzw. Funk gesteuert werden soll(Smarte Beleuchtung). Das Ganze soll nun 
aber per Powerbank mit Strom versorgt werden, da Kabel leider immer 
sichtbar wären. Ich bin was Mikrocontoller angeht fast kompletter 
Neuling, habe mir allerdings jetzt schon einige Informationen 
zusammengesucht und bin insbesondere auf den ESP8266 oder ESP32 
gestoßen. Die Frage die ich mir dabei jedoch stelle ist:

Wie kann ich den Controller und LED-Streifen stromsparend betreiben 
ohne, dass gefühlt nach 10min die Powerbank leer ist? Wlan muss ja 
schließlich dauerhaft aktiv sein.

Es gibt zwar die DeepSleep Möglichkeit, aber die ist doch hierbei nicht 
möglich, da der Controller ja dauerhaft "zuhören" muss ob das Licht 
angeschaltet werden soll. Oder habe ich da was falsch verstanden?

Von ZigBee habe ich zwar auch schon was gelesen, insbesondere, dass mit 
dem passenden Modul ein Interrupt durchgeführt werden kann, aber auch 
der muss ja dauerhaft zuhören können.

Über Ideen und Vorschläge, die mein Stromproblem lösen freue ich mich 
jetzt schon und bedanke mich im Vorraus.

Autor: Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)
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Lars schrieb:
> Wie kann ich den Controller und LED-Streifen stromsparend betreiben
> ohne, dass gefühlt nach 10min die Powerbank leer ist?

Wie hoch ist denn die Stromaufnahme deines LED-Streifens, und wie goß 
ist die Energiekapazität der Powerbank? Wenn du diese Daten hast, kannst 
du die die Laufzeit einfach ausrechnen.

Autor: Lars (Gast)
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Ich habe noch keine konkreten Modelle ausgewählt. Der LED-Streifen ist 
auch eher "zweitranging". Mir geht es erstmal vor allem um den 
Controller, der ja dauerhaft WLan an haben muss (korriegiert mich wenn 
ich falsch liege). Gibt es, was die Übertragung angeht, eine bessere 
Methode. Würde das zb mit dem ZigBee Modul besser klappen.

Autor: Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)
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Lars schrieb:
> Mir geht es erstmal vor allem um den
> Controller, der ja dauerhaft WLan an haben muss

Muss denn deine Lösung unbedingt WLAN haben?

Die "gängigen" LED Streifen haben Infrarot-Eingang. wäre das denn auch 
eine Option, um deine Lichterkette zu steuern? Es gibt auch fertige 
LED-Controller mit Funk-Eingang (z.B. ebay 273953435863) 433 MHz.


wegen Stromaufnahme: Eine erste Überschlagsrechnung sollte dir schon 
wichtig sein. Die Betriebs-Stromaufnahme wird wohl deutlich größer 
sein, als der Bereitschafts-Modus.

Ich habe grade mal meine Lichterkette rausgeholt. Laut 
Verpackungsaufdruck 5 Meter lang, 150 LED, 12VDC, 24 Watt Aufnahe.

Diese Leistungsangabe bezieht sich vermutlich auf maximale Lichtstärke, 
ich hab das jetzt nicht gemessen. Meine "große" (handflächen-groß) 
Powerbank hat ca. 16.000 mAh, 60 Wh Energiekapazität (nur 5V 
Ausgangsspannung)

es gibt auch durchaus Powerbänke, welche direkt 12V Ausgangsspannung 
liefern, z.B. ebay 183932999778. Die haben in etwa die selbe 
Energie-Kapazität.

rein rechnerisch komme ich da auf ca. 2.5 Stunden Laufzeit. Praktisch 
dann eher 1-2 Stunden, vermutlich mit stark nachlassender Leuchtkraft 
zum Ende hin, und einem ordentlich heißen Powerpack (der für große 
Leistungs-Entnahmen vermutlich nicht ausreichend Wärme abführen kann)


eine 75 Ah Blei-Autobatterie würde da deutlich länger laufen. Da diese 
direkt 12 Volt Ausgagsspannung hat, ergibt sich dann ca. 30 Stunden 
Laufzeit.

: Bearbeitet durch User
Autor: Guest (Gast)
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Dein Wlan Modul ist dein kleinstens Problem. Egal was du für einen 
Funkstandard benutzt, deine LEDs werden die Laufzeit am meisten 
Beeinflussen.

Autor: Lars (Gast)
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Wegstaben V. schrieb:
> Muss denn deine Lösung unbedingt WLAN haben?

Erstmal danke für deine Mühe. Ich würde den LED-Streifen gerne über 
beispielsweise Alexa oder per Handy steuern können. Wie gesagt wenn es 
eine WLan Alternative gibt in Richtung ZigBee o.ä. bin ich natürlich 
offen dafür. Wenn ich das zwischen den Zeilen allerdings richtig lese 
gibt es scheinbar keine wirklich gute Möglichkeit.

Eine Autobatterie ist vielleicht eine Spur zu groß für die 
Hintergrundbeleuchtung eines Bilderrahmens ;)

Autor: Lars (Gast)
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Guest schrieb:
> deine LEDs werden die Laufzeit am meisten
> Beeinflussen.

Klar, wenn das Licht an ist ziehen die natürlich am meisten Strom. Mein 
Hintergedanke war allerdings der, dass im Standbybetrieb durch den 
Controller nicht so viel verbraucht werden soll.

Vielleicht sollte ich mein Vorhaben an der Stelle nochmal genauer 
erläutern:
Ich möchte gerne eine Hintergrundbeleuchtung für einen recht großen 
Bilderrahmen an der Wand haben (ca. 90*60cm). Und eigentlich war mein 
Vorhaben, dass das ganze über Alexa oder übers Handy ansteuerbar ist. 
Der Programmierteil ist nicht das Problem, damit habe ich Erfahrung. Nur 
leider kenne ich mich wenig mit Microcontrollern und 
ETechnik(Grundlagenwissen) aus.

Das ganze soll aber natürlich nur dekorative Beleuchtung sein und nicht 
dauerhaft aktiv.

Autor: Guest (Gast)
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Wenn Handy Steuerung eine Option ist wäre Bluetooth LE vielleicht eine 
Option. Das zusammen mit einem STM Low Power oder ähnlichem sollte 
ziemlich sparsam sein. Wenn's mehr Reichweite haben soll vielleicht auch 
Bluetooth 5.0 das ist wohl auch Recht sparsam.

Autor: Joachim S. (oyo)
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WiFi kommt ja wie bereits gesagt eigentlich nicht in Frage, weil viel zu 
energiehungrig. Bliebe also bspw. Bluetooth LE oder Zigbee.

Aber überlege mal, ob nicht folgender Ansatz sinnvoller wäre:

Du kaufst Dir einfach einen fertigen LED-Streifen/eine fertige 
LED-Leiste, die darauf ausgelegt ist, mit Batterien oder Akkus betrieben 
zu werden, und per Infrarot-Fernbedienung gesteuert werden kann.

Und zusätzlich ein Infrarot-WiFi-Gateway (manchmal auch "IR-Blaster" 
genannt) - also ein mit Deinem WLAN verbundenes Gerät, das auf Kommando 
beliebige Infrarot-Signale senden kann. Gibt's aus China geliefert schon 
für ca. 10 Euro. Braucht wegen WLAN zwar trotzdem sinnvollerweise eine 
Steckdose, kann aber etliche Meter von dem Bilderrahmen entfernt stehen, 
wo das hoffentlich kein Problem darstellt.

Ich sehe da folgende Vorteile:

- Du benutzt fertig käufliche Hardware, musst also keine 
Hardware/Elektronik selbst entwickeln, was für Dich ja eh komplettes 
Neuland wäre und entsprechend viel Zeitaufwand bedeuten würde. 
Stattdessen kannst Du Dich rein auf die Software-Seite beschränken, mit 
der du ja bereits vertraut bist

- Die Hintergrundbeleuchtung wäre direkt per WLAN steuerbar, auch 
Alexa-Steuerung dürfte dann keine allzu grosse Hürde mehr sein.

- Mit diesem Infrarot-WiFi-Gateway könntest Du nicht nur die 
Bilderrahmen-Hintergrundbeleuchtung per WLAN/Alexa steuern, sondern auch 
beliebige andere Geräte im gleichen Raum, die man per 
Infrarot-Fernbedienung steuern kann.

Autor: GEKU (Gast)
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Guest schrieb:
> deine LEDs werden die Laufzeit am meisten Beeinflussen

Es in erster Linie ein Frage des Verhältnisses von Ein/Aus. Je größer 
die Betriebspausen, umso mehr fällt der Strom des Empfängers ins 
Gewicht.

Ich würde, um Energie zu sparen, denn Spieß umdrehen.

Die Elektronik der Lichterkette sendet periodisch, z.B alle 10 Minuten, 
kurz, wenn sie in Empfangsbereitschaft ist. Der Geber quittiert mit 
Lichterkette "Ein" bzw. "Aus".

Die Elektronik der Lichterkette ist in diesem Fall fast 10 Minuten im 
Sleep Zustand mit extrem wenig Energieverbrauch.  Alle 10 Minuten werden 
kurzzeitig für wenige Sekunden vielleicht 100mA gebraucht.

Einziger Nachteil dieser Methode ist es, dass sich Schaltvergänge bis zu 
10 Minuten verzögern können. Im Durchschnitt werden es 5 Minuten sein. 
Aber ich denke das wird zu verschmerzen sein, es dankt die längere 
Betriebsdauer der Lichterkette.

PS: mit dem Melden der Empfangsbereitschaft kann auch der Ladezustand 
gemeldet werden. Powerbänke haben meist einen LED-Balken für dessen 
Anzeige.

Autor: Joachim S. (oyo)
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GEKU schrieb:
> Einziger Nachteil dieser Methode ist es, dass sich Schaltvergänge bis zu
> 10 Minuten verzögern können. Im Durchschnitt werden es 5 Minuten sein.
> Aber ich denke das wird zu verschmerzen sein, es dankt die längere
> Betriebsdauer der Lichterkette.

Das will man realistisch gesehen doch nicht. Wenn man eine Beleuchtung 
einschaltet, dann will man doch, dass die unmittelbar eingeschaltet 
wird, und nicht irgendwann in den nächsten 10 Minuten.

Klar, in diesem Fall hier handelt es sich zwar nicht um eine essentielle 
Beleuchtung, sondern um eine rein dekorative, wo man das noch eher 
verschmerzen könnte. Aber wenn der Threadstarter die Beleuchtung "cool" 
per Smartphone oder Alexa steuern will, dann will er auch da garantiert 
nicht, dass die Steuerbefehle irgendwann in den nächsten 10 Minuten 
ausgeführt werden, sondern unmittelbar.

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