Nachdem ich beim letzten Projekt “Zisterne” sehr viel untechnisches machen musste (Buddeln, Holzpumpenhaus bauen, KG Rohre, …)  möchte ich für den Herbst meine Gartenbeleuchtung überarbeiten. Seit Einzug stehen da, mittlerweile stark verwitterte, Edelstahl Lampen mit LED Leuchtmitteln. 4 Stück ums Haus verteilt.

Mein Problem:
1. Machen nicht genug Licht
2. Das Licht ist immer langweiliges weiß
3. Die Lampen sind nicht mehr schön

Ich hatte daher die Überlegung RGB Flutlichter mit WLAN auszustatten (für die Bus-Steuerung) und diese dann im Garten, unter dem Baum, usw. zu verteilen. Dann kann man verschiedene Lichtszenen programmieren oder sogar ständig wechselnde Farbwechsel. So wie z.B. hier. Die erhältlichen Profi-Geräte verwenden DMX und lassen sich daher super ins KNX System einbinden. Nur der Preis entspricht nicht ganz meinen Vorstellungen: also selber bauen! 😉
(Das mache ich eh am liebsten…)

Jetzt mache ich es genau anders herum und kaufe nicht etwas teures, sondern die billigsten IP68 Strahler mit 10W RGB LED die ich finden konnte.

 

Immer mit dabei: Die China IR-Farb-Fernbedienung. Die muss natürlich ersetzt werden und die ganze Ansteuerung neu entworfen werden. Ich habe daher die Lampen erstmal zerlegt und geschaut wie die Dinger aufgebaut sind. Gefunden habe ich ein LED Modul und ein Netzteil mit integrierter Steuerung.

 

 

Netzteil und Steuerung fliegen raus, LED Modul darf bleiben. Die Ansteuerung heraus zu finden war simpel, da in meinem Fall die Kabel entsprechend farbcodiert sind.

Natürlich möchte ich die Farben möglichst stufenlos steuern, so dass ich auf eine PWM Steuerung setze. Ein ESP8266 hat ja diverse PWM Ausgänge, die ich dann auf einen MOSFET TIP120 schalte, da die LEDs für die µC Ports natürlich zuviel Strom brauchen. Die Schaltung ist ansonsten sehr übersichtlich. Selbst geätzt ist die Platine ca. 5×3 cm groß. Die nötigen Pinne für die Programmierung des ESP8266 habe ich raus geführt und auf Jumper gelegt. So kann man auch im verlöteten Zustand noch simpel Änderung an der Software im IC vornehmen.

Jedoch habe ich ein Problem mit der Stromversorung! Denn im Original ist diese ja mit der Steuerung kombiniert, so dass ich sie nicht verwenden kann. Lt. meiner Messung brauche ich maximal 1.5A bei 12V wenn alle LEDs auf voller Leistung sind. Ich weiß nicht wie ich ein 25Watt (inkl. Reserve) Netzeil in das kleine Gehäuse bekomme soll. Keine Ahnung was die da in China gebaut haben. Blöderweise ist das Original vollständig vergossen, so dass ich auch nicht nachschauen kann.

Einzige sinnvolle Lösung die mir eingefallen ist: Ein externes Netzteil. Sowas nennt sich dann LED Treiber und wird als IP67 verkauft. Bin mal gespannt, wie lange es durchhält. Habe ein 30 Watt gewählt damit ich direkt zwei Lampen betreiben kann und trotzdem noch genug Reserven vorhanden sind. Damit sich das nachher ordentlich verbauen lässt werde ich auf IP67 Steckverbinder zurückgreifen. Die restliche Elektronik sollte ich aber in der Lampe unterbringen können. Die MOSFETs werden recht warm bei voller Leistung, so dass ich diese mit dem (Metall) Gehäuse verschrauben werde.

So sieht das ganze dann fertig aus.

 

Das Platinen Layout ist etwas ungewöhnlich. Aber ich wollte die MOSFET mit dem Metallgehäuse verschrauben (zur Wärmeableitung) und muss ja noch den Spannungsregler iC unterbringen. Und ich wollte die seriellen PINS des µC zugänglich halten, damit ich ihn auch in der Lampe programmieren kann.

Hier gibts das Fritzing und den Sketch für den µC.

Und genau wegen dem Platinenlayout ist es aktuell noch im BETA-Stadium. Denn die mechanische Kraft die auf die MOSFET beim einbauen und verschrauben gewirkt hat, hat scheinbar die Kupferbahnen von der Platine gebrochen. Dadurch habe ich jetzt unterbrochene Leitungen oder sogar Kurzschlüsse. Ich werden bei Gelegenheit neue Platinen ätzen und dann versuchen die Kontakte für die MOSFET durchzuverbinden um mehr Stabilität zu bekommen.
Werde dann natürlich vom Ergebnis berichten.

Zur Steuerung:

Mein erstes, redumentäres Protokoll erlaubt einfach ein Senden von R;G;B an die entsprechende IP und der µC stellt das entsprechend ein.
Jetzt möchte ich aber die Steuerung natürlich über meinen Bus lösen und auch Szenen und Animationen möglich machen.

Dazu habe ich das Protokoll um einen vierten Wert erweitert, der die “Art der Überblendung” angibt. Tatsächlich wie schnell er von der aktuellen Farbe auf die übermittelte Farbe wechseln soll (zumindest in etwa). Aktuell hinterlegt ist: Instant (sofort), langsam, mittel, schnell
Die Logik ist direkt im µC der Lampe, so dass ich einfach die gewünschte Farbe und Effekt übermitteln kann – und fertig.

D.h. man kann die Lampe wie folgt ansteuern: http://ip-der-lampe/r/500/g/0/b/750/m/1
Das würde dann Rot auf 500, Grün auf 0, Blau auf 750 setzen und zwar mit dem Effekt 1.
Die PWM Steuerung geht von 0 bis 1024…