Zu den gotischen Pyramiden im Shop
Bastelanleitung Pyramide
Bastelanleitung Unterbau
Bastelanleitung Laterne
Baubericht große gotische Pyramide - Elektro II
Mustereinbau eines individuellen Elektrobausatzes in eine Schaupyramide.
DAMASU-Holzkunst, Manufaktur und Werksverkauf. Inh. Daniela Suchfort
09544 Neuhausen/Erzgebirge, Olbernhauer Str. 31, 0173 3666 223, www.holzbastelsatz.de, www.bastelsatz.de
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Schaltung und Stückteilliste
Die Außenlaternen
Das Pyramidengestell verdrahten
Die Technik in den Adventskalender-Unterbau einbau
Ein kleines Extra - nur für diesen Bausatz
Die Wendeltreppe, die Figuren und das Flügelrad
Die Programmierung
Das Fazit aus diesem Aufbau
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Bastelanleitung Pyramide
Bastelanleitung Unterbau
Bastelanleitung Laterne
Allgemeine Hinweise
Vorwort
Im Jahre 2020 habe ich unsere großen gotischen Pyramiden nach 15 Jahren komplett überarbeitet. Ein Hauptanliegen war dabei eine bessere Integration der Beleuchtungstechnik in das Pyramiden-Gestell. Ursprünglich war die Pyramide nur für den Betrieb mit Kerzen vorgesehen. Der Wunsch nach elektrischer Beleuchtung und Motorantrieb wurde mit der Zeit aber immer stärker. In Zusammenarbeit mit Herrn Girrbach von neuhatronic.de Dresden können wir seit einigen Jahren einen Elektrobausatz für die Pyramide anbieten. Dieser Elektrobausatz hat sich bewährt und ist in unveränderter Form auch bei der neuen Pyramide einsetzbar. Zusätzlich hat jeder Bastler nun aber die Möglichkeit, auch individuell eine Beleuchtung einzubauen. Beide Varianten für eine elektrische Beleuchtung haben ihre Vorteile. Den Komplettbausatz von neuhatronic.de kann jeder Bastler auch ohne elektronische Kenntnisse problemlos einbauen. Wer mehr Licht und schönere Effekte und dazu auch die Technik noch besser verstecken möchte, der sollte selbst Hand anlegen und ein eigenes Lichtkonzept einbauen. Um solch einen Einbau soll es in diesem Baubericht gehen. Um es gleich vorweg zu nehmen, das hier ist keine Bastelanleitung, vielmehr zeige ich anhand unserer Schaupyramide, was beim Einbau von Licht in den neuen Pyramiden möglich ist. Ich habe die Pyramide und den Pyramiden-Unterbau so gut es geht für den Einbau von Lichttechnik vorbereitet. Die elektrischen Komponenten können wir Ihnen jedoch aufgrund des ElektroG von 2018 nicht mehr liefern. Was es mit diesem ElektroG auf sich hat, können Sie in dem entsprechenden Blogbeitrag nachlesen: https:// damasu-info-blog.blogspot.com /2018/08/achtung-ab-sofort-keine- elektronik-mehr.html . Um Ihnen aber auch in dieser Richtung behilflich zu sein, finden Sie in dem Baubericht an entsprechender Stelle Hinweise, wo ich die verwendeten Materialien bezogen habe, b.z.w. auf was Sie beim Kauf achten müssen. Sie können ohne weitere Änderungen oder Zusatzkomponenten eine Innenbeleuchtung in das Pyramiden-Gestell einbauen. Wenn Sie sich auf diese Innenbeleuchtung beschränken, dann können Sie die Pyramide auch weiterhin mit Kerzen betreiben. Zusätzlich können Sie an die Außenseiten der Pyramide eine Außenbeleuchtung in Form von Wandlaternen oder stehenden Straßenlaternen anbringen. Auch dafür sind Vorbereitungen getroffen. Eine große Auswahl von passenden Straßen- und Wandlaternen finden Sie in unserem Sortiment. Die Straßenlaternen werden dabei auf die Stellen der unteren Kerzenhalter gestellt. Damit ist der Betrieb mit Kerzen auf die oberen vier Kerzenhalter, die an das Gestell angesteckt werden können, eingeschränkt. In diesem Fall kommt dann in den meisten Fällen auch noch ein Motor hinzu. Für den Einbau des Motors benötigen Sie einen Unterbau, der dafür Platz bietet. Getriebemotore sind ebenfalls im Elektronikhandel erhältlich. An den bisherigen Ausführungen können Sie schon erkennen, was ich mit dem individuellen Einbau meine. Es gibt viele Möglichkeiten, wie Sie Ihre Pyramide mit Licht- und Motortechnik erweitern können. Dieser Baubericht unserer Schaupyramide soll Ihnen die Möglichkeiten an einem Beispiel zeigen und für Sie als Anregung dienen, Ihr eigenes Konzept zu entwickeln. Ich weiß aus Erfahrung, dass es viele Bastler geben wird, die das was wir hier zeigen werden, 1:1 nachbauen möchten. Deshalb haben ich alle Holzteile, die ich für unsere Schaupyramide zusätzlich verwendet habe, zu einem weiteren Bausatz zusammengestellt. Damit brauchen Sie nicht alles einzeln aus unserem Sortiment zusammenzusuchen. Als kleinen Bonus gibt es auch noch ein paar Teile, die Sie nicht im Sortiment finden werden. Lassen Sie sich überraschen. Dieser zusätzliche Bausatz umfasst nur die Holzteile. Die elektrischen Komponenten müssen Sie aus dem Elektronikversand beziehen. Eine Voraussetzung zum Einbau ist eine gewisse Erfahrung im Umgang mit elektronischen Bauelementen und deren Verarbeitung. Vor allem sollte man elektronische Bauelemente löten können. In diesem Baubericht werde ich nicht den gesamten Aufbau der Pyramide zeigen. Viele Arbeitsschritte sind ja schon in den entsprechenden Bastelanleitungen dokumentiert. Ich zeigen hier nur, was ich zusätzlich mit eingebaut haben. Bei allem anderen verweise ich auf die einzelnen Bastelanleitungen. Unsere Schaupyramide ist eine große gotische Pyramide mit sieben Etagen und Wendeltreppe in den Farben Schwarz und Silber. Bestückt wird die Pyramide mit einer Mischung aus Gründerzeit-Figuren und Engeln in einer besonders ausgefallenen Farbgebung. Die Pyramide hat eine Innen- und eine Außenbeleuchtung. Dazu setze ich 148 programmierbare LEDs ein. Die Außenbeleuchtung besteht aus vier Straßenlaternen, vier Hängelaternen und 12 Wandlaternen mit insgesamt 36 Leuchten. Angetrieben wird die Pyramide mit einem sehr leisen Synchronmotor und unserem Umschalt-Getriebe. Dementsprechend erhält die Pyramide auch den Adventskalender-Unterbau. Zum Schluss kommen noch ein paar kleine Extras, die so nicht im Sortiment sind und nur für die elektrische Pyramide anzubauen gehen. Damit nun genug der Vorrede, jetzt geht es ans Werk!
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Schaltung und Stückteilliste
Wie schon mehrfach erwähnt, habe ich mich bei der Schaupyramide für programmierbare LEDs entschieden. Was bedeutet eigentlich programmierbare LEDs? Es gibt normale LEDs in einer breiten Farbpalette und in den unterschiedlichsten Bauformen. Wer flexibler sein möchte, der kann zu RGB-LEDs greifen. Bei diesen LEDs sind eigentlich 3 LEDs in den Farben Rot, Grün und Blau in einem Gehäuse untergebracht. Durch unterschiedlich starke Ansteuerung der LEDs lassen sich so bis zu 16 Millionen Farben erzeugen bis hin zu fast strahlendem Weiß. Dazu haben diese LEDs vier Anschlüsse. Für jede der drei Farbe einen Anschluss und einen gemeinsamen Anschluss für die Betriebsspannung oder die Masse, je nach Ausführung. Um solch eine Leuchtdiode in einer bestimmten Farbe leuchten zu lassen, muss man jeden der drei Anschlüsse mit einem Vorwiderstand versehen und anschließen. Für bewegtes Licht muss jeder Anschluss einzeln an ein Steuergerät geführt werden. Bei der Schaupyramide würde das heißen, dass wir 148 x 3 Adern durch die Pyramide an ein Ansteuergerät mit ebensovielen Ausgängen führen müssten. Unmöglich! Für so einen Fall gibt es seit geraumer Zeit die programmierbaren LEDs. Bei diesen LEDs sind ebenfalls wieder drei einzelne LEDs in einem Gehäuse untergebracht; darüberhinaus aber auch noch eine kleine Steuerung. Vielfach spricht man von einem Prozessor, das ist aber nicht ganz richtig. Es ist ein Schieberegister mit elektronischen Lastausgängen eingebaut, ein sogenannter Seriell-Parallel-Wandler. Dieser Wandler ermöglicht nun, die gewünschte Leuchtstärke jeder der drei Dioden als ein serielles Wort der LED mit nur einer Ader zu übermitteln. Serielles Wort bedeutet dabei, dass die Information als eine definierte Abfolge von Impulsen, also nacheinander, der LED übermittelt wird. In dem Sinne ist auch der Begriff -programmierbare LED- nicht ganz korrekt. Das Programm befindet sich im Steuergerät und nicht in der LED. Die LED dekodiert nur eine Signalfolge, die es vom Steuergerät erhält. Der entscheidende Vorteil liegt nun in der Kopplung mehrerer LEDs. Neben dem Daten-Eingang besitzt jede LED auch noch einen Daten-Ausgang. An diesen Daten-Ausgang kann der Dateneingang der nächsten LED angeschlossen werden. Um nun beide LEDs unterschiedlich leuchten zu lassen, muss man dem Steuergerät nur mitteilen, dass jetzt zwei LEDs angeschlossen sind. Das Gerät gibt dann anstatt einem Datenwort zwei Datenwörter hintereinander aus. Die Position der Datenwörter in der Impulsfolge entscheidet dabei, welches Datenwort für welche LED ist. Auf diese Art und Weise kann man bei der hier verwendeten Technik bis zu 1024 LEDs hintereinander schalten. Der Vorteil liegt auf der Hand. Auf unsere Schaupyramide bezogen muss man für alle 148 RGB-LEDs insgesamt nur vier Leitungen verlegen; neben der Datenleitung mit Ein- und Ausgang noch die Betriebsspannung und die Masse. Auf dem folgenden Prinzipschaltbild können Sie das auch noch einmal erkennen.
Nun werden Sie in den bisherigen Ausführungen festgestellt haben, dass ich nicht nur vier Leitungen verlegt haben. Der Grund dafür ist nicht in einem Fehler der Schaltungstechnik zu suchen sondern viel mehr in dem gesamten Stromverbrauch aller LEDs. LEDs sind sehr sparsame Leuchtmittel, aber in der Menge kommt doch einiges an Stromverbrauch zusammen. Eine normale LED wird in der Regel bei maximaler Leuchtkraft mit 20 Milliampere betrieben. In einer unserer RGB-LEDs sind drei einzelne LEDs integriert, das heißt, bei vollem Weißlicht wird diese RGB-LED schon 60 Milliampere verbrauchen. 148 LEDs sind in der Schaupyramide verbaut, das heißt, bei voller Lichtstärke wird ein Strom von fast 9 Ampere benötigt. Welcher Leiterquerschnitt dazu benötigt wird können Sie sich mit folgender Formel ausrechnen.
Nun will ich auch kein Kabel mit 2 Millimeter Durchmesser durch die Pyramide ziehen. Das ist auch nicht notwendig. Diese Beispielrechnung unterstellt ja, dass alle 148 LEDs in einem Abstand von 1 Meter zur Stromversorgung stehen. Das ist so nicht der Fall. Maximal 30 Zentimeter sind wirklich alle LED vom Netzteil entfernt. Daraus ergibt sich ein Leiter-Durchmesser von 1 Millimeter. Auch dieser Draht ist viel zu dick, deshalb habe ich in den einzelnen Etagen die stromführenden Leitungen auf mehrere 0,5 Millimeter Leitungen aufgeteilt. In den oberen Etagen sind es je drei Leitungen und in den weiter unten liegenden Etagen werden es dann 6 Leitungen. Damit kann ich mit dünnem Klingeldraht arbeiten und bin trotzdem weit auf der sicheren Seite. Die programmierbaren LEDs und auch das Steuergerät sind sehr empfindlich. Ein Vertauschen der Adern kann zur sofortigen Zerstörung der LEDs und auch des Steuergerätes führen. Besondere Sorgfalt und ständige Kontrolle sind unabdingbar. Ein Defekt ist vor allem bei den fest verbauten LEDs ärgerlich. Ein Austausch ist so gut wie unmöglich. Bisher habe ich immer wieder vom Netzteil, vom Steuergerät und von programmierbaren LEDs gesprochen. Die Abbildung zeigt das von mir verwendete Netzteil und das Steuergerät in einem provisorischen Testaufbau. Im folgenden möchte ich zu den einzelnen Komponenten ein paar Worte verlieren.
Zuerst das Netzteil. Die Auswahl an Netzteilen ist sehr groß. Auf ein paar Kriterien sollten Sie dabei achten. Die Ausgangsspannung muss zu dem Steuergerät passen. In unserem Fall arbeite ich mit 5 Volt stabilisierter Gleichspannung. Der Ausgangsstrom muss für den maximal zu erwartenden Strom ausgelegt sein zuzüglich einer Reserve. Ich habe für die Schaupyramide ein 12-Ampere-Netzteil gewählt. Zum Schluss ist natürlich auch die Baugröße entscheidend. Was nutzt ein Netzteil, was nicht dort eingebaut werden kann wo es hingehört. Konkret habe ich das Netzteil -Mean Well Netzteil LPV-100-5, 60 Watt, 5 Volt, 12 Ampere- bei de.elv.com mit der Artikelnummer 123178 bezogen. Das Steuergerät habe ich ebenfalls bei de.elv.com Artikelnummer 128213 bezogen. Auch an Steuergeräten gibt es eine unüberschaubare Auswahl. An diesem kompakten Gerät hat mir vor allen gefallen, dass sowohl 99 Testprogramme für die Aufbauphase zur Verfügung stehen als auch die Möglichkeit, über eine Chipkarte eigene Programme in einem Standard-Dateiformat zu erstellen. Schön ist auch, dass man das Gerät sowohl am Gerät selbst als auch über eine Fernbedienung steuern kann. Das ist ideal für das Projekt. Bei den LEDs ist die Auswahl schon geringer. Sie müssen immer mit dem Schaltkreis WS2812 oder kompatibel ausgestattet sein. Für die Schaupyramide setze ich zwei unterschiedliche LEDs mit diesem Chip ein. Für die Innenbeleuchtung verwende ich ein LED-Strip mit 17 Millimeter LED-Abstand und 10 Millimeter Bandbreite. Für die Außenlaternen und die Beleuchtung in der Krone verwende ich LEDs im 5-Millimeter-runden-Standardgehäuse mit dem selben Chip. Den LED-Strip habe ich ebenfalls von de.elv.com Artikelnummer 125659 bezogen. Die Einzel-LEDs finden Sie bei led-stuebchen.de Artikelnummer APA106F5_x10. Während der Arbeiten habe ich festgestellt, dass trotz ausdrücklicher Bestätigung der Kompatibilität der LEDs mit dem WS2812-Standard das eben doch nicht der Fall ist. Ich habe schon damit gerechnet, dass die Farben bei den unterschiedlichen Bauformen und Herstellern nicht zu 100% übereinstimmen werden, aber dass bei einer LED-Sorte gleich rot und grün vertauscht sind kam überraschend. Mindestens ein Hersteller hat sich da wohl nicht an den Standard gehalten. Für das Projekt ist das kein Problem, da ich ohnehin ein eigenes Programm schreibe und nicht auf die mitgelieferten Standard-Programme zurückgreifen will. Zum Schluss benötige ich auch noch einen Motor. Dazu habe ich auf den bewährten Synchronmotor mit 220 Volt und 50 Herz Wechselspannung zurückgegriffen. Dieser Motor ist bei pollin.de Artikelnummer 4049702062271 zu finden. Der Motor ist schön langsam und sehr leise. Nachteilig ist, dass er keine definierte Laufrichtung hat. Deshalb setze ich das Umschaltgetriebe mit ein. Der Motor ist ein 230 Volt-Motor. Lassen Sie ihn und das Netzteil bitte von einem Fachmann anschließen. Das sind die technischen Komponenten, die ich in der Schaupyramide verwendet habe. Sie sollen nur als Beispiel dienen. Es geht auch einfacher oder auch ganz anders. Die LED-Strips mit 17 Millimeter LED-Abstand gibt es auch mit normalen LEDs und auch die Außenlaternen können Sie mit normalen LEDs bestücken. Auf der anderen Seite können Sie aber auch noch viel mehr Technik mit einbauen, das ist das schöne an diesem individuellen Einbau.
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Die Außenlaternen
Für die Schaupyramiden habe ich insgesamt 20 Laternen auf vier Etagen vorgesehen. Dazu gehören vier große Straßenlaternen in der siebenten Etage, acht einflammige Wandlaternen in der sechsten Etage, vier zweiflammige Wandlaternen in der fünften Etage und vier einzelne Hängeleuchten in der vierten Etage. Alle Laternen sind mit programmierbaren LEDs ausgestattet.
Die besondere Herausforderung waren dabei die programmierbaren LEDs. Bei diesen müssen vier Adern pro LED verlegt und zum Teil in der Laterne selbst miteinander verschalten werden. Das ist ein enormer Aufwand, den man nicht unterschätzen sollte. Einfacher geht es, wenn man normale LEDs einsetzt. Bei den programmierbaren LEDs dürfen die vier Anschlüsse nie vertauscht werden. Beim schrittweisen Aufbau der Laternen verschwinden die LEDs in den Laternenköpfen und die Anschlüsse sind dann nicht mehr zuordenbar. Deshalb habe ich in jedem Arbeitsschritt die Drahtenden mit unterschiedlich farbigem Nagellack markiert. Bei normalen LEDs kann man sich diesen Aufwand sparen. Die zwei Anschlüsse sind auch im nachhinein bestimmbar. Wie man solche Laternen aufbaut, zeige ich hier nicht. Dazu können Sie in der entsprechenden Bastelanleitung nachlesen: Https:// damasu-info-blog.blogspot.com /2019/10/bastelanleitung-laternenkopfe.html Die Pyramide ist zum Anbau der Laternen nicht verändert worden. Für die unteren Straßenlaternen wurden nur die vorgesehenen Öffnungen zum Kabelkanal geöffnet. Die Wandlaternen werden auf die vorhandenen Zierelemente geleimt und die offene Struktur der Pyramide ermöglicht eine leichte Kabelverlegung. Das heißt, man ist relativ frei in der Anordnung der Laternen. Die von mir verwendete Anordnung soll nur ein Beispiel von vielen sein. Wenn auch Sie sich an solch eine individuelle Beleuchtung wagen möchten, dann können Sie die Laternen anders anbringen, einige weglassen oder noch mehr Laternen aus unserem Sortiment hinzufügen. Ganz nach Ihren Wünschen.
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Das Pyramidengestell verdrahten
Die Beleuchtung der Pyramide wird in das Pyramiden-Gestell und die Fußgruppe eingebaut. Die Innenbeleuchtung befindet sich immer in den Zwischendecken der einzelnen Etagen. Bis auf die Krone wird für die Innenbeleuchtung der LED-Strip verwendet. Die Etagen sind bis auf die LED-Anzahl immer gleich aufgebaut. Die einzige Ausnahme ist die oberste Etage, die Krone. In die Zwischendecke zwischen Krone und erster Etage wird die Deckenbeleuchtung der ersten Etage eingebaut. Zusätzlich wird aber auch die Einzel-LED-Beleuchtung der Krone hier mit eingesetzt. Die Zwischendecken bestehen aus drei Holzplatten; der Bodenplatte der darüberliegenden Etage, der Deckenplatte der darunterliegenden Etage und einer Zwischenplatte. Diese Zwischenplatte verschafft uns den Platz für den LED-Strip. Auf der Abbildung sehen Sie die Deckenplatte der Krone, die drei Platten zwischen der Krone und der ersten Etage und die drei Platten zwischen der ersten und der zweiten Etage. Die Zwischenplatten aller weiteren Etagen sind genauso aufgebaut, werden aber immer größer.
In der Deckenplatte einer jeden Etage sind die Aussparungen enthalten für die LEDs und die Kabelführungen. Die Zwischenplatten bestehen aus drei b.z.w. vier einzelnen Ringen. Um Platz für die LED-Strips zu schaffen, löse ich die mittleren Ringe jeweils heraus. Die Abbildungen zeigen die schon ausgelösten Ringe der ersten und zweiten Etage.
Diese Ringe werden auf die Deckenplatte der Etage geleimt. Es gibt immer einen kleinen Innenring und einen großen Außenring. Beim Aufleimen muss man auf die kleinen Kabeldurchführungen in den Ecken der großen Ringe achten. Diese müssen ganz exakt sitzen, damit später beim Kabelziehen keine Probleme entstehen. Zur Orientierung sind die Ringe der Zwischenplatte auf der Deckplatte eingraviert.
Die Stellen, wo die Kabel durch die Deckenplatte geführt werden, sind bei manchem Ring sehr weit außen. Es ist fast unmöglich, den äußeren, großen Ring in einem Stück auszulösen. Das ist aber kein Problem. Der Ring wird beim Aufleimen auf die Deckplatte einfach wieder zusammengesetzt. Diese abgespeckte Zwischenplatte ist genau wie bei einer normalen Kerzenpyramide für den Zusammenhalt der einzelnen Etagen verantwortlich. Beim Einbau der LED-Strips verringert sich die zur Verfügung stehende Leimfläche durch das Herauslösen des Mittelringes enorm. Das bedeutet, dass die restlichen Leimflächen maximal ausgenutzt werden müssen. Beim Verleimen müssen die Teile ordentlich zusammengepresst werden. Desto mehr Anfangsdruck eine Leimverbindung hat, desto besser wird sie auch halten. Eine letzte allgemeine Bemerkung. Der Raum in der Zwischendecke ist 1,5 Millimeter hoch, das heißt, alle Lötstellen, die erstellt werden müssen, dürfen nicht höher als diese 1,5 Millimeter sein. Eine Herausforderung! Die einzelnen Etagen werden von oben nach unten aufgebaut; es geht also mit der Krone los. In die Bodenplatte der Krone werden die einzelnen LEDs für die Innenbeleuchtung eingesetzt. Bis zu acht LEDs können eingebaut werden. Bei normalen LEDs reichen von der Lichtstärke her gesehen zwei bis vier Stück völlig aus. Bei der Schaupyramide habe ich acht Stück eingesetzt, nicht wegen der Lichtstärke, sonder wegen der möglichen Effekte.
Für jede LED sind vier kleine Löcher vorgesehen. Sie werden so eingesteckt, dass die Drähte auf die Seite mit dem Schriftzug -unten- schauen. Die beiden mittleren Anschlüsse und die Anschlüsse für die Stromversorgung habe ich nach rechts und links abgewinkelt.
Alle weiteren LEDs werden genauso eingesteckt und befestigt. Die Richtung der LEDs ist dabei immer die gleiche. Orientieren kann man sich dabei an der abgeflachten Kante des LED-Gehäuses.
Auch auf der Drahtseite werden alle mittleren Anschlüsse in der gleichen Richtung abgewinkelt wie bei der ersten LED. Außen und innen kann nun ein Drahtring angelötet werden und ein Anschlusskabel der entsprechenden Farbe. Bei mir ist der Masseanschluss immer schwarz und die 5 Volt immer weiß. Die Steuerleitung wird von einer LED zur anderen durchgeschliffen, das heißt, der Ausgang der einen LED wird immer mit dem Eingang der nächsten LED verbunden. Die erste LED bekommt eine rote Leitung, das ist in meiner Schaltung immer der Signaleingang. Die letzte LED bekommt eine grüne Leitung, das ist der Signalausgang.
Die Frage stellt sich, ob bei den obersten, das heißt, letzten LEDs überhaupt ein Signalausgang benötigt wird? Eigentlich nicht, aber zur Sicherheit doch! Durch das Zurückführen der Signalleitung bis zum Unterbau ergibt sich die Möglichkeit, zur Not auch noch mal in diese Leitung weitere LEDs einzusetzen und es kann auch passieren, dass ein Abschlusswiderstand nötig ist. Dieser könnte dann jederzeit nachgerüstet werden. Damit ist der erste Teil der Zwischendecke fertig. Die Krone kann nun vollständig aufgebaut werden. Wie, dass kann man in der Bastelanleitung der normalen Pyramide nachlesen ( https://damasu-info-blog.blogspot.com /2015/06/bastelanleitung-gotische.html ). Im zweiten Teil bau ich nun den LED-Strip zur Innenbeleuchtung der ersten Etage ein. Beides zusammen liegt dann nebeneinander in dieser Zwischendecke.
Zunächst aber baue ich die Etage 1 auf. Wie, das kann man wieder in der Bastelanleitung der Pyramide nachlesen. Die eine Abweichung mit der ausgelösten Zwischenplatte habe ich schon beschrieben. Die zweite Abweichung betrifft die Geländer. Diese lasse ich im Moment noch weg, das schafft mehr Bewegungsfreiheit beim Löten.
Die LEDs des Strips leuchten später durch die ovalen Öffnungen der Deckenplatte. Die Kabelanschlüsse der LED-Strips werden durch die kleinen Löcher in den Ecken nach unten gezogen. Acht solcher Löcher gibt es. Zwei werden für die Datenleitungen genutzt und je 3 für die 5 Volt und die Masse. Damit das nicht verwechselt werden kann, habe ich auch die Löcher in den Deckenplatten farbig markiert; rot für den Dateneingang, blau für den Datenausgang, weiß für die 5 Volt und schwarz für die Masse. Diese Markierung habe ich auf allen Deckenplatten angebracht. Die Anschlüsse für die Krone führe ich ebenfalls in das Innere der ersten Etage. Dazu habe ich die beiden Öffnungen in der Mitte herausgebrochen. Das bedeutet, die LEDs der Krone und die LEDs der ersten Etage werden nicht in der Zwischendecke miteinander verschalten sondern erst im inneren der ersten Etage. Dazu später mehr.
Für die 1. Etage habe ich acht einzelne LEDs vom Strip abgeschnitten. Damit sie besser in dem Zwischenraum liegen, habe ich auch noch die Ecken der einzelnen LED-Streifen etwas beschnitten.
Die Lötkontakte der Segmente befinden sich auf der LED-Seite. Zum Verlöten werden die LEDs einfach umgedreht. Wichtig ist die Anordnung der LEDs. Auf jedem LED-Streifen ist ein kleiner Pfeil aufgedruckt. Dieser muss immer in die gleiche Richtung zeigen.
Im ersten Schritt habe ich alle Lötkontakte verzinnt, dann geht der eigentliche Lötvorgang einfacher. Die Ecken der einzelnen Streifen stoßen fast aneinander. Zunächst habe ich alle Streifen an der inneren Leiterbahn mit einem kleinen Stück Draht verbunden. Immer, nachdem ich einen weiteren LED-Streifen angelötet habe, habe ich die LEDs auf die Etage aufgesetzt und kontrolliert, ob die bisherigen LEDs leicht in die ovalen Öffnungen eingesetzt werden können. Das ist wichtig, weil die LEDs wirklich in der Öffnung sitzen müssen, sonst kann die Höhe von 1,5 Millimeter nicht eingehalten werden. Sie müssen auch leicht einzusetzen gehen, damit die Lötstellen keiner mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind.
Nachdem der LED-Ring ordentlich passte, konnten auch die restlichen beiden Leitungen angelötet werden. Zum Schluss habe ich jede Lötstelle noch einmal auf ihre Höhe geprüft. Dazu wird der Ring wieder in die Etage eingesetzt und über die Kante geschaut. Es darf nichts darüber hinausragen.
Im nächsten Arbeitsschritt habe ich die Anschlussleitungen angebracht. Dazu habe ich eine Mischung aus dünnem 0,3 Millimeter Lackdraht und Klingeldraht in verschiedenen Farben verwendet. Der Lackdraht kommt immer da zum Einsatz, wo eine Leitung über den LED-Strip gelegt werden muss. Der Klingeldraht wäre da zu dick. Aus dem gleichen Grund verschalte ich die Krone und die erste Etage auch nicht in der Zwischendecke. Der Platz würde einfach nicht reichen. Der Klingeldraht wird für die Steigleitung durch die Etage verwendet. Die senkrechten Leitungen einer jeden Etage verlaufen immer in den Ecken der schmaleren Eckteile einer Etage. Aus diesem Grund haben diese Eckteile auch immer eine seitliche Verstrebung, die nach innen etwas tiefer ist. In der so entstehenden Ecke kann man die Kabel verstecken. In der Bodenplatte sind die gleichen Löcher in den Ecken zu finden wie in der Zwischendecke. Die senkrechten Leitungen werden also durch die Zwischendecke und die Bodenplatte gefädelt und dann in die Ecke der kleinen Seitenteile gedrückt. Auf diese Art und Weise habe ich drei Leitungen für 5 Volt, drei Leitungen für die Masse und die beiden Datenleitungen von den LED-Strips durch die erste Etage verlegt. Die Isolierungen der 5 Volt und der Masseleitungen habe ich dabei großzügig entfernt. Im Inneren der Etage liegen diese Leitungen ca. 1,5 Zentimeter weit ohne Isolierung.
An dieser Stelle habe ich einen ersten Funktionstest vorgenommen. Nach dem elektrischen Test und einer nochmaligen mechanischen Kontrolle kann ich nun die Zwischendecke verschließen. Zuerst müssen aber die Geländer angeleimt werden. Das geht an dieser Stelle einfacher als mit schon aufgesetzter Krone. Nach dem Trocknen der Geländer kann die Krone aufgeleimt werden. Dazu habe ich den inneren und den äußeren Ring ordentlich mit Leim eingestrichen und die Krone fest angedrückt. Sorgfälltiges Arbeiten ist an dieser Stelle nötig. Die kleinen Leimstellen müssen auf Dauer die Zwischenebene verschließen und die Pyramide an dieser Stelle zusammenhalten.
Nach dem Trocknen können nun Krone und 1. Etage miteinander verschalten werden. Die 5-Volt-Leitung und die Masseleitung der Krone werden einfach an die blanken Stellen der entsprechenden Leitungen der ersten Etage angelötet. Ein wenig mehr aufpassen muss man bei der Datenleitung. Die beiden Datenleitungskreise der Krone und der 1. Etage müssen in Reihe geschaltet werden.
Nach dem Verlöten werden alle Leitungen sorgfältig und mit der gebührenden Vorsicht in die Ecken der Seitenteile und an die Etagendecke gedrückt. Zum Schluss habe ich die Leitungen mit schwarzer Farbe abgedeckt.
Das schönste an den Arbeiten ist immer der Funktionstest. Da sieht man seine Pyramide wachsen!
Alle weiteren Etagen sind genauso aufgebaut. Zuerst wird die folgende Etage ohne Geländer aufgebaut. Danach werden in die Zwischendecke die LED-Strips eingesetzt und die Anschlussleitungen nach unten gezogen. Die Geländer werden angeleimt und die neue Etage wird mit den bisherigen Etagen verleimt. Die Anschlussleitungen der darüberliegenden Etage werden durch die Zwischendecke in die darunterliegende Etage gezogen und dort verschalten und zum Schluss wird wieder alles ordentlich verlegt und mit Farbe abgedeckt.
Ein bisschen aufwendiger sind die Etagen mit den zusätzlichen Außenleuchten. Am Beispiel der fünften Etage zeige ich Ihnen noch einmal alle Arbeitsschritte. Nach dem Etagenbau selbst geht es immer los mit dem Ring der LED-Strips. Wichtig ist, dass man beim Löten immer wieder die Passgenauigkeit der LEDs in den Deckenöffnungen kontrolliert.
Der fertige Ring wird eingesetzt und die Steigleitungen von unten werden eingefädelt und angelötet. Damit wird der LED-Ring in der Deckenplatte festgehalten. Bei der fünften Etage habe ich zum ersten mal je zwei Leitungen gezogen, das heißt, die Stromversorgung geht jetzt über 3 x 2 Stück 0,5 Millimeter Adern. An dieser Stelle habe ich einen Funktionstest durchgeführt.
Nun können die Wandlampen angeschlossen werden. Die vier Adern der Wandlampen habe ich mit farbigem Nagellack gekennzeichnet. Damit ist es nun nicht schwer, sie richtig anzuschließen. Ich muss nur aufpassen, dass immer nur ein Adernende gekürzt und dann gleich in die richtige Stelle gelötet wird. Wenn man das Adernende abgeschnitten hat, dann hat man keine Farbkennzeichnung mehr. Hat man zwei oder mehr Adern gleichzeitig abgeschnitten, dann kann man die Adern vertauschen.
Ich habe die Stromversorgung der drei Wandlampen in den Ecken mit der Stromversorgung direkt an die Steigleitungen gelötet. Nur die Wandlampe an der vierten Ecke, der Ecke mit der Signalleitung habe ich die Wandlampe mit an den Ring gelötet. Das habe ich gemacht, um die Stromlast auf dem Ring um die 6 LEDs der Wandlampen zu entlasten. Der Ring bekommt ja die 5 Volt nur über 3 x 0,3 Millimeter Adern zugeführt. Auf dem Ring sind insgesamt 18 LEDs mit maximal 60 Milliampere angeordnet, das heißt, insgesamt kann hier ein Strom von etwas mehr als 1 Ampere fließen. Mit den drei anderen Wandleuchten wären es dann schon 1,4 Ampere.
Die Signalleitungen aller Wandlampen habe ich in Reihe geschaltet und dann auch in Reihe zu der Deckenbeleuchtung. Nach dieser Arbeit stand dann wieder ein Funktionstest an.
Auf der Abbildung sieht man noch einmal die doppelten Anschlussadern. Drei dieser Adernpaare werden in die nächste Etage geführt.
Jetzt geht es wieder an das Verleimen der neuen Etage mit den schon fertigen Etagen. Im ersten Schritt werden die Zäune angebracht.
Die bisherigen Etagen werden für die Montage vorbereitet. Alle Adern bis auf die grüne Signalrückleitung werden auf ca. 4 Zentimeter gekürzt und abisoliert. An der Stelle geht das einfacher als später, wenn die Etagen verleimt sind. Auch das Aufsetzen der Etage geht einfacher, wenn die Adern schon gekürzt sind.
Vor dem Einstreichen der Leimflächen habe ich alle Kabel ausgerichtet. Wenn sich eine Ader zwischen die Holzteile schiebt, kann man keine feste Leimverbindung mehr herstellen. Danach konnte eingeleimt werden. Etwas Leim habe ich auch auf die Drähte gegeben, wo ich der Meinung war, dass etwas Halt nicht schaden kann.
Beim Zusammensetzen muss man sehr darauf achten, dass die Adern der oberen Etagen sauber durch die Deckenöffnungen gefädelt werden.
Bei den großen Etagen kann man die Leimverbindung zum Trocknen schön klammern. Das spart ein langes Festhalten.
Zum Schluss werden im Inneren die Adern der neuen Etage mit den Adern der schon fertigen Etagen verschalten. Wie schon so oft werden alle 5V-Adern miteinander verlötet und alle Masseleitungen auch. Die Signalleitung wird in Reihe zu den bisherigen Etagen geschaltet und die grüne Rückleitung einfach mit durchgezogen.
Nach einer weiteren Funktionsprüfung habe ich alle Kabel wieder sauber verlegt und mit schwarzer Farbe abgedeckt.
Damit ist die nächste Etage fertiggestellt. Bei der sechsten Etage sind es insgesamt acht Wandlampen, die mit eingebunden werden müssen. Alles andere wiederholt sich.
Beim Zusammenleimen der sechsten Etage mit den bisherigen Etagen habe ich keine Geländerteile angeleimt. Dazu später mehr.
Die siebente Etage ist einfacher aufzubauen, sie hat keine zusätzlichen Wandlampen. Hier musste ich nur die Deckenbeleuchtung einsetzen.
Damit sind alle Etagen aufgebaut und elektrifiziert.
Zum Schluss muss noch die Fußgruppe angefertigt und angeschlossen werden. Wie die Fußgruppe selbst aufgebaut wird, kann man wieder in der Bastelanleitung für die Pyramide nachlesen. Die einzige Änderung ist in den vier Füßen vorzunehmen. Anstatt der vier Kerzentüllen werde ich hier vier Straßenlaternen aufsetzen. Dazu habe ich in den obersten Platten der Füße die kreisrunden Markierungen geöffnet. Die Kabel der Laternen kann man ganz einfach durch die Füße in das Innere ziehen. Der Kabelkanal im Inneren der Füße ist wie ein T ausgebildet, das heißt, die Kabel werden nach innen geführt und treten dann rechts oder links vom inneren Fußende aus. Ich habe bei den Datenleitungen immer die Dateneingangsleitungen nach links und die Datenausgangsleitungen nach rechts genommen. So lässt sich dann ganz einfach eine Datenringleitung löten.
Die Kabel der Stromversorgung habe ich so gelegt, dass auf zwei gegenüberliegenden Seiten sich die 5-Volt-Leitungen treffen und auf den beiden anderen Seiten die Masseleitungen. Zum Verbinden der Stromversorgungsleitungen habe ich kleine Leiterstreifen verwendet. Auf diese Weise habe ich vier Verbindungspunkte geschaffen, zwei für die 5-Volt-Leitungen und zwei für die Masseleitungen. Auf diese Punkte habe ich die Anschlüsse der benachbarten Laternen gelegt und je zwei Leitungen nach außen gezogen für die spätere Stromeinspeisung. Weitere Lötstellen sind noch frei, um darauf die Stromversorgung des Pyramidengestelles zu löten.
Vor dem Zusammenbau habe ich auch diese Baugruppe getestet.
Im nächsten Arbeitsschritt habe ich das Pyramiden-Gestell und die Fußgruppe miteinander verleimt und zum Trocknen wieder verklammert. Das Verlöten der Etagen mit der Fußgruppe ist genauso wie bei den Etagen, nur dass hier die Stromversorgung an die vier Leiterstreifen gelötet werden. Die ganzen Kabel kann man seitlich in die Fußgruppe drücken und auch wieder mit etwas Farbe abdecken. Dazu ist von oben gesehen die zweite Platte der Fußgruppe etwas zurückgesetzt und bietet genügend Platz für alle Kabel. Zum Befestigen der Kabel habe ich die vielen Löcher der dritten Platte in der Fußgruppe genutzt. Zum Schluss muss auch das Sicherungskreuz eingesetzt werden. Ein paar Korrekturen an der Kabelverlegung waren dazu noch nötig. Das Kreuz ist wichtig, weil es die einzige Sicherung darstellt, damit die Mittelachse nicht aus dem Gestell rutschen kann, wenn man die Pyramide vom Adventskalender-Unterbau abhebt. Auch hier steht zum Abschluss der Arbeiten ein Funktionstest an.
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Bastelanleitung Pyramide
Bastelanleitung Unterbau
Bastelanleitung Laterne
Die Technik in den Adventskalender-Unterbau einbau
Bis auf den Anschlussstecker ist das Pyramiden-Gestell damit fertig. Den Motor für die Schaupyramide habe ich dieses mal nicht an das Glaslagerkreuz angebracht, sondern in den Unterbau integriert. Das hat den Vorteil, dass man die Pyramide ganz einfach verpacken kann, ohne dass das Kreuz mit dem Motor jedes mal entfernt werden muss. Möglich macht das, das neue Sicherungskreuz im Pyramiden-Gestell. Bei der Pyramide muss nur eine Steckverbindung getrennt werden und schon kann man den Unterbau und die Pyramide verpacken. Wie der Adventskalender-Unterbau hergestellt wird, kann man in der entsprechenden Anleitung nachlesen: https://damasu-info-blog.blogspot.com /2016/08/ Bastelanleitung-Unterbau-fur-gotische.html Für den Technikeinbau in den Adventskalender sind aber wieder ein paar spezielle Holzteile nötig. Dazu gehört ein passendes Umkehrgetriebe und zwei Trägerplatten für das Netzteil und die Steuerung. Diese Holzteile liegen dem Zusatzbausatz bei.
Den Aufbau des Umkehrgetriebes für den Synchronmotor kann man wieder in der entsprechenden Bastelanleitung nachlesen. Die einzige Änderung ist die obere Platte. Diese ist so gestaltet, dass sie direkt in den Unterbau geschraubt werden kann. https://damasu-info-blog.blogspot.com /2019/01/bastelanleitung-umkehrgetriebe.html
Das Netzteil und die Steuerung werden auf zwei Bodenplatten montiert. Diese kann man in die Bodenplatte des Unterbaues schrauben. Beide Bodenplatten zusammen verschließen die untere Öffnung des Unterbaues und gewährleisten so einen Berührungsschutz von unten. Auf den Bodenplatten habe ich auch gleich die Befestigungslöcher für die Technik vorgesehen. Wenn Sie die Pyramide nachbauen möchten und andere technische Bauteile verwenden, dann können Sie einfach passende Löcher in diese Platten bohren.
Die Schaltung ist recht einfach. Die Stromversorgung von 220V~ wird für den Motor und das Netzteil aufgeteilt. Die gesamte Pyramide wird mit einem Schnurschalter ein- und ausgeschalten. Das klemmen der Netzspannung muss von einem Fachmann gemacht werden.
Die Niederspannungsseite muss vom Netzteil über einen Stecker zur Pyramide geführt werden und zur Steuerung. Von der Steuerung muss zusätzlich noch das Datenkabel mit auf den Stecker geführt werden. Als Stecker habe ich einen 10poligen Miniaturstecker verwendet. Dieser ist zugelassen für 3 Ampere pro Steckkontakt. Um die nötige Stromstärke von 8 Ampere übertragen zu können, habe ich vier Kabel für die 5 Volt und vier Kabel für die Masse zum Stecker geführt. Die restlichen beiden Pole sind für die Datenleitung reserviert. Auf diese Art und Weise komme ich mit einer Steckverbindung zum Pyramiden-Gestell aus. Der verwendete Stecker ist zudem verdrehsicher.
Die vorbereiteten Bodenplatten habe ich nun in den Unterbau eingefädelt und verschraubt. Das Steuergerät habe ich hinter einem großen Einschub positioniert. So kann man die Steuerung auch von außen bedienen.
In die obere Platte des Unterbaues wird das Umkehrgetriebe eingeschraubt.
Zum Schluss habe ich auch noch die Stecker an die Anschlussleitung des Pyramidengestelles geklemmt. Nun kann beides zusammengesteckt und die Pyramide auf den Unterbau gestellt werden.
Ein letzter Funktionscheck und die elektrischen Arbeiten an der neuen Pyramide sind geschafft.
Bei diesem letzten Check habe ich festgestellt, dass die Infrarot-Fernbedienung trotz des Einbaues des Steuergerätes in den Unterbau noch immer einwandfrei funktioniert. Das hatte ich nicht unbedingt erwartet!
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Ein kleines Extra - nur für diesen Bausatz
Die von mir verwendeten Holzteile für diese besonderen Arbeiten haben wir alle in einem zusätzlichen Bausatz zusammengefasst. Wer sich aber so viel Arbeit mit dem individuellen Bausatz macht, der hat auch eine zusätzliche Belohnung verdient. Deshalb habe ich noch ein Extrabauteil entworfen, das es nur in diesem Bausatz zu haben gibt. Vier Balkone zieren bei dieser Pyramide die sechste Etage!
Der Aufbau ist recht einfach. Los geht es mit dem Vervollständigen des Logos. Dieses Logo wird mit einem Farbteil hinterklebt.
Mit dem Logo und einer Anzahl dieser S-förmigen Streben baue ich das Geländer des ersten Balkons auf. Dazu werden die Streben und das Logo zwischen zwei dieser Rahmenteile geleimt. Der obere und der untere Rahmen sind gleich. Sie sind also nicht zu verwechseln.
Die Streben werden in den unteren Rahmen eingeleimt. Die bauchige Seite zeigt dabei nach außen.
In der Mitte wird das Logo angeordnet.
Der zweite Rahmen wird dann oben aufgeleimt. Zum Schluss habe ich alles nochmal vorsichtig zusammengedrückt und trocknen lassen.
Das fertige Geländer habe ich nun auf den Balkonboden geleimt. Das Geländerteil ist etwas kleiner wie der Boden, so dass ein Rand von ca. 1 Millimeter entsteht.
Die Nutverbindung auf dem oberen Handlauf sieht nicht schön aus, deshalb habe ich dort zum Abschluss noch einen kleinen silbernen Handlaufstreifen aufgeleimt.
Der fertige Balkon wird auf die geländerlose Fläche der sechsten Etage geleimt.
Damit der Balkon nicht so im Freien hängt, bekommt er auch noch ein paar Haltestreben an der Unterseite.
Dazu habe ich einfach die vier Streben auf eine kleinere Bodenplatte geleimt ...
... und alles zusammen wird unter den Balkon geleimt.
Vier dieser kleinen Balkone habe ich angefertig und angebracht. Das ist ein kleines Extra-Highlight für diese besondere Pyramide.
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Die Wendeltreppe, die Figuren und das Flügelrad
Die Wendeltreppe habe ich so aufgebaut wie es in der Standard-Bastelanleitung beschrieben ist. Zusätzlich habe ich nur die Kanten an den Stufen mit etwas Silberfarbe hervorgehoben.
Um den Höhenunterschied zwischen einem Glaslager und dem Motoreinbau im Adventskalender-Unterbau auszugleichen, habe ich zusätzlich noch drei der Zwischenringe auf die mittlere Abtriebswelle des Getriebes geleimt. Diese Zwischenringe haben in der Mitte ein Loch, so dass man die Edelstahlnadel der Mittelachse direkt darauf stellen kann. Die Pyramidenachse bleibt also unverändert. Man könnte also die Pyramide auch mit einem Glaslager versehen. Das Getriebe und die Pyramidenachse werden nicht starr miteinander verbunden. Eine Pyramidenachse sollte immer so leicht laufen, dass die Druckreibung zwischen Achse und Getriebe völlig ausreicht. Sollte doch mal etwas zwischen Pyramiden-Gestell und Mittelachse klemmen, dann sorgt die lose Verbindung dafür, dass nicht auch Motor und Getriebe in Mitleidenschaft gezogen werden. Es wirkt wie eine Rutschkupplung. Bei dieser Gelegenheit habe ich auch die Oberseite des Getriebes noch schwarz eingefärbt. Das Flügelrad ist ebenfalls standardmäßig aufgebaut. Auch hierfür ist die Anleitung in der Bastelanleitung zu finden. Die Funktion des automatischen Flügelrades ist zwar bei einer elektrischen Pyramide nicht von Bedeutung, aber auf das Highlight unserer großen gotischen Pyramiden wollte ich nicht verzichten, zumal ich auch dieses Bauteil komplett neu überarbeitet habe. Die automatische Flügelradnabe hat nun ein doppeltes Planetengetriebe. Dadurch entfallen der Käfig im Inneren und das Anschleifen der Flügelzapfen.
Bei den Figuren habe ich mich nicht an den Standard gehalten. Bei der Schaupyramide kommt eine bunte Mischung aus Engeln und Gründerzeitfiguren nebst allerlei weiterem Zubehör zum Einsatz. Die Figuren haben auch eine eigene Farbgebung. An der Stelle sagen Bilder mehr als Worte.
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Die Programmierung
Beim Einsatz von programmierbaren LEDs kommt man auch um die Programmierung selbst nicht herum. Da ich diese Technik zum ersten Mal benutze, musste ich mir die Programmierung erst einmal erarbeiten. Aller Anfang ist schwer!
Vom Anbieter der Steuerung wird man auf zwei kostenlose Tools zum Programmieren eigener Programme verwiesen. Diese Tools (Glediator und Jinx) habe ich mir zunächst gesucht und installiert. Das war schon nicht so einfach. Viele Download-Seiten im Internet gibt es schon nicht mehr und auch die Installation, gerade vom Glediator, setzte noch die Installation von Java und einigen anderen Komponenten voraus. Da habe ich mich schon das erste Mal gefragt, auf was ich mich hier eingelassen habe.
Nach dem Überwinden der ersten Hürden habe ich mich mit den beiden Programmen beschäftigt und festgestellt, dass das für mein Projekt nicht zu verwenden geht. Die Programme gehen von einer Matrix-Anordnung der LEDs aus und sind für schöne bunte Spielereien konzipiert. Es sind so typisch hochgezüchtete Programme, bei dem keiner mehr weiß, was er eigentlich tut. Eine schöne bunte Glitzerwelt auf einer LED-Fläche kann man damit sicherlich irgendwie hinzaubern, mehr aber auch nicht. Vielleicht gibt es tief in den Programmen auch Möglichkeiten, einzelne LEDs gezielt anzusteuern aber, das war nicht das, was ich mir vorgestellt habe.
Damit hieß es nun weiter suchen. So groß wie das Angebot an Steuergeräten ist, so bescheiden ist das Angebot an Software. Irgendwann bin ich dann auf eine Bedienungsanleitung von dem Programm LED-EDDY gestoßen. Das Programm selbst habe ich nach langem Suchen auf der Seite von LED-Genial gefunden: https://www.led-genial.de/ LED-Player-Stick-TPM2-Dateien-von-USB-Stick-abspielen .
Das ist ein Programm nach meinem Geschmack. Klein und übersichtlich. Download und Installation waren kein Problem. In dem Programm kann man auf einfache Art und Weise jede LED gezielt zu jeder Zeit ansteuern. Als Endergebnis erhält man, in einem zuvor angelegten Pfad, alle Datein, die man ohne Änderungen auf eine Micro-SD-Karte in den Grundpfad überspielen kann. Die SD-Karte kommt in das Steuergerät und wird sofort erkannt. Genial, So erwarte ich das!
Einfache Programme können natürlich nicht alles, auch das sollte nicht unerwähnt bleiben. Die LEDs können 16 Millionen Farben darstellen. Dazu müßte jeder der drei Farbkanäle mit 256 Helligkeitswerten ansteuerbar sein. Das Programm lässt aber nur 16 Helligkeitsstufen pro Kanal zu. Damit ergeben sich 4096 unterschiedliche Farben. Die Anzahl der Farben reicht für mein Projekt völlig aus, wo es aber eine kleine Einschränkung gibt sind Farbverläufe in der Zeit. Dazu später mehr.
Das Programm bietet eine tabellenartige Oberfläche. Die Zeilen der Tabelle sind die einzelnen LEDs, also für jede LED eine Zeile. Bei mir hat die Tabelle 148 Zeilen. Die Spalten der Tabelle sind die fortlaufende Zeit. Jede Spalte steht für 1/25 Sekunde. In den ersten 25 Spalten stellt man also die erste Sekunde des Programmes dar. Die Zellen der Tabelle sind zunächst schwarz. Mit der Maus und dem rechts befindlichen einfachen Menü lassen sich nun die einzelnen LEDs zu bestimmten Zeiten mit bestimmten Farben belegen.
Diese Art der Programmierung ist klar und eindeutig, aber durch die entstehenden Größen kann es auch etwas unübersichtlich werden. Die Zeilen und Spalten lassen sich leider nicht beschriften und auch einen Navigator gibt es nicht.
Beim Einbau der LEDs habe ich keine feste Reihenfolge vorgegeben. Damit musste ich zunächst einmal ermitteln, welche Zeile zu welcher LED gehört. Diese Erkenntnisse habe ich mir mit einigen Versuchen und unterschiedlichen Farben erarbeitet und in einer Arbeitsskizze festgehalten. Um sich in der Tabelle bei der Programmierung leichter orientieren zu können, habe ich die erste Spalte mit bestimmten Farben definiert. Die ersten acht Zeilen habe ich rot gemacht, das sind die acht LEDs der Krone, die nächsten acht Zeilen werden grün, das sind die acht LEDs der ersten Etage und so weiter. Nun braucht man beim Programmieren nur nach vorn zu scrollen und weiß, in welcher Etage man sich befindet. Zum Schluss wird die erste Spalte einfach gelöscht.
In der zeitlichen Länge kann das Programm auch recht lang und unübersichtlich werden. Ein Programm von 20 Sekunden hat schon 500 Spalten. Um das in Grenzen zu halten kann man in einem Projekt bis zu 100 Datein ablegen. Diese Datein werden dann ohne Pause hintereinander abgespielt. Es macht also keinen Unterschied, ob ich ein sehr langes Programm schreibe oder viele kleine. Die Verwaltung der einzelnen Datein übernimmt das Programm. In dem angelegten Pfad wird eine config-Datei mit erstellt, in der die Reihenfolge der einzelnen Programme vermerkt ist. Das ist eine Textdatei, die man mit einem Texteditor anschauen und verändern kann. Auch diese ist sehr simpel aufgebaut.
Die Anzahl der LEDs muss man beim Projektstart mit angeben. Die zeitliche Länge kann man bei der Arbeit ständig erweitern, indem man weitere Spalten hinzufügt. Zur Spaltenverwaltung (kopieren, einfügen, anhängen usw.) gibt es unter der rechten Maustaste ein weiteres Menü.
Es ist alles sehr einfach und übersichtlich. Der Rest ist Fleißarbeit!
Noch zwei Tipps zu den Farbverläufen. Dadurch, dass man nur 16 Helligkeitsabstufungen hat, werden Farbverläufe nicht ganz flüssig. Wenn man zum Beispiel eine ganze Etage mit acht LEDs gleichzeitig hochdimmen möchte, dann sollte man den Wechsel von einer Helligkeitsstufe zur nächsten nicht bei allen acht LEDs gleichzeitig machen. Verschiebt man den Wechsel bei den einzelnen LEDs unterschiedlich etwas nach vorn und/oder nach hinten, dann dimmt die ganze Etage viel flüssiger hoch.
Beim Wechsel von einer Farbe zu einer anderen Farbe kann man aus den 16 Helligkeitsstufen bis zu 32 Stufen machen. Das geht bei solchen Farbwechseln, wo zwei Farben verändert werden sollen. Wenn man zum Beispiel von rot zu grün wechseln möchte, dann kann man in 16 Schritten immer beide Farben gleichzeitig verändern oder man ändert in jedem Schritt immer nur eine Farbe und im nächsten Schritt dann die andere Farbe. So kommt man auf 32 einzelne Schritte, die dann wieder flüssiger aussehen.
Das Programm für die Schaupyramide besteht aus vielen einzelnen Programmen. Ein Programm habe ich als -Pause- bezeichnet. In diesem Programm blitzt und blinkt die Pyramide für drei Sekunden in allen Farben. Alle anderen Programme habe ich -BILDxxx- genannt. Diese Programme sind ruhig und mit wenigen oder gar keinen Änderungseffekten versehen und zeigen die Pyramide in einem immer wieder neuen Licht. Die einzelnen Bild-Programme werden in einer Endlosschleife abgespielt und immer durch das Pausenprogramm getrennt. Die Bildprogramme sind zwischen 15 und 25 Sekunden lang. Die Möglichkeiten sind unendlich und bei einer Schaupyramide möchte man natürlich in möglichst kurzer Zeit möglichst viele Lichteffekte zeigen. Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt.
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Das Fazit aus diesem Aufbau
Es lohnt sich! Der Aufbau ist SEHR aufwendig, aber das Ergebnis entschädigt. Den Einbau der elektrischen Komponenten hatte ich in Bezug auf den Zeitaufwand sehr unterschätzt. Für die 20 Laternen habe ich volle fünf Arbeitstage benötigt und für den Einbau der LED-Technik in das Gestell noch einmal 7 Arbeitstage. Das ist viel Zeit, wenn man bedenkt, dass ich die Laternen nicht zum ersten Mal aufgebaut habe und ganz allgemein der Umgang mit elektronischen Bauteilen bei mir recht flüssig von der Hand geht. Die Verdrahtung von je vier Adern bei jeder LED auf kleinstem Raum ist eine Herausforderung, die ich in dieser Größenordnung auch das erste Mal so erlebt habe. Aber das Ergebnis entschädigt. Einfacher kann man es sich machen mit einfarbigen LEDs. Da braucht man nur zwei Adern verlegen und im inneren der Pyramide reicht auch die halbe Anzahl von LEDs für die notwendige Lichtstärke aus. Auch bei den mehrfach verlegten Stromversorgungsleitungen kann man vieles einsparen. Entfallen können bei einfarbigen LEDs auch die aufwendigen Markierarbeiten der einzelnen Adern. Bei normale LEDs kann man die Anschlüsse auch mal ausmessen oder einfach ausprobieren. Es ist schon faszinierend, wenn man von 148 LEDs jede einzelne farblich steuern kann. Die Möglichkeiten sind schier unerschöpflich. Die Programmierung war noch einmal ein Kapitel für sich. Nicht alles was im ersten Moment begeistert ist nachher auch für eine Weihnachtspyramide tauglich. Das gilt auch für eine Pyramide, die man als Schaupyramide auf der Messe einsetzen will. Da darf es ein wenig bunter sein, aber auch nicht zuviel. Wer das Besondere sucht und für den die Arbeit mit Elektronik kein Problem darstellt, der kann sich an den Nachbau wagen. Man sollte sich aber über den zeitlichen Aufwand im klaren sein. Ich selbst habe eine Pyramide mit diesen programmierbaren LEDs unbedingt einmal aufbauen wollen und bin nun aber auch froh, es geschafft zu haben. Nun hoffe ich, dass die LEDs halten was sie versprechen und eine hohe Standfestigkeit haben werden.
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Weitere Links:
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Zur Sammlung von Bastelanleitungen.
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