ich habe zwar eine technische Ausbildung, bin beim Thema Mikrocontroller und Elektronik generell aber leider noch Anfänger. Da mir das Basteln Spaß macht, würde ich gern eine Garagenbeleuchtung mit WLED realisieren.
Ich möchte 3x 5m SK6812 RGBW 12V, 60LED/m in Aluprofilen parallel mit 800mm Abstand an die Decke hängen und damit die ganze Garage (6,4m x 3,2m) beleuchten.
Die Garage muss auch als Partyraum herhalten, deshalb sollen die LED-Strips Farbeffekte draufhaben und außerdem auf Musik reagieren können.
Zu diesem Projekt habe ich einige Fragen, bevor ich anfange das ganze Zeug zu bestellen:
Macht es Sinn die SK6812 zu nehmen oder wären andere besser geeignet? Ich habe sie ausgewählt, weil die weiße LED direkt integriert ist und ich mir damit eine homogenere und hellere Beleuchtung verspreche.
Sollte ich 12V oder 5V verwenden? Da die Leitungswege mit 5m (siehe Zeichnung) sehr lang sind, habe ich gedacht, dass 12V vielleicht mehr Sinn macht.
Kann ich die Datenleitungen der drei LED Strips alle einzeln an den ESP anschließen, oder müssen die eine Kette ergeben (Unterschied in den Zeichnungen zwischen Variante 1 und 2).
Ich möchte die Strips unabhängig voneinander ansteuern können, würde aber die erste Variante bevorzugen, da es mir die Verkabelung erleichtert.
Kann ich das generell so machen, oder habe ich grobe Denkfehler in meinem Ansatz?
Ich stehe noch am Anfang und freue mich daher über jeden Input.
Hallo,
du redest von 15X60 LEDs. Bei intensiven Animationen musst du mit 40-60mA bei 5V je Led rechnen. Das sind bis zu 54A. Dabei solltest du dann alle 1-1,5m die 5V Spannung einspeisen.
Ist also keine gute Idee 5V zu nehmen.
Nimm einen 12Volt Streifen.
Datenleitung alles an einen Pin dann hast du nur ein Led Objekt.
Speicher nicht vergessen , mit einem Uno geht das nicht. Der hat zu wenig Speicherplatz.
Du kannst über einen ESP nachdenken , da kommt du einfach mit WLAN dran und nutzt einen Webserver auf dem ESP
Wenn Du jeden Stripe einzeln speisst, dann kannst für jeden Stripe eine Fuse setzen.
Die Anschaltung ist dann ein wenig anders.
Fuse 1: Stripe 1 hinten und vorne einspeisen
Fuse 2: Stripe 2 hinten und v....
etc.
Alle Stripes und Einspeisungen werden auf GND miteinander verbunden. Wenn möglich ebenso, wie die Speisung ist, damit eine sternförmige Anschaltung entsteht und keine Potentialunterschiede auf den einzelnen Schienen entstehen.
du meinst bei der Version 1?
Kann man da nicht 3 verschiedene Pins am ESP32 nehmen und die dann wieder separat ansteuern?
EDIT: Ich habe gerade gesehen, dass es auch 24V LED-Strips mit dem SK6812 gibt. Könnte man damit die Einspeisung komplett nur von einer Seite aus umsetzen?
Das hat keinen Einfluss auf die Ansteuerung. Ich bin vom Bild ausgegangen, dass man die LED nur aller 3 Stück trennen kann und habe daraus geschlussfolgert, dass die 3 auch gemeinsam angesteuert werden. Wenn ich falsch liege, bitte korrigiert mich. Ansonsten WS2815 nehmen - auch 12V aber garantiert einzeln ansteuerbar
Die Bezeichnung "SK6812" scheint sehr unspezifisch zu sein, wenn es da welche mit 5, 12 und 24 V und RGBW wie auch RGB gibt.
Auf dem Bild von LichtLogistik sind vier PIXEL an einem IC zu sehen, was bedeutet, diese vier haben dieselbe Farbe. Das erscheint mir plausibel, ist aber für Partyanimationen nicht so erstrebenswert.
Derzeit ist meine Empfehlung WS2815, sind nur RGB, dafür aber auch mit FastLED ansteuerbar, was m. E. für den ESP32 wegen DMA-Nutzung einen Vorteil bringt. Die habe ich hier hängen und habe maximal 10 mA je Pixel gemessen, lt. Datenblatt 15 mA. Da ist durch Reihenschaltung der LEDs aber dennoch getrennte Ansteuerung möglich. Mit meinen Augen keine Farbverfälschung zwischen 12 und 8 V. Bei Ausfall eines Pixels geht es beim nächsten weiter, daher vier Leitungen. Den ersten BI an GND. Datenprotokoll wie WS2812b, Adafruit und FastLED kennen WS2815 noch nicht.
Der Markt ändert sich rasant, aber meine Empfehlung ist derzeit WS2815. Wenn es Dir nicht hell genug sein sollte, was ich nicht glaube, dann hänge Dir noch weiße LEDs aus dem Baumarkt an die Decke, gedimmt mit einem FET am ESP32.
12 V weil geringerer Strom.
V1 und V2 geht. Aber die Entfernung vom ESP32 zum ersten Pixel darf nicht zu lang sein, es drohen Störungen, es fließt nur 1 µA! Eventuell helfen abgeschirmte Kabel und Strom- und Datenleitungen trennen.
Viel probieren, bevor Du die Sachen an die Decke nagelst. Ein "ich habe das jetzt aber schon so gemacht" löst keine Probleme. Kaufe ein gut stabilisiertes Netzteil mit gut geglätteter Spannung. Auf dem Typenschild solltest Du dies "═" ohne Unterbrechungen sehen.
@Tommy / @ agmue:
Jetzt habe ich das mit den 3 gemeinsam angesteuerten LEDs verstanden. Wenn ich mir das Angebot mit den 12V SK6812 bei AliExpress so anschaue, dann liest sich das zwischen den Zeilen auch so raus (1IC je 3 LEDs). Das wäre natürlich schade.
Bei der SK6812 mit 24V sind es sogar 6 LEDs pro IC. Ich denke die LEDs sind dieselben, nur eben mit Vorwiderstand. Hier der Link:
In dem Fall ist meine einzige Möglichkeit, die von mir gewünschte Funktionalität umzusetzen wohl alles in 5V auszuführen. Das hätte zumindest den Reiz, dass ich auch den ESP32 direkt an das Netzteil anschließen könnte. Wäre es dann ausreichend jeden 5m Strip von beiden Seiten zu bespeisen, oder müssen die Segmente noch kürzer sein?
Ich werde dann zunächst probieren die V1 umzusetzen. Sollte es Probleme mit der Datenleitung geben, würde ich ggfs. den ESP32 in die Mitte des Raumes setzen und von dort aus 6x 2,5m lange Segmente bilden - so könnte ich die Wege kurz halten.
Was bietet sich an als geschirmte Datenleitung? Koaxialkabel?
Und ist es okay, wenn ich den ESP32 und das Netzteil standardmäßig über den Lichtschalter der Garage einschalte, oder sollten die beide dauerhaft am Netz hängen? Ich habe gelesen, dass die Bootzeit eines ESP32 <1s beträgt. Das wäre dann als Einschaltzeit noch zu verkraften.
Du solltest auch beachten, dass die maximale Ausgangsspannung des ESP mit 3,3V unter dem spezifizierten HIGH-Pegel der LED liegt. Das kann funktionieren, kann aber auch zu starken Störungen führen.
Abhilfe wäre entweder ein Pegelwandler oder die Versorgungsspannung der 1. LED nach dem Prozessor mit einer Diode um 0,7V abzusenken.
Du musst bei 5V von 20 mA pro LED ausgehen. Dann schaue Dir die dünnen Leiterbahnen auf dem Stripe an, was Du ihnen zumuten willst.
Du solltest nach meiner Meinung etwa alle 60 cm die 5V und GND aus Leitungen mit ausreichend Querschnitt einspeisen. Ein Elko pro Einspeisepunkt ist auch nicht schädlich.
Hallo,
die Länge der Datenleitung ist nicht das Problem, jedes IC frischt die Pegel wieder auf. Du musst halt nur die Länge vom Controller zur ersten LED beachten. Wenn die Länge zu groß ist kannst Du auch einfach eine einzelne LED als "Verstärker" dazwischen setzten und die dann dunkel lassen, oder abkleben.
Wenn Du wirklich 5V Streifen einsetzen willst könntest Du als Zuleitung für die Spannung drei Kabel nehmen , und das parallel zu jedem der 3 Streifen verlegen. Dann kannst Du das Kabel mehrfach mit einem kleinern Queschnitt "anzapfen " um zusätzlich einzuspeisen. 4 Punkte wäre sicher ganz gut.
Den Spannungsverlust auf dem Kabel beachten. Wenn Du nun mit 50A gesamt rechnest ergibt das 50/3=16A je Strang. bei 2,5mm2 wird das knapp. Ich würde 4mm2 nehmen. Für jeden der 3 Stränge würde ich noch je eine 20A Sicherung , z.B. aus dem KFZ Bereich vorsehen.
Heinz
Ob ich das ohne Sonnenbrille aushalte kann ich schlecht einschätzen. Mir fehlen
da ein bisschen die Erfahrungswerte, wie hell diese LED-Strips wirklich sind. Zum Schrauben (am Fahrrad, etc.) habe ich es im Zweifel lieber zu hell als zu dunkel.
Habe im Internet nach Richtwerten gesucht (Wieviele Lumen pro m² brauche ich?) und dann auf die Raumfläche hochgerechnet um einen groben Anhaltspunkt zu haben.
Das mit dem Verkabelungsaufwand schreckt mich tatsächlich ab und ich will es nun erstmal sacken lassen.
Zusammengefasst habe ich also die folgenden Optionen mit den jeweiligen Vor- und Nachteilen:
SK6812 5V
Pro: Hell, natürliches weiß, einzeln adressierbar
Kontra: großer Verkabelungsaufwand und Kosten für die Kabel
SK6812 12V/24V
Pro: Hell, natürliches weiß, weniger Einspeisepunkte = weniger Aufwand und Kosten
Kontra: nur 3er /6er Gruppen adressierbar
WS2815 12V
Pro: einzeln adressierbar, wenige Einspeisepunkte, robuster bei defekten LEDs
Kontra: kein natürliches weiß (nur RGB-Mix), dunkler als SK6812
Ich hatte Dir ja schon vorgeschlagen, Party- und Arbeitslicht zu trennen, wobei das weiße Arbeitslicht auch vom ESP32 gedimmt werden könnte.
Bei 900 Pixeln ist auch die Animationsgeschwindigkeit ein Thema, gemessen in Frames pro Sekunde (FPS). Alle WS2812, WS2815, SK6812 müssen mit einer festen Bitrate angesteuert werden. Bei RGB hast Du drei LEDs pro Pixel, bei RGBW aber vier, also bei Dir 900 Byte mehr Daten, also weniger FPS.
Gänzlich unerwähnt sind bisher die SPI-artig angesteuerten Streifen wie APA102 geblieben. Die kann man mit flexibler Taktrate ansteuern, brauchen aber auch einen Pin für Takt, einen für Daten. An einem schnellen Prozessor wie beim ESP32 sind die ca. zehnmal schneller zu animieren. Leider habe ich diese Typen bislang nur in RGB und mit 5 V gesehen. Eine "Überholspur" wie WS2813 und WS2815 haben die leider auch nicht.
In meiner Kellerbar lasse ich lieber ruhige Animationen laufen, aber das ist natürlich Geschmackssache.
Als Restposten für abgeschirmtes Kabel gibt es Mikrofon- oder CAT-Kabel.
Was ist zu hell, was zu langsam?
Eigentlich müßte man mehrere Probestreifen erwerben und vergleichen, leider ist das zu teuer.
ich würde das sowieso trennen:
einen adressierbaren WSxx Strip fürs Partygefunsel
einen Weiß-Strip für "Licht".
Wenn man mag kann man ja einen kombinierten Kaltweiß / Warmweiß nehmen zwei FETs drann und mittels PWM ansteuern.
