Wearables: Erste Projektidee "LED-Warn- und Partyweste", Vorschläge für Hardware?

Hallo!
Nach einigen mehr oder weniger erfolgreichen und umfangreichen Projekten im Bereich Automatisierung mit Nano, Uno und Mega möchte ich als nächstes gerne ein neudeutsch 'wearable' bauen.
Es geht um eine Weste, die (z.B. beim Fahrradfahren oder auch zu anderen, eher ausgelassenen Anlässen) je nach Bedarf bunt leuchtet.

Für sowas gibt es ja vor allem wohl das Lilypad, da würde ich mir einfach mal eines zulegen und damit anfangen, falls da nichts dagegen spricht. Eventuell fallen mir auf dem Weg noch andere kleine Funktionen ein, die beim Fahrradfahren nützlich sein könnten. Aber wenn ich es richtig sehe ist ein Liliypad ausreichend ausgestattet, vielleicht sogar zu groß...?

Dann gibt es die Frage nach den Sensoren. Ich habe solche Projekte gefunden, aber die meisten arbeiten mit einem Schalter. Ich hätte gern einen Sensor, der die Armbewegung beim Abbiegen detektiert. Das soll der Beschleunigungssensor wohl leisten können.

Die für mich wegen der großen Auswahl schwierigste Frage betrifft die LEDs:
Ich hätte gerne eine ganze Menge davon, in RGB, einzeln ansteuerbar und (möglichst) outdoortauglich. Gibt es da empfehlenswerte Produkte?

Als letztes - fast vergessen - bleibt natürlich noch die Stromversorgung. Die hängt dann aber natürlich von den LEDs ab. Ich habe irgendwo ein Lilypad-LiPo-Modul gefunden, gibt es damit Erfahrungen?

Über sonstige Hinweise freue ich mich natürlich auch!

Hallo,
Wenn Du 5V LED's nimmst kommen schnell große Ströme zusammen. Gehe man von 40 mA je LED aus. 100 LED's bedeutet dann 4000mA. für eine Stunde sind das rechnerisch 4000mA.*5/3,7= 5400mAh unter Verwendung eines Lipo Akus 3,7V Wäre sicher mit einem dicken Powerpack machbar.
Bei 12 V LEDs sind sicher die Ströme kleiner, da sieh das viel besser aus wenn Du einen 12V Aku nimmst. Ich treibe es jetzt scherzhaft mal auf die Spitze KFZ Blei-Akku 12V 56Ah damit geht dann schon was. :wink:
Heinz

Hallo,

danke für das Rechenbeispiel! Mir schwebt ein Design vor, bei dem ich mit einem kleinen Akku stromsparend auch zwei Stunden im Dunkeln fahren kann oder mit einem oder zwei größeren Akkus im anderen Modus unterwegs sein kann. Da wäre dann z.B. auch die Frage der Verfügbarkeit der Komponenten. Oder ob es Sinn macht, die stromsparende Variante mit 3,7V und den Partymodus mit 12V zu betreiben...

Hallo,
na ja , meiner Meinung nach hast du die beiden Eckpunkte für eine mobile Anwendung oben bereits bekommen. Die Wahrheit liegt dazwischen.
LED streifen led streifen ws2812b in 5 V und led streifen ws2815 in 12 V

5V und 12 V gleichzeitig ist sicher nicht so einfach Irgendwie muss die Spannung ja rauf oder runter. Bei größeren Leistungen bring das Verluste mit sich.
Heinz

Hallo
Schaue mal hier für ein paar Ideen rein:
https://www.instructables.com/circuits/wearables/projects/

Das ist natürlich eine Abwägung mit der Stromversorgung. Ich benötige ca. 1,5 m, 60 LEDs/m sollten genügen womit ich auf 90 LEDs komme. Laut Internet sind das ca. 27 W. Wenn ich richtig gerechnet habe käme der Spaß dann bei (fiktiver!) Dauerbeleuchtung) auf 2,25 A je Stunde bei 12 V. Das ist schon noch ein ordentlicher Klotz an Elektronen, den ich irgendwo unterbringen muss. Alternativ wären 3*3,7 V in Reihe eventuell einfacher. Da muss ich noch mal drüber schlafen...

Eine Frage wäre auch noch die Schutzklasse der LED: IP67 scheint ja eine zusätzliche transparente Hülle zu beinhalten. Weiß jemand, wie biegsam der Streifen damit insgesamt noch ist? Ich möchte das Teil ja auch einfach verstauen können, wenn es nicht benötigt wird.

Und noch einmal zu dem Kernstück: Für die LEDs alleine mit zwei Beschleunigungssensoren würde ja theoretisch wahrscheinlich sogar ein ATtiny85(?) o.ä. ausreichen. Wenn ich später noch zusätzliche Funktionen will, kann ich den ja upgraden.

Danke für den Link, da schaue ich mich mal um!

90 LED brauchen 90*3 byte RAM also 270Byte. Bei 512 Byte RAM des Attiny85 ist das schon knapp.

Grüße Uwe

Die mir bekannten stromsparendsten sind die WS2815B:

  • Ansteuerung wie WS2812B
  • Versorgung 12 V (farbtreu bis ca. 8 V, mit meinen Augen beurteilt)
  • 90 Pixel * 0,01 A/Pixel * 12 V = 11 W (die 10 mA/Pixel sind von mir gemessen)
  • gibt es in IP65 mit Silkonmantel

Zusätzliche Ideen:

  • Lithium-Ionen-Akku Ausgangsspannung: 11,1 V-; Kapazität: 1050 mAh / 12 Wh; Ladespannung: 12,45 V-; Zellenzahl: 3; Zellengröße 52x34x5,5; Akkumaße (LxBxH): 203x39x9 mm.
  • Schrumpfschlauch klebend, um Feuchtigkeit draußen zu halten; paßt gut zu IP65.
  • Die Ideen von LadyAda von adafruit.com dürften Dir vermutlich bekannt sein.

Die Links dienen nur der Veranschaulichung und stellen keine Kaufempfehlung dar!

Danke für die Tipps!

Die 0,01A sind tatsächlich sehr verlockend. Auch die Idee mit dem Li-Ion klingt gut. Die Projektgalerie von adafruit kannte ich, LadyAda aber noch nicht, danke auch dafür!

Was den uC angeht würde ich mich doch noch mal über etwas eingehendere Beratung freuen: Scheinbar hat sich in den letzten Jahren da doch einiges am Markt getan - komisch ... :thinking:
Neben der Entscheidung 3,3V/5V habe ich noch das Problem, dass die Beschleunigungssensoren je 3, also 6 Analogeingänge benötigen. Das bringen dann scheinbar doch eher wenige Boards mit, zumindest in der Größenklasse (max. ca. 30 mm). Sollte ich dann etwa doch wieder bei etwas wie dem Nano landen...? Oder ich begnüge mich mit je zwei Analogeingängen resp. Achsen. Das würde für ein Abbiegesignal vermutlich reichen, ist aber natürlich nicht so schön.
USB am Board wäre praktisch, ist aber kein Muss. Die Verfügbarkeit natürlich schon eher...

Es gibt auch Beschleunigungssensoren die über I2C oder SPI mit dem uC kommunizieren. Da braucht es dann weniger, und vor allen keine analogen, Anschlüsse.

Stimmt. Ich habe mit I2C allerdings eher mäßige Erfahrungen gemacht. Wie gesagt, das ist alles ein paar Jahre her und vielleicht hat sich diesbezüglich inzwischen auch etwas geändert. Wenn jemand dazu Erfahrungen hat freue ich mich auch über Hinweise.

Hallo
Wenn man sich an die I²C "Spielregeln" hält, dann ist die Verwendung "schmerzfrei".
Ich wünsche einen geschmeidigen Tag und viel Spass beim Programmieren in C++.

Nur um es ganz deutlich zu sagen, davon habe ich keinen blassen Dunst!

UNO/Nano/ProMini haben den selben Prozessor, der ProMini hat das wenigste Gedöns drauf, also etwas stromsparender. Vermutlich ist das aber gegenüber den LEDs vernachlässigbar. Außerdem wird der ProMini nicht zwangsstrombespeist, beim ProMini kann man die 5V weglassen. Also ProMini oder Nano.

Natürlich gibt es auch ganz andere Möglichkeiten. Anstelle der lahmen clockless (WS2812B/WS2815B) gibt es auch die ca. zehnmal flotteren mit Takt und Daten getrennt wie APA102. Da sind dann UNO/Nano/ProMini zu langsam, daher einen ESP32, dem Du per App dann sagen kannst, welche Animation Du haben möchtest. Die APA102 habe ich noch nicht in stromsparend gefunden und Funk braucht auch Strom.

WS2815B geht auch an ESP32, wegen der App. Damit spiele ich gerade für eine Treppenbeleuchtung, anderes Thema.

Das Leben ist ein Kompromiß :slightly_smiling_face:

Ja, mit den Sensoren werde ich mich mal beschäftigen. Ich werde mir einfach von jedem Teil ein oder zwei zulegen, kostet ja nicht die Welt. Dann schaue ich mir auch gleich den Unterschied zwischen 3- und 6-Achsen an...

Was die Animation angeht will ich da jetzt keine Stadionshow abliefern, sondern mich auch überhaupt erst mal mit den einzeln ansteuerbaren LEDs beschäftigen. Also ist die APA102 wohl eher übertrieben. Eine App braucht es auch (erstmal) nicht.
Den Seeduino XIAO habe ich als kleines und trotzdem leistungsstarkes Board mit USB noch gefunden und den TinyLily. Letzterer scheint aber nicht lieferbar zu sein. Eine ESP32-WROOM32 habe ich noch irgendwo herumliegen, aber der Formfaktor ist mir eigentlich ein bisschen zu groß für das Projekt.

Sind da alle Programmbibliotheken lauffähig?

Also im Datenblatt steht "kompatibel".

Hier ist allerdings die Rede von Herausforderungen z.B. mit Neopixel. Ich habe wie gesagt noch keine Erfahrung mit LED-Streifen - wäre das die Bibliothek der Wahl?

Darum habe ich Dir ja einen konkreten Vorschlag gemacht, wollte aber auch auf Alternativen hinweisen. Der Seeduino XIAO könnte die höhere Geschwindigkeit von APA102 nutzen und die Interrupts müssen nicht ausgeschaltet werden.

Grundsätzlich sicherlich, aber der Teufel steckt im Detail.

Ich verwende FastLED, harmoniert mit ProMini, Teensy 3.2 und ESP32.

Ich habe mir jetzt noch einmal die Optionen zur Stromversorgung angesehen: 12V zur Verfügung zu stellen erfordert - wie ich es jetzt sehe - für das kleine Projekt zu viel Akku (der oben verlinkte ist mit 3 Zellen 20 cm lang, viel kleiner wird es wohl auch nicht). Daher bin ich doch eher wieder bei 5 V LED-Spannung. Die mir bisher am 'einfachsten' zu realisierende Möglichkeit dafür wären zwei Zellen Li-Ionen. Für den weniger stromhungrigen Modus dürften die eine ganze Weile reichen, und der andere Modus könnte dann mit einem häufigeren Akkuwechsel einher gehen. Die Handlichkeit des Projekts ist mir dabei wichtiger als lange Laufzeit. Ob ich dafür dann alte Handyakkus sammle oder z.B. 18650er anschaffe weiss ich nocht nicht genau. Wer da Hinweise und Erfahrungen hat - gern!

Du kannst auch einen Akku mit weniger Spannung verwenden und mit einem StepUp auf 12 V hochgehen.