Getestet mit:RPi3; Raspbian Jessie; Python3
Voraussetzungen:Raspberry Pi mit Raspbian Jessie und Internetverbindung (siehe Schritte 1-7 in der Einfuehrung)
Bauteile:3 * N-Kanal-MOSFET IRLB8721
(Loetausruestung)
Steckplatine und Jumperkabel
12 Volt Stromquelle
12 Volt RGB-LED-Streifen
3 * 10k Ohm Widerstand
Multimeter
0

Farbmischer: RGB-LED-Streifen ansteuern mit einem Raspberry Pi und dem N-Kanal-MOSFET IRLB8721

RGB-LED-Streifen sind heute schon sehr guenstig zu haben, z.B. gibt es 5 Meter davon auf Amazon schon fuer um die 13€. Zusammen mit einem Raspberry Pi und ein paar Zusatzkomponenten kann man so sehr preisguenstig die Wohnung oder das Auto in individuellen Wohlfuehlfarben
beleuchten.
Diese Anleitung zeigt, wie man einen LED-Farbmischer baut. Hier wurde mit einem Raspberry Pi 3 gearbeitet, aber die Technik sollte ohne
Aenderungen auf allen RPi-Modellen funktionieren.

Warnung!
Zusaetzlich zu den harmlosen 5 Volt 2 Ampere des Raspberry Pi wird in diesem Tutorial eine Stromquelle mit 12 Volt bei 1.5 Ampere verwendet. Ein Stromschlag in dieser Groessenordnung ist relativ ungefaehrlich fuer (gesunde) Menschen, jedoch koennen sowohl die MOSFETs als auch der Raspberry Pi bei Falschverkablung beschaedigt werden. Ueberpruefe bitte vor der Inbetriebnahme die Verkabelung und vor allem auch Polaritaeten gruendlich!

Schaltkreis

RGB LED Schaltkreis

RGB LED Schaltkreis

Zum Schalten der einzelnen Lichtkanaele wird jeweils ein MOSFET IRLB8721 verwendet, der die vom LED-Streifen benoetigte Leistung problemlos schalten kann. Um den LED-Streifen anschliessen zu koennen habe ich Jumper-Kabel am einen Ende des Streifens angeloetet.

Farbmischer Script
Lade das Beispielscript herunter, schliesse die 12-Volt-Stromquelle an und fuehre dann das Script aus mit

Behalte die MOSFETs im Auge; sie duerfen nicht heiss werden.

Code Erklaerung
Die fuer die Farbmischung verwendete Software-Pulsweitenmodulation wird in der Anleitung Motortreiber mit sPWM erklaert. Ausser dem ist nur die Funktion morph_step interessant:

Zuerst wird eine Liste erstellt, die alle Indizes von Farben enthaelt, die noch nicht der Zielfarbe entsprechen. Dann wird mit choice aus dem random Modul zufaellig eine Farbe zum Veraendern ausgewaehlt, um die Farbe dann entsprechend der Vorgabe um ein Prozent. morph_step wird wiederholt aufgerufen, bis die Zielfarbe erreicht ist.

Gesamtes Script
Klicke auf Ganzes Script um das ganze Programm anzuzeigen.

Aufgebohrt
In aufgebohrt kann das Geraet dann so aussehen:

LED strip und MoPower

LED strip und MoPower

Der LED-Schaltkreis wurde auf einem ProtoHAT von Adafruit montiert; darunter liegt ein MoPower, das die Energieverwaltung uebernimmt und Notstrom sowie physische Schaltmoeglichkeit bereitstellt.

Links
Software PWM tutorial: http://www.knight-of-pi.org/einfaches-dc-motortreiberboard-fuer-den-raspberry-pi-mit-dem-ic-l293-und-software-pulse-width-modulation/
MoPower fuer Raspbian Wheezy: http://www.knight-of-pi.org/de/mopower-kein-stress-effizientes-energiemanagement-fuer-den-raspberry-pi/

Knight of Pi

Johannes Bergs aka Knight of Pi. Diploma in Bioinformatics, some Webdesign and Python coding then. Living in the beautiful city of Vienna.

Kommentar

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