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Reichelt WS2812 Bauanleitung

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BAUANLEITUNG
Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung"
Inhalt
Einleitung .......................................................................................................................................................................... 2
Vorbereitungen ................................................................................................................................................................. 3
Bestücken der Platinen ..................................................................................................................................................... 4
Trennen der Platinen .................................................................................................................................................... 4
Bestücken der Empfängerplatine .................................................................................................................................. 5
Bestücken der Eingabeplatine ...................................................................................................................................... 9
Vorbereiten des Displays ............................................................................................................................................ 12
Kabelstränge ............................................................................................................................................................... 13
Bestücken der Fernbedienungsplatine ....................................................................................................................... 14
Bau der Gehäuse ............................................................................................................................................................. 22
Empfängergehäuse ..................................................................................................................................................... 23
Fernbedienungsgehäuse ............................................................................................................................................. 27
Programmierung ............................................................................................................................................................. 30
Installieren der Arduino IDE ........................................................................................................................................ 30
Installieren der erforderlichen Bibliotheken ............................................................................................................... 30
Einstellen des Arduino Boards .................................................................................................................................... 32
Übertragen des Programms ........................................................................................................................................ 35
Bedienung ....................................................................................................................................................................... 37
Fernbedienung ............................................................................................................................................................ 37
Empfänger ................................................................................................................................................................... 39
Seite 1 von 40

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Inhaltszusammenfassung für Reichelt WS2812

  • Seite 1 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 1 von 40 Inhalt Einleitung ..................................2 Vorbereitungen ................................. 3 Bestücken der Platinen ..............................4 Trennen der Platinen ..............................4 Bestücken der Empfängerplatine ..........................5 Bestücken der Eingabeplatine ............................9 Vorbereiten des Displays ............................12 Kabelstränge ................................
  • Seite 2 LED Beleuchtung ist gerade in aller Munde und LED-Stribes gibt es in jedem Baumarkt, allerdings lassen sich diese nur als Ganzes ansteuern. Dieses Projekt richtet sich an alle, die es dynamischer mögen. WS2812 LED-Stribes lassen eine Ansteuerung der einzelnen LEDs des Streifens zu und ermöglichen damit faszinierende Effekte. Regenbogenfarben, Lauflichter und vieles mehr werden so umsetzbar.
  • Seite 3 Nicht aufgeführt ist hier der anzuschließende LED-Stribe. Diese gibt es in zahlreichen Formen und Varianten. Wichtig ist nur, dass die LEDs einen Controller vom Typ WS2812 oder WS2812B verwenden und mit 5V versorgt werden. Kompatibel sind z.B. auch die „NeoPixel“ von Adafruit.
  • Seite 4 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 4 von 40 Bestücken der Platinen Trennen der Platinen Wenn Sie die Platinen als Panel (bzw. Nutzen) und nicht einzeln bestellt haben, müssen diese zuerst voneinander getrennt werden. Brechen Sie die Platinen vorsichtig durch langsames knicken an den perforierten Stegen auseinander. Entfernen Sie...
  • Seite 5 Abdruck vorgesehen ist, das Bauteil aber 8-polig ist. Entfernen Sie den äußersten Stift aus dem Stecker (lässt sich mit einer Spitzzange rausziehen). Reichelt hat leider keine 7-poligen Stecker/Buchsen dieses Typs im Angebot. Setzen Sie zunächst die Widerstände R1/R2/R3/R4 ein und verlöten Sie sie. Die jeweiligen Werte entnehmen Sie der Stückliste oder dem Schaltplan.
  • Seite 6 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 6 von 40 Entfernen Sie den äußeren Stift aus dem 8-Poligen Stecker: Verlöten Sie die beiden Buchsen. Setzen Sie die Buchsenleisten für das Funkmodul ein und verlöten Sie diese.
  • Seite 7 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 7 von 40 Im nächsten Schritt wird der Sicherungshalter verbaut. Die Einbaurichtung ist egal. Verlöten Sie dann die Hohlsteckerbuchse. Rasten Sie die 3-Pol-Klemme auf der Platine ein und verlöten Sie diese.
  • Seite 8 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 8 von 40 Setzen Sie den Kondensator so ein, dass das Beinchen an der mit „-“ bedruckten Seite des Kondensator gegenüber dem mit „+“ gekennzeichneten Loch auf der Platine sitzt und verlöten Sie ihn.
  • Seite 9 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 9 von 40 Bestücken der Eingabeplatine Beginnen Sie damit, die Kondensatoren C1/C2/C3 aufzulöten. Die Polarität ist hierbei egal. Eine Anleitung zum Löten von SMD Bauteilen finden Sie im Dokument „Tipps & Tricks“. Verlöten Sie als nächstes die Widerstände R1/R2/R3 und kürzen Sie anschließend die überstehenden Beinchen.
  • Seite 10 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 10 von 40 Im nächsten Schritt werden die Taster verlötet. Achten Sie auf die abgeflachte Seite der Taster, diese muss mit der auf der Platine aufgedruckten Silhouette übereinstimmen. Setzen Sie jetzt den Stecker ein und verlöten Sie ihn. Hier muss, genau wie bei der Empfängerplatine, ein Beinchen...
  • Seite 11 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 11 von 40 Stecken Sie die Distanzstücke auf die Beinchen der LED und verlöten Sie diese auf der Platine. Das längere Beinchen der LED ist der +Pol und muss durch das mit „+“ gekennzeichnete Loch gesteckt werden.
  • Seite 12 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 12 von 40 Vorbereiten des Displays Damit das Display ins Gehäuse passt, ist es erforderlich, den werkseitig verlöteten, gewinkelten Stecker zu entfernen und gegen einen geraden Stecker auszutauschen. Achten Sie bei den folgenden Schritten unbedingt darauf keinen Druck auf das Displayglas, ganz besonders auf die unteren Ecken, auszuüben.
  • Seite 13 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 13 von 40 Kabelstränge Um die Empfängerplatine mit der Display- und der Eingabeplatine zu verbinden fehlen noch die Verbindungskabel. Schneiden Sie sich zuerst 7 Kabelstücke auf etwa 5cm länge ab. Crimpen Sie die Kontakte auf das Kabel oder löten Sie jedes Ende an einen der Kontakte.
  • Seite 14 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 14 von 40 Bestücken der Fernbedienungsplatine Verlöten Sie als erstes die Kondensatoren C1-C12 und das MOSFET T1. T1 ist das schwierigste Bauteil, daher empfehle ich zuerst C1-C12 zu verlöten. Da noch keine anderen Bauteile vorhanden sind, haben Sie bestmöglichen Zugang zu den Bauteilen.
  • Seite 15 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 15 von 40 Setzen Sie die Widerstände R1-R12 ein, verlöten Sie sie und kürzen Sie die auf der Rückseite überstehenden Beinchen. Setzen Sie die Widerstände R13-R19 ein, verlöten Sie sie und kürzen Sie die auf der Rückseite überstehenden...
  • Seite 16 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 16 von 40 Verlöten Sie die Feinsicherung F1. Auch hier ist die Polarität egal. Stecken Sie die Buchsenleisten für den Arduino und das Funkmodul ein und verlöten Sie sie möglichst rechtwinklig.
  • Seite 17 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 17 von 40 Setzen Sie die Transistoren entsprechend den aufgedruckten Silhouetten ein, verlöten Sie sie und kürzen Sie die überstehenden Beinchen. Verlöten Sie den Stecker X1, an dem nachher der Ein/Aus Schalter angeschlossen wird.
  • Seite 18 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 18 von 40 Setzen Sie die Schalter ein und verlöten Sie sie. S1-S3 sollen grau sein, alle anderen schwarz. Beachten Sie die abgeflachte Seite der Taster. Stecken Sie die Distanzstücke auf die Beinchen der LEDs und löten Sie sie ein. Das lange Beinchen der LED ist + und...
  • Seite 19 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 19 von 40 Setzen Sie den Spannungsregler G1 entsprechend der auf der Platine aufgedruckten Silhouette ein und verlöten Sie ihn. Setzen Sie die Diode D1 so ein, dass die mit einem silbernen Ring markierte Seite zum Arduino zeigt, und verlöten Sie sie ebenfalls.
  • Seite 20 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 20 von 40 Damit der Arduino im Gehäuse nachher nicht zu viel Platz einnimmt, müssen noch die ISP-Pins entfernt werden. Das sind die 6 Beinchen am hinteren Ende, die nach oben zeigen. Machen Sie nacheinander für jedes Bein die Lötstelle heiß...
  • Seite 21 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 21 von 40 Schneiden Sie zwei etwa 10cm lange Kabelstücke ab und crimpen oder löten Sie an je einem Ende einen Steckkontakt auf. Setzen Sie die Steckkontakte in das 2-Polige Buchsengehäuse ein und löten Sie die offenen Enden der Kabel an den Schalter (siehe Bild).
  • Seite 22 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 22 von 40 Bau der Gehäuse Die gelaserten Teile bekommen Sie normalerweise auf einer Trägerfolie geliefert. Ziehen Sie die Teile vorsichtig ab, achten Sie dabei darauf nichts abzubrechen. Am besten legen Sie die Teile in der selben Ausrichtung vor sich hin, damit Sie einen besseren Überblick haben.
  • Seite 23 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 23 von 40 Empfängergehäuse Bevor das Gehäuse zusammengesetzt werden kann, müssen noch einige Befestigungsbolzen auf den Platinen angebracht werden. Stecken Sie durch jede der 3 Bohrungen in der Eingabeplatine von oben einen der 10mm hohen Stehbolzen und befestigen Sie ihn von unten mit einer Mutter.
  • Seite 24 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 24 von 40 Nehmen Sie sich das gelaserte Teil Nr. 9. Drehen Sie in vier 30mm hohe Stehbolzen je einen 15mm hohen Stehbolzen hinein. Stecken Sie jedes der Bolzenpaare in eine der vier Bohrungen in den Ecken und befestigen Sie diese ebenfalls mit einer Mutter.
  • Seite 25 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 25 von 40 Als nächstes nehmen Sie das Bauteil mit der Nummer 10. Stecken Sie die Taster und die LEDs durch die Bohrungen und verschrauben Sie beide Teile. Nehmen Sie dann das Display und verschrauben Sie es mit den M2 Schrauben ebenfalls mit Bauteil Nr. 10. Setzen Sie dabei als Distanzstücke zwischen der Platine und dem Acrylglas die 5mm hohen Distanzstücke aus Kunststoff ein.
  • Seite 26 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 26 von 40 Setzen Sie die Oberseite auf und befestigen Sie Sie mit weiteren vier Schrauben auf den äußeren Stehbolzen.
  • Seite 27 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 27 von 40 Fernbedienungsgehäuse Stecken Sie sechs 10mm hohe Stehbolzen von oben durch die Bohrungen in der Platine. Verschrauben Sie die Stehbolzen von unten mit Muttern. Nehmen Sie das gelaserte Teil mit der Nummer 1, stecken die die Taster und LEDs durch die passenden Ausschnitte und verschrauben Sie die beiden Teile.
  • Seite 28 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 28 von 40 Das Zusammensetzen der Außenteile des Gehäuses ist ein Geduldsspiel und erfordert eventuell mehrere Anläufe. Der grundsätzliche Aufbau sieht so aus: Hier ist der Aufbau des Batteriefachs als Detail zu sehen:...
  • Seite 29 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 29 von 40 Ist das Gehäuse zusammengesetzt, müssen Sie es nur noch von oben mit 4 Schrauben in den Stehbolzen verschrauben.
  • Seite 30 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 30 von 40 Programmierung Installieren der Arduino IDE Besuchen Sie https://www.arduino.cc/en/Main/Software und laden Sie die aktuellste Version der Arduino IDE für Ihre Betriebssystem herunter. Für Windows stehen sowohl ein herkömmlicher Installer, wie auch eine Windows App zur Verfügung.
  • Seite 31 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 31 von 40 Mit dem Bibliotheksverwalter installieren Sie jetzt die notwendigen Bibliotheken für das Projekt. Dazu geben Sie im Suchfenster den Namen der Bibliothek ein, scrollen zu der Bibliothek, deren Name genau mit dem Suchbegriff übereinstimmt, wählen die aktuellste Version aus und klicken auf „Installieren“.
  • Seite 32 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 32 von 40 Einstellen des Arduino Boards Schließen Sie den Bibliotheksverwalter und klicken Sie im Reiter „Werkzeuge“ auf „Board:…“. Hier wählen Sie nun den Arduino Nano aus, der sowohl in der Fernbedienung, wie auch im Empfänger, zum Einsatz kommt.
  • Seite 33 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 33 von 40 Jetzt müssen Sie der IDE nur noch mitteilen, an welchem Port des Computers Sie ihren Arduino angeschlossen haben. Um das herauszufinden gibt es einen Trick: Falls bereits verbunden, trennen Sie die USB-Verbindung zwischen Computer und Arduino. Öffnen Sie den Reiter „Werkzeuge“.
  • Seite 34 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 34 von 40 Schalten Sie die Fernbedienung aus bzw. trennen Sie den Empfänger vom Netzteil und verbinden Sie die USB Schnittstelle des eingesetzten Arduinos mittels eines passenden Kabels mit dem USB-Port Ihres Computers.
  • Seite 35 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 35 von 40 Übertragen des Programms Klicken Sie auf den Reiter „Datei“ und dann auf „Öffnen“ und wählen Sie das passende Programm aus („WS2812_Empfaenger.ino“ für den Empfänger oder „WS2812_Fernbedienung.ino“ für die Fernbedienung). Passen Sie das Programm, falls gewünscht, an und laden Sie es durch einen Klick auf den Pfeil nach rechts in der...
  • Seite 36 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 36 von 40 Nach kurzer Zeit sollten Sie im unteren Fenster die Meldung „Hochladen abgeschlossen“ sehen. Das Gerät kann jetzt vom Computer getrennt werden und ist betriebsbereit. Führen Sie den Vorgang für das andere Gerät mit dem entsprechenden Programm erneut aus.
  • Seite 37 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 37 von 40 Bedienung Fernbedienung Die Fernbedienung wird über den seitlichen Schiebeschalter ein- und ausgeschaltet. Dies wird über die LED ganz oben in der Mitte angezeigt. Es dauert etwa 2 Sekunden, bis eine der LEDs in der Reihe darunter zu leuchten anfängt.
  • Seite 38 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 38 von 40 Nachfolgend finden Sie eine Übersicht der Tastenbelegung in den einzelnen Modi.
  • Seite 39 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 39 von 40 Empfänger Während des Betriebs zeigt der Empfänger auf seinem Display Informationen zum aktuellen Modus an. Die linke LED zeigt, dass der Empfänger mit Strom versorgt wird und die rechte LED blitzt kurz auf, wenn der Empfänger per Funk Daten von der Fernbedienung empfängt.
  • Seite 40 BAUANLEITUNG Projekt „WS2812 Controller mit Fernbedienung“ Seite 40 von 40 Wählen Sie, nachdem Sie alle Einstellungen vorgenommen haben, den Eintrag „Menue beenden“ aus, um die Werte zu speichern. Sie werden dann aufgefordert das Gerät neu zu starten (von der Stromversorgung zu trennen und nach einigen Sekunden wieder einzustecken).