Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- hilfestellungen:ws2811 [2025/03/06 09:10] – [Zuhilfenahme einer Streifenplatine] raily74
+++ hilfestellungen:ws2811 [2025/03/13 20:33] (aktuell) – [Wie wird eine LED an den IC angeschlossen?] raily74
@@ Zeile 2: / Zeile 2: @@
 ===== Einleitung =====
-Der integrierte Schaltkreis WS2811 ist einer der **wichtigsten Bausteine** innerhalb der MobaLedLib. Erst durch ihn ist es möglich, Straßenlaternen, Baustellenblitze, Andreaskreuze, Soundmodule, Servos, Schrittmotoren uvm. digital zu steuern. Bei manchen Fans der MobaLedLib kommen mehr WS2811-ICs zum Einsatz als WS2812-RGBs. Dabei liegen die Vorteile auf der Hand. Echtes warmweißes Licht erzeugt man beispielsweise nur mit einer warmweiß abgestimmten LED. Eine RGB-LED kann diesen Farbton nicht sauber abbilden. Dafür kann man mit einer warmweißen LED keinen Fernseher oder einen Kamin simulieren. Für ein belebtes Haus ist daher die RGB-LED WS2812 oder eine Kombination aus beidem die erste Wahl. Für die Beleuchtung einer Fabrikhalle oder einer Kirche ist es der WS2811-IC mit separat angeschlossenen LEDs.\\
+Der integrierte Schaltkreis WS2811 ist einer der **wichtigsten Bausteine** innerhalb der MobaLedLib. Erst durch ihn ist es möglich, Straßenlaternen, Baustellenblitze, Andreaskreuze, Soundmodule, Servos, Schrittmotoren uvm. digital zu steuern. Bei manchen Fans der MobaLedLib kommen mehr WS2811-ICs zum Einsatz als WS2812-RGBs. Dabei liegen die Vorteile auf der Hand. Echtes warmweißes Licht erzeugt man beispielsweise nur mit einer warmweiß abgestimmten LED. Eine RGB-LED kann diesen Farbton nicht sauber abbilden. Dafür kann man mit einer warmweißen LED keinen Fernseher oder einen Kamin simulieren. Für ein belebtes Haus ist daher die RGB-LED WS2812 die erste Wahl oder eine Kombination aus beidem. Für die Beleuchtung einer Fabrikhalle oder einer Kirche ist es der WS2811-IC mit separat angeschlossenen LEDs.\\
 ==== Doch wie funktioniert das? ====
 Im Inneren des ICs arbeiten drei Konstantstromquellen, die für herkömmliche LEDs einen konstanten Strom von 18,5mA liefern. Über die MobaLedLib lassen sich diese drei Ausgänge dimmen. Dabei wird aber weder die Spannung noch der Strom reguliert. Vielmehr wird der Ausgang in kurzer Zeit ganz häufig ein- und ausgeschaltet. Das geht so schnell, dass die LED dadurch dunkler erscheint. Durch dieses Prinzip werden Vorwiderstände glücklicherweise überflüssig. LEDs werden direkt an den WS2811-IC angeschlossen. Straßenlaternen und andere fertige Bauteile aus dem Sortiment der großen Hersteller werden oft mit einem externen Widerstand geliefert, welcher getrost in der Bastelkiste verschwinden darf. Bei Modellen mit integriertem Widerstand muss man einen anderen Weg finden. Dazu aber später mehr.\\
+===== Anschluss der LEDs =====
 ==== Wie wird eine LED an den IC angeschlossen? ====
 Das ist glücklicherweise ganz einfach. Innerhalb der MobaLedLib gibt es zahlreiche Platinen, die das vereinfachen. Die zwei wichtigsten sind der [[anleitungen:bauanleitungen:521de_ws2811_extender24_v1-0_vorbestueckt|24 LED Single Connector]] und die [[anleitungen:bauanleitungen:503de_ws2811_multi-use_v3|MultiUse-Platine]]. Beide Platinen sind vorbestückt im Shop erhältlich und vereinfachen den Anschluss einzelner LEDs oder Straßenlaternen enorm. Doch nicht jeder will gleich 24 oder 30 LEDs an einem Ort anschließen. Manchmal reichen auch zwei, z. B. zwei Andreaskreuze an einem Bahnübergang. Hier kommen sogenannte [[https://de.aliexpress.com/item/32821263233.html|WS2811-Module]] zum Einsatz, die wir liebevoll Schokoladentafel nennen, weil man sie so schön zerteilen kann. Das Anschluss-Prinzip ist aber immer das Gleiche und alle nachfolgenden Anwendungen funktionieren mit allen dieser Varianten.
@@ Zeile 12: / Zeile 13: @@
 ^ MultiUse-Platine ^ WS2811-Modul ^
 |{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:multiuse-leds.jpg?480|}}|{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:mll-start_schalter-digital.jpg?360|}}|
+<WRAP center round tip>
+Es empfiehlt sich, sich einen Vorrat der LED Typen 0402, 0603, 0805, 1206, 3528, 2835 und 5730 jeweils in den Farben, rot, grün, blau, gelb, neutralweiß und warmweiß aufzubauen. Unbedrahtet sind diese spottbillig, helfen aber in zahlreichen Fällen.
+Diese Vielfalt an LEDs ermöglicht es, die jeweils zur Austrittsöffnung passende Größe zu wählen. Der LED Typ 0805 beispielsweise hat eine Abstrahlfläche von gerade mal 1,2 × 1,35 mm. Umgerechnet auf Spur H0 entspricht das einer Lampe mit circa 15 cm Durchmesser. Der Typ 2835 ist empfehlenswert, wenn auf engstem Raum eine große Fläche leuchten soll.
+Man kann sich Linsen selbstverständlich auch drucken oder mit Lack bzw. Harz selbst erzeugen. Doch an die Gleichmäßigkeit einer LED Optik kommt das nie heran. Die Erfahrung zeigt, dass die Größe der LED immer dann wichtig ist, wenn man direkten Blickkontakt zur Leuchtfläche hat. Wenn man die LED nicht sieht und die Größe keine Rolle spielt, ist die 3528 (PLCC2) die mit dem besten Preis-/Leistungsverhältnis.
+</WRAP>
 ==== Die Anschluss-Reihenfolge ====
@@ Zeile 22: / Zeile 31: @@
 {{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811-grb-to-rgb.jpg?400|}}
-<WRAP round info> Die Mobaledlib verwendet am LED Bus das WS2812 Protokoll, welches sich vom WS2811 Protokoll dadurch unterscheidet, dass die Helligkeitswerte für den R und G Kanal in einer anderer Reihenfolge geschickt werden. Da die WS2812-RGB-LEDs auch zum Erzeugen von Mischfarben verwendet werden, gaben die Entwickler dem Datensignal RGB den Vorrang (100% Rot + 100% Grün = 100% gelb). Beim Mischen von Farben ist das Umdenken von Farbwerten schon komplex genug. Da bedarf es keiner weiteren Variable. Bei der Reihenfolge eines Baustellenblitzes ist es hingegen einfach, die LEDs in der richtigen Reihenfolge anzuschließen, da hier das Mischen von Farben entfällt.
+<WRAP round info> Die Mobaledlib verwendet am LED Bus das WS2812 Protokoll, welches sich vom WS2811 Protokoll dadurch unterscheidet, dass die Helligkeitswerte für den R und G Kanal in einer anderer Reihenfolge geschickt werden. Da die WS2812-RGB-LEDs auch zum Erzeugen von Mischfarben verwendet werden, gaben die Entwickler dem Datensignal RGB den Vorrang (100% Rot + 100% Grün = 100% Gelb). Beim Mischen von Farben ist das Umdenken von Farbwerten schon komplex genug. Da bedarf es keiner weiteren Variable. Bei der Reihenfolge eines Baustellenblitzes ist es hingegen einfach, die LEDs in der richtigen Reihenfolge anzuschließen, da hier das Mischen von Farben entfällt.
 Im Wissen der unterschiedlichen Protokolle wurden die MobaledLib-Platinen so entwickelt, dass R und G schon auf der Platine getauscht sind.
 Zusätzlich gibt es das Makro „define USE_WS2811“, welches das Protokoll für den GESAMTEN LED Bus ändert, was zur Folge hat, dass R/G mit den WS2811 stimmt und bei den WS2812 falsch ist. Das ist aber nur dann sinnvoll zu verwenden, wenn man an einem Kanal ausschließlich WS2811-Module betreibt (also Schokoladentafeln).
 </WRAP>
@@ Zeile 50: / Zeile 58: @@
 \\
 ==== WS2811 und normale LEDs ====
-Egal ob 5mm LED oder SMD LED, das ist die ursprünglich vorgesehene Verwendung des WS2811-ICs. An jeden seiner drei Aushänge bringt er eine LED kontrolliert zum Leuchten.
+Egal ob 5mm LED oder SMD LED, das ist die ursprünglich vorgesehene Verwendung des WS2811-ICs. An jedem seiner drei Ausgänge bringt er eine LED kontrolliert zum Leuchten.
 {{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_leds.jpg?480|}}
@@ Zeile 56: / Zeile 64: @@
 ==== WS2811 und Mosfet-Modul ====
 Mosfet-Module, wie beispielsweise das FR120N, sind eine günstige Lösung, hohe Ströme mit der MobaLedLib zu schalten. Diese Module sind mit einem Optokoppler versehen, der den leistungsstarken Transistor galvanisch trennt. Es gibt sie in Einzelausführung, 2er-, 4er- und 8er-Ausführung.
-Im Optokoppler selbst sitzt eine IR-LED, die direkt von einem WS2811 gesteuert wird. Jeder Effekt, den man dieser LED übertragt, wird direkt an den Transistor weitergegeben. Der Transistor selbst kann Spannungen von bis zu 30V und Leistungen von bis zu 50A schalten. Die genauen Werte sind abhängig vom gewählten Modul. \\
+Im Optokoppler selbst sitzt eine IR-LED, die direkt von einem WS2811 gesteuert wird. Jeder Effekt, den man dieser LED überträgt, wird direkt an den Transistor weitergegeben. Der Transistor selbst kann Spannungen von bis zu 30V und Leistungen von bis zu 50A schalten. Die genauen Werte sind abhängig vom gewählten Modul. \\
 Der große Vorteil gegenüber Relais liegt in der Übertragung der Helligkeitswerte. Während das Relais nur zwei Zustände kennt, können an den Mosfet 255 Werte übertragen werden.
 Beispiele für die Verwendung des Mosfets sind Deckenbeleuchtungen oder andere Lichtquellen zur Beleuchtung des Raumes. \\
@@ Zeile 70: / Zeile 78: @@
 {{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_relais.jpg?720|}}\\
-<WRAP round tip 100%>
+<WRAP round info 80%>
-Relais, die per WS2811 geschaltet werden, neigen bedingt durch das PWM-Signal zum Pfeifen. Dies kann ganz einfach durch jeweils einen 100nF Keramikkondensator zwischen Plus und Minus (Rot, Grün und/oder Blau) unterbunden werden.
+  * Relais im Programm Generator immer mit voller Helligkeit ansteuern (255).
+  * Relais, die per WS2811 geschaltet werden, neigen bedingt durch das PWM-Signal zum Pfeifen. Dies kann ganz einfach durch jeweils einen 100nF Keramikkondensator zwischen Plus und Minus (Rot, Grün und/oder Blau) unterbunden werden.
 </WRAP>
@@ Zeile 79: / Zeile 88: @@
 {{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer00.jpg?400|}}
-=== Zuhilfenahme einer Streifenplatine ===
+==== Zuhilfenahme einer Streifenplatine ====
 Doch mit einem kleinen Trick geht das Vervielfachen der WS2811-Module ganz einfach (Danke an Theo).\\
-  - Zunächst sägt man aus eine Punkt-Streifenrasterplatine (z. B. reichelt - UP 946EP) ein kleines Stück aus. Die Platine muss drei Streifen breit sein und die Anzahl der Trennfugen entspricht der Menge an gewünschten WS2811-Modulen (hier 3).
+  - Zunächst sägt man aus einer Punkt-Streifenrasterplatine (z. B. reichelt - UP 946EP) ein kleines Stück aus. Die Platine muss drei Streifen breit sein und die Anzahl der Trennfugen entspricht der Menge an gewünschten WS2811-Modulen (hier 3).
   - Mithilfe einer gekrümmten Spitzzange, die mit einem Gummiband fixiert wird, werden die WS2811-Module ausgerichtet, damit sie senkrecht verlötet werden können.
   - Die WS2811-Module werden an ihren jeweils sechs Lötpads mit der Punkt-Streifenrasterplatine verlötet
@@ Zeile 89: / Zeile 98: @@
 |{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer01.jpg?240|}}|{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer02.jpg?480|}}|{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer03.jpg?240|}}|{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer04.jpg?240|}}|
+=== Die Praxis ===
 Eingebaut im Haus ist es viel ordentlicher und das Anlöten der benötigten LEDs ist somit viel einfacher. \\
-{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer05.jpg?400 |}}{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer05.jpg?400|}}
+{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer05.jpg?400 |}}{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_multiplexer06.jpg?400|}}
 ===== WS2811 parallel =====
 Hier ein Anschlussbeispiel für zwei parallel geschaltete WS2811 mit sechs PLCC2 LEDs (3528) zur Ausleuchtung großer Räume. \\
@@ Zeile 154: / Zeile 164: @@
 <WRAP round info 100%>
 Die Reihenschaltung lässt sich selbstverständlich auch mit 5 Volt nutzen. So können beispielsweise Blinker/Warnblinker (2x Gelb), Rückleuchten oder Bremslichter (2x Rot) paarweise in Reihe an einen WS2811 angeschlossen werden. Je nach Anzahl der verbauten Fahrzeuge kann man somit eine Menge WS2811 einsparen.
+</WRAP>
+===== 3D-Gehäuse - WS2811-Module =====
+Eignung für 3D-Drucker: [[3d_druck:eignung|{{bilder:vorlagen:fdm_4.png?120|FDM sehr gut geeignet}}]] [[3d_druck:eignung|{{bilder:vorlagen:sla_4.png?120|SLA sehr gut geeignet}}]]\\
+{{:bilder:anleitungen:hilfestellungen:ws2811:ws2811_halter.jpg?360|}}
+Die Clips können verklebt oder mit einer zentralen Schraube (Spax® 2,5x20mm) befestigt werden. Aktuell liegen sie in zwei Größen vor.
+  * 9,0 x 12,4 mm (passend für WS2811-Modul S009A)
+  * 9,0 x 14,6 mm
+<WRAP round box 60%>
+[[https://github.com/Hardi-St/MobaLedLib_Docu/tree/master/3D_Daten_fuer_die_MobaLedLib/Halterungen_WS2811-Module|{{:bilder:icons:github-mark.png?nolink&50 |}}]]Die Druckdaten sind hier zu finden:\\
+https://github.com/Hardi-St/MobaLedLib_Docu/tree/master/3D_Daten_fuer_die_MobaLedLib/Halterungen_WS2811-Module \\
 </WRAP>

Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge

Unterschiede

Seiten-Werkzeuge