Beleuchtung eines Modellhauses

  • Hallo.

    Zuerst einmal guten Tag. Ich bin ein Neuling in diesem Forum und hatte bisher noch nichts mit einem Raspberry zu tun.

    Ich bin dabei ein Fachwerkhaus im Maßstab 1:10 für den Garten zu bauen. Es hat 12 Räume, die durch Trennwände separiert sind. Diese Räume möchte ich beleuchten. Dabei soll es so sein, dass die Räume per Zufall beleuchtet werden (5 bis15 min lang). Auch sollen nicht alle Lichter gleichzeitig an sein. Es soll also so sein, als wenn es bewohnt wäre. Über einen Dämmerungssensor soll das Ein- und Ausschalten erfolgen.

    Kann man so etwas mit einem Raspberry lösen?

    Was benötigt man dazu?

    Hat jemand so etwas schon einmal gemacht?

    Für eure Hilfe wäre ich sehr dankbar

    Gruß Smart-88

  • Willkommen im Forum.

    Die Idee ist interessant.

    Die Anforderung, die Du stellst, würde ich persönlich eher mit einem µC (z. B. Arduino) lösen als mit einem RasPi. Der Sketch (so nennt sich die Software) dürfte relativ überschaubar werden. Allerdings könnte ich mir vorstellen, dass während des Hausbaus noch weitere Ideen/Anforderungen hinzu kommen könnten, die über das Lichtschalten hinaus gehen.

    edit:

    Man könnte es auch mit einem ESP8266 machen. So könnte man die Sache zusätzlich per Wlan steuern, falls man das möchte. Wenn die Anzahl der GPIO des ESP nicht ausreichen, könnte man einen Portexpander nutzen. In der Liste meiner Projekte findest Du entsprechende Ideen dazu.

  • Hier sind vielleicht ein paar Anlaufpunkte:

    https://www.watterott.com/de/TSL25911-Br…-IR-Lichtsensor

    https://learn.watterott.com/de/sensors/tsl25911/

    Ich habe mal so etwas ähnliches gebaut, das aber warscheinlich für Deine Zwecke etwas zu komplex ist.

    Helligkeitsmessung mit TSL25911 (Licht, Infrarot)

    Hier schalte ich mit einer Funksteckdose einen Infrarotscheinwerfer, im Dezember kommen temporär noch Lichterketten hinzu.

    Beteiligt sind daran 2 Raspberries, einer der oben am Haus misst, und einer der unten (nebenbei) im Haus schaltet.

    Vielleicht findest Du etwas brauchbares dabei.

    Aber Neueinsteiger hat recht, ein Arduino ist billiger und event. auch stabiler.

    https://github.com/adafruit/Adafruit_TSL2591_Library

    MfG

    Jürgen

    P.S.: Mach mal ein paar Fotos wenn Du fertig bist.

    P.P.S: Schreib in einem Texteditor mit was Du gerade machst, wenn Du fertig bist, löscht Du die Irrwege, schmückst das Ganze mit Erklärungen und Hinweisen und hast dann eine Dokumentation für Dich und hoffentlich auch für uns.

  • mit einem ESP32 hätte man genügend Ports

    Statt viel Aufwand für die 12 Räume bieten sich eher WS2812B an oder APA102.

    Ich habe WS2812B Ansteuerung mit dem ESP32 schon umgesetzt, von daher wäre es leichter Tipps zu geben.

    hier mal Steckbrettfreundlich für den ersten Aufbau, später bietet sich eine Lochraster oder in China gefertigte Platine an

    https://www.ebay.de/i/392247548999?chn=ps

    WS2812B, entweder man schneidet den Stripe passend für die Zimmer, geht ja auch mehr als eine LED pro Zimmer

    https://www.ebay.de/i/351297169249?chn=ps&var=620446915013

    oder man nimmt Einzel LEDs

    https://www.ebay.de/i/272566139677?chn=ps&var=571673107326

    oder wem das sympatischer ist bedrahtete die man wie Deckenlampen aufhängen kann

    https://www.mouser.de/ProductDetail/…YgaAsonEALw_wcB

    OK RGB ist etwas oversized, man kann ja jede Farbe RGB einstellen auch warmweiss und kaltweiss nach Wunsch und jede einzeln dimmen, alles nur mit 1- Strippe äh einem Port, Data und GND

    Als Übersetzer von 3V zu 5V für Data gibt es Pegelwandler, ich nehme einen BS170 o.ä.

    https://www.mikrocontroller.net/attachment/231…_.wikipedia.PNG

    als Fertigmodul für 4 Känale

    https://eckstein-shop.de/SparkFun-Logic…nUaAjtmEALw_wcB

    Meine Links sind keine Kaufempfehlung, nur das man es mal gesehen hat, als Anhaltspunkt, andere Lieferanten mögen billiger sein oder es wäre leichter, schneller oder besser zu beschaffen.

    Das muss dann jeder selber wissen.

    Wenn die Beleuchtung "nur" weiss sein soll, genügen Portextpander wie ein PCF8574

    https://www.ebay.de/i/173286410218?chn=ps

    https://www.ebay.de/itm/PCF8574-PC…5JbmCNjcbocU3gw

    https://www.ebay.de/itm/5pcs-PCF85…OgAAOSw2E5bdZ-L

    und PCF 8574a reicht für 128 Ports,

    für die PCF 8574a finde ich gerade kein Fertigmodul, PCF 8574 und PCF 8574a unterscheiden sich in der Basisadresse, jedes Modul kann mit 7 Module erweitert werden = 8 Module a 8 Port = 64 und durch PCF 8574 zu PCF 8574a eben 2x 8x 8 = 128

    mit ultra hellen 3mm LEDs in warmweiss oder kaltweiss nach belieben mit 8,5-12 Cd sehr hell und können locker per Vorwiederstand auf die gewünschte Helligkeit fest eingestellt werden, wer nur 1mA fliessen lässt kann die direkt aus den Portextender betreiben, wer volle Power bei 20mA benötigt nimmt halt Treiber Arrays oder Transistoren.

    LED 3mm ww und kw

    https://www.segor.de/#Q=LED3ww%252F…0%25C2%25B0&M=1

    https://www.segor.de/#Q=LED3ws%252F12cd-20%25C2%25B0&M=1

    ESP32 Fernsteuerung über wlan

    Arduino (nano) geht auch (spart die Pegelwandler) Fernsteuerung über USB

    Raspi zum Arduino als wlanbrücke geht auch

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Edited 2 times, last by jar (April 24, 2019 at 11:29 AM).

  • Herzlich Willkommen im Forum!

    Kann man so etwas mit einem Raspberry lösen?

    Ja, sowas kann sowohl mit einem Raspberry Pi als auch mit deinem ESP, Arduino o.ä realsiert werden.

    Je nachdem welche Ideen noch dazu kommen, kürzen sich evtl die µC Lösungen raus.

    Ich bin dabei ein Fachwerkhaus im Maßstab 1:10 für den Garten zu bauen. Es hat 12 Räume, die durch Trennwände separiert sind.

    Was für eine Gesamtgröße und welche Raumgrößen darf ich mir das Ganze vorstellen?

    Was benötigt man dazu?

    Was mir so auf Anhieb einfällt:

    • Spannungsversorgung (hast du dort Netzanschluss?)
    • Raspberry Pi oder µC
    • Festlegung auf eine Programmiersprache, beim Raspberry Pi würd ich dir Python empfehlen, bei ESP microPython. Bei Ardunio bin ich mir jetzt aus dem Kopf nicht sicher ob der auch microPython beherrscht oder ob du dort zu C musst
    • LEDs oder LED Stripes, je nach Raumgröße
    • Widerstände
    • Helligkeitssensor | Dämmerungschalter
    • Kabeln

    uch sollen nicht alle Lichter gleichzeitig an sein. Es soll also so sein, als wenn es bewohnt wäre.

    Als wie es bewohnt wäre, also doch alles gleichzeitig an :lol:


    Viel Spaß und Erfolg bei deinem angehenden Projekt.

    Der Thread hat vll noch eine aussagekräftigere Titelüberschrift verdient, und je nachdem wie dieser weiter gestaltet wird, könnte er noch laufende Projekte verschoben werden:conf:

  • PS. die kaltweisse 3mm LED mit 12Cd (der Abstrahlwinkel ist klein, aber als Deckenleuchte im Puppenhaus könnte klappen) hat sich am Strand von Thailand gegen die Mittagssonne hi noon 12:00 durchgesetzt!

    Direktes reinschauen (aus der Nähe) bei 20mA macht dich eine Weile blind, also leuchtet auch große Puppenzimmer aus, das musst du dann auf dem Steckbrett mit Vorwiderstand am einstellbaren Netzteil selber rausfinden welche Helligkeit dir genehm ist.

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  • Als wie es bewohnt wäre, also doch alles gleichzeitig an :lol:

    ne die Kinder sind groß und im "Club" (- früher war mehr Disco statt Lametta -) Licht ist also in den "Kinderzimmer" aus! ;)

    Andere Räume haben Mietnomaden verwüstet, der Hausbesitzer muss sparen auch da kein Licht :conf:

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  • Hallo.

    Vielen, lieben Dank für eure schnellen Antworten.

    ■ Das Haus hat eine Größe von (B/T/H) 610 x 624 x 585 mm. Es hat ein Erd- und ein Obergeschoss. Der Dachboden bleibt unbeleuchtet.

    ■ Ein Raum wird nicht größer als 200 x 300 mm werden.

    ■ Netzspannung habe ich dort keine zur Verfügung. Deshalb werde ich die Stromversorgung über eine PV-Anlage und einen Akku steuern.

    ■ Im Dachboden wird die Steuerung untergebracht.

    ■ Der Dämmerungssensor soll den Mini-PC ein und ausschalten.

    ■ Ich werde warmweise LEDs mit mind. 60° Abstrahlwinkel und 50 mA bei 3,7 V als Deckenleuchten benutzen.

    ■ Nach euren Aussagen werde ich mit einem Arduino befassen.

    ■ Mehr als 12 Lichter werde ich nicht benötigen.

    ■ Die Idee mit dem WLAN finde ich super. Daran habe ich nicht gedacht.

    Fragen:

    ■ Wie hoch ist den der Strombedarf einer solchen Lösung mit einem Arduino (ohne die LEDs) in etwa?

    ■ Gibt es eine App, über die ich das per WLAN steuern könnte?

    ■ Welches Betriebssystem empfiehlt ihr?

    Danke im Voraus

  • Wie hoch ist den der Strombedarf einer solchen Lösung mit einem Arduino (ohne die LEDs) in etwa?

    Arduino nano ca. 50mA

    ESP32 in der Arduino IDE mit wlan Nutzung bis ca. 300mA

    Gibt es eine App, über die ich das per WLAN steuern könnte?

    bestimmt, aber da schwimme ich, wlan Steuerung vom Handy für den ESP haben schon andere gemacht.

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  • Nach euren Aussagen werde ich mit einem Arduino befassen.

    Die Idee mit dem WLAN finde ich super. Daran habe ich nicht gedacht.

    Das spricht dann aber eher für einen ESP als Arduino, der hat WLAN schon onBoard.

    Welches Betriebssystem empfiehlt ihr?

    Ein µC besitzt kein Betriebssystem. Darauf läuft lediglich das Programm mit dem du es bespielst.


    Gibt es eine App, über die ich das per WLAN steuern könnte?

    Entweder du bastelst dir selbst etwas, oder was ich als fertig Lösung kenne ist Blynk

    Wie hoch ist den der Strombedarf einer solchen Lösung mit einem Arduino (ohne die LEDs) in etwa?

    gering, sowohl bei Arduino als auch ESP. (wenn WLAN erwünscht, kommt dafür natülich etwas hinzu)

    https://arduino-projekte.info/stromverbrauch…o-wemos-boards/

  • Die Idee mit dem WLAN finde ich super. Daran habe ich nicht gedacht.

    Ich gebe mal noch das Stichwort "MQTT", für später, dazu gibt es bereits APPs.

    Tannte G.: mqtt app

    MfG

    Jürgen

  • Jungs, wenn wir weiter machen, können wir ihm noch eine Smart-Home-Lösung verkaufen :lol:

    Aber mal im Ernst. Was würde dagegen sprechen, das System über z. B. HomeMatic laufen zu lassen? Die Zentrale (natürlich ein RasPi mit RaspberryMatic) kommt ins Haus. Den Aktor, bzw. die Aktoren kann man sich halbwegs günstig selber bauen und als Sketch nimmt man dann eine Batterieversion (sofern vorhanden). Letztlich geht es "nur" darum, ein paar LEDs zu schalten. Dazu braucht es keine Relais. Dazu reicht ein kleiner Treiber vollkommen aus.

    Da würde vielleicht dieses Projekt ganz gut zu den maximal 12 Lichtern passen.

    Für das System gibt es Möglichkeiten ohne Ende, ein WebUI für den Rechner, eine App fürs Handy - alles schon vorhanden.

    Zu den anderen Ansätzen:

    Die meisten Sketche, die Du für einen Arduino schreibst, kannst Du, wenn auch mit kleinen Änderungen auch auf einem ESP verwenden. Wenn Du die ganze Geschichte tatsächlich per Akku und PV betreiben möchtest, dann wird das aber ein sportliches Projekt werden. Eine Wlan- Steuerung wäre dabei eher kontraproduktiv.

    Für die LEDs solltest Du Dir die von jar vorgeschlagenen Low Current LEDs anschauen. Die sind schon bei wenig Strom so dermaßen hell, dass ich bei meinen Projekten regelmäßig Vorwiderstände im Bereich bis zu 10k nehme, um das Licht ertragen zu können.

  • Den kannst Du nehmen, aber zum Basteln ist er etwas unpraktisch. Da wäre ein UNO (gleiche Hardware, andere Bauform) mMn geeigneter. Dazu dann noch einen Satz Dupont-Kabel, ein paar Widerstände und LEDs und schon kann es los gehen.

    Größenvergleich (links Nano, in der Mitte UNO)

    Der AVR kann (aus dem Gedächtnis) in Summe maximal 200mA schalten. Du bräuchtest also einen Treiber. Dazu kannst Du einen kleinen Mosfet oder einen Transistor nehmen. Der I/O des µC steuert den Treiber an und dieser schaltet dann ähnlich einem Relais. Wenn Du mehrere Ausgänge schalten möchtest, bietet sich so etwas wie der ULN2003A (oder ähnliche mit anderen Eckdaten) an.

  • Ist das Gerät ok?

    absolut

    aber zum Basteln ist er etwas unpraktisch

    Einspruch euer Ehren, der ist alle male praktischer als ein Uno, er will ja keine Shields raufsetzen

    Da bietet sich an Steckbrett

    https://www.ebay.de/itm/25-55-170-…SfE6awzV7rhVdoQ

    830er nicht transparent und mehrere zusammenstecken

    Pro I/O-Port 40 mA

    absolut maximale Obergrenze für einen Port, würde ich nicht machen!

    Man beachte auch die Spannung die rauskommt, nach GND oder nach +VCC die am Port hängenbleibt -> Datenblatt!

    Das kann schon mal 1-2 V kosten die der LED fehlen!

    Summe maximal 200mA

    oder so ähnlich, +dazu seine eigenen 50mA könnte klappen, entweder in Summe 250mA oder 200mA muss man halt nachsehen im Datenblatt, etwas darf der TO auch gerne machen :lol:

    ULN2003A

    ich hätte spontan ULN2803a gesagt, ist aber egal.

    Akku Strom sparen und dann 30mA, entweder die LED taugt nicht oder du brauchst das viele Licht?

    Wie gesagt ohne Cd Werte sagt deine 30mA nichts aus, ist es eine Dunkel LED ist sie hell? 30mA ist jedenfalls viel!

    OK ich kann 1W PowerLEDs nominell 300mA auch mit 30mA betreiben ist auch hell!

    Die guten alten ersten LEDs die sehr gerne verramscht werden sind bei 20mA stockdunkel.

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  • aber zum Basteln ist er etwas unpraktisch.

    Da bin ich anderer Meinung. Ich nehme genau den zum Basteln, weil man ihn hervorragend auf ein Breadboard stecken kann. Mit dem Uno und der "losen" Verkabelung habe ich schlechte Erfahrungen. Wenn ich dann ein Projekt fertig ausprobiert habe, löte ich den Nano direkt auf eine Lochrasterplatine. Aber auch das ist Geschmackssache.

  • OT ein

    Bei mir liegt die schlechte Erfahrung eher bei den Steckbrettern. Immer mal wieder kommt es zu Kontaktproblemen, wegen derer man ewig lange nach einem Fehler sucht, den es eigentlich nicht gibt. Inzwischen nehme ich für die ersten Schritte zur Umsetzung einer Idee nur noch den hier:

    Arduino Entwicklungsboard "AVR Playground"

    Mit den von mir vorgestellten Erweiterungen bedarf es nur in sehr seltenen Fällen noch weiterer externe Hardware, da so ziemlich alles an Bord ist, was man sich wünschen kann. Damit sind Kontaktprobleme für mich kein Thema mehr.

    OT aus

  • Üblicherweise sollten 2, 3 oder 4 Lichter gleichzeitig angehen.Die Schaltung soll sicherstellen, dass max. 6 Lichter gleichzeitig angehen können. Somit hätte ich bei 30 mA (3,7 V) pro LED max. 180 mA. Da die Räume nicht strahlend hell sein müssen, könnte ich diese LEDs notfalls auch noch auf 25 mA (Σ = 150 mA) reduzieren. Damit wäre das Projekt für mich von der Hardware einfach zu realisieren.

    Meine LEDs stammen noch aus alten Beständen. Sie sind bei 50 mA / 3,7 V mit 22 cd ausgewiesen.

  • Bei mir liegt die schlechte Erfahrung eher bei den Steckbrettern.

    ich kann dir versichern die hat jeder zu Anfang, seit ich alle Verbindungen doppelt mache läuft das wie geschmiert auch über Jahre

    und es läuft und es läuft und es läuft, seit 2015 auf dem Steckbrett (Bild ist von 2017)

    https://forum-raspberrypi.de/attachment/130…uerung-web-jpg/

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