Abdeckkappen für fischertechnik Lampen selber drucken

fischertechnik lampe
fischertechnik lampe

Abdeckkappen für fischertechnik Lampen selber drucken

Die transparenten Lampenabdeckungen der fischertechnik LED und Glühlampen sehen ganz gut aus.
Bei fischertechnik heißen die Teile „Rastkappen für Leuchtstein“.
Leider ist man schnell darauf getreten. Für ca. 40 Cent kann man sie bestellen aber das lohnt sich einzeln nicht. Ein 3D-Drucker löst auch dieses Problem.
Das Design ist mit Autodesk Fusion recht einfach erstellt. Problematisch sind nur die Rastnoppen. Als Material nimmt man transparentes bzw. opakes Filament. Neben dem gezeigten Standarddesign kann man auch gleich eine neue Lampenformen erschaffen.

Hinweise zum Druck:
Wegen der geringen Größe mit voller Filamentkühlung und nicht zu langsam drucken. Wanddicke 2 Perimeter. Wenn man die Lichtdurchlässigkeit verringern möchte auch mehr. Die Füllung sollte man auf 100% für den Noppen setzten.

Das Design habe ich hier bei Thingiverse hinterlegt.

Für eigene Konstruktionen möchte ich das für Hobbyisten kostenlose Fusion 360 von Autodesk empfehlen.

RGB LED mit dem Arduino steuern – NeoPixel Library von Adafruit

DSC00147RGB LED mit dem Arduino

Nichts macht in der Elektronik mehr Spaß als mit Leuchtdioden zu experimentieren.

Von der letzten Makerfaire lagen noch ein paar RGB LED Ringe von Watterott rum. Dazu gesellte sich ein RGB LED-Strip aus China.
Beide haben je RGB-LED einen WS8212 Treiber Chip.
Der WS8212 regelt die Helligkeit der 3 LED#s und damit die Farbe.
Alle Controller mit ihren LED’s hängen hintereinander. Der Ring/Strip funktioniert wie ein großes Schieberegister. Ein Arduino braucht daher nur einen Ausgang je LED-Strip, um diese Armada von LED´s zu steuern.
Diese Strips nicht mit den LED Bändern verwechseln wo man nur Farbe und Helligkeit des gesamten Bandes steuern kann.

Bei mehreren Strip´s könnte ein Arduino Uno Probleme mit seiner Rechenleistung bekommen. Dann ein anderes Board mit höherer Taktung wählen.

Anschluss am Arduino

  • 5 Volt Betriebsspannung und Pegel für den Strip
  • Nur kurze Strips können über den Arduino mit Spannung versorgt werden.
  • Mehrere Strips sind mit einem Arduino steuerbar.
  • Je Strip ein Digitalpin am Arduino für Kommunikation erforderlich.
  • Die Betriebsspannung bei längeren Strips mit 1000 µF Kondensator absichern.
  • >= 300  Ohm Widerstand zwischen Arduino Pin und Strip vorsehen.

Neben Strip´s gibt es auch RGB LED’s die als Ring oder Matrix aufgebaut sind.

Je nach LED Anzahl (12 bis 60 je Ring) liegen die Preise zwischen 4 und 20€.


Am einfachsten lassen sich die WS8212 LED mit der Adafruit NeoPixel Library ansteuern. Hier bei Github herunterladen. Die verschiedenen Prozeduren am besten einzeln ausprobieren.

 


// In den arduino Sketch die Bibliothek einbinden:

  #include <Adafruit_NeoPixel.h

// Die LED-Anzahl, den Arduino Pin und den Chiptyp wählen.

#define PIN 6
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// In der setup-Funktion den Strip initialisieren.

void setup() {
strip.begin();
strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'

// Die Helligkeit setzen
strip.setBrightness(64);

}

void loop() { 

// Dies ist die Syntax um einen einzelnen Chip auszuwählen:
strip.setPixelColor(n, red, green, blue);

// n...Die Stelle der LED bei 0 beginnend.

// Die Farbintensität geht von 0 (aus) bis 255 (Maximum). 
// Damit lassen sich alle Farben mischen.

  
//onepoint(strip.Color(255, 0, 0), 10); // Red
//onepointback(strip.Color(255, 255, 255), 10); // White
  
// onepoint(strip.Color(random(255), random(255), random(255)), 200); // Red
//onepointback(strip.Color(random(255), random(255), random(255)), 200); // White
  
//colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50); // Red
//colorWipe(strip.Color(0, 255, 0), 50); // Green
//colorWipe(strip.Color(0, 0, 255), 50); // Blue
// Send a theater pixel chase in...
//theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 500); // White
//theaterChase(strip.Color(127,   0,   0), 50); // Red
//theaterChase(strip.Color(  0,   0, 127), 50); // Blue

//rainbow(20);
//rainbowCycle(20);
//theaterChaseRainbow(50);
}

China Post – LED Breadboard für Arduino

Arduino LED
Arduino LED

Unter dem etwas kryptischen Begriff ‘Chartreuse Rapid Prototyping LED Breadboard for Arduino‘ findet man eine nützliche LED Statusanzeige für die Arduino Ports. Sechs SMS LED samt Vorwiderstand können direkt auf die die Pfostenbuchse des Arduino gesteckt werden. Der 7. Pin ist die gemeinsame Masse. Das Ding ist ideal um auf kleinsten Raum ohne Verkabelung den Port-Pegel anzuzeigen. Der kleine Helfer kann natürlich auch auf das Breadboard gesteckt werden.
Die Helligkeit ist SMD bedingt nicht riesig, aber ausreichend.
Die LED´s gibt es in verschiedenen Farben, auch als Ampel angeordnet. Ein Fünferpack kostet so 6€ von ebay.com. Kostenlose Lieferung weltweit.

http://www.ebay.com/itm/5P-Chartreuse-Rapid-Prototyping-LED-Breadboard-for-Arduino-UNO-MEGA2560-LoL-Nano-/261953369295

Arduino Mega LED

// test loop for Arduino Mega

const int pause = 300; // delay
const int ledCount = 12; // the number of LEDs in the bar graph

int ledPins[] = {
8, 9, 10, 11, 12, 13, 42, 44, 46, 48, 50, 52
}; // an array of pin numbers to which LEDs are attached

void setup() {
// loop over the pin array and set them all to output:
for (int thisLed = 0; thisLed &lt; ledCount; thisLed++) {
pinMode(ledPins[thisLed], OUTPUT);
}
}

void loop() {

// loop over the LED array:
for (int thisLed = 0; thisLed &lt; ledCount; thisLed++) {

digitalWrite(ledPins[thisLed], HIGH);
delay(pause);

}
for (int thisLed = 0; thisLed &lt; ledCount; thisLed++) {

digitalWrite(ledPins[thisLed], LOW);
delay(pause);
}
}
 

Optische Bank mit fischertechnik

Da es mir bisher nicht vergönnt war in den Besitz einer optischen Bank zu gelangen, beschloss ich mir eine selber zu bauen. Das Ganze ist quasi der Vorgriff auf den bald erscheinenden fischertechnik PROFI Optics. Dieser enthält selber keine optische Bank, brachte mich aber auf die Idee die Realisierung einer solchen mit fischertechnik zu testen. Ich hoffe der bestellt Optics trifft bald ein.

Folgende Bauteile kamen bei meiner optischen Bank zum Einsatz:

  • fischertechnik: große Grundplatte, Aluprofile, diverse Kleinteile
  • diverse optische Linsen aus zwei DDR Optik Baukästen (Optik Montage, Astro Cabinet)
  • ein Laserpointer
  • Glühlampen, Power LED weiß, farbige LED´s
  • ein Prisma

Aufbau

Eine große Grundplatte dient als Träger für den Versuchsaufbau. Ein Aluprofil bildet den Träger. Ein weiteres dient als Träger um diverse Reiter aufzunehmen. Eine kleine Grundplatte dient mit einer Pappe als Projektionsfläche.
Die Schlitten gleichen alle einer Grundkonstruktion. Teilweise mit drehbarem Oberteil. Der Sitz auf dem Profil ist ausreichend stabil.
Für die Befestigung der Linsen habe ich verschiedene Konstruktionen verwendet. Unter anderem die Rastketten von fischertechnik.

Die optischen Linsen aus den Baukästen sind Qualität und Brennweite nicht mit denen aus einer professionellen optischen Bank vergleichbar. Diese Baukästen kosten allerdings auch nur wenige Euro bei eBay.
In diesen Artikel habe ich den einen Optik Baukasten etwas näher beschrieben.

Ggf. kann man im Astrozubehörhandel Kunststoff- oderGlaslinsen erwerben oder ein paar alte optische Geräte zerlegen. Beugungsgitter, Spiegel und Prisma kann ebenfalls für ein paar Euro bekommen. Die Spiegel kann man sich mit einem Glasschneider auch selber herstellen.

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Laserpointer
Der Laserpointer wurde justierbar in einen Schlitten eingebaut. Gerade für Experimente zu Reflexion und Brechung ist sein homogener Strahl ideal.
Bitte Vorsicht. Der Laserpointer ist kein Kinderspielzeug.

Die Power LED wird über einen Step Down Wandler betrieben.

Fazit optische Bank mit fischertechnik

Mit fischertechnik kann man die mechanische Werkstatt durch das Wohn- oder Kinderzimmer ersetzen. Bis auf die Blenden und die Spiegel war alles mit fischertechnik Konstruktionsteilen schnell realisierbar. Selbst für die Befestigung der Linsen fanden sich mehrere Möglichkeiten. Die optischen Teile kosten nur wenige Euro oder lassen sich ausschlachten. Der Laser erleichtert viele Versuche, erfordert aber viel Vorsicht um Blendungen zu vermeiden.
Das Ganze ist innerhalb eines halben Tages ersonnen und umgesetzt und sicher noch ausbaufähig. Es würde mich freuen wenn es als Anregung für eigene Experimente dient.

Verwendung der einzelnen Komponenten

Reflexion Brechung Beugung Farbmischung
Linsen x
Spiegel (Plan, Kokav, Konvex) x
Prisma x
Laser x x
Glühlampe x
Power LED weiß x
LED (rot, grün, blau) x x
Filter x
Beugungsgitter x

Arduino für Einsteiger mit dem blinkenlight shield

Wer die ersten Schritte mit dem Arduino machen möchte, für den könnte das blinkenlight shield von Franzis eine echte Hilfe sein.
Diese Platine für den Arduino ähnelt den üblichen Prototyp Shields, welche man für eine Schaltungen einsetzt. Ist aber mit 20 LED´s bestückt. Für sämtliche Anschlüsse ist aber auch noch ein Lötanschluss vorhanden.

Das blinkenlight shield ist ab 20€ Amazon zu haben. Ich habe überlegt selber eins zu löten. Aber es lohnt sich nicht richtig. Ein Prototyp Shield für den Arduino kostet mindestens 7€, dazu die 20 LED´s und Vorwiderstände, verbleiben noch ca. 10€. Wenn man jetzt noch die Arbeitszeit hinzurechnet, ist diese evtl. besser in eigene Programmierversuche angelegt.

Ein Kröte muss man allerdings bei diesem Preis schlucken:

Es ist kein Handbuch dabei.
Die gesamte Dokumentation inkl. Hardware und zahlreichen Programmbeispielen liegt im WEB unter blog.blinkenlight.net . Die Site ist auf englisch.
Die einfacheren Programm Beispiele bedürfen eigentlich keiner Erklärung.

Aber es gibt ja vielleicht auch eigene Projekte, für die ein Shield mit 20 LED als Anzeigemedium geeignet ist. Ich halte das Shield, insbesondere für Anfänger die mal ein Paar Schleifen programmieren und dies visual ausgeben möchten, für sehr geeignet.

Fazit:
Eine preiswerte LED Platine für den Arduino, für Leute die nicht gleicht Löten möchten.
Die umfangreiche WEB Doku bietet viel Anregung zum Lernen und Experimentieren.

Alternative 1 zu blinkenlight shield

Eine Mischung aus Arduino und dem blinkenlight shield in einem Stück. Inklusiv Handbuch.

Ich würde diese Summe eher in einen Arduino, Shield und ein gutes Handbuch investieren.
Für mich ist “Die elektronische Welt mit Arduino entdecken” eins der besten deutschen Bücher zum Thema Arduino

Alternative 2 zu blinkenlight shield

Ein weitere Alternative ist gleich ein komplexes LoL (Lot of  LED) Shield mit 126 einzelnen LED´s. Diese sind in Form einer Matrix angeordnet. Für die Programmierung steht eine Library zur Verfügung. Es lassen sich sehr schöne optische Effekte damit umsetzen. Vom Verständnis eher was für Fortgeschrittene.

Von der Firma Olimex gibt es zum Beispiel eine Vielzahl von Ausführungen, welche sich in LED Größe und Farbe unterscheiden.

Olimex  Led SHIELD-LOL matrix
Olimex Led SHIELD-LOL matrix

Alternative 3 zu blinkenlight shield

Wie schon erwähnt ein Arduino Prototyp Shield und 20 LED´s plus 20 Vorwiderstände. Wenn man es besonders schön haben will kann man auch LED Bargraph Anzeigen verwenden.