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Für unsere Baum-Dekoration vor dem Haus, wollte ich eine LED Beleuchtung, die mir den Schein einer Kerze Simuliert. Mit einem Arduino Uno, 5 Zufallsgeneratoren und 24 LEDs ist mir das ganz gut gelungen. Hier nun die Anleitung zum Nachbauen.

Erster Testaufbau:

led-kerzen-bauanleitung-flackerlicht

Damit der Arduino 24 LEDs überhaupt über die PWM Ausgänge schalten kann, muss das Signal über Transistoren (hier BD 809) verstärkt werden. Der PWM Ausgang geht über einen 1,5 K Ohm Widerstand auf die Basis. Dort lässt der Transistor je nach Anzahl der Pulse die 9 Volt Spannung vom Kollektor über den Emitter fließen. Damit die LED nicht beschädigt wird, ist ein 200 Ohm Widerstand vor der LED eingebaut.

kerzenlicht-simulation-led-kerze-bauanleitung

Schaltung:

Der Kollektor liegt beim BD 809 auch am Gehäuse an. Durch das Aluprofil wird also nicht nur die entstehende Wärme abgeleitet, sonder der Transistor auch mit Spannung versorgt. Leider gibt es diese Auswahl im Fritzing Programm nicht. Die Spannungsversorgung des Arduino kommt von der 9 Volt Blockbatterie über den Vin Eingang.

kerzenschein-arduino-simulation-pwm-led

 

Die 4 LEDs in dem Schaltplan müssen natürlich durch 4x6 LEDs ersetzt werden. Das war mir aber in Fritzing zu viel Arbeit. Ich habe an die 4 Ausgänge und den minus Pol jeweils eine Schraubklemme gelötet. So kann ich den Arduino im Haus an einem Netzteil habe und die Lampen draußen am Baum.

 Arduino IDE Programm:

Das Programm ist recht einfach gehalten. Über jeweils eine Zufallszahl werden die 4 PWM Ausgänge angesteuert. Ein weiterer Zufallsgenerator sorgt dafür, dass die Delay Zeit immer unterschiedlich ist. Damit es nicht zu langen Zeiten oder fast dunklen LEDs kommt ist die Zeit und die Helligkeit begrenzt. 

Über val = random(100,255); lässt sich die minimale und maximale Helligkeit einstellen.

Über delayval = random(50,300); lässt sich die minimale und maximale Wartezeit einstellen.

Je nach Einstellung ist das Flackern ruhiger und dunkler, wie bei einer Kerze oder schneller und heller wie bei einem Feuer. Ich habe ein wenig rumprobiert und hier ist der Code für die Simulation einer Kerze und die Simulation eines Feuers.

Simulation Kerzenlicht

Simulation Feuerschein

Die Mitarbeiter vom Krippenspiel wollten ein Lagerfeuer für die Hirten. Die Schaltung habe ich dann noch mal gebaut und mit etwas Holz, Leim und ein paar Schrauben, war das Lagerfeuer schnell fertig. Die LEDs habe ich dafür bis an ihre Spannungsgrenze belastet, das Ergebnis hat mich selbst überrascht. Sieht einfach toll aus.

1-feuerschein-simulation-holz-lagerfeuer-led-diy

Alternative Schaltung:

Wer nur ein kleines Licht benötigt kann natürlich nur zwei Ausgänge verwenden und die anderen aus dem Code löschen. Beim Arduino Uno können bis zu 6 Ausgänge verwendet werden, dazu den Code und die Schaltung mit 2 LEDs erweitern. 

feuerschein-kerzenlicht-simulation-arduino-led

 

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