Stardestroyer-Minikit Pultleuchte

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

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Mo, 06.02.12, 22:45

Erinnert Ihr Euch noch an den Stardestroyer?
Seinen kleinen Bruder habe ich zur Schreibtisch-Leuchte umgebaut.

Der Plan
StardestLED01.jpg
StardestLED01.jpg (63.34 KiB) 1486 mal betrachtet
Das Lego Mini-Modell soll als Lampenkopf mit zwei G4 Downlights im Bauch von beweglichen Alu-Röhrchen getragen werden. Die Triebwerke, Laserbatterie und die Brücke sowie das Hauptdeck sollen dezent mit Licht belebt werden.

Man nehme
- 1 Lego Mini Strardestroyer 4492
- 2 G4 Downlight 12V 1.8W warmweiss
- 4 SMD blau
- 4 SMD weiss
- 2 SMD gelb
- 2 ATtiny45 (den einen zum Zerfusen, den anderen zum Einbauen, doch dazu später mehr)
- 1 IC-Sockel 14polig
- 10 SMD Widerstand 1kOhm
- Kupfer-Lackdraht, Litze
- 12V Trafo (im Lampenfuss)
- 2 Lego Zahrräder 16z
- 1m Alurohr 8mm
- weitere Alu-Rohlinge und 4Kantprofil für's Gelenk

Man braucht
- Keine Skrupel, Legosteine zu zersägen
- Dremel ode sonstwas fein-bohrend/fräsendes
- Drehbank, Bohrmaschine und so
- Lötkolben...
- AVR-Programmierumgebung und ISP Programmierer

Man tue
Ich habe das Legomodell im Lego Digital Designer nachgebaut, in der Hoffnung, ich kann alle Teile nachbestellen, um so nicht das Original opfern zu müssen. Das ging soweit gut, aber es hat dann halt doch nicht alle Teile in richtiger Form und Farbe. Schweren Herzens wird das Original verbaut.
Im CAD habe ich den Stardestroyer nachgezeichnet (habe leider keinen passenden lxf2step Konverter gefunden). Dort lässt es sich gut gedanklich planen und mögliche Hohlräume finden.
StardestLED02.jpg
StardestLED02.jpg (50.5 KiB) 1486 mal betrachtet
Neben dem Modell kam auch die Leuchtenkonstruktion dazu mit ihrem zahnrad-gestütztem Kniegelenk. Den Fuss mit 2-Stufen Ringkern-Trafo und Eisenguss-Gewicht habe ich im Keller gefunden.
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StardestLED03.jpg (56.26 KiB) 1486 mal betrachtet
Ich habe mir Gedanken über das Triebwerkflackern und Laserpulsen gemacht. Um eine Idee zu bekommen, wie es später aussehen wird, kommt's erstmal auf's myAVR-Board mit dem ATmega8.
StardestLED04.jpg
StardestLED04.jpg (99.51 KiB) 1486 mal betrachtet
Da dieser im Stardestroyer keinen Platz hat, wird es später ein ATtiny45 werden. Daher achte ich, dass ich nur Features verwende, die der Kleine kann:
- einen Timer mit zwei PWM-Kanälen für die Triebwerke
- einen Timer mit PWM für die Brücke (Q und Q-)
- einen Ausgang für die Laser

Das Flackern soll durch Auslesen von Zufallszahlen aus einem Array unregelmässig scheinen. Dazu habe ich in Excel zwei mal 256 Werte zwischen 80 und 255 generiert und im Programm-Memory abgelegt.
Die beiden Lichter auf der Brücke sollen langsam links/rechts faden. Da ein lineares PWM-Signal als sehr lange hell-Zeit ohne grosse Änderung gesehen wird, habe ich auch - hier mit einem logarithmischen - Lookup-Array ( PWMlvl[n]=(n^x)/(255^x)*255 mit x=2.5 ) nachgeholfen.
Da für den Laser kein PWM mehr frei ist und die CPU eh nix zu tun hat, hab ich ein 256x8-bit repetitiv-Schieberegister gebaut, welches Bitmuster aus wiederum einem 256ger array interpretiert.
Zuerst dachte ich, ich könne die Doppel-LED im Laser einzeln ansteuern, da der ATtiny45 ja 6 I/O hat. Beim Einrichten vor dem ersten Brennen, stiess ich dann aber auf das Fusebit, welches den PB5 erst aktiviert. Naja, denk ich, brauch ich, setzt' ich, brenn ich! Das war aber auch das letzte, was ich mit dem Controller getan habe. PB5 teilt sich den Pin mit Reset, und letzteres braucht's für's ISP Programmieren. Nun ja, tante Google meinte, es sei nicht so schlimm und man könne dies auch mit highvoltage-programming wieder unfusen... Des weiteren ist PB5 auch nicht wie die anderen Outputs stark genug, den gewünschten LED-Strom zu treiben; als beide parallel an einen Port und PB5 fein auf Reset lassen.
Beim Portieren vom Code für den ATmega 8 zum ATtiny45 hatte ich logischerweise mit copy-paste-Fehlern und andersheissenden Registern zu kämpfen, doch schliesslich tat's so wie's programmiert war.

Als nächstes geht's in die Raumschiffsweft: der Einbau der LEDs steht an. Löchlein bohren, Lackdraht anlöten, einfädeln, aufstecken.
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StardestLED05.jpg (60.47 KiB) 1486 mal betrachtet
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StardestLED06.jpg (47.34 KiB) 1486 mal betrachtet
Für die Downlights musste Material weg - es schmerzt, Lego-Teile zu zerstören! Am besten ginge es mit einem Laserschwert, doch auch ein hochtourig drehender 1er-Bohrer schmilzt sich leicht durch den Rumpf.
StardestLED07.jpg
StardestLED07.jpg (74.66 KiB) 1486 mal betrachtet
Für den Controller und die Verdrahtung habe ich im Brücken-Aufbau Platz geschaffen. Einem 14er IC Sockel habe ich die Füsschen gestutzt und an die Anschlüsse direkt die SMD-Vorwiderstände angelötet. Die drei Litzen gehen zum Spannungsregler hoch (wärmevorbeugend an der frischen Luft platziert), der die ab dem Kondensator der Downlights gezogene Spannung auf 5V für ATtiny und LEDs runterdrückt.
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StardestLED09.jpg (66.63 KiB) 1486 mal betrachtet
Nach weiteren Fitzeleien kommt der erste Testflug: hier noch mit einem gelben 1bit uC-Emulator.
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StardestLED10.jpg (68.81 KiB) 1486 mal betrachtet
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StardestLED12.jpg (61.3 KiB) 1486 mal betrachtet
Nachdem nun der Lampenkopf soweit bereit ist, geht's an die Lampenmechanik: Kniegelenk mit Zahnrad-Interlock und Drehgelenk am Fuss mit Stromdurchführung. Nach Plan gedreht, gebohrt, gefeilt, gefräst...
Die Zahnräder sind aus einer anderen Kunststofflegierung und lassen sich fast nur schnitzend bearbeiten.
StardestLED13.jpg
StardestLED13.jpg (67.61 KiB) 1486 mal betrachtet
Der im Keller gefundene Lampenfuss hat einen Ringkerntrafo mit zwei Schaltstufen (die auch die Downlights flackerfrei in zwei Helligkeiten leuchten lassen). Die Stromzufuhr aus dem Fuss geht über ein Topf, dessen Innenwand einen Pol und ein Zapfen mit Loch in der Mitte den zweiten Pol stellt. Mein Drehgelenk ist also ein ineinandergeschobenes Set von Stufenzylindern aus Messing (mit Kontaktfederschlitz), Kunsttoff (dessen Isolierfunktion mit einer Feststellschraube gut überbrückt werden kann und daher besser geklebt werden soll) und Alu. Die Zuleitung zum Lampenkopf kann gut am Messingzapfen angelötet werden - mit dem Alu ist das schwieriger. Abhilfe verschafft eine Schraube, an welche die Litze angelötet werden kann und die dann ins Alu geschraubt guten Kontakt herstellt.
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StardestLED15.jpg (55.33 KiB) 1486 mal betrachtet
Fertig zusammengesteckt sieht's dann so aus:
StardestLED16.jpg
StardestLED16.jpg (133.29 KiB) 1486 mal betrachtet
Und näher mit und ohne Licht (und nein, die blinken nicht so wie in diesem GIF). Die Flackern eher so wie in diesem Filmchen ).
StardestLED17.gif
StardestLED17.gif (178.93 KiB) 1486 mal betrachtet
Weitere Impressionen
StardestLED19.jpg
StardestLED19.jpg (60.71 KiB) 1486 mal betrachtet
StardestLED20.jpg
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StardestLED21.jpg
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StardestLED23.jpg
StardestLED23.jpg (57.55 KiB) 1486 mal betrachtet
Und wer weiss, vielleicht kommt der Mittlere Bruder auch noch auf die Lötbank...
StardestLED24.jpg
StardestLED24.jpg (58.34 KiB) 1486 mal betrachtet
johnson
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Di, 07.02.12, 09:20

Coole Sache/Idee und super toll ausgeführt. 5*****
Wahr ja schon von deinem ersten Lego-Projekt schwer beeindruckt.
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