Änderungen

[[Image:02_sockel2_seite.jpg|thumb|Leuchtschild, Seitenansicht]]

[[Image:02_sockel2_seite.jpg|thumb|Leuchtschild, Seitenansicht]]

Das '''Leuchtschild''' besteht aus einem Sockel (Keilstumpf) und einer beleuchtbaren Schriftplatte aus Plexiglas mit eingraviertem Schriftzug (oder Logo). Die Teile des Leuchtschilds können am Lasercutter geschnitten bzw. graviert werden. Der Sockel besteht aus undurchsichtigem Plexiglas, die Schriftplatte aus fluoreszierendem Plexiglas.

Das '''Leuchtschild''' besteht aus einem Sockel (Keilstumpf) und einer beleuchtbaren Schriftplatte aus Plexiglas mit graviertem Schriftzug (oder Logo). Die Teile des Leuchtschilds können am Lasercutter geschnitten bzw. graviert werden. Der Sockel besteht aus undurchsichtigem Plexiglas, die Schriftplatte aus fluoreszierendem Plexiglas.

Als Beispiel siehe Datei: ''71_leuchtschild_sockel_gross_3mm_acryl__3dmk.3dmk''

Als Beispiel siehe Datei: ''71_leuchtschild_sockel_gross_3mm_acryl__3dmk.3dmk''

Die einzelnen Bereiche am linken Bildschirmrand der Reihe nach durchgehen:

Die einzelnen Bereiche am linken Bildschirmrand der Reihe nach durchgehen:<br>

STL-Datei importieren.

STL-Datei importieren.<br>

Material festlegen (3mm Acryl).

Material festlegen (3mm Acryl).<br>

Objektgröße überprüfen und falls nötig ändern.

Objektgröße überprüfen und falls nötig ändern.<br>

Construction Technique: Interlocked Slices.

Construction Technique: Interlocked Slices.<br>

Unter Slice Distribution die gewünschte Anzahl und Positionierung der "Slices" wählen.

Unter Slice Distribution die gewünschte Anzahl und Positionierung der "Slices" wählen.<br>

Die gewünschten Ebenenwinkel wählen. Diese Winkel genau horizontal und vertikal auszurichten ist dabei nicht immer einfach.

Die gewünschten Ebenenwinkel wählen. Diese Winkel genau horizontal und vertikal auszurichten ist dabei nicht immer einfach.<br>

Exportieren als EPS unter "Get Plans".  

Exportieren als EPS unter "Get Plans".  

Großer Sockel siehe: ''75_leuchtschild_sockel_gross__cdr_4laser.cdr'' <br>bzw. ''75_leuchtschild_sockel_gross__eps_4laser.eps''

Großer Sockel siehe: ''75_leuchtschild_sockel_gross__cdr_4laser.cdr'' <br>bzw. ''75_leuchtschild_sockel_gross__eps_4laser.eps''

Der Sockel wurde mit den Einstellungen laut Wiki für 3mm Plexiglas am Lasercutter geschnitten:<br>

Der Sockel wurde mit den Einstellungen laut Wiki für 3mm Plexiglas am Lasercutter geschnitten:<br>

''Acrylic 3mm cut:  Speed: 1,1  Power: 100  PPI: 1000    Air: yes    Fokus: -1,5mm''

''Acrylic 3mm cut:  Speed: 1,1  Power: 100  PPI: 1000    Air: yes    Fokus: -1,5mm''

Die Teile des Sockels wurden zusammengefügt und mit Acrylkleber (Acrifix) an mehreren Stellen (innen) verklebt. Die beiden Abdeckungen wurden aber erst später befestigt (verklebt), nachdem die Beleuchtung angebracht worden war.

Die Teile des Sockels wurden zusammengefügt und mit Acrylkleber (Acrifix) an mehreren Stellen (innen) verklebt. Die beiden Abdeckungen wurden aber erst später befestigt (verklebt), nachdem die Beleuchtung angebracht worden war.

Ich habe mehrere Versionen des Schriftzuges hergestellt, dabei ist mir folgendes aufgefallen:

Ich habe mehrere Versionen des Schriftzuges hergestellt, dabei ist mir folgendes aufgefallen:

===Schriftzug spiegeln===

===Schriftzug spiegeln===

Der gravierte Schriftzug (oder das Logo) sollte recht tief in das Material eingraviert sein, deshalb habe ich nicht die Einstellungen laut Wiki für Plexiglasgravur verwendet, sondern habe experimentiert und bin auf folgende Werte gekommen: ''Speed: 40  Power: 100  PPI: 500    Air: no    Fokus: -1,5mm''

Der gravierte Schriftzug (oder das Logo) sollte recht tief in das Material eingraviert sein, deshalb habe ich nicht die Einstellungen laut Wiki für Plexiglasgravur verwendet, sondern habe experimentiert und bin auf folgende Werte gekommen: ''Speed: 40  Power: 100  PPI: 500    Air: no    Fokus: -1,5mm''

Damit reicht die Gravur ca. 0,5mm tief in das Material. Möglicherweise wäre es interessant die Geschwindigkeit noch stärker zu reduziert und damit eine noch tiefere Gravur zu erzielen.

Mit diesen Einstellungen reicht die Gravur ca. 0,5mm tief in das Material. Möglicherweise wäre es interessant die Geschwindigkeit noch stärker zu reduziert und damit eine noch tiefere Gravur zu erzielen.

Die Schutzfolie auf der Oberseite des Schriftschildes wurde entfernt, um das Gravieren zu ermöglichen.

Die Schutzfolie auf der Oberseite des Schriftschildes wurde entfernt, um das Gravieren zu ermöglichen.

===Batterie- oder Akkuspeisung===

===Batterie- oder Akkuspeisung===

Wer das Schild unabhängig vom Netzstrom betreiben will, kann es mit Batterien oder Akkus bestücken. Eventuell funktioniert das auch recht gut mit den LED-Streifen: LiPo-Akkus mit 11,1 Volt wären dafür zum Beispiel geeignet.

Wer das Schild unabhängig vom Netzstrom betreiben will, kann es mit Batterien oder Akkus bestücken. Eventuell funktioniert das auch recht gut mit den ''LED-Streifen'': LiPo-Akkus mit 11,1 Volt wären dafür zum Beispiel geeignet.

Eine andere Möglichkeit: Einzel-LEDs. Wichtig ist dabei: jede LED braucht einen Vorwiderstand, der den Strom auf ein verträgliches Maß reduziert.

Eine andere Möglichkeit: ''Einzel-LEDs''. Wichtig ist dabei: jede LED braucht einen Vorwiderstand, der den Strom auf ein verträgliches Maß reduziert.

''Beispiel:''<br>

''Beispiel:''<br>

Der Vorwiderstand wäre also ca. '''20 Ohm'''.

Der Vorwiderstand wäre also ca. '''20 Ohm'''.

Platz für Akkus ist eher im Sockel des größeren Schildes. Das schmälere Schild betreibe ich mit Steckernetzteil und ein Kabel führt von hinten zum Sockel.

Platz für Akkus ist eher im Sockel des größeren Schildes. Das schmälere Schild betreibe ich mit einem Steckernetzteil und ein Kabel führt von hinten zum Sockel.

==Blinkmuster==

==Blinkmuster==

Die größte Aufmerksamkeit bekommt das Schild natürlich wenn es in irgendeiner Form blinkt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten ein Blinkmuster („Leuchtschema“) zu steuern. Eine davon ist der Einsatz eines Mikrocontrollers.  

Die größte Aufmerksamkeit bekommt das Schild natürlich wenn es in irgendeiner Form blinkt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten ein Blinkmuster („Leuchtschema“) zu steuern. Eine davon ist der Einsatz eines Mikrocontrollers.  

===Variante Arduino===

===Variante Arduino===

[[Image:10_LEDsteuerung_m_Arduino_Steckplatine.png|thumb|Lichtsteuerung mit Arduino - Steckplatine]]

[[Image:12_sockel1a_arduino_unten.jpg|thumb|Unterseite des größeren Leuchtschildes, betriebsbereit, mit Aurduino Mini.]]

Das Arduino Controller-Board ist einfach und schnell zu programmieren, es gibt eine große Community. Bei diesem Projekt habe ich mich für den Arduino Mini entschieden, da er weniger Strom braucht als seine "größeren Brüder", ausserdem ist er kleiner, der Platz reicht aber auch, um z.B. einen Arduino UNO oder Leonardo unterzubringen.   

 

Das Arduino Controller-Board ist einfach und schnell zu programmieren, es gibt eine große Community. Bei diesem Projekt habe ich mich für den Arduino Mini entschieden, da er weniger Strom verbraucht als seine "größere Brüder", ausserdem ist er kleiner, der Platz reicht aber auch, um z.B. einen Arduino UNO oder Leonardo unterzubringen.   

Das Arduino-Board wird mit ca. 5 Volt betrieben. 4 Stück NimH-Akkus (Größe AA) mit je 1,2 Volt liefern ca. 4,8 Volt, das ist nahe genug dran. Mit 4 normalen Alkali-Batterien (je 1,5 Volt) sollte dieses Board aber eher nicht betrieben werden, das wären 6 Volt, der Mikrocontroller verträgt laut Datenblatt aber maximal 5,5 Volt, das könnte also schon zu viel sein... (Natürlich könnte ein Spannungsregler verwendet werden.)

Das Arduino-Board wird mit ca. 5 Volt betrieben. 4 Stück NimH-Akkus (Größe AA) mit je 1,2 Volt liefern ca. 4,8 Volt, das ist nahe genug dran. Mit 4 normalen Alkali-Batterien (je 1,5 Volt) sollte dieses Board aber eher nicht betrieben werden, das wären 6 Volt, der Mikrocontroller verträgt laut Datenblatt aber maximal 5,5 Volt, das könnte also schon zu viel sein... (Natürlich könnte ein Spannungsregler verwendet werden.)

Code für Arduino siehe: ''pwm_led_pulse_with_bat_check.ino''

Code für Arduino siehe: ''pwm_led_pulse_with_bat_check.ino''

Näheres über das Arudino Controller-Board siehe http://arduino.cc/

Näheres zu den Arduino Controller Boards siehe http://arduino.cc/

Da die Messung der Akkuspannung beim PIC12F683 einige zusätzliche Bauteile braucht, gibt es hier auch eine ganz einfache Schaltungs- und Programm-Variante ohne Akkuüberwachung.  

Da die Messung der Akkuspannung beim PIC12F683 einige zusätzliche Bauteile braucht, gibt es hier auch eine ganz einfache Schaltungs- und Programm-Variante ohne Akkuüberwachung.  

Eine Akkuladung reicht ja für 10 oder mehr Stunden (siehe weiter unten) bzw. kann ja ein Steckernetzteil (z.B. 5 Volt, 300-500mA ) verwendet werden.  

Eine Akkuladung reicht ja für 10 oder mehr Stunden (siehe weiter unten) bzw. kann ja ein Steckernetzteil (z.B. 5 Volt, 300-500mA ) verwendet werden.  

Wer also mit möglichst wenigen Bauteilen auskommen möchte, kann diesen Code und diesen Schaltplan verwenden.

Wer also mit möglichst wenigen Bauteilen auskommen möchte, kann diesen Code und diesen Schaltplan verwenden:

 

Assembler-Code für PIC 12F683 siehe: ''pwm_long_pulse_12f683.asm''

Assembler-Code für PIC 12F683 siehe: ''pwm_long_pulse_12f683.asm''

Und hier die "Luxusvariante" mit Akkuüberwachung und automatischer Abschaltung bei niedriger Akkuspannung.

Und hier die "Luxusvariante" '''mit Akkuüberwachung und automatischer Abschaltung''' bei niedriger Akkuspannung:

[[Image:15_LEDsteuerung_m_PIC_12F683_bat-watch_Steckplatine.png|thumb|Lichtsteuerung mit PIC 12F683 mit Akkuüberwachung - Steckplatine]]

[[Image:15_LEDsteuerung_m_PIC_12F683_bat-watch_Steckplatine.png|thumb|Lichtsteuerung mit PIC 12F683 mit Akkuüberwachung - Steckplatine]]

Die beiden Dioden D1 und D2 erzeugen eine Referenzspannung von ca. 1,4 Volt, die relativ unabhängig von der Akkuspannung ist. Diese Referenz wird dem nicht-invertierendem Eingang des Komparators zugeführt (Pin 7). Ausserdem wird mit der Akkuspannung über R10 und R11 der invertierende Eingang des Komparators gespeist (Pin 6). Bei vollen Akkus ist die Spannung an Pin 6 höher als an Pin 7. Mit sinkender Akkuspannung sinkt aber auch die Spannung am Pin 6, die Spannung an Pin 7 bleibt aber einigermaßen konstant. Sinkt die Akkuspannung unter 4Volt (unter Last) wird die Spannung an Pin 6 kleiner als an Pin 7 und der Komparator "kippt". Das Programm fragt regelmäßig der Zustand des Komparators ab und kann so erkennen, wann der Akku leer ist. In diesem Fall werden LEDs und Mikrocontroller abgeschalten.

Die beiden Dioden D1 und D2 erzeugen eine Referenzspannung von ca. 1,4 Volt, die relativ unabhängig von der Akkuspannung ist. Diese Referenz wird dem nicht-invertierendem Eingang des Komparators zugeführt (Pin 7). Ausserdem wird mit der Akkuspannung über R10 und R11 der invertierende Eingang des Komparators gespeist (Pin 6). Bei vollen Akkus ist die Spannung an Pin 6 höher als an Pin 7. Mit sinkender Akkuspannung sinkt aber auch die Spannung an Pin 6, die Spannung an Pin 7 bleibt aber einigermaßen konstant. Sinkt die Akkuspannung unter 4Volt (unter Last) wird die Spannung an Pin 6 kleiner als an Pin 7 und der Komparator "kippt". Das Programm fragt regelmäßig der Zustand des Komparators ab und kann so erkennen, wann der Akku leer ist. In diesem Fall werden LEDs und Mikrocontroller abgeschalten.

[[Image:16_sockel1b_pic_unten.jpg|thumb|Unterseite des größeren Leuchtschildes, betriebsbereit, mit PIC 12F683]]

[[Image:16_sockel1b_pic_unten.jpg|thumb|Unterseite des größeren Leuchtschildes, betriebsbereit, mit PIC 12F683]]

Um ein Programm auf einen PIC-Mikrocontroller zu bekommen wird spezielle Software und Hardware benötigt.

Um ein Programm auf einen PIC-Mikrocontroller zu bekommen wird spezielle Software und Hardware benötigt:

   

   

Die Software, ein Entwicklungstool (z.B. ''MPLAB-IDE''), kann kostenlos von der Microchip-Website heruntergeladen werden http://www.microchip.com/mplab8

Die Software, ein Entwicklungstool (z.B. ''MPLAB-IDE''), kann kostenlos von der Microchip-Website heruntergeladen werden http://www.microchip.com/mplab8

Ich habe, wie oben beschrieben, 4 x NiMH AA-Akkus, 1.2V, ca. 2500mAh verwendet.<br>

Ich habe, wie oben beschrieben, 4 x NiMH AA-Akkus, 1.2V, ca. 2500mAh verwendet.<br>

Beim größeren Schild sind 8 LEDs des oben genannten Typs verbaut. <br>

Beim größeren Schild sind 8 LEDs des oben genannten Typs verbaut. <br>

Ich habe bei der Arduino-Variante folgendes gemessen:<br>

Ich habe bei der Arduino-Variante folgendes gemessen:<br>

Gesamtstromaufnahme bei 100% Leuchtkraft ca. 250mA <br>

Gesamtstromaufnahme bei 100% Leuchtkraft ca. 250mA <br>

Gesamtstromaufnahme bei  0% Leuchtkraft ca.  25mA <br>

Gesamtstromaufnahme bei  0% Leuchtkraft ca.  25mA <br>

Bei einer mehrtägigen Veranstaltung kam das "Long-Pulse"-Leuchtschema zum Einsatz. Dabei leuchtet das Schild etwa 60% der Zeit mit voller Leuchtkraft in der verbleibenden Zeit wird ab- und wieder aufgeblendet. Die durchschnittliche Stromaufnahme schätze ich auf ca. 210mA. Rechnerisch sollte eine Akkuladung also für mehr als 10 Stunden reichen. Das dürfte auch stimmen: Die längste durchgehende Einsatzdauer war etwa 11 Stunden. Nach dieser Zeit war die Spannung auf ca. 4,2V gesunken (also auf ca. 1,05V pro Zelle), die Akkus waren also  noch nicht "ganz leer". Das Schild leuchtete dann zwar nicht mehr ganz so hell wie mit vollen Akkus, aber das ist „verkraftbar“. Wer möchte, könnte natürlich Maßnahmen treffen, um den LED-Strom konstanter zu halten.  

Bei einer mehrtägigen Veranstaltung kam das "Long-Pulse"-Leuchtschema zum Einsatz. Dabei leuchtet das Schild etwa 60% der Zeit mit voller Leuchtkraft in der verbleibenden Zeit wird ab- und wieder aufgeblendet. Die durchschnittliche Stromaufnahme schätze ich auf ca. 210mA. Rechnerisch sollte eine Akkuladung also für mehr als 10 Stunden reichen. Das dürfte auch stimmen: Die längste durchgehende Einsatzdauer war etwa 11 Stunden. Nach dieser Zeit war die Spannung auf ca. 4,2V gesunken (also auf ca. 1,05V pro Zelle), die Akkus waren also  noch nicht "ganz leer". Das Schild leuchtete dann zwar nicht mehr ganz so hell wie mit vollen Akkus, aber das ist „verkraftbar“. Wer möchte, könnte natürlich Maßnahmen treffen, um den LED-Strom konstanter zu halten.  

Eine Schutzschaltung, damit die Akkus nicht tiefentladen werden ist zum Teil in den Programmen für die Mikrocontroller enthalten. Wird die Akkuspannung zu niedrig und geht unter Last gegen 4 Volt (also 1V je Zelle) wird abgeschalten, um die Akkus nicht zu schädigen.  

Eine Schutzschaltung, damit die Akkus nicht tiefentladen werden ist zum Teil in den Programmen für die Mikrocontroller enthalten. Wird die Akkuspannung zu niedrig und geht unter Last gegen 4 Volt (also 1V je Zelle) wird abgeschalten, um die Akkus nicht zu schädigen.