Kegelbahn Lichtsteuerung (1)
7. März, 2017 in: ElektronikUm die Attraktivität der Kegelbahn meines Kegelclubs zu steigern hatte ich mir schon vor etwa 2 Jahren Gedanken über Möglichkeiten der Modernisierung gemacht. Für den „Anfang“ wollte ich mithilfe von LEDs eine eindrucksvolle, moderne Lichtinstallation schaffen, wie sie bei vielen Bowlingbahnen bereits eingesetzt wird.
Das bei den Bowlingbahnen eingesetzte System konnte ich als Lightworx von Brunswick ausmachen. Im Internet konnte ich eine Installationsanleitung für das System finden. In welchem ersichtlich ist, dass die die LEDs dabei einen Abstand von ca. 90cm haben. Für jede LED wird eine einzelne Controllerplatine eingesetzt, die über ein Bussystem miteinander verbunden sind. An jedem LED Modul befindet sich außerdem ein DIP Schieberegister zum einstellen einer Adresse, die Ansteuerung erfolgt über einen Master.
Die Aufteilung der LED-Ansteuerung auf einzelne Module macht absolut Sinn um den Kabel- und Installationsaufwand gering zu halten. Auch die daraus resultierende Herstellung in größeren Stückzahlen macht für einen Hersteller Sinn und auch der Endkunde profitiert davon, da nur einem Defekt relativ einfach ein einzelnes Modul ausgetauscht werden kann. Das System so nachzubilden macht jedoch für eine einzelne Installation wenig Sinn, da es einerseits zuviel kosten würde eine so große Anzahl an Modulen herzustellen, andererseits würde diese Lösung eine imense Lötarbeit für mich als Umsetzer bedeuten.
Da ich zu der Zeit der Konzeptfindung mit den damals noch relativ neuen WS2812 LEDs zu tun hatte, kam mir die Idee diese für das Projekt zu nutzen. Diese LEDs besitzen in einem 5050 LED Gehäuse neben den RGB LEDs noch einen eigenen IC, welcher direkt ein digitales Datensignal erhalten kann und die integrierte RGB LED über PWM ansteuert. Die LEDs werden dabei nacheinander geschalten, kommt es zu einem Ausfall einer LED, erfolgt keine weitergabe der Farbdaten an die nachfolgenden LEDs, d.h. der ganze nachfolgende LED-Strang fällt aus. Da dies jedoch die Lösung mit dem geringstmöglichen Verkabelungsaufwand erschien, entschied ich mich dafür es so umzusetzen.
Die gängig erhältlichen LED Streifen mit WS2812B LEDs haben 60 bzw. 30 LEDs/m, was einem Abstand der einzelnen LEDs von 1,67cm bzw. 3,33cm bedeutet. Der Abstand ist jedoch in beiden Fällen zu gering, um ein ähnliches System darzustellen. Eine Möglichkeit wäre es jedoch aktiv nur jede xte LED anzusteuern, jedoch würden viele – teuer gekaufte – LEDs ungenutzt bleiben. Aufgrund der damals (Ende 2014/ Anfang 2015) noch relativ teuren Streifen entschied ich mich für die mühsame Lösung den LED Streifen zu zerschneiden und die einzelnen LEDs wieder mit Leitungen zu verbinden. Eine andere Lösung wäre dem Kegelverein zudem zu teuer geworden.
Nachdem ich Anfangs viel Zeit in die Vorbereitung und „Machbarkeitsstudie“ investiert hatte, begann ich im Frühjahr 2016 dann mit der Vorstellung des Prototypen bei der Vorstandschaft und der anschließenden Umsetzung, die sich um einiges zeitaufwändiger als geplant heraus stellte. Aber Ende Januar 2017 konnte ich die Hardwareinstallation fertigstellen und auch die abschließende Inbetriebnahme der ersten Software durchführen, sodass nun seit Februar 2017 das System im Einsatz ist.
In den nächsten Beiträgen werde ich einzelne Teile der Umsetzung, sowie das abgeschlossene Projekt kurz vorstellen.
