Beschreibung, Features & Demo

Bei der LED Stripe handelt es sich um eine Platine zur Darstellung von Lichteffekten. Die Leiterkarte ist 10mm breit und 136mm lang und mit 12 RGB-LEDs bestückt. Der ursprüngliche Gedanke bei der Entwicklung war die Verwendung der LED Stripe an einem Quadrokopter, zum Beispiel als optische Hilfe zur Lageerkennung, zur Visualisierung des Akkustands oder einfach als nettes Gimmick. Die folgenden Fotos zeigen Ober- und Unterseite der Platine:

LED Stripe - Oberseite der Platine

LED Stripe - Unterseite der Platine

Auf der Platine befindet sich neben den RGB-Leuchtdioden ein kleiner Mikrocontroller (Atmel ATtiny84) und zwei Shift-Register zur Ansteuerung der einzelnen LEDs. Durch eine Multiplex-Ansteuerung können die Farben Rot, Grün und Blau jeweils einer LED beliebig zu anderen Farben kombiniert werden. Die Versorgungspannung kann in einem Bereich von 7 – 18 Volt DC liegen und zum Beispiel direkt über den Quadrokopter-Akku erfolgen. Der Betrieb an einem Netzteil ist natürlich ebenso möglich. Die unbestückte Platine wiegt etwa 3,3 Gramm, ein bestücktes Exemplar bringt ca. 6,6 Gramm auf die Waage (in 1mm Platinenstärke).

Features

Die Software erlaubt die Ansteuerung jeder einzelnen LED mit der gewünschten Farbe. Für jede LED-Farbe sind 8 Helligkeitsstufen einstellbar, so dass sich 512 Farben ergeben. Auf diese Weise lassen sich verschiedenste Lichteffekte realisieren. Im Zusammenspiel mit dem LED Stripe Tool lassen sich nahezu beliebige Farbspielerein realisieren und auf die Platine übertragen.  Es folgt eine kurze Übersicht der wichtigsten Funktionen:

  • Spannungsversorgung: 7- 18 Volt Gleichspannung (z. B. 3 oder 4 Zellen LiPo Akku)
  • Kommunikation per RS232/UART mit dem PC oder andere Platinen (mit 5V Spannungspegel, zum PC wird ein Pegelwandler benötigt)
  • Kommunikation per I²C/TWI möglich (Slave-Device, mit 5V Spannungspegel)
  • Darstellung des Akku-Stands als Bar-Graph-Anzeige
  • Blink-Sequenz, wenn die Spannung unter einen einstellbaren Schwellwert fällt
  • Automatische Erkennung der Akku-Zellenzahl (für 3 oder 4S LiPos)
  • Erstellung und Programmierung beliebiger Lichtsequenzen mit dem
    PC-Programm LED Stripe Tool
  • LED Stripe spielt eingestellte Lichteffekte nach dem Einschalten automatisch ab
  • Zeitliche Synchronisierung mehrerer LED Stripes untereinander möglich
  • Auswertung eines PPM-Signals: zur Anzeige oder zum Umschalten des Effekts
  • Firmware für die LED Stripe Platine ist frei verfügbar (als Quelltext und kompilierte Binärdateien)

Da der Quellcode der Firmware frei verfügbar ist, steht es jedem frei, die Funktionalität zu erweitern bzw. den eigenen Wünschen anzupassen.

Demo

Es folgen zwei Videos, welche die LED Stripe Platine im Betrieb zeigen. Im ersten Video ist eine automatisch ablaufende Sequenz zu sehen, die zu Testzwecken erstellt wurde. Die Platine wurde von der Seite gefilmt, da die hellen LEDs sonst die typischen Streifen bei einer CCD-Kamera verursachen würden.

Im zweiten Video wird die Platine über die RS232-Schnittstelle vom PC angesteuert (daher auch das seitlich aufgesteckte Kabel). Nachdem verschiedene Effekte durchlaufen wurden, wird die an der Platine anliegende Spannung als Bar-Graph visualisiert. Dabei ist die Anzahl der leuchtenden LEDs proportional zur Spannung. Sinkt die Spannung zu weit (siehe Multimeter im Video), leuchten die verbleibenden LEDs rot. Unter einem einstellbaren Schwellwert (im Beispiel 9,0 Volt) blinken alle LEDs rot. Somit lässt sich der Akkustand am Quadrokopter visuell darstellen und ist sogar im Flug erkennbar.

Es können auch mehrere LED Stripe Platinen untereinander synchronisiert werden. Informationen dazu sowie ein weiteres Demo-Video finden Sie unter LED Stripe – Synchronisierung & weitere Ideen.