So wird aus einem Lego-Raumschiff eine Uhr mit LEDs

Inhaltsverzeichnis

Erinnern Sie sich an ihr erstes Lego-Set? Meins war ein Raumschiff, das Ende der 70er Jahre erschien und bis vor kurzem in Einzelteile zerlegt auf dem Dachboden lag. Ich hatte es schon längst vergessen, bis ich mit meinen Neffen den Lego-Film sah. Darin rief Benny der Raumfahrer „Raumschiff, Raumschiff, RAUMSCHIFF!“ Alte Kindheitserinnerungen wurden wach und seitdem steht das gute Stück als Erinnerung an meine glückliche Kindheit wieder auf dem Schreibtisch.

Einige Tage später sah ich, dass Drittanbieter bei Ebay für viele Lego-Sets Bausteine mit winzig kleinen LEDs anbieten. Die Idee kam auf, das Raumschiff zu beleuchten – gesagt, getan! Begeistert von dem Ergebnis ging ich noch einen Schritt weiter und überlegte, ob sich die LEDs nicht mit dem Einplatinenrechner Raspberry Pi ansteuern lassen. Auch das funktioniert und da sogar ein Pi Zero in das Set hineinpasst, beschloss ich, mit den LEDs auf dezente Art und Weise jede Viertelstunde die Zeit anzuzeigen.

Mehr Infos

Kurzinfo

• Lego mit Elektronik kombinieren
• LEDs in Python ansprechen
• Blinkende Uhr nach dem Vorbild von Kirchenglocken programmieren
  

Checkliste

• Zeitaufwand: ab einer Stunde
  
• Kosten: circa 40 Euro
  
• Programmieren: Grundkenntnisse Python
• Löten: Grundkenntnisse

Material

• Lego-Set, nach Wahl
• LED-Set für Lego, hier für den VW Käfer (Nr. 10252)
• Raspberry Pi Zero W, je nach Größe des Projekts auch ein anderer Raspberry Pi
  
• Micro-SD-Karte, bzw. bei alten Modellen eine SD-Karte
• Spannungsversorgung, für den Zero reicht ein USB-Kabel, neuere Modelle benötigen meist ein spezielles Netzteil
• Seitenschneider zum Trennen und Abisolieren der Kabel
• Lötkolben und etwas Lötzinn
• 3V-CR2032-Knopfzellenbatterie zum Testen der LEDs
• Computer oder Maus & Tastatur für die Programmierung des Raspberry Pis
• ggf. Adapter und USB-Hub, wenn ein Zero verwendet wird

Das Projekt ist nicht besonders schwer und eignet sich auch für Bastel-Laien, die noch keine Erfahrung mit der Ansteuerung von Hardware mit dem Raspberry Pi haben. Die größte Hürde besteht darin, die LEDs an den Raspberry Pi anzulöten. Dafür braucht es eher Mut als Können, denn selbst ohne Löterfahrung ist das Befestigen der Kabel eine lösbare Aufgabe.

Wie funktioniert die Uhr?

Die Zeitangabe der Lego-Uhr funktioniert ähnlich wie bei einer Kirchenglocke, die alle 15 Minuten die Zeit angibt. In der Regel schlägt der Gong um 13 Uhr einmal, um 14 Uhr zweimal und so weiter. Dieses Glockenläuten zur Zeitangabe stammt übrigens noch aus einer Zeit, in der es keine mechanische Uhren mit Zifferblatt zur optischen Zeitangabe gab.

Auch bei der Lego-Uhr leuchten alle fünf verbauten LEDs – und zwar um 13 Uhr einmal, um 14 Uhr zweimal usw. Zu jeder Viertelstunde wird zunächst wieder die volle Stunde mit den grünen LEDs angezeigt. Danach leuchten die roten LEDs: einmal um viertel nach, zweimal um halb und dreimal um viertel vor. Hier ist die Funktionsweise in einem kurzen Video erklärt.

Empfohlener redaktioneller Inhalt

Mit Ihrer Zustimmmung wird hier ein externes YouTube-Video (Google Ireland Limited) geladen.

YouTube-Video immer laden YouTube-Video jetzt laden

Ich bin damit einverstanden, dass mir externe Inhalte angezeigt werden. Damit können personenbezogene Daten an Drittplattformen (Google Ireland Limited) übermittelt werden. Mehr dazu in unserer Datenschutzerklärung.

Los geht`s!

Fangen wir damit an, uns das Lego-LED-Set genauer anzusehen. Das folgende Set ist für den VW-Käfer gedacht. Ich habe es auf Ebay für ca. 15,- Euro gekauft. Die Sets werden für verschiedene Lego-Projekte angeboten, die über den Suchbegriff „LEGO LED“ zu finden sind. Meist handelt es sich um weiße LEDs in farbigen, transparenten Lego-Steinen, so dass der Austausch bzw. Einbau in andere transparente Steine sehr einfach ist. Die LEDs sind so klein, dass sie sich ohne weitere Umbauten zwischen zwei LEGO-Teilen einklemmen lassen. Auch die Kabel sind so dünn und robust, dass sie dabei keinen Schaden nehmen. Die Sets enthalten oft einen Batteriehalter mit USB-Anschluss.

Es handelt sich nicht um ein offizielles Lego-Produkt, sondern um ein handgefertigtes Set. Dies wird besonders deutlich, wenn man sich den USB-Anschluss zur Spannungsversorgung genauer ansieht.

Die Kabel sind einfach an den 5V- und Ground-Anschluss eines USB-Kabels gelötet. Die beiden Widerstände reduzieren den Strom, werden aber für den Anschluss an den GPIO-Port des Raspberry Pi nicht benötigt, da dieser nur 3,3 Volt bereitstellt. Die LEDs selbst sind so klein, dass sie sich problemlos in einer LEGO-Noppe verstauen lassen.

Wer eine andere Farbe als die gelieferten Steine nutzen möchte, kann die LEDs in andere Lego-Teile einbauen. Hierzu bohrt man ein kleines Loch in die Seite, die Kabel lassen sich jedoch im Notfall auch einfach zwischen zwei Teilen einklemmen.

Um die LEDs an den Pi anzulöten, schneidet man die Kabel möglichst lang ab – gekürzt werden können sie später immer noch. Dabei sollte man aufpassen, dass man das Kabel nicht aus Versehen von der LED ablöst.

Für mein Projekt habe ich vier kleine LEDs für die Flügel bzw. Seiten des Raumschiffs sowie ein 3-LED-Stück für die Innenbeleuchtung verwendet.