Seite 6: Stromversorgung

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Eine WS2812B-LED nimmt maximal etwa 60mA auf, sie leuchtet dann weiß in voller Stärke. Beim Neopixelwürfel würde dann ein maximaler Strom von 7,5A fließen (0,06A × 125 LEDs), den das Netzteil liefern muss. Wenn man mit dem Neopixelwürfel nicht noch sein Zimmer beleuchten will, reicht auch ein weniger leistungsstarkes Netzteil aus, bei mir genügte bisher eins mit 2 Ampere.

Die Grundplatte hat für den Strom- und Datenanschluss eine 5-polige Stiftleiste. Die 4 äußeren Stifte sind für die Stromversorgung vorgesehen, der mittlere für die Datenleitung. Das Gegenstück bildet eine Federleiste mit abgewinkelten Lötanschluss zu einer kleinen Platine und ist so ausgeführt, dass man Steckverbindung nicht verkehrt herum aufstecken kann.

Die Datenleitung ist über einen Schutzwiderstand (330 Ohm) mit dem mittleren Anschluss der Federleiste verlötet. Der Kupferdraht (Litze) der Kabel zum Netzteil hat einen Durchmesser von etwa 0,7mm. Optional kann man noch mit zwei seitlich angeordneten Drahtbrücken auf der Grundplatte ein versetztes Einstecken verhindern.

Test der Grundplatte und der LED-Säulen

Für einen ersten Test schließt man das ausgeschaltete oder nicht eingesteckte Netzteil und den Mikrocomputer (Mikrocontroller) wie im Schaltplan zu Beginn des Artikels gezeigt an die Grundplatte an, in die noch keine LED-Säulen gesteckt wurden. In meinen Beispielprogrammen für den Ardunino verwende ich den Digitalport 6 für die Datenleitung.

Der Test läuft wie folgt ab:

1. Netzteil einschalten oder einstecken und die Spannung von 5V an den Federleisten für die Säulen 4, 5, 14, 15, 24 überprüfen (die Numerierung ergibt sich aus dem Bild unten). Fehlt die Spannung an einer oder mehreren Stellen, sind Brücken und Leitbahnen zu überprüfen. Ansonsten Netzteil wieder ausschalten.
2. Eine LED-Säule in die Position der Säule 0 einstecken, die Farbmarkierung an der Säule (rot/blau) muss mit der Markierung auf der Grundplatte übereinstimmen. Hier muss man sorgfältig sein, die LED-Säulen sind nicht verpolungssicher. Das Netzteil wieder einschalten.
3. Die Arduino IDE am PC starten, im seriellen Monitor 115200 Baud und Kein Zeilenende einstellen. Dann den Mikrocontroller einschalten und das Programm NPW_uno1.ino aus unseren Downloads hochladen. Es sollte sich dann am seriellen Monitor melden und die Farbanimation Würfelumriss sollte starten.
4. Am seriellen Monitor ein t eingeben, mit Senden oder <CR> übermitteln. Es wird das Wort Test am Monitor ausgegeben und alle LEDs der eingesetzten Säule sollten dann weiß leuchten, mal etwas heller und wieder dunkler.
5. Wenn das funktioniert, kann man weitere LED-Säulen einsetzen. Dazu unbedingt das Netzteil jeweils aus- und wieder einschalten. Am besten immer fünf Säulen einbauen, auf senkrechten Stand justieren und nochmal den Funktionstest durchführen, bei dem alle LEDs der eingesetzten Säulen weiß leuchten.

Nach Abschluss dieser Arbeiten können die im Programm enthaltenen Animationen gestartet werden.