SO FING ALLES AN!

So fängt es meistens an.
Man findet im Internet Seitenweise Light Shows, perfekt auf Musik abgestimmt.
Kriege ich das auch hin?
Doch wie funktioniert das alles überhaupt?

Das waren meine ersten Fragen, als ich vor drei Jahren eine Vielzahl von YouTube Videos von Christmas Light Shows mit unzähligen LEDs angesehen habe. Heute habe ich selbst schon mehr als 10.000 Pixel LEDs im Einsatz. Auch die Lichterketten von früher werden teilweise mit eingebunden.

Dieser Beitrag ist meine persönliche Meinung und die Erfahrungen zu diesem Thema, die ich während der letzten drei Jahre gesammelt habe. Des Weiteren gehe ich hier nicht ins Detail, sondern kratze nur an der Oberfläche

Wie funktioniert eine Computer gesteuerte Weihnachtsbeleuchtung?

Anders als bei statischer Weihnachtsbeleuchtung gibt es hier keine Baukästen, die man einfach in einem Baumarkt Versandhandel kaufen kann, einfach auspacken und anschließen kann, damit es sofort leuchtet. Man benötigt folgende Komponenten, die miteinander verbunden sind und die LEDs zum Blinken bringen:

-Software zum "programmieren" und für das Erstellen der Grundkonfiguration. (Wobei "Programmieren" hier das falsche Wort ist"). Man sagt der Software nur, welche Effekte zu welcher Zeit sie auf welchen Elementen abspielen soll.

Controller, der die abgespielten Sequenzen in Signale umwandelt und die entsprechenden LEDs ansteuert.

Adressierbare LEDs, auch genannt Pixel.

Netzteile, welche die Pixel LEDs mit Strom versorgen.

Lange Rede kurzer Sinn: die Software spielt die Sequenzen ab und schickt diese an die Controller. Dieser gibt die Signale an die entsprechenden LEDs weiter und schon blinkt es. Einfach, oder?

In der Theorie schon, wenn da nicht in der Praxis die verschiedensten Faktoren wären...

Software: hier gibt es verschiedene Anbieter. Von Vixen Lights und xLights (beide kostenlose Programme) über Light-O-Rama (kostenpflichtig) bis hin zu Matrix. Ich habe mich für die Software xLights entschieden.

Controller: Auch hier gibt es verschiedene Anbieter. SanDevices, Falcon, Advatek etc. Jeder Controller hat seine Stärken, sie funktionieren aber alle auf dieselbe Art und Weise. Sie geben die Signale an die LEDs weiter. Die meisten Controller können theoretisch um die 16.000 Pixel steuern.
Es gibt auch kostengünstigere Kombination mit denen viele angefangen haben: Arduino Teensy 3.2 und dem OctoWS2811 Board. Das ist ein Mikrocontroller, der mit diesem Board auch Pixel LEDs steuern kann, es können bis zu 8.000 Pixel angesteuert werden. Ich habe es auch mit verschiedene mit Controller aus China versucht, aber es für mich nicht immer zu dem ersehnten Erfolg geführt.
Meine Entscheidung ist für Advatek Controller erfolgt, zwar etwas teuer aber Qualität und Service passen auch für die Zukunft.

Pixel: Gibt es in verschiedenster Ausprägung. Die gängigsten sind wohl die WS2811 Pixel. Diese LEDs gibt es in 2 Varianten, 5 Volt und 12 Volt. Jede einzelne LED hat einen Chip, welcher vom Controller angesteuert wird, um so aus den Grundfarben RGB die gewünschten Farben zu mischen. Das Signal wird von Pixel zu Pixel weitergegeben und so können ganze Stränge von Ketten zum Leuchten gebracht werden. Da die Ketten adressierbar sind, weiß der Controller genau, welche LED er zu welchem Zeitpunkt ansteuern soll. Es gibt in der Zwischenzeit auch LEDs die einen weiße LED mit eingebaut haben RGBW (Bezeichnung WS2812 RGBW). Vorteil von den LEDS sie verbrauchen bei Weiß 2/3 weniger Strom.

Netzteile: 1 Lichterkette 5Volt (mit 50 Stück LEDs) oder mit 12 Volt können 2 Lichterketten (mit 100LEDs) ohne Fremdversorgung betrieben werden. Werden mehr Lichterketten als vorher beschrieben zusammengeschlossen sollte eine zusätzliche Stromversorgung mit einem Netzteil erfolgen. Die Netzteile gibt es natürlich auch in verschiedenen Ausführungen und Leistungsstärken.

USB DMX oder Netzwerk: Das ist auch noch zu entscheiden mit welchem System man die Daten vom PC zu dem Controller sendet.
USB: ist zwar einfach am PC anzuschließen, aber es müssen vom Standort PC zu dem Controller ein oder mehrere USB-Kabel vorgelegt werden.
DMX: Vorteil am PC muss nur ein DMX Controller angeschlossen werden. Mit einer Leitung in Serie verbunden können bis zu 32 DMX Controller angeschlossen werden.
Netzwerk: Ist heute schon fast Standard in jedem Haushalt. Die Verteilung mit Wlan ist auch möglich. Aber die billigen Controller haben meisten keinen Netzwerk Anschluss, sondern nur DMX Anschlüsse. Es gibt Controller, die das Netzwerk auf DMX umwandeln können. (China bestellen ca. € 120,-)
Ich habe mich für Netzwerk entschieden. Tipp: Etwas Kenntnis von Netzwerk sollte man schon haben.

Des Weiteren braucht man noch ein paar "Kleinteile":
Klemmen zum Verbinden der Kabel (z.B. Wago Klemmen)
Kabel zum Verbinden der Elemente mit dem Controller und für die Netzteile (ganz viel davon).
Lötkolben inkl. Zubehör
Wasserdichte Gehäuse für Netzteile und oder Controller
sicher ein paar hundert Kabelbinder
Verteilerkästen, ein paar Sicherungen
Material zum Bauen der Elemente
einen Plan, wie es aussehen soll,
wo welches Element stehen soll und wie es angeschlossen wird.
Ja, das Ganze braucht viel Zeit, hier kommt leider nix fertiges aus dem Baukasten oder von einem Baumarkt.

Was benötigt man noch:
Viel Geduld, sehr viel Ausdauer, etwas Freizeit (OK, etwas mehr) und eine sehr nachsichtige Frau, bisschen Kleingeld oder auch mehr nach Projekt Größe und nochmal Geduld. Man wird während des ganzen Projekts fluchen, verzweifeln, aufgeben wollen, meistens kurz bevor ein AHA Effekt kommt. Von diesem angespornt macht man weiter und stolpert über das nächste Problem, dann wieder ein AHA Effekt usw.

Solltet ihr als Anfänger nächstes Weihnachten eine kleine Computer gesteuerte Beleuchtung planen, fangt jetzt schon im Januar an, es dauert alles seine Zeit...
Noch ein Tipp: Lieber mit einem kleinen Projekt im ersten Jahr anfangen. Das führt schneller zum erwünschten Erfolg. Die Begeisterung bleibt und steigt, um den Rest fürs nächste Jahr zu planen.
Ich wollte es gleich so machen wie ich es im Internet gesehen habe, und nachmachen. Dabei hatte ich zu dieser Zeit keine Ahnung gehabt, wie das gehen soll, was man alles braucht und auch noch alles bauen muss. Nach einem Zeitaufwand von 6 bis 7 Monaten jede Menge Arbeit, geistig und auch handwerklich!
Na ja, es hat bis zu Weihnachten, zum Glück funktioniert.
Ich habe auch längere Zeit ca. 2-3 Monate damit verbracht, YouTube zu gucken, wie es die Amerikaner machen. Über die Kosten vom ersten Jahr und laufenden Jahren spricht man lieber nicht!

Als letztes möchte ich noch ein paar Dinge aufzählen, die am meisten gefragt werden:

Ein Data Signal, welches von einem Pixel zum anderen weitergegeben wird, "überlebt" nur max. eine Strecke von 10m (je nach Qualität des Kabels) ohne erneuert zu werden. Danach werden fehlerhafte Informationen weitergegeben, so dass nachstehende Pixel falsch adressiert werden.

Das Data Signal und V- laufen immer zusammen. Das muss unbedingt bei Verlängerungen beachtet werden.

Bei 12 Volt Ketten muss nach ca. 100 Pixel Leds der Strom neu eingespeist werden. Bei 5 Volt schon alle 50 Pixel Leds.

Die Farbe Weiß benötigt den meisten Strom, ca.3 Ampere. (5 Volt mit 50 Pixeln und 100% Helligkeit). Das ist wichtig für die Planung der Netzteile.

Bei der Leistung der Netzteile immer etwas Reserve mit einplanen.

Bekommen die Pixel zu wenig Strom von den Netzteilen, flimmern Sie und die Farben meistens  Weiß werden nicht richtig  wiedergegeben.

Ich denke man merkt schnell, dass je tiefer man sich mit der Materie beschäftigt, desto komplizierter wird es. Man kann sicher schnell 1 bis 2 Pixel Ketten zum Leuchten bringen, aber wenn man z.B. sein ganzes Haus beleuchten möchte, ist man schnell im Bereich von weit über 1000 Pixel Leds. Und dann noch die dazu passende  Musik... da fängt der ganze Spaß (oder auch Verzweiflung) richtig an .

In dem Sinne habt Spaß bei allem was ihr macht, das ist das Wichtigste.
Also lass dich bei den ersten Rückschlagen nicht gleich entmutigen, es wird schon werden.

Ich hoffe ich konnte mit diesem Beitrag den einen oder anderen für dieses Hobby begeistern und um die erste Hürde zu nehmen.

Solltest du Fragen über diese Themen haben nur Melden.
Hier im Forum es wird wahrscheinlich jemanden geben der deine Fragen beantworten kann.
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