Schaltplan

• Pins: 12, 8 und 7
• Widerstände: 220 Ohm, ¼ Watt
• Jede LED bekommt einen eigenen Vorwiderstand

int rot = 12;
int gruen = 8;
int blau = 7;
int wartezeit = 1500;

void roteLed() {
  for (int zaehlerRot = 0; zaehlerRot < 5; zaehlerRot++) {
    digitalWrite(rot, HIGH);
    delay(wartezeit);
    digitalWrite(rot, LOW);
    delay(wartezeit);
}  
}

void grueneLed() {
    digitalWrite(gruen, HIGH);
    delay(wartezeit);
    digitalWrite(gruen, LOW);
    delay(wartezeit);
}

void blaueLed() {
    digitalWrite(blau, HIGH);
    delay(wartezeit);
    digitalWrite(blau, LOW);
    delay(wartezeit);
}

void setup() {
  pinMode(rot, OUTPUT);
  pinMode(gruen, OUTPUT);
  pinMode(blau, OUTPUT);
}

void loop() {
  roteLed();
  delay(wartezeit);
  grueneLed();
  delay(wartezeit);
  blaueLed();
  delay(wartezeit);
}

Erklärung Schritt für Schritt

Variablen

Mit int erstellen wir Variablen vom Typ Ganzzahl. Andere Datentypen (z. B. für Fließkommazahlen oder Buchstaben) haben jeweils eigene Kürzel.

Eine Variable bekommt von uns einen Namen.
Dafür gibt es ein paar einfache Regeln:

• Mit Kleinbuchstaben beginnen
• Keine Umlaute verwenden
• Bei zusammengesetzten Wörtern den zweiten Teil mit einem Großbuchstaben beginnen

Beispiele:
lampeGruen
motorRechts

Mit dem Zeichen = weisen wir einer Variablen einen Wert zu.
Jeder Befehl endet mit einem Semikolon ;

Funktionen

Eine Funktion beginnt in unserem Beispiel mit void und einem selbst gewählten Namen. Innerhalb der geschweiften Klammern { } stehen die Befehle, die zur Funktion gehören.

Der Vorteil: Statt die Befehle jedes Mal neu zu schreiben, können wir die Funktion später einfach über ihren Namen aufrufen. Das macht den Code übersichtlicher und spart Arbeit.

Schleifen

Die for- Schleife ist ein praktisches Mittel, um Wiederholungen zu programmieren.
Sie besteht aus drei Teilen:

1. Variable (Startwert)
2. Bedingung (wann die Schleife endet)
3. Veränderung (wie sich die Variable bei jedem Durchlauf verändert)

Beispiel:
for (int zaehlerRot = 0; zaehlerRot < 5; zaehlerRot++)

In diesem Fall wird die Variable zaehlerRot in der Klammer erzeugt und von 0 bis 4 hochgezählt. Insgesamt läuft die Schleife also fünfmal.

Alternativ könnte man die Variable auch außerhalb der Schleife anlegen:
int zaehlerRot = 0;
for (zaehlerRot; zaehlerRot < 5; zaehlerRot++)

Das funktioniert ebenfalls, führt aber zu einem etwas anderen Verhalten.

Ablauf unseres Programms

• Die rote LED blinkt fünfmal – jeweils 1,5 Sekunden an, 1,5 Sekunden aus
• Danach leuchtet die grüne LED einmal für 1,5 Sekunden
• Anschließend die blaue LED ebenfalls für 1,5 Sekunden
• Danach beginnt der Ablauf wieder von vorne

Das Ganze läuft endlos im loop()

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Benötigte Bauteile:
Arduino UNO
Ultraschallsensor HC-SR04
LED
220 Ohm Widerstand
Kabel

Der Sensor:
GRD = Ground = minus
VCC = plus (5V) den Wert habe ich vom Hersteller
TRIG = Signal aussenden
ECHO = Signal empfangen

Im nachfolgenden Code schaltet der Sender eine LED ein, wenn der Abstand zum Sensor größer als 5cm ist.
Am Anfang wird die fertige Bibliothek vom Sensor eingebunden (zum jetzigen Wissensstand von mir braucht man die wohl in diesem Fall nicht einbinden, da das Programm auch ohne funktionierte).
Wir müssen den Schall noch umrechnen.
Schall hat eine Geschwindigkeit von 343,2m/s.
343,2m * 100 = 34320cm/s
1sec = 1000 Millisekunden
34320cm : 1000 Millisekunden = 34,32cm/ Millisekunde
34,32cm/Millisekunde : 1000 (um auf Mikrosekunden (us) zu kommen = 0,0343cm/us
Weil das Signal gesendet und dann wieder empfangen wird (hin, zurück), teilen wir den Wert später durch 2.

#include <hcsr04.h>  //Biliothek für Ultraschall einbinden

# define sender 9  //Weist Pin 9 die Bezeichnung sender zu
# define empfang 8  //Weist Pin 8 die Bezeichnung empfang zu
# define lampe 12  //da wir auf Pin 12 die LED setzen, nennen wir ihn lampe

long zeit;  //eine Variable mit der Bezeichnung zeit erstellen
long entfernung; //eine Variable mit der Bezeichnung entfernung erstellen

void setup() {
  pinMode( sender, OUTPUT );  //dem Pin9 mitteilen, dass er Ausgang ist
  pinMode( empfang, INPUT );  //dem Pin8 mitteilen, dass er Eingang ist
  //mit pinMode legen wir fest welche Rolle der jeweilige Pin uebernimmt
}

void loop() {
digitalWrite(sender, LOW);  //sagt Pin9 soll ausgeschaltet sein

digitalWrite(sender, HIGH);  //sagt Pin9 er soll einschalten
delayMicroseconds(10); //der Sender braucht diese Zeit zum Senden

digitalWrite(sender, LOW);  //Sender ausschalten

zeit = pulseIn(empfang, HIGH);  //die Variable zeit bekommt nun den Wert
//von Pin8 zugewiesen

entfernung = (zeit / 2) * 0.03432;  //da der Sender eine gewisse Strecke
// in einer gewissen Zeit zuruecklegt, muessen wir nun auf cm umrechnen
//und weisen diesen Wert dann der Variablen entfernung zu

if (entfernung > 5)  //wenn entfernung groesser als 5 ist, dann soll...
{
delay(1000);  //1sec warten, verzoegern, bis der naechste Schritt kommt
digitalWrite(lampe, HIGH);  //jetzt gibt der Pin12 Strom aus
}
else  //ist der Abstand kleiner 5cm, dann fuehre folgendes aus
{
digitalWrite(lampe, LOW);  //Pin12 kein Strom schalten
}
}

Nun sollte die LED also leuchten, wenn ein Gegenstand weiter als 5cm vom Sensor entfernt ist.
Im Code ist eine Verzögerung von 1sec eingebunden, die ich für meine Zwecke brauche. Es geht mir dabei um eine Flaschenablage, damit das Kondenswasser nicht auf mein Laminat läuft. Und weil ich nachts das Tuch nicht sehen kann, wo die Flasche drauf steht, drucke ich mir eine Ablage, wo später die Flasche abgestellt wird. Nehme ich die Flasche, dann wird mit Verzögerung das Licht eingeschaltet. Stelle ich sie wieder zurück, weil ich ja sehen kann wohin sie muß, dann geht das Licht wieder aus.

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Coden Teil 1 – LEDs

Arduino Uno
Breadboard
LEDs
Widerstände

Ultraschall

Ultraschall HC-SR04
Widerstand
Arduino Uno
LED

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Affinity Designer

Als Vorlage habe ich eine 1024×1024 große Vorlage in Affinity Designer 2 erstellt, diese Größe hat sich als anwenderfreundlich rausgestellt.
Transparenten Hintergrund habe ich sowieso bei jedem Bild.

Durch das Karierte Muster im Hintergrund wissen wir, dass wir keinen Hintergrund haben.

Auf der Linken Seite sehen wir die Werkzeugleiste, die uns reichlich Instrumente zum Spielen gibt.
Hier wählen wir bei den Formen ein Rechteck mit abgerundeten Ecken aus.

Mit gedrückter Maustaste ziehst du das Rechteck auf deine gewünschte Größe.
Wenn du es gleichmäßig haben möchtest, dann hältst du auf der Tastatur noch die SHIFT-Taste gedrückt,
somit werden beide Seiten gleichmäßig aufgezogen.

Wem die Rundungen zu groß sind, der kann den Radius über den kleinen Punkt auf der Rundung mit gedrückter Maustaste anpassen.
Alternativ lässt sich im oberen Bereich (dort, wo „25 %“ steht) die Rundung auch per Schieberegler einstellen.
Wer eine andere Form der Rundung haben möchte, klickt auf das Wort „Ecke“ und kann dort zwischen verschiedenen Ecktypen wählen.

Da unser Programm noch nicht weiß, dass wir im SVG Format exportieren wollen, helfen wir ein wenig und lassen den Hintergrund
vom Rechteck verschwinden. Uns reicht die Kontur.

Wir klicken auf Füllung und dann auf den kleinen Kreis mit dem roten Strich.
Dadurch löschen wir die Füllung, also den Hintergrund in unserem Rechteck.

Als nächstes auf das kleine schwarze Feld neben dem Wort Kontur, damit wir eine gut sichtbare Umrandung einstellen können.
Hier habe ich bei Breite den Regler auf 4px gestellt, was gut sichtbar ist aber nicht zu sehr aufträgt.

OK, jetzt haben wir schon mal eine Umrandung für unser Schild, was später die Bodenplatte beim Drucken sein soll.
Wenn du nun wieder auf Formen gehst, kannst du dir, genau wie das Rechteck, ein paar Dinge aufmalen.

Die Kreise können wir später beim Drucke frei lassen um z.B. Schrauben für das Schild zu nutzen. Alles Andere ziehen wir auf die gewünschte Höhe. Wer einen mehrfarbigen Drucker hat, ist hier ganz klar im Vorteil. Wir können noch einen Rand um das Schild machen.

Wenn du das Bild so fertig hast, wie du es möchtest, dann gehst du oben links auf das Word DATEI und in dem Menü, was sich dadurch öffnet, auf EXPORTIEREN.
Nun geht ein neues Fenster auf.

Oben, wo bei mir bereits SVG steht, wird bei dir vermutlich etwas anderes angezeigt (z. B. JPG, PNG …). Klicke dort einmal drauf, damit die Formatauswahl sichtbar wird, und wähle SVG aus.
Daraufhin ändert sich auch der Rest des Fensters, da jedes Format eigene Einstellungen und Optionen mitbringt.
Ob meine Einstellungen, die du hier siehst, zu 100 % korrekt sind, kann ich nicht garantieren – aber sie funktionieren.
Falls bei dir im Bereich Vorgabe noch etwas wie „Für Export“ erscheint, verschwindet das, sobald du den Haken bei „JPEG-Komprimierung verwenden“ entfernst.
Wenn du anschließend im Einstellungsfenster weiter nach unten scrollst, sehen meine Einstellungen so aus.

So, jetzt aber erst mal ab auf die Festplatte mit der Datei, indem wir unten rechts EXPORTIEREN drücken.
Das sollte jetzt jeder erst mal hinbekommen, die Datei mit einem passenden Namen auf seinem Computer zu speichern.

Fusion 360

Weiter geht es in Fusion 360, wo wir die Datei importieren.
Dazu klicken wir oben rechts auf das Feld „EINFÜGEN“ (der Screenshot ist ungünstig gewählt, da der Mauszeiger über Auswählen zu sehen ist).

Du bekommst nun ein Fenster angezeigt, wo du die Datei von deinem Computer wählen kannst. Hierbei ist zu beachten, wenn du die Datei ausgewählt hast, mußt du in Fusion 360 noch die Ebene auswählen, auf der die Grafik eingefügt werden soll. Vorher passiert sonst nichts! (Davon konnte ich keinen Screenshot erstellen)

Jetzt sollte es bei dir ungefähr so aussehen, wie auf dem folgenden Bild.

Dein Bild wird vermutlich viel zu groß sein. Dafür haben wir aber das Steuerkreuz.
Mit dem Quadrat lässt sich das ganze Bild verschieben. Mit dem kleinen Bogen, der schräg rechts unterhalb vom Quadrat ist, kann die Größe eingestellt werden. Dann kannst du noch alles drehen – ist der Punkt auf dem Bogen.

Jetzt im Fenster oben rechts noch auf OK drücken, wenn du deine Datei in der richtigen Größe und Position hast.

Nachdem du OK gedrückt hast, sollte das Bild seine Farbe geändert haben und die Konturen in grün darstellen.

Fehlt nur noch oben auf Skizze fertig stellen und wir können anfangen die Schichten zum Drucken auszuwählen.

Die Fläche, die du extrusieren möchtest, klickst du mit der Maus an. Die Fläche färbt sich blau ein.

Nun oben im Menü den Würfel mit Pfeil anklicken. Das ist dazu, damit dein Bild von 2D in 3D wird.

Jetzt können wir mit dem Pfeil oder über Eingabe die Dicke verändern, wie stark es später gedruckt werden soll.
Bestätigt wird mit der Return-Taste oder durch Klick auf OK im Fenster rechts.

Oh nein!!!! Jetzt sind alle anderen Bereiche der Zeichnung nicht mehr zu sehen, wir sind doch aber noch nicht fertig!!
Kein Problem, wir machen die wieder sichtbar.

Das Auge anklicken, damit auch der Rest von der Auswahl im Bild wieder sichtbar wird und wir andere Bereiche auswählen können.
Später, wenn alles seine richtige Form hat, mache ich das Auge wieder aus, weil es übersichtlicher ist.
(Das Auge blendet die Skizze ein oder aus)

Jetzt die anderen Bereiche auswählen (wenn es mehr als Einer ist, dann mit gedrückter SHIFT-Taste alle markieren, die man möchte).
Wenn die ausgewählt sind, das gleiche Spiel wie eben schon. Oben auf das Quadrat mit dem Pfeil gehen und die gewünschte Höhe ziehen oder eingeben.
Möchtest du am Drucker später mehrfarbig drucken, dann musst du im rechten Fenster unbedingt neuer Körper auswählen.
Bei der Voreinstellung Verbinden wird es unnötig schwer im Slicer die Farben zu verteilen.

Dann sind wir fertig mit dem Modell.
Die Datei exportieren (.stl oder .step) und dann im Slicer bearbeiten.

Der Beitrag SVG in Fusion360 erschien zuerst auf Druckerbude.com.

PETG-HF ist ein hochgeschwindigkeitsfähiges Filament mit guter Schlagfestigkeit und Wasserresistenz.

• Drucktemperatur: 230–260 °C
• Druckbett: 60–80 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 80 °C
• Heizkammer: nicht erforderlich

PETG-CF

PETG-CF kombiniert PETG mit Carbonfasern für erhöhte Festigkeit und Steifigkeit.

• Drucktemperatur: 240–270 °C
• Druckbett: 60–80 °C
• Temperaturbeständigkeit: ca. 70 °C
• Heizkammer: nicht notwendig

ABS

ABS ist ein robuster Kunststoff mit guter Hitzebeständigkeit und Schlagfestigkeit.

• Drucktemperatur: 230–250 °C
• Druckbett: 90–110 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 100 °C
• Heizkammer: empfohlen (ca. 60 °C)

PET-CF

PET-CF ist ein mit Carbonfasern verstärktes PET-Filament mit hoher mechanischer und thermischer Belastbarkeit.

• Drucktemperatur: 240–260 °C
• Druckbett: 100–110 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 150 °C
• Heizkammer: empfohlen, aber nicht zwingend

ABS-GF

ABS-GF ist mit Glasfasern verstärkt und bietet erhöhte Festigkeit und Dimensionsstabilität.

• Drucktemperatur: 240–260 °C
• Druckbett: 100–110 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 100 °C
• Heizkammer: empfohlen (ca. 60 °C)

ASA

ASA ist UV-beständig und wetterfest – ideal für Außenanwendungen.

• Drucktemperatur: 240–260 °C
• Druckbett: 90–110 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 100 °C
• Heizkammer: empfohlen (ca. 60 °C)

PPA

PPA (Polyphthalamid) ist ein Hochleistungspolymer mit exzellenter thermischer und mechanischer Stabilität.

• Drucktemperatur: 280–320 °C
• Druckbett: 100–120 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 200 °C
• Heizkammer: erforderlich (mind. 70 °C)

PC

Polycarbonat ist extrem robust, transparent und hitzebeständig.

• Drucktemperatur: 260–310 °C
• Druckbett: 100–120 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 120–140 °C
• Heizkammer: empfohlen (mind. 60 °C)

TPU95A

TPU95A ist ein flexibles Filament mit guter Abrieb- und Fettbeständigkeit.

• Drucktemperatur: 220–250 °C
• Druckbett: 40–60 °C
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 80 °C
• Heizkammer: nicht erforderlich

PLA

PLA ist das am häufigsten verwendete Filament – einfach zu drucken und biologisch abbaubar.

• Drucktemperatur: 190–220 °C
• Druckbett: 50–60 °C (optional)
• Temperaturbeständigkeit: bis ca. 60 °C
• Heizkammer: nicht erforderlich

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Hier siehst du eine Übersicht aller meiner Bauteile, sortiert nach Kategorie.

Licht

LED-Strip = 3-poliger JSA-SM-Anschlussstecker (schwarz mit Rastnase)

LED Warmweiß 3000K
Eingang: 12V
Leistung: 2,5W
Strom: 0,25A

Durchmesser: 60mm
Höhe: 8mm

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Mikrocontroller

XIAO RP2040
Eingang: 5V
Flash: 2048 KB
SRAM: 256 KB
133 MHz
C, MicroPython, CircuitPython

Hinweis:
Alle E/A-Pins haben 3,3V, nicht mehr als 3,3V verwenden, da sonst die CPU beschädigt werden kann.
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Arduino UNO Rev.3
Mikrokontroller: ATmega328P
Eingang: 5V
Digital I/O Pins: 14
PWM Digital I/O Pins: 6
Analog Input Pins: 6

Reichelt Link
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ESP32
Eingang: 3,3 – 5V
I/O Pins: 32
Schnittstellen: SPI, I2C, I2S, CAN, UART
WiFi: 2,4 GHz | b/g/n
Bluetooth: V4.2

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Schalter

Buchsen

USB-C Buchse
Spannung: 5V
Strom: 2,5A, max. 3A

NUR Stromversorgung

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USB-C Buchse
Spannung: 5V
Strom: 3A

NUR Stromversorgung

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USB-C Buchse Daten
Spannung: 5V
Strom: 3A

Auch Daten möglich

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Stecker / Netzteile

Netzteil
Ausgang: 5 – 12V
5V/2,4A , 9V/2,2A , 12V/1,65A
Leistung: 25W

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Display

OLED LCD 128×32
Eingang: 3,3 – 5V
I2C Schnittstelle

1 = GND
2 = VCC
3 = SCL (ICC Taktzeile)
4 = SDA (IIC Datenkabel)
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TFT LCD 3,5″ Display
Eingang: 3,3 – 5V
Auflösung: 480×320
Treiber: ILI9488

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Nützliches Zubehör

DC-DC Step-Down
Eingang: 4,5 – 28V
Ausgang: 0,8 – 20V
Max.: 3A
Stufenlos einstellbar

Zur Reduzierung der Eingangsspannung, wenn man Geräte unterschiedlicher Spannung mit einem Netzteil versorgen möchte.
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DC-DC Step-Down LM2596S-5.0/NOPB
Eingang: 4,5 – 40V
Ausgang: 5V
Max.: 3A

Zur Reduzierung der Eingangsspannung, wenn man Geräte unterschiedlicher Spannung mit einem Netzteil versorgen möchte.

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DC-DC Step-Down LM2596S-ADJ/NOPB
Eingang: 4,5 – 40V
Ausgang: einstellbar
Max.: 3A
Vout​=Vref​⋅(1+R2/R1​)
Vref​ = 1.23 V (interne Referenzspannung)

Pin 1 = VIN 4 – 40V – Eingangsspannung
Pin 2 = VOUT – Ausgangsspannung
Pin 3 = GND – Masse
Pin 4 = Feedback (FB) – Spannungsteiler Eingang
Pin 5 = ON/OFF – Abschaltung LOW/Aus, High/An

Beispiel: R2 = 1 kΩ
R1 = 3.06 kΩ –>nächster Standardwert: 3.0 kΩ → ergibt ca. 4.92 V

R1: Zwischen VOUT (Pin 2) und FB (Pin 4)
R2: Zwischen FB (Pin 4) und GND (Pin 3)

Zur Reduzierung der Eingangsspannung, wenn man Geräte unterschiedlicher Spannung mit einem Netzteil versorgen möchte.
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Solarladeregler
1,2V Ni-MH Batterien AA oder AAA
2 – 3V Solarpanel
weniger 120mA

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Breadboard Kabel
Durchmesser: 0,5mm
Längen: 14 unterschiedliche

Reichelt Link
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Ladeplatine
Eingang: 5V USB-C
Ausgang: 4,2V, 1000mA

Zum Laden von Lithium-Batterien
18650

Reichelt Link
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Um die Programme aufzuspielen, nutze ich bisher einen Arduino Nano. Später werde ich auch mal einen UNO oder einen Adapter, den ich schon liegen habe, anschließen.

Da das Überspielen mit dem Nano sehr gut funktioniert und der Nano selbst für schmales Geld erhältlich ist, ist er momentan meine erste Wahl.

Die LED brauchen wir, weil wir damit den richtigen Anschluss testen.
Im Grunde ist das eine Art „Hallo Welt“, wenn man das Programmieren lernt.

Den Kondensator brauchen wir, damit der Stromfluss stabilisiert wird – sowas in der Art.
Und ja, ich habe ihn tatsächlich gebraucht. Dauerhaft stecken lassen ging nicht, und gar nicht einbauen ging auch nicht.

Rechte Seite vom Arduino:

• Arduino D13 → Tiny 7
• Arduino 5V → Steckbrett Plusversorgung
• Arduino RST → Kondensator +Pol, der -Pol an Steckbrett Minusversorgung
• Arduino GND → Steckbrett Minusversorgung

Linke Seite vom Arduino:

• Arduino D12 → Tiny 6
• Arduino D11 → Tiny 5
• Arduino D10 → Tiny 1

Nur am Tiny:

• Tiny 4 → Steckbrett Minusversorgung
• Tiny 8 → Steckbrett Plusversorgung
• Tiny 3 → LED Pluspol
• LED Minuspol mit Widerstand → Steckbrett Minusversorgung

Zur Arduino IDE.

Das Programm Arduino IDE starten.
Wir brauchen noch eine zusätzliche Datei, die wir einbinden müssen.
Dazu folgende Schritte:
Auf Einstellungen gehen und in dem Fenster ganz unten bei Zusätzliche Boardverwalter URLs folgenden Link eintragen:
https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.json

Alles mit OK bestätigen.
Dann folgendes, die Erweiterung installieren.
Auf dem Bild ist alles zu sehen, was wichtig ist.

Wenn du das alles soweit hast, kannst du die Anleitung nutzen. Entweder hier lesen
oder auch runterladen.

Dokument anzeigen oder herunterladen

Zur Teileliste für dieses Vorhanben

brew install arduino-cli

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Das lange Bein einer LED ist der Pluspol (Anode), das kurze Bein ist der Minuspol (Kathode).

Wir rechnen für jede LED mit einer Durchlassspannung von 1,9 V.
Bei 4 LEDs in Reihe addieren sich die Spannungen:

4 × 1,9 V = 7,6 V Spannungsabfall

Die 9-Volt-Batterie hat noch folgende Restspannung für den Widerstand übrig:

9 V – 7,6 V = 1,4 V

Der benötigte Widerstand bei einem gewünschten Strom von 0,02 A (20 mA):

1,4 V ÷ 0,02 A = 70 Ω

Die Verlustleistung des Widerstands:

(0,02 A)² × 70 Ω = 0,028 W

Ein handelsüblicher Widerstand mit 70 Ω und 0,25 W Belastbarkeit wäre hier ausreichend.

Jetzt hat unsere Batterie je nach Herstellungsmaterial eine Kapazität zwischen 150 mAh und 1200 mAh.
Nehmen wir 800 mAh als realistischen Wert für eine durchschnittliche Batterie.

Jede LED verbraucht 20 mA. Wir haben 4 Stück, also:
4 x 20 mA = 80 mA Verbrauch.

Unsere Batterie hat 800 mAh:
800 mAh : 80 mA = 10h Laufzeit

Wir sehen aber auch:
Eine 5. LED würde jetzt nicht mehr funktionieren, da wir nur noch 1,4 V übrig hätten – und das reicht nicht aus.

Deshalb müssen wir auf die Parallelschaltung wechseln.

Parallelschaltung von LEDs – Berechnung des Widerstands

Bei der Parallelschaltung versorgen wir den ganzen Strang mit 9 V.
Das heißt, die rote Leitung ist durchgehend mit 9 V versorgt, und die schwarze Leitung liegt auf 0 V.

Wir erinnern uns:
Bei der Reihenschaltung war der Ausgang einer LED (Minuspol) der Eingang (Pluspol) der folgenden LED.

Entsprechend haben wir hier aber nur einen Spannungsabfall von 1,9 V pro LED, mit dem wir rechnen müssen:

9 V Batterie – 1,9 V Spannungsabfall = 7,1 V

Der benötigte Widerstand bei einem gewünschten Strom von 0,02 A (20 mA):

7,1 V ÷ 0,02 A = 355 Ω

Die Verlustleistung des Widerstands: P = I² x R

(0,02 A)² × 355 Ω = 0,142 W

Ein handelsüblicher Widerstand mit 360 Ω und 0,25 W Belastbarkeit wäre hier ausreichend.

Hinweis: Dieser Widerstand muss vor jeder LED sitzen.

Warum jede LED ein eigener Widerstand?
In einer Parallelschaltung teilt sich der Strom auf die einzelnen LEDs auf. Ohne eigenen Widerstand könnte eine LED mehr Strom ziehen als die andere und dadurch überlastet werden oder schneller durchbrennen.
Mit einem Widerstand pro LED stellen wir sicher, dass jede LED genau den richtigen Strom bekommt.

Der Beitrag Reihe vs. Parallelschaltung erschien zuerst auf Druckerbude.com.

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Low-Power und High-Power hängen mit der Kommunikation der Geräte zusammen – also wie viel Strom angefordert wird. Bei LEDs ist das meist nebensächlich.

LED-Strip = 3-poliger JSA-SM-Anschlussstecker (schwarz mit Rastnase)

LED-Infos für das Netzteil

Einfarbige LEDs

Stromstärke einer LED meist 20 mA (0,02 A) – gilt für LEDs mit nur einer Farbe.

Lichtleisten – LED-Strips

Grundformeln

Beispielrechnung (Reihenschaltung)

• LED-Spannungsabfall (Mittelwert): 1,9 V
• Stromstärke: 0,02 A (20 mA)
• Batteriespannung: 9 V

Berechnung Widerstand:
7,1 V (Restspannung) ÷ 0,02 A = 355 Ω

Leistung Widerstand:
0,02² × 355 Ω = 0,142 W

Batterie-Daten

Verdeutlichung

Beispiel: 3 × WS2812B-LED (je 60 mA) → 0,18 A Gesamtstrom
Leistung: 5 V × 0,18 A = 0,9 W

Ein 1A Netzteil reicht locker. Theoretisch bis zu 16 LEDs möglich – in der Praxis lieber Reserve einplanen.

Netzteil-Anforderung:

• 5 V
• mind. 1 A
• mind. 1 W

Mehr Ampere/Watt sind unproblematisch – Spannung darf nicht über 5 V liegen (außer mit passenden Vorwiderständen).

Batteriebetrieb

3 × 1,5 V = 4,5 V → ausreichend für WS2812B
4,5 V × 0,06 A = 0,27 W pro LED
× 3 LEDs = 0,81 W pro Stunde

Mit 2500 mAh-AA-Batterien → ca. 833 Minuten bzw. 13,8 Stunden Dauerbetrieb.

USB-Betrieb

USB liefert nur begrenzten Strom.
Ältere Netzteile sind oft zu schwach und überhitzen leicht.
Daher: Immer Angaben prüfen und lieber größeres Netzteil verwenden (Ampere/Watt) – aber die Volt beachten!

Die Tabelle oben zeigt die maximal mögliche Versorgung der jeweiligen USB-Typen.

Der Beitrag Grundlagen erschien zuerst auf Druckerbude.com.