Reprocess/Beleuchtung Hauptraum

Beleuchtung im Hauptraum

Nach dem frühzeitigen Tod der Zumtobel-Steuerung gibt es jetzt Pläne für eine Erneuerung der Beleuchtung. Dazu gibt es mehrere Optionen:

(2017: Umbrella)

Option 1: Ersatz des Master-Kastls

Das bisherige Steuerungskastl läuft auf Windows CE und hat keine benutzbaren Interfaces nach außen (zB, um den red alert von außen zu triggern). Abgesehen davon scheint jetzt der Touchscreen kaputt geworden zu sein. Daher könnte man dieses Kastl nachbauen und durch eine eigene Lösung ersetzen.

• DALI Master: OM13046,598 ~€58
• Irgendein Linux-SBC mit Ethernet (zB Orange Pi One) ~€35
• Ein Hardwarepanel + ein HD44780-basiertes Textdisplay oder einen 3.5" Touchscreen als User Interface ~€20
• Netzteil ~€10
• Ein Gehäuse aus dem 3D-Drucker ~€0

Alternativ könnte man auch nach einem DALI Master mit UART suchen (bzw den OM13046,598 darauf umprogrammieren, weil der hat eh UART drauf und ist frei programmierbar) und dann ein embedded board verwenden. Hätte den Vorteil, dass ohne Linux dahinter weniger schief gehen kann und boot ist viel schneller. Nachteil ist, dass Ethernet da wesentlich komplizierter zu implementieren ist und generell die UI-Entwicklung dafür aufwändiger ist.

Option 2: Aushöhlung der Zumtobel-Lichter

Idee von Amir: Die Gehäuse der Zumtobel-Lichter ausräumen und da drin LED-Beleuchtung installieren. Diese dann zB via Ethernet an den Lichtschalter hängen, dort käme dann wieder so ein Kastl wie oben beschrieben zum Einsatz, allerdings ohne den DALI Master.

In den Gehäusen ist etwas mehr als 80x80cm Platz.

Option 2a: LED-Matrix

Es gibt Matrizen mit einzeln adressierbaren LEDs, zB APA102-P20. Wenn man 4 Panels davon pro Leuchtkörper verbaut, sind das 236W pro Leuchtkörper, das sollte genug sein. Kühlung davon ist etwas fraglich, evtl müsste man ein paar sehr leise Lüfter nach oben dazubauen.

• Preis für die LED-Matrizen ist momentan €62.81 pro Stück, bei den 16 notwendigen Stück sind das €1004.96. Da kann man aber mit dem Händler noch etwas verhandeln.
• Wenn man ein Netzteil für ein komplettes Modul verwenden will, bräuchte man 250W. Diese Netzteile gibt es nicht mehr ohne aktive Kühlung, was da nicht so optimal ist. Daher ist es besser, zwei kleinere zu verwenden. Hier bietet sich das HRPG-150-5 an, weil es einen standby-5V-output hat für einen Mikrocontroller, und auch über einen Pin ein- und ausgeschalten werden kann. Kosten wären da für 10 Stück (2 spare) insgesamt momentan €576.3.
• Steuerboard im Modul, das Ethernet hat und die LED-Matrizen ansteuern kann. Da reicht:
  • ENC28J60-Modul x4 => €13.35
  • Arduino Pro Mini x5 => €14.6
• Dazu kommen noch Kabel und wie erwähnt die Steuerbox.

Nachteil hier ist, dass das nur RGB-Licht ist, d.h. ein echtes Weiß ist nicht möglich. Es ist auch fraglich, wie gut man die einzelne Adressierung sehen kann mit dem großen Diffuser davor.

Gesamtpreis:

€1609.21 plus Steuerkastl

Option 2b: LED-Chips

Es gibt in China saubillige 10W LED-Chips, zB hier. Wenn man folgendes einbaut:

• 8 Stück warmweiß
• 8 Stück kaltweiß
• 8 Stück rot
• 8 Stück grün
• 8 Stück blau

Reicht das vollkommen aus für alle Beleuchtungsnotwendigkeiten. Hier ist aber die restliche Hardware ein größeres Thema. Es sollte softwaremäßig verhindert werden, dass man alles gleichzeitig aufdrehen kann, sonst gibt es da eine kleine Sonne um Raum (die dann sehr schnell verglüht). Wenn man davon ausgeht, dass max. 160W gebraucht werden:

• Kühlkörper für 100W davon wären vermutlich 2 pro Modul notwendig, d.h. momentan wären das €388.70
• LED-Quelle (hier braucht man einige Spares)
  • LED weiß, 50 Stück: €16.5
  • LED warmweiß, 50 Stück: €16.5
  • LED rot, 50 Stück: €79
  • LED grün, 50 Stück: €79
  • LED blau, 50 Stück: €39.5
• Diverse Kabel

Die Stromversorgung muss 1A constant current sein (mit U_f=~10.5V), d.h. da braucht es noch eine Stromregelung. Nach ewiger Recherche hat anlumo den Bauteil DLD-C100LW ausgegraben, der genau das gewünschte hier macht. Hier braucht man noch ein Netzteil mit einer höheren Spannung dazu. Wenn man 4 LEDs pro Controller nimmt, sind das ca. 42V Spannung, d.h. ein 48V-Netzteil sollte ausreichen.

• DLD-C100LW x40 (2 pro Farbe) => €442
• Bei den Netzteilen hat man hier den Vorteil, dass niedrigere Ströme notwendig sind, daher kommt man mit einem pro Modul aus. Vorschlag ist das HRPG-200-48 (auch wieder mit 5V Standby) x4 => €305.16
• Mikrocontroller-Board mit 10 PWMs und Ethernet, zB das NUCLEO-F207ZG x4 => €86.48
• Gleiches Kastl zur Ansteuerung wie bei Option 2a

Vorteile:

• billiger als 2a
• echtes Weiß und echtes Warmweiß

Nachteile:

• Mehr Einzelteile
• Programmierung ist etwas komplexer, weil STM32F4 und nicht Arduino, außerdem läuft der IP-Stack auch in der gleichen Firmware.
• Weniger unterschiedliche Farben pro Modul, entspricht aber den Möglichkeiten von den alten Zumtobel-Modulen

Gesamtpreis:

€1506.72 plus das Steuerkastl

Option 3: Blinkenceiling

Dies ist die Deluxe-Version des ganzen. Die Idee ist, die Decke des Hauptraums leer zu räumen und alles durch einzeln adressierbare LEDs zu bedecken.

Option 3a: WS2812-Module

Diese Idee hat eine lange Geschichte hinter sich, und deswegen ist ihr auch eine ganze Wiki-Seite gewidmet.

Option 3b: HUB75-Module

Die HUB75-Module gibt es leider nur mit 16mm-Abstand maximal, während 3a mit 10cm rechnet. Daher ist die Auflösung viel viel VIEL höher, allerdings sind die LEDs auch dunkler.

Alle Berechnungen, die anlumo angestellt hat, ergeben allerdings fünfstellige Kosten alleine für die Panels, insofern ist es das wohl nicht wert, das weiter zu verfolgen.