HowTo: pxlBlck - pxlBlck_CassetteLamp aufbauen - Nerdiy.de - Nerdy DIY HowTo's über Elektronik, 3D-Druck und mehr.

Mittlerweile gehören MP3-Player, Smartphhones und USB-Sticks mit 128GB und mehr Speicher zum Alltag. Musik zu speichern und zu transportieren ist deshalb so einfach wie nie geworden.

Vor ca. 30 Jahren sah das noch anders aus. Der “USB-Stick der 80er/90er” war die Kassette.

Natürlich habe auch ich noch eine Menge davon rumfliegen und bringe es bis heute nicht übers Herz diese zu entsorgen. Andererseits bricht es mir auch das Nerd-Herz, dass diese Kassetten in irgendeinem Karton im Keller Verrotten.

Deswegen habe ich nach einem Weg gesucht “das Alte” mit etwas praktischem zu verknüpfen und somit die Kassetten aus Ihren Kisten herauszuholen.

Herausgekommen ist die pxlBlck_CassetteLamp. Eine Lampe, welche halb durchsichtige Kassetten als Lampenschirm nutzt und dank WiFi-Anbindung neben der Lampenfunktion auch als Informationsquelle für Ereignisse im SmartHome genutzt werden kann.

Was Ihr benötigt und tun müsst um Euch eine eigene pxlBlck_CassetteLamp zu bauen, ist im folgenden Artikel beschrieben.

Die pxlBlck_CassetteLamp könnt Ihr auch so aufbauen, dass sie mithilfe eines Bleistifts eingestellt wird.

Alternativ zu dem 3D gedruckten Sockel könnt Ihr die pxlBlck_CassetteLamp auch mit einem Sockel auf Holz aufbauen. Der Aufbau ist im Video beschrieben.

Sicherheitshinweise

Ich weiß die folgenden Hinweise sind immer irgendwie lästig und wirken unnötig. Aber leider haben schon viele Menschen die es "besser" wussten aus Leichtsinnigkeit Augen, Finger oder anderes verloren bzw. sich verletzt. Im Vergleich dazu ist ein Datenverlust fast nicht der Rede Wert, aber auch diese können echt ärgerlich sein. Deswegen nehmt Euch bitte fünf Minuten Zeit um die Sicherheitshinweise zu lesen. Denn auch das coolste Projekt ist keine Verletzung oder anderen Ärger wert.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

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Voraussetzungen

Für den Aufbau müsst ihr SMD Lötaufgaben bewältigen. Die folgenden Artikel enthalten Tipps dazu.

Benötigtes Werkzeug:

Benötigtes Material:

In der folgenden Liste findet Ihr alle Teile die Ihr zum Aufbau benötigt.

Die benötigten Teile sammeln

Damit es mit dem Aufbau Eurer pxlBlck_CassetteLamp losgehen kann solltet Ihr zunächst alle benötigten Teile zusammensuchen.

Für den Aufbau der pxlBlck_CassetteLamp benötigt Ihr (unter anderem) die folgenden Teile.

8x halb-transparente Audio-Kassetten
1x Wemos D1 Mini 32x WS2812 oder SK9612 LEDs in 120LEDs/m länge
3x Leitung ca. 10cm lang
3D gedruckte Basis
3D gedruckter Montagerahmen
3D gedruckter Deckel (optional)
4x M3x10 Zylinderkopfschraube
8x M3 Mutter
4x M3x16 Zylinderkopfschraube

Weitere Ansicht der benötigten Teile.

Für diesen Beispiel-Aufbau habe ich die Basis aus Kork- bzw. Holz-Filament gedruckt. Ihr könnt hier aber natürlich auch jedes andere 3D druckbare Material nutzen.

Außerdem sind auf diesem Foto die Teile aufgeführt mithilfe dessen Ihr die Lampe mithilfe des Gestensensors APDs-9960 steuern könnt. So lässt sich das Licht über Gesten ein- und ausschalten, heller und dunkler dimmen und die Farbe verstellen.

Als alternative könnt Ihr die Lampe aber auch über zwei Drehencoder steuern.

So lässt sich die Lampe mit einem Stift einstellen. Das ist eine kleine “Hommage” an die Kombination von Stift und Kassette welche einem früher oft beim aufrollen abgespulter Kassettenbänder geholfen hat. 🙂

Weitere Ansicht der benötigten Teile.

Weitere Ansicht der benötigten Teile.

Die STL-Dateien zum ausdrucken auf Eurem 3D Drucker findet Ihr im Repository für die pxlBlck_RingClock unter folgendem Link.

https://github.com/Nerdiyde/pxlBlck/tree/main/platform/pxlBlck_CassetteLamp

Den Montagerahmen anschrauben

Als erstes solltet Ihr mit der Vorbereitung des Montagerahmens beginnen.

Dazu benötigt Ihr die folgenden Teile.

4x M3x10 Zylinderkopfschraube
8x M3 Mutter
3D gedruckte Basis
3D gedruckter Montagerahmen

Zu Beginn solltet Ihr den Montagerahmen wie abgebildet auf der 3D gedruckten Basis auflegen.

Positioniert diesen dann Deckungsgleich mit den Löchern in der 3D gedruckten Basis…

… und verschraubt Ihn mit den bereit liegenden M3x10 Zylinderkopfschrauben.

Wiederholt dies mit allen vier Ecken.

Auf der Unterseite solltet Ihr die vier Schrauben mit den vorbereiteten M3 Muttern verschrauben.

Ansicht von Unten auf die verschraubten M3 Muttern.

Die LED-Streifen aufkleben

Im folgenden Schritt werden die LED-Streifen auf der Basis montiert.

Dazu benötigt Ihr die vorbereitete Basis inkl. montiertem Montagerahmen und die vier LED-Streifen mit jeweils acht WS2812 oder SK9612 LEDs.

Nahansicht der benötigten LED-Streifen.

Klebt den ersten LED-Streifen nun mittig auf die Innenseite des Montagerahmens.

Achtet dabei und auch bei den folgenden LED-Streifen darauf, dass die kleinen Pfeile auf dem LED-Streifen immer in die gleiche Richtung zeigen.

Montiert nun den nächsten LED-Streifen mittig auf der Innenseite des Montagerahmen.

Achtet auch hier wieder darauf, dass die Pfeile in die gleiche Richtung zeigen. In diesem Fall zeigen alle Pfeile gegen den Uhrzeigersinn.

Klebt nun auch den dritten…

… und vierten LED-Streifen wie zuvor auf die Basis.

Sobald Ihr alle LED-Streifen aufgeklebt habt, sollte dies in etwa…

… so aussehen.

LED-Anschlussleitung anlöten

Nachdem Ihr die LED-Streifen montiert habt, müsst ihr diese nun noch miteinander verlöten und auch eine Anschlussleitung anlöten. Dies ist aufgrund der kleinen Lötpad-Größe bei dieser Art von LED-Streifen nicht immer leicht. Deswegen solltet Ihr Euch für diesen Abschnitt ruhig etwas zeit nehmen. Tipps zum Umgang mit dem Lötkolben findet Ihr auch in den folgenden Artikeln.

Als Anschlussleitung eignet sich eine ca. 10cm lange drei-adrige-Leitung sehr gut.

Isoliert die Enden der Leitungen dazu…

…ca. 5mm weit ab und…

…verzinnt sie mit etwas Lötzinn.

Sucht nun das Lötpad auf dem LED-Streifen welches mit einem Minuszeichen gekennzeichnet ist und relativ nah an der Durchgangsbohrung in der 3D gedruckten Basis liegt.

Verzinnt dieses dann mit etwas Lötzinn. So fällt das Anlöten der Anschlussleitung später leichter.

Das verzinnte Lötpad ist hier auf dem unteren LED-Streifen zu sehen.

Nun könnt Ihr auch eines der Lötpads die mit einem Pluszeichen gekennzeichnet sind mit etwas Lötzinn verzinnen.

Nachdem ihr die Lötpads vorbereitet habt, könnt Ihr mit dem anlöten der Leitungen beginnen. Lötet dazu zunächst die rote Leitung wie dargestellt an das mit einem Pluszeichen gekennzeichnete Lötpad.

Nahaufnahme der angelöteten Leitung.

Wiederholt diesen Schritt nun mit der Anschlussleitung für das mit einem Minuszeichen gekennzeichneten Lötpad.

Nahaufnahme der angelöteten Leitung.

Weitere Ansicht.

Nachdem Ihr die Versorgungsleitungen angelötet habt, kann nun auch die Leitung für den Dateneingang an den LED-Streifen angelötet werden.

Verzinnt dazu den (auf dem Bild sichtbaren) oberen linken Kontakt der LED mit etwas zusätzlichem Lötzinn.

Die Leitung wird in diesem Beispiel direkt an die LED angelötet, weil dies etwas leichter zu verlöten ist verglichen mit dem sehr kleinen Lötpad am Anfang des LED-Streifens.

Nun könnt Ihr die Anschlussleitung zur Weiterleitung der LED-Daten an den LED-Streifen anlöten.

Nahansicht der angelöteten Leitung.

Wichtig ist hier, dass beim verlöten kein Kurzschluss mit den benachbarten Kontakten und Lötpads entsteht.

Außerdem solltet Ihr darauf achten, dass die Pfeile auf dem LED-Streifen von der Anschlussleitung “weg zeigen”.

Fertig verlötet könnt Ihr die Anschlussleitung nun auch durch das Loch in der Basis in die Basis führen.

Weitere Ansicht.

LED-Streifen miteinander verlöten

Etwas kniffelig ist auch das verlöten der LED-Streifen untereinander. Auch hier solltet Ihr sorgfältig arbeiten und Euch lieber etwas mehr Zeit lassen. Achtet darauf, dass Ihr keine Kurzschlüsse mit benachbarten Kontakten herstellt und messt ggf. nochmal nach. 🙂

Hierzu solltet Ihr die Basis bereits wie abgebildet vorbereitet haben.

In diesem Schritt werden zunächst die mit einem Minus gekennzeichneten Kontakte miteinander verbunden.

Verlötet dazu wie gezeigt die mit einem Minuszeichen gekennzeichneten Lötpads der jeweils benachbarten LED-Streifen miteinander.

Wiederholt dies auch für die anderen LED-Streifen bis…

… Ihr letztendlich die Lötpads aller LED-Streifen…

…miteinander verlötet habt.

Wiederholt dies nun nochmal mit den mit einem Pluszeichen gekennzeichneten Lötpads.

Verlötet dazu die dargestellten Lötpads mithilfe …

…eines kurzen Stück Drahts.

Danach sollten die Verbindungen Eurer LED-Streifen wie dargestellt aussehen.

Weitere Ansicht.

Im letzten Schritt müsst Ihr nun noch die Datenverbindung der einzelnen LED-Streifen herstellen.

Wie zuvor solltet Ihr dazu die Kontakte an den LED-Streifen miteinander verbinden. Diesmal jedoch die mittleren Kontakte.

Wiederholt dies wieder für alle drei Ecken bis…

…Euer Aufbau in etwa wie dargestellt aussieht.

Weitere Ansicht.

Weitere Ansicht.

ESP8266 bzw. Wemos D1 Mini verbinden

Nachdem der Aufbau des LED-Streifens abgeschlossen ist, könnt Ihr den Mikrocontroller mit den LED-Streifen verbinden.

Dazu benötigt Ihr ein auf dem ESP8266-ESP12E basierendes Breakout-Board.

Ich empfehle hier das “Wemos D1 Mini” zu verwenden.

Klebt den Wemos D1 MIni zunächst mit etwas Heißkleber…

…in die dafür vorgesehene Ausbuchtung…

… ein.

Bereitet die Kontakte des Wemos D1 Mini dann mit etwas Lötzinn vor.

Verzinnt dazu die folgenden Kontakte mit etwas Lötzinn.

Nun könnt Ihr die erste Anschlussleitung an den Wemos D1 Min anlöten.

Verlötet dazu die schwarze Leitung mit dem Kontakt “G” des Wemos D1 Mini.

Diese schwarze Leitung sollte die Leitung sein, welche Ihr zuvor mit dem mit einem Minus gekennzeichneten Kontakt an dem LED-Streifen verbunden habt.

Weitere Ansicht.

Wiederholt dies nun mit der roten Leitung und dem “5V” Kontakt des “Wemos D1 Mini”.

Die rote Leitung sollte die Leitung sein, welche Ihr zuvor mit dem mit einem Plus gekennzeichneten Kontakt des LED-Streifens verlötet habt.

Letztendlich solltet Ihr die Signal-/Datenleitung des LED-Streifens mit dem Kontakt “D6” des Wemos D1 Mini verlöten.

Option 1: APDS-9960 Gestensensor vorbereiten

Zur Steuerung der Farben und Helligkeit Eurer pxlBlck_CassetteLamp gibt es im Prinzip zwei Möglichkeiten. Die erste – hier beschriebene – funktioniert mithilfe des Gestensensors “APDS-9960”. Mithilfe dieses Sensors kann die Lampe durch Gestenbewegungen über der Lampe ein- und ausgeschaltet und auch in ihrer Farbe und Helligkeit verändert werden. Der Gestensensor funktioniert dabei je nach Umgebungshelligkeit recht zuverlässig. Manchmal erkennt er aber auch nicht jede Geste korrekt.

Weitere Informationen zum Anschluss des APDS-9960 Gestensensors an ESPeasy findet Ihr auch in dem folgenden Artikel.

ESPEasy – APDS-9960 Gestensensor an den ESP8266 / ESP32 anschließen und auslesen

Die andere Möglichkeit zur Ansteuerung wird über zwei Drehencoder realisiert. Infos dazu findet Ihr im Abschnitt Option 2: Drehencoder-Halterung vorbereiten

Für den Aufbau der Steuerung mithilfe des Gestensensors benötigt Ihr zunächst die abgebildeten Teile.

Weitere Ansicht der benötigten Teile.

Um die Anschlussleitung vorzubereiten solltet Ihr nun die Enden ca. 5mm weit abisolieren und mit etwas Lötzinn verzinnen.

Positioniert den Sensor nun wie abgebildet…

… und verlötet Ihn mit den zuvor vorbereiteten Leitungen.

Dabei solltet Ihr wenn möglich…

…die Zuordnung der Leitungsfarben zu den Kontakten beibehalten.

Nahaufnahme des APDS-9960 Sensors mit angelöteten Leitungen.

Zur korrekten Positionierung des Sensors, solltet Ihr diesen nun in der abgebildeten Halterung verbauen.

Setzt dazu die M3 Muttern in die abgebildeten Aussparungen ein.

Weitere Ansicht.

Weitere Ansicht der beiden eingesetzten M3 Muttern.

Dann könnt Ihr die Anschlussleitungen des Sensors wie abgebildet durch die Kabeldurchführung ziehen.

Weitere Ansicht.

Der Sensor kann dann mithilfe der Montagelöcher und der M3x16 Zylinderkopfschrauben…