Bildersammlung: Tasmota – Eine Weltkarten-Lampe bauen

Dieser Artikel beinhaltet eigentlich eher eine bunte Sammlung von Entstehungsfotos aus der Zeit vor Nerdiy.de. Damals habe ich eine WeltkartenLampe als Deko für die damals noch recht kahle Wohnzimmerwand gebaut.

Hier erwartet Euch also leider keine detailierte Schritt-für-Schritt-Anleitung. Trotzdem glaube ich, dass die Informationen hilfreich sein können, falls sich jemand dazu entschließen sollte diese Lampe nachbauen zu wollen.

Achtung: Falls ihr vorhabt diese Lampe nachzubauen solltet Ihr unbedingt, den ganzen Artikel lesen. Ich habe dabei einige (auch blöde) Fehler gemacht, die den Aufbau unnötig schwer gemacht haben. Würde ich die Lampe nochmal bauen, würde ich (und ihr bestimmt auch) einiges anders machen. 🙂


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

Hilfreiche Artikel:
Bevor ihr mit diesem Artikel startet solltet Ihr euch mit den Grundlagen des Lötens beschäftigt haben. Informationen dazu findet Ihr in dem folgenden Artikel.
Elektronik – Mein Freund der Lötkolben

Benötigtes Material:

In der folgenden Liste findet Ihr alle Teile die Ihr zur Umsetzung dieses Artikels benötigt.

Benötigtes Werkzeug:

In der folgenden Liste findet Ihr alle Werkzeuge die Ihr zur Umsetzung dieses Artikels benötigt.


Die benötigten Teile sammeln

Dies war glaube ich der aufwendigste Teil des ganzen. Denn um den gewünschten „Flicken“-Style zu erhalten brauche ich allerhand Holt in verschiedenen Größen.

Auch viele kleine Stücke waren Hilfreich, weil damit kleine Lücken perfekt aufgefüllt werden konnten.

Los geht die Puzzle-Arbeit

Mein damaliger (wie sich herausstellen sollte blöder) Plan zu diesem Zeitpunkt war nun alle einzelnen Latten zu einem großen „Holzbrett“ zu verschrauben, dann die Konturen auf dieses Holzbrett zu übertragen und dann einfach auszuschneiden. Also auf gehts zum puzzeln.

Die erste Puzzle-Arbeiten waren schnell abgeschlossen. Richtig herausfordernd wird es aber erst später, wenn die entstehenden Lücken aufgefüllt werden müssen.
Die erstmal provisorisch zusammengelegten Holzlatten sollten nun erst mal – wieder provisorisch – miteinander verschraubt werden.
Um dabei so geringe Spaltmaße wie möglich zu haben, hat es geholfen die Holzlatten jeweils als „Päckchen“ mit Klemmzwingen zusammenzudrücken und dann mit der seitlichen Leiste zu verschrauben.
Es wurde also Päckchen für Päckchen mit der seitlichen (auch provisorischen) Halteleiste verbunden. Jeweils eine Schraube pro Holzlatte war hier ausreichend. 🙂
Da irgendwann die einzelnen Päckchen der Holzlatten zu groß für die Reichweite meiner Klemmzwinge wurde, wurde (schon wieder provisorisch) kurzzeitig eine weitere Latte auf die bereits verbundenen Holzlatten geschraubt. Daran konnte man die Klemmzwinge dann einhaken um die neu zu verbindenden Holzlatten an die bereits verbundenen heranzuziehen.
Nach einer weiteren Weile Puzzle-Arbeit…
…waren dann alle Holzlatten mit der provisorischen Seitenleiste verbunden.
Die „Stirnseite“ der Holzlatten war nun schon recht ordentlich miteinander verbunden. Die anderen Enden der Holzlatten waren aber noch sehr frei beweglich und nicht sehr zusammenhängend. Deswegen wurden Sie noch mit einer Querleiste (provisorisch) fixiert.
Dazu wurde wieder mit der Klemmzwinge „Päckchen für Päckchen“ zusammengezogen und mit der Holzleiste verschraubt.
Danach wurde noch mal jede Holzleiste einzeln mit der Holzleiste verschraubt, bis…
… sich dadurch eine recht ordentlich, zusammenhängende „Holzplatte“ aus einzelnen Holzlatten ergab.
Die Fläche der entstandenen Holzplatte sollte meiner Meinung nach schon ausreichen für den ersten Kontinent. Also ging es nun daran die Konturen auf die Holzplatte zu übertragen.

Übertragen der Konturen auf die Holzfläche

Um die Konturen auf die Holzplatte zu übertragen hatte ich den Plan einfach ein Bild einer Weltkarte mit einem kleinen Beamer auf die Holzplatte zu Projizieren und dann die Konturen nachzuziehen. Dies hat leider nicht direkt funktioniert. Aber dazu im Verlauf der Bilder mehr…

1. Versuch: Konturen direkt auf das Holz Projizieren:

Bewaffnet mit Laptop und Beamer geht es ans Werk.

Mein erstes Problem an dieser Stelle: Ich hatte echt keinen Platz für den ganzen Kram. In solchen Momenten beneide ich jeden mit einer richtigen Werkstatt mit ordentlich Platz. 🙂
Damit man das Bild des Beamers überhaupt erkennen konnte wurde zunächst…
…die Garage etwas abgedunkelt.
Der Beamer wurde dann mit einer (mal wieder porvisorischen) Halterung unter der Decke montiert um das Bild nach unten auf die Holzplatte zu projizieren.

Dies hat theoretisch auch geklappt. Leider hatte mein (zugegebenermaßen recht einfacher) Beamer keine Zoom-Funktion. Das heißt der entstehende Bildausschnitt auf der Holzplatte war viel zu klein um die Konturen in der gewünschten Größe darauf übertragen zu können.

Man hätte nun natürlich die Holzplatte weiter vom Beamer entfernen können. Das war mir aber alles zu unpraktisch. Deswegen entschied ich mich für den folgenden Weg.

2. Versuch: Konturen zunächst auf Tapete übertragen um Schablonen zu erstellen:

Vom letzten Umzug waren nämlich noch ein paar Rollen Tapete übrig geblieben. Der neue Plan war nun die gewünschten Konturen auf Tapete zu übertragen, die entstehenden Vorlagen dann auszuschneiden und damit die Konturen auf die Holzplatte zu übertragen.

Dazu habe ich die Tapetenstücke mit Klebeband an der Wand aufgehängt und dann die Weltkarte darauf projiziert.
Die Konturen und Positionen der Lampen konnte man so recht leicht auf die Tapete übertragen.
Für Eurasien und Afrika reicht ein Streifen Tapete natürlich nicht. Deswegen wurden zwei passende Streifen zusammengeklebt und die Konturen darauf übertragen.
Entlang der aufgezeichneten Konturen mussten die jeweiligen Kontinente …
…dann nur noch ausgeschnitten werden.

Lücken füllen

Beim ersten Auflegen der entstandenen Vorlagen stellte sich dann recht schnell heraus, dass die zusammengeschraubte Holzplatte viel zu klein war. Deswegen musste diese vergrößert werden. Nun begann die Puzzle-Arbeit also von neuem.

Sehr hilfreich war dabei dann auch eine Tischkreissäge mit der man die Latten auf die zu den Lücken passenden Breiten zusägen konnte.
So ließen sich auch mit eigentlich unpassenden Holzlatten die restlichen Lücken auffüllen.
Neben einer Tischkreissäge ist auch eine Kappsäge echt hilfreich. Damit kann man die Holzlatten schnell auf die passende Länge einkürzen.
Nach einer weiteren Weile an Puzzle-Arbeit war die Holzplatte dann schon…
…auf fast die doppelte Größe angewachsen.

Konturen übertragen

Es konnte nun also losgehen die Konturen auf die entstandene Holzplatte zu übertragen.

Die ersten Konturen wurden also zunächst…
…grob auf die Holzplatte übertragen.
Und an dieser Stelle deuteten sich auch nun die ersten bzw. der große Fehler in meinem Bauplan an.
Die ersten vereinzelten Latten-Puzzle-Teile mussten nämlich einzeln auf der Rückseite der Holzplatte verschraubt werden. Was natürlich ganz zwangsläufig zu einigen Querrverstrebungen führt. Das probelamtische daran war mir zu dem Zeitpunkt aber immernoch nicht aufgefallen.
Deswegen ging es erst mal weiter mit Schablonen auflegen…
… und befestigen…
…mit Klebeband.
Danach waren die ersten Konturen auch schnell auf die Holzplatte übertragen.

Das Sägen beginnt

Mein Plan (bis dahin) war nun einfach entlang der aufgezeichneten Kontur die Kontinente auszusägen. Soweit so gut. Hätte ich mir da nicht ein paar Fallstricke eingebaut (die man auch vorher schon hätte kommen sehen können).

Der Erste Schnitt war noch problemlos möglich. Lediglich ein paar kurze Stücke musste ich mit weiteren Schrauben neu befestigen.
Beim nächsten „Schnitt“ ging mir aber ein kleines schamerfülltes Licht auf. Durch die Vorgehensweise erst alle Holzlatten zu verbinden und dann erst die korrekte Form auszusägen, hatte ich komplett ignoriert, dass die Sägeschnitte eventuell „den Ast auf dem man Sitzt“ durchtrennen. Durch das aussägen der Konturen haben die einzelnen Holzlatten also teilweise die Verbindung zueinander verloren.
Das führte dazu, dass ich immer mal wieder einzelne Stücke der Holzlatten seperat mit den anderen verbinden musste.
Letztendlich wurde das eine ziemlich frimelige Arbeit, weil ich ständig kleine Teile einzeln mit den restlichen Holzlatten zusammenschrauben musste.
Natürlich ging dabei auch die eine oder andere Latte Kaputt. :'(
Nach den erste selbst kompliziert gemachten Fortschritten kam ich trotzdem bald der gewünschten Form näher.
Auf dem Weg dahin mussten noch ein paar Querverbindungen auf der Rückseite des jeweiligen Kontinents hinzugefügt werden.
Nach ein paar Stunden lag Eurasien und Afrika (noch ohne Ausschnitt fürs Mittelmeer) schon fast fertig vor mir. Der Maßstab und die Dimensionen sind bestimmt nicht korrekt, aber man erkennt was es darstellen soll. 🙂
Weiter ging es mit Nord- und Südamerika.
Diesmal wollte ich aus den vorherigen Fehlern lernen. Deswegen wurden die Konturen auf der Vorderseite erst gespiegelt und dann …
… auf der Rückseite korrekt aufgezeichnet.
So konnte ich vor dem aussägen der eigentlichen Kontur checken, welche Querstreben auf der Rückseite angepasst werden mussten.
Gerade bei der recht „labilen“ Verbindung zwischen Nord- und Südamerika war dies praktisch/notwendig, weil Hier an einer kompakten Querstrebe später relativ viel Gewicht hängen würde.
„Südamerika“ mit Querstreben.
Detailansicht.
Detailansicht.
Letztlich kam noch eine etwas stabilere Querlatte dazu um der kompletten Konstruktion etwas mehr Steifigkeit zu geben.
Diese wurde möglichst mit jeder Holzlatte verschraubt.
Weitere Detailaufnahme.
Weitere Detailaufnahme.
Weitere Detailaufnahme.
Nun konnte die komplette „Holzplatte“ umgedreht und die ersten Konturen ausgesägt werden.
Damit dabei die Konturen auf Vorder- und Rückseite gleich sind, habe ich erst ein paar Stellen entlang der auf der Rückseite aufgezeichneten Kontur ausgesägt. Dadurch entstanden eindeutige Markierungen an denen ich die Schablone auf der Vorderseite anlegen und so auch auf der Vorderseite die deckungsleiche Kontur auftragen konnte.
Das Aussägen der Kontur war danach schnell erledigt. 🙂
Detailansicht der ersten ausgesägten Kontur „Nord- und Südamerikas“.
Die groben Sägearbeiten waren also geschafft.
„Florida“ musste trotz der vorherigen Verstrebung auf der Rückseite noch einzeln befestigt werden.
Nach dem gleichen Prinzip wurde dann noch „Australien“ aufgezeichnet und zugeschnitten.

Positionen der Leuchten übertragen

Als letzte Grobe Arbeit wurden dann noch die auf den Schablonen eingezeichneten Positionen der Lampen auf die ausgeschnittenen Kontinente übertragen.

Dazu habe ich die Schablonen nochmal auf die ausgeschnittenen Kontinente aufgelegt und mit einer Schraube die Positionen durch die Schablone in das Holz gedrückt.
Diese ließen sich dann auch nach entfernen der Schablone noch erkennen und mit einem Bleitsift markieren.
Letztendlich habe ich die Löcher dann durchgebohrt und mit einem Senker „entgratet“.

Schleifarbeiten für schöne Kanten

Um die groben Sägekanten und auch teilweise die recht groben Holzlatten etwas zu verschönern, wurde nun alles nochmal mit dem Deltaschleier und recht feinem Schleifpapier abgeschliffen. Außerdem lassen sich so auch eventuell vorhandene Bleistiftspuren entfernen.

Detailansicht.
Die noch unbeschliffene Sägekante.
Detailansicht.
Detailansicht.
Detailansicht.
Detailansicht.
Detailansicht.
Die fertig zugeshnittenen und abgeschliffenen „Kontinente“.
„Nord- und Südamerika“
„Eurasien und Afrika“
„Australien“

Einbau der LED-Lampen und Streifen

Nach den Holzarbeiten ging es nun an die Elektronikarbeiten. Einbauen wollte ich zwei verschiedene Beleuchtungen die sich unabhängig voneinander steuern lassen sollten. Zum einen eine indirekte Hintergrundbeleuchtung. Zum anderen sollten die eingebaute Mini-Glühlampen auch leuchten können. Am besten wäre natürlich, wenn beides auch noch dimmbar wäre. 🙂

Außerdem habe ich in diesem Zuge die offenen „Stirnseiten“ der Holzlatten/Platten mit Kupferklebeband verkleidet um dem ganzen ein etwas schöneres/wertigereres Aussehen zu verpassen.

Vorderseite „Australiens“ inklusive eingesetzter Mini-Glühlampen.
Die Rückseite „Australiens“ mit den angebrachten LED-Streifen zur indirekten Beleuchtung.
Auch auf „Eurasien“ und „Afrika“ wurden die LED-Streifen angebracht und auch schon teilweise miteinander verbunden.
Detailansicht der Front.
Detailansicht des „Mittelmeer“-Ausschnitts inklusive Verblendung mit Kupferklebeband.
Hier sind die meisten LED-Streifen schon verbunden. Und die Mini-Glühlampen sind gerade dabei verbunden zu werden.
Das gleiche passierte dann auch mit den LED-Streifen und Mini-Glühlampen der amerikanischen „Kontinente“.
Hier nochmal die Ansicht der mit Kupferklebeband abgedeckten Stirnseite.
Die erste Ansicht des geplanten Aufbaus.

Die Steuerelektronik

Mit der damaligen (auch auf den Bildern zu sehende) Steuerelektronik ließen sich jeweils die Mini-Glühlampen und auch die indirekte Beleuchtung in Form der LED-Streifen mit jeweils einem Potentiometer dimmen. Einen ein und Ausschalter gab es nicht. Um die LED’s zu steuern würden sie über ein MOSFET an die 12V Versrogunggsspannung angeschlossen. Die MOSFETS wurden mit einer Pulsweitenmodulation von einem Aruino Nano angesteuert, welche sich auch darum kümmerte die aktuellen Werte der Potentiometer auszulesen. Mittlerweile ist diese Schaltung aber größtenteils ersetzt.

Zumindest die Potentiometer und der Arduino Nano wurden durch einen WEMOS D1-Mini inklusive Tasmota-Firmware ersetzt. Ich werde trotzdem beide Schaltpläne und auch die Firmware der „Arduino-Nano-Steuerelektronik“ hier einfügen.

Die elektrische verbindung zwischen den einzelnen Kontinenten wurde mit vieradriger NYM-K-Leitung hergestellt. Theoretisch hätten hier auch drei Adern gereicht, weil damit zwei Verbraucher geschaltet werden können, wenn sie sich eine Masseleitung teilen, aber diese Leitung war halt gerade vorrätig. 🙂

Es sieht nich nur sehr unordentlich aus, es war auch sehr unordentlich. So würde ich heute nicht mehr arbeiten und empfehle auch jedem es ordentlicher zu machen. Die gezeigte Platine gehörte eigentlich zu einem anderen Projekt, aber war noch über und ließ sich so gut für die WeltkartenLampe Zweckentfremden. Trotzdem hätte man gerade die Verlegung der Leitung und die Befestigung der Potentiometer und Platine schöner und ordentlicher ausführen können als sie einfach mit Heißkleber an die Rückseite zu kleben. 🙂

Schaltpläne und Firmware

Der Schaltplan zur Steuerung der Weltkarten-Lampe muss nicht viel Leisten. Im Prinzip reicht es, wenn Ihr damit zwei Ausgänge steuern könnt. Mit dem unten gezeigten Schaltplan könnt Ihr dies realisieren. So lassen sich die LED-Kugeln und die indirekte Beleuchtung nicht nur unabhängig voneinander ein- und ausschalten sondern auch in Ihrer Helligkeit steuern.

So könnte der Schaltplan zur Steuerung Eurer Weltkarten-Lampe aussehen.

Wichtig ist, dass wenn Ihr die Tasmota-Firmware nutzen wollt um Eure Weltkartenlampe zu steuern, so müsst Ihr die SetOption68 auf 1 setzen. Nur so ist es möglich beiden PWM Kanäle unabhängig voneinander zu steuern.


Ergebnis

Nach insgesamt bestimmt mehr als 20 Stunden Bauzeit war es dann soweit: Die Lampe leuchtete das erste mal.

Erster Test der WeltkartenLampe.
Nur indirekte Beleuchtung eingeschaltet.
Das erste „Probehängen“.
Detailansicht im beleuchteten Zustand.
Detailansicht im beleuchteten Zustand.
Detailansicht im beleuchteten Zustand.

Vor der Inbetriebnahme solltet Ihr nun noch die Tipps aus dem Artikel Eektronik – Inbetriebnahme einer neuen Schaltung beachten.


Ich hoffe bei euch hat alles wie beschrieben funktioniert. Falls nicht oder ihr Fragen oder Anregungen habt lasst es mich in den Kommentaren bitte wissen. Ich trage dies dann ggf. in den Artikel nach.
Auch Ideen für neue Projekte sind immer gerne willkommen. 🙂

Fab

P.S. Viele dieser Projekte - besonders die Hardwareprojekte - kosten viel Zeit und Geld. Natürlich mache ich das weil ich Spaß daran habe, aber wenn Du es cool findest, dass ich die Infos dazu mit Euch teile, würde ich mich über eine kleine Spende an die Kaffeekasse freuen. 🙂

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