HowTo: Elektronik – Wasserdichte 12V Lichterkette selber bauen

Für einen Campingtrip war ich auf der suche nach einer günstigen und hellen Lichterkette.

Diese sollte wasserdicht und Hell genug sein m das Zelt ordentlich beleuchten zu können. Perfekt wäre es dazu, wenn die Helligkeit einstellbar wäre.

Da ich die existierenden Lichterketten alle nicht so richtig passend fand, habe ich begonnen eine eigene Lichterkette zu „entwickeln“. Diese besteht aus 12V LED Streifen und kann so aufgebaut werden, dass die einzelnen Elemente Wasserdicht sind. Mit einem entsprechenden Adapter lässt sich dessen Helligkeit außerdem einstellen. Zusätzlich sind in den LED Elementen Magnete eingebaut, sodass sich diese an metallischen Flächen anheften lassen.

Alles was Ihr zum Aufbau Eurer eigenen Lichterkette wissen müsst, ist im folgenden Artikel 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

Bevor es mit dem Aufbau losgehen kann, solltet Ihr die benötigten Teile zusammensuchen. Die nachfolgende aufgelisteten Teile benötigt Ihr zum Aufbau eines LED Elements. Denkt also daran die Teile mit der Anzahl der gewünschten LED-Elemente zu multiplizieren.

Ich habe für meine Lichterkette zum Beispiel zehn LED Elemente verwendet.

Für den Aufbau eines LED Elements benötigt Ihr die folgenden Teile.

  • Zwei Stücke Zwillingsleitung z.B. 50cm lang (Die Länge der Stücke entspricht dem Abstand zwischen den LED Elementen)
  • zwei Neodym Magnetscheiben mit 8mm Durchmesser und 3mm Höhe
  • die zwei 3D gedruckten Gehäuseteile des LED Elements
  • 2x M3x8mm Senkkopfschraube
  • 2x M3 Mutter
  • 1x LED Streifen 12V 20cm lang

Die benötigten STL-Dateien findet Ihr unter folgendem Link im Nerdiy-Git

Wie Ihr Dateien aus einem Git-Repository herunterladen könnt, ist im Artikel GitHub – Wie kopiere ich Dateien aus einem Git-Repository auf meinen Computer  beschrieben.

Wichtig ist, dass Ihr bei der Auswahl der Anschlussleitung auf folgende Kriterien achtet.

  • Der Querschnitt bzw. Durchmesser sollte so groß wie möglich, gleichzeitig aber höchstens 2mm (Durchmesser) betragen.
  • Verwendet am besten eine Zwillingsleitung, also eine Leitung die zwei Leitungen enthält. So hält sich der „Kabelsalat“ später in Grenzen. 🙂

Der Durchmesser einer einzelnen Leitung sollte maximal 2mm betragen.


Vorbereiten des LED-Elements

Damit das verlöten des LED Streifens später leichter fällt, solltet Ihr zunächst eine paar Vorbereitungen treffen.

Damit das Einfädeln der Leitungen leichter fällt, ist es hilfreich die entsprechenden Löcher in den 3D gedruckten Gehäuseteilen mit einem 2,0 oder 2,1mm Bohrer aufzubohren.

Die Leitungen sollten dann leichter einzufädeln sein.

Steckt die Leitungen des ersten Stücks der Zwillingsleitung dann wie abgebildet in die soeben aufgebohrten Löcher.

Und wiederholt diesen Schritt auch für die andere Seite mit dem anderen Stück der Zwillingsleitung.

Falls die einzelnen Leitungen eine Farbkodierung besitzt, achtet nun darauf, dass Ihr jeweils die gleiche Leitung gegenüber liegend in die Bohrungen eingezogen habt.

Habt Ihr beide Leitungsenden eingeführt, sollte dies in etwa so aussehen.


Anschluss des LED-Streifens

Den maximal 20cm langen LED Streifen müsst Ihr nun…

…in der Mitte falten.

Dabei sollte die Faltstelle genau durch die Kontaktflächen gehen.

Diese Kontaktflächen könnt Ihr nun wie abgebildet mit etwas Lötzinn verzinnen. So fällt das anlöten der Anschlussleitungen später leichter.

Wiederholt dies auch…

…für die gegenüberliegenden Kontaktstellen.


Anlöten des LED-Streifens

Die vorbereiteten LED Streifen werden nun mit den bereits vorbereiteten Leitungen in dem Gehäuse des LED-Elements verlötet.

Biegt dazu die eingeführten Leitungen etwas nach außen. So habt Ihr später Mehr Raum um die Leitungen mit den LED Streifen zu verlöten.

Die Leitungen könnt Ihr nun auch schon ca. 5mm weit abisolieren und mit etwas Lötzinn verzinnen.

Wiederholt dies auch für die Leitungsenden auf der gegenüberliegenden Seite.

Für den nächsten Schritt benötigt Ihr nun den zuvor vorbereiteten LED Streifen.

Nun könnt Ihr die vorbereiteten Leitungsenden mit den Kontakten des LED Streifens verlöten.

Achtet dabei darauf, dass eine eventuell vorhandene Farbkodierung auf beiden Seiten des LED Streifens dem gleichen Kontakt zugeordnet ist.

In dem gezeigten Beispiel ist eine der Leitungen mit einem roten Streifen markiert. Diese Leitung wird auf beiden Seiten des LED Streifens jeweils mit dem „Pluspol“ verbunden. Diese Zuordnung solltet Ihr für die gesamte Lichterkette beibehalten.

Weitere Ansicht des verlöteten LED-Streifens.

Sobald beide Seiten des LED Streifens mit den Leitungsenden verlötet sind, könnt Ihr den LED-Streifen in Position rücken, indem Ihr die Leitungsenden wieder leicht aus dem Gehäuse herauszieht.


Einsetzen der Magnete

Im Gehäuse des LED-Elements sind Aussparungen integriert in welche sich kleine Magnete einsetzen lassen. So kann jedes LED Element an einer Metallfläche angeheftet werden.

Die Aussparungen sind auf beiden…

…Seiten vorhanden.

Sie eignen sich perfekt für Zylinderförmige Magnete mit 8mm Durchmesser und 3mm Höhe.

Legt die Magnete zum Einbau wie dargestellt in die entsprechenden Aussparungen auf der linken…

…und rechten Seite des LED-Elements.

Damit die Magnete (temporär) in Ihren Aussparungen gehalten werden, könnt Ihr jeweils einen weiteren Magnet auf der anderen Seite anheften. So werden die Magnete in den Aussparungen in Position gehalten.

Ansicht des LED Elements mit den eingelegten Magneten.

Tipp: Orientiert die Magnete am besten so, dass sich benachbarte LED Elemente damit aneinander heften lassen. Ein Beispiel dazu findet Ihr im Abschnitt „Verbinden der einzelnen LED-Elemente“.


LED-Element wasserdicht mit Epoxy vergießen

Falls Ihr Eure Lichterkette auch in einer feuchten Umgebung einsetzen wollt, empfiehlt es sich die einzelnen Elemente mit Epoxy wasserdicht zu verkapseln. Infos dazu findet Ihr in dem Artikel Elektronik – Elektronik mit Epoxy wasserdicht vergießen.


Schließen des Deckels

Der letzte Schritt auf dem weg zu einem fertigen LED Element ist der Verschluss durch die Abdeckkappe. Falls Ihr die Lichterkette mit Epoxy vergossen habt, empfehle ich dies zu tun bevor das Epoxy durchgehärtet ist. Sonst kann es passieren, dass sich der Deckel später nicht mehr richtig schließen lässt.

Steckt dazu – wie abgebildet – die M3 Senkkopfschrauben von hinten durch die Basis des Gehäuses und setzt von vorne den Deckel auf.

Nun könnt Ihr die M3 Senkkopfschrauben mit dem M3 Muttern auf der Vorderseite verschrauben.

Weitere Ansicht des verschraubten LED Elements.

Weitere Ansicht des verschraubten LED Elements.


Verbinden der einzelnen LED-Elemente

Der einfachste Weg die einzeln gefertigten LED-Elemente miteinander zu verbinden besteht darin, dass sich jeweils zwei LED-Elemente die Verbindungsleitung teilen.

Das eine Ende der Zwillingsleitung lötet Ihr also an den ersten LED-Streifen.

Das andere Ende dieser Zwillingsleitung lötet Ihr dann an den nächsten LED-Streifen.

Praktisch an dem Magneten ist auch, dass Ihr die einzelnen LED Magnete für den Transport aneinander anheften könnt. Achtet dazu bereits vor dem vergießen mit Epoxy darauf, dass die Magnete passend orientiert sind.


Energieversorgung der Lichterkette

Um die Lichterkette während eines Camping-Trips mit Energie versorgen zu können, stand ich natürlich immer noch vor dem Problem, dass ich die Lichterkette irgendwie mit Energie versorgen musste.

Versorgung über den 12V Anschluss eines Autos

Eine Lösung ist es die Lichterkette über den 12V Anschluss eines Autos zu versorgen. Dazu eignet sich zum Beispiel das dargestellte Adapterkabel.

So könnt Ihr die Lichterkette leicht an das Bordnetz des Autos anschließen.

Versorgung über eine Powerbank

Zugegeben, die Möglichkeit mit der Stromversorgung über den 12V Anschluss eines Autos ist nicht so richtig mobil und unabhängig.

Besser ist es, wenn Ihr eine dieser dargestellten Powerbanks zur Verfügung habt. Mittlerweile gibt es viele Verschiedene Ausführungen, von denen manche auch einen 12V Anschluss haben.

Diese Powerbank liefert zum Beispiel 15A auf dem 12V Anschluss. Damit lassen sich einige Lichterketten auch parallel betreiben. 🙂


Aufbau abgeschlossen

Fertig aufgebaut sollte Eure Lichterkette in etwa so aussehen.

Sie ist wesentlich heller als die üblichen erhältlichen Lichterketten und dazu noch relativ günstig selber herstellbar.


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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