LED Projekt mit digitalen LED-Streifen

Hallo liebe Community!

Ich bin neu hier im Forum, habe es vor ein paar Tagen erst entdeckt. Jedenfalls glaube ich hier richtig zu sein, habe mir schon viele Threads durchgelesen und viele Infos für mein Projekt bekommen.

Ich bin Student und arbeite als stud. Hilfskraft in der Forschung und Entwicklung.
Dort habe ich (vielleicht etwas voreilig:-) ) ein Projekt angenommen, bei dem es darum geht, auf einem 1,4m x 1,2m großen Modell der "Nullenergiestadt" bei Bad Aibling (Bayern), die Nahwärmenetze mit Hilfe von LEDs zu visualisieren. Das möchte ich gerne mit adressierbaren LED-Strips und 3 Tastern realisieren.

Mit Nahwärmenetz (falls es jemand nicht weiß) meine ich die unterirdischen Rohrleitungen die zu den einzelnen Gebäuden führen um sie mit Warmwasser zu versorgen.
Das Netz besteht aus insg. 32 Einzelstrecken die je nach dem, zw. 3 und 30 cm lang sind. Es gibt eine Hauptleitung die fast über das gesamt Gelände läuft und dann entsprechend viele Abzweigungen die zu den Häusern führen oder zu "Häusersiedlungen" führen, wo sie sich erst dann verzweigen. Im Endeffekt eine Art Verkehrsystem für heißes Wasser.
Es befinden sich 2 Kraftwerke auf dem Gelände die die Hauptversorgung sicherstellen und einige Häuser haben zusätzlich Solaranlagen auf dem Dach die je nach Jahreszeit auch Energie in Form von heißem Wasser abgeben.

Ich möchte das ganze mit Lauflichtern visualisieren und das in verschiedenen Farben.(zb Energie aus dem Gasheizkraftwerk in rot, Solarthermie-Energie in blau etc,)
Dabei soll es 3 Szenarien geben:
Sommer, Winter und Übergangszeit. Je nachdem sind entsprechend manche Netzteile abgeschalten (zB die Solarthermie im Winter oder auch das Hauptkraftwerk im Sommer), deshalb sind brauche ich die 3 Taster um die 3 verschiedenen Programme anzusteuern bzw zu aktivieren.

Jetzt ist es so dass ich Anfänger in Sachen LED Steuerung bin und deshalb hoffe ich auf Eure Hilfe...
Das ganze System werde ich mit einem Arduino UNO steuern und da ich bisher nur Erfahrung mit VBA und Matlab Skripten habe, bin ich im Moment etwas überfordert...
Ich möchte natürlich nicht dass jemand den Code für mich schreibt, das wäre ohnehin unmöglich ohne vor Ort zu sein, aber vielleicht kann mir der eine oder andere ein paar Tipps geben wo ich mich zu den einzelnen Thematiken einlesen kann. (Über Skripte bzw. Skriptbeispiele würde ich mich natürlich trotzdem freuen!! )

Das erste Problem auf das ich gestoßen bin ist, wie ich mit 3 Tastern 3 LED Programme ansteuern kann. Ich arbeite mich gerade durch das Buch "Die elektronische Welt mit Arduino entdecken" (was übrigens einen riesen Spaß macht!), doch leider werden dort meine Problemstellungen nicht behandelt. Meine Frage also: Wie kann ich solche LED Programme erstellen und diese mit den Tastern ansteuern.

Das zweite Problem sind die LED-Strips ansich. Ich habe mir vier Meter adressierbare LED Streifen bestellt (habe bisher einen zum testen, die 4 m sind noch im Lieferstatus), 60 LED/m mit 60 ICs/m (WS 2811), d.h. ich kann damit jede LED einzeln ansteuern.
Das ganze sollen Lauflichter werden die mir die Richtungen des Warmwassers anzeigen. Je nach Jahreszeit liegen manche wie gesagt still oder können auch in die andere Richtung laufen.

Habt ihr Ideen oder Anregungen die mir dabei helfen könnten das Projekt zu realisieren?
Ich bin für jede Hilfe dankbar, ich denke alleine der Aufwand die einzelnen Streifen aneinander zu löten ist sowieso schon super aufwendig, da wäre ich sehr froh wenn ihr mich ein bischen in die richtige Richtung schubsen könntet.

Ich hoffe ich habe mich verständlich genug ausgedrückt was ich mit dem Projekt bezwecke und wie es in etwa aussehen soll, kann aber auch gerne noch einen Plan zeichnen usw..
Vielen vielen Dank im Vorraus für eure Mühen!

Euch allen ein schönes Wochenende!

Chris

Hi Xtrouble!
Jetzt kommt endlich ein verspätetes update zu dem Projekt. Leider war ich jetzt fast 2 Wochen krank und mußte im Bett liegen deshalb konnte ich hier nicht weitermachen...
Jetzt habe ich einen Plan bekommen, mit dem bin ich leider noch recht unzufrieden weil er nicht verkabelt ist...
Morgen gibts von der Arbeit aus ne Besprechung wo dann hoffentlich endlich die letzten Details geklärt werden.
Ich poste den hier trotzdem schonmal damit du dir ein Bild davon machen kannst wie kompliziert das ganze wird

Zu sehen ist hier die Modellstadt von oben, die kleinen Vierecke sind die Leds, bzw die Led-Strips die verbaut werden. Die dunkelblauen die nur über den grauen Flächen erscheinen, sind nur die von-unten-Beleuchtung für die kleinen Modellhäuschen (die sind aus transparentem Acrykunststoff), aber die werde ich erst mal aussen vorlassen, ich versuche erst einmal die Lauflichter hinzubekommen (viele, viele Lötstellen...)
Überall wo die Streifen abknicken und die vielen Einzelleds muß ich ja mit jeweils 6 Lötstellen verkabeln...
Man sieht auf dem Plan auch nicht von wo nach wo die jeweiligen Lauflichter laufen sollen, das kommt aber morgen oder übermorgen nach hoffe ich...

Jetzt folgt erstmal ein Skript dass ich geschrieben habe um die Schalter anzusteuern. Diese steuern erstmal jeweils nur eine LED an (auf einer Test Platine, Blinkmodus).
Jetzt habe ich schon öfters gesehen (bei LED Test Sketches) dass die einznen LED-Programme in einem eigenen "void ()" stehen. Wäre es evtl. sinnvoll meine 3 Programme auch in so einem void unterzubringen? Ich weiß allerdings nicht wie man das macht, bzw. wie man die dann mit den Schaltern ansteuert...

Hier mal das Skript (es wurden 3 Pulldown-Taster verbaut, mit jeweils einem 10kOhm Pulldown Widerstand, falls nötig kann ich auch noch eine Fritzing Zeichnung davon anfertigen, aber evtl. geht es auch so...)

Zitat

int ledPin1 = 8; // Pin für rote LED
int ledPin2 = 9; // Pin für grüne LED
int ledPin3 = 10; // Pin für blaue LED

int taster1 = 2; // Pin für rote-LED-Taster
int taster2 = 3; // Pin für grüne-LED-Taster
int taster3 = 4; // Pin für blaue-LED-Taster

int tasterstatus1;
int tasterstatus2;
int tasterstatus3;

int interval1 = 500; // Intervalzeit für LED1 (0,5 Sekunden)
int interval2 = 250; //Intervalzeit für LED2 (0,25 Sekunden)
int interval3 = 125; //Intervalzeit für LED3 (0,125 Sekunden)

unsigned long prev; // Zeit-Variable

int ledstatus1 = LOW; // Statusvariable für die Blink-LED
int ledstatus2 = LOW;
int ledstatus3 = LOW;

void setup(){
pinMode(ledPin1, OUTPUT); // LED1-Pin als Ausgang
pinMode(ledPin2, OUTPUT); // LED2-Pin als Ausgang
pinMode(ledPin3, OUTPUT); // LED3-Pin als Ausgang

//pinMode(taster1, OUTPUT); // Taster-LED-Pin als Ausgang

pinMode(taster1, INPUT); // Taster-Pin1 als Eingang
pinMode(taster2, INPUT); // Taster-Pin2 als Eingang
pinMode(taster3, INPUT); // Taster-Pin3 als Eingang

prev = millis(); // jetzigen Zeitstempel merken
}
void loop(){

if(digitalRead(taster1))
{
tasterstatus1 = HIGH;
tasterstatus2 = LOW;
tasterstatus3 = LOW;
digitalWrite(ledPin2, LOW);
digitalWrite(ledPin3, LOW);
}
if(digitalRead(taster2))
{
tasterstatus2 = HIGH;
tasterstatus1 = LOW;
tasterstatus3 = LOW;
digitalWrite(ledPin1, LOW);
digitalWrite(ledPin3, LOW);
}
if(digitalRead(taster3))
{
tasterstatus3 = HIGH;
tasterstatus1 = LOW;
tasterstatus2 = LOW;
digitalWrite(ledPin1, LOW);
digitalWrite(ledPin2, LOW);
}
else
tasterstatus1 = tasterstatus1;
tasterstatus2 = tasterstatus2;
tasterstatus3 = tasterstatus3;

if(tasterstatus1 == HIGH) //****************************************************************** Taster 1 aktiv?
{
long now = millis();
if((millis() - prev) > interval1)
{
prev = millis();
ledstatus1 = !ledstatus1;
digitalWrite(ledPin1, ledstatus1);
}
}
if(tasterstatus2 == HIGH) //****************************************************************** Taster 2 aktiv?
{
long now = millis();
if((millis() - prev) > interval2)
{
prev = millis();
ledstatus2 = !ledstatus2;
digitalWrite(ledPin2, ledstatus2);
}
}
if(tasterstatus3 == HIGH) //****************************************************************** Taster 3 aktiv?
{
long now = millis();
if((millis() - prev) > interval3)
{
prev = millis();
ledstatus3 = !ledstatus3;
digitalWrite(ledPin3, ledstatus3);
}
}

}

Alles anzeigen

Vielen Dank schon einmal fürs ansehen

Viele Grüße,

Christian