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Deepsoul(R)

04.02.2023,
11:20
(editiert von Deepsoul
am 04.02.2023 um 11:20)
 

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik (Schaltungstechnik)

Hallo!

Bin im Moment ratlos bezüglich meines aktuellen Vorhabens...
Ich will mir ein Einschlaflicht bauen bestehend aus einer Lichtquelle, die in einer vorgegebenen Zeit (zb 30 Minuten) von 100 % Helligkeit auf 0 % herunter dimmt.

Meine Anforderungen:
1. Es sollen keine "Stufen" beim Dimm-Vorgang erkennbar sein
2. Auch der letzte "Lichtwechsel" von kurz vor 0 % auf tatsächliche 0 % darf nicht mit dem bloßen Auge erkennbar sein
3. Geräuschfreier Betrieb
4. Die Leistung der verwendeten LEDs sollte zusammen genommen ca. 1-2 Watt betragen, so dass der Raum eine schummerige Helligkeit bekommt


Meine bisherige Idee:
Ich produziere mittels Soundsoftware eine Sinuswelle, deren Amplitude in 30 Minuten von 100 % auf 0 % herunter geregelt wird.
Dieses Audiosignal führe ich in einen Audioverstärker, an dessen Ausgang mehrere weiße LEDs angeschlossen sind.
Soweit so gut, im Prinzip funktioniert dieser simple Aufbau, die LEDs werden tatsächlich von hell bis dunkel gedimmt.

ABER:
Der Dimmvorgang ist nicht wie angenommen stufenlos, obwohl die Sounddatei, die ich während des Tests per Kopfhörer mithöre, hörbar stufenlos herunter regelt.

Nun dachte ich schlauerweise, ich versuche es mit einer Rechteckwelle, bei der nicht die Amplitude abgesenkt wird, sondern mittels Phasenverschiebung
die effektiv ausgegebene Energiemenge heruntergeregelt wird. Meine Soundsoftware kriegt das hin, man hört auch im Kopfhörer, dass das Audiosignal immer "dünner" wird.
Aber selbst damit lies sich der Verstärker nicht beeindrucken.

Meine Vermutung:
Der Verstärker (dessen Aufbau ich nicht kenne) arbeitet vermutlich digital und hat irgendwie intern beim Samplingvorgang die "Angewohnheit" grobe Stufen zu erzeugen.

Meine laienhafte Vorstellung zu Beginn des Projekts war angelehnt aus einer simplen Transistor-Verstärkung (die ich in meinen Kindertagen aufgebaut hatte), wo eine kleine Glühbirne stufenlos dimmbar war.

Jetzt stellt sich mir die Frage, ob ich mit diesem Verstärker weiter arbeiten kann und wie oder ob ich mir eine Transistorschaltung aufbauen soll,
die analog arbeitet.

Habt Ihr irgendwelche Vorschläge?

Mein Sachverständnis:
Ich kenne das ohmsche Gesetz und weiß, was ein Widerstand, ein Kondensator und ein Transistor ist. Und ich kann löten und Steckdosen anschließen :)
Aber bei großen Formeln, wo es um Sinuskurven, Delta und weiß der Kuckuck was zu berechnen gilt, komme ich nicht mehr mit.

Der verwendete Verstärker ist dieser hier:
https://www.amazon.de/dp/B0827HXV1Y?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details


Sascha

Thomas Kuster(R)

04.02.2023,
11:53

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Hallo Deepsoul
LED's werden normalerweise per PWM gedimmt, z.B. über einen Arduino, den man mit einer C-Variante programmieren kann. Kannst Du den Arduino programmieren ? Ideal wäre es, wenn Du eine fallende S-Kurve in der Software nachbilden könntest.
Schon das Erzeugen einer Sinus-Viertelschwingung mit der Frequenz von 1/7200 s ist nicht ganz einfach, wenn man dann einen Digitalverstärker nachschaltet, sind Deine Beobachtungen gut erklärbar.
Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

xy(R)

E-Mail

04.02.2023,
11:56

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» Ich will mir ein Einschlaflicht bauen bestehend aus einer Lichtquelle, die
» in einer vorgegebenen Zeit (zb 30 Minuten) von 100 % Helligkeit auf 0 %
» herunter dimmt.

Sowas macht man heutzutage mit einem Mikrocontroller, der kann ganz prima PWM.

Deepsoul(R)

04.02.2023,
12:58

@ Thomas Kuster

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Hallo Thomas,

danke für deine Antwort! Arduino, puuuh! Nee danke, Programmierung stresst mich ;)
Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch wieder in Stufen gedimmt wird.
Ich kenne das von gekauften Dimmern, die als "stufenlos" angepriesen werden, aber trotzdem teilweise Stufen produzieren.
Sorry, hier mal ein Lob auf die alte Analogtechnik...

Was wäre, wenn ich doch den Weg über eine Transistorschaltung nutzen würde?
Die würde auf jeden Fall stufenlos funktionieren und z.b. für 20 parallel geschaltete LEDs
müsste ich doch bestimmt einen Transistor finden, der die entsprechende Leistung zu regeln schafft.
Da könnte ich dann schön mit meiner abklingenden Sinuswelle in Form eines Audiosignals rein und müsste das
entsprechende Pendant an Leistung auf die LEDs bringen können, oder hab ich da nen Denkfehler?


» LED's werden normalerweise per PWM gedimmt, z.B. über einen Arduino, den
» man mit einer C-Variante programmieren kann. Kannst Du den Arduino
» programmieren ? Ideal wäre es, wenn Du eine fallende S-Kurve in der
» Software nachbilden könntest.
» Schon das Erzeugen einer Sinus-Viertelschwingung mit der Frequenz von
» 1/7200 s ist nicht ganz einfach, wenn man dann einen Digitalverstärker
» nachschaltet, sind Deine Beobachtungen gut erklärbar.
» Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Gast

04.02.2023,
13:11

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Wenn noch analog sein muss Google nach "Schaltung künstlicher Sonnenuntergang ". Ist dann ein Sägezahn der da verwendet wird.

xy(R)

E-Mail

04.02.2023,
15:00

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» danke für deine Antwort! Arduino, puuuh! Nee danke, Programmierung stresst
» mich ;)

Das ist schlecht.


» Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch wieder in
» Stufen gedimmt wird.
» Ich kenne das von gekauften Dimmern, die als "stufenlos" angepriesen
» werden, aber trotzdem teilweise Stufen produzieren.

Einfach die Stufen klein genug machen.


» Sorry, hier mal ein Lob auf die alte Analogtechnik...

Die taugt für den Fall aber nicht.

Deepsoul(R)

04.02.2023,
15:03

@ Gast

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Danke, aber damit wurde ich leider nicht fündig.
.
» Wenn noch analog sein muss Google nach "Schaltung künstlicher
» Sonnenuntergang ". Ist dann ein Sägezahn der da verwendet wird.

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
04.02.2023,
16:24

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Hi Sascha,

Aquarienlichtdimmer in Elektor mit TEA1007
In Elrad gabs auch mal so ne Schaltung.

Du hast keine Vorstellung davon, wie unsensibel ein müdes Auge sein kann.
Ich würde mal behaupten, dass man 16 Stufen in 30 Minuten nicht wirklich wahrnimmt. Zumal man ja auch nicht im Blut hat, wann x Minuten bis zum nächsten Helligkeitssprung vergangen sind. Man blinzelt zudem auch und schon hat man null Peilung was abgegangen ist.

Gruß
Ralf

»
» Bin im Moment ratlos bezüglich meines aktuellen Vorhabens...
» Ich will mir ein Einschlaflicht bauen bestehend aus einer Lichtquelle, die
» in einer vorgegebenen Zeit (zb 30 Minuten) von 100 % Helligkeit auf 0 %
» herunter dimmt.
»
» Meine Anforderungen:
» 1. Es sollen keine "Stufen" beim Dimm-Vorgang erkennbar sein
» 2. Auch der letzte "Lichtwechsel" von kurz vor 0 % auf tatsächliche 0 %
» darf nicht mit dem bloßen Auge erkennbar sein
» 3. Geräuschfreier Betrieb
» 4. Die Leistung der verwendeten LEDs sollte zusammen genommen ca. 1-2 Watt
» betragen, so dass der Raum eine schummerige Helligkeit bekommt
»
»
» Meine bisherige Idee:
» Ich produziere mittels Soundsoftware eine Sinuswelle, deren Amplitude in 30
» Minuten von 100 % auf 0 % herunter geregelt wird.
» Dieses Audiosignal führe ich in einen Audioverstärker, an dessen Ausgang
» mehrere weiße LEDs angeschlossen sind.
» Soweit so gut, im Prinzip funktioniert dieser simple Aufbau, die LEDs
» werden tatsächlich von hell bis dunkel gedimmt.
»
» ABER:
» Der Dimmvorgang ist nicht wie angenommen stufenlos, obwohl die Sounddatei,
» die ich während des Tests per Kopfhörer mithöre, hörbar stufenlos herunter
» regelt.
»
» Nun dachte ich schlauerweise, ich versuche es mit einer Rechteckwelle, bei
» der nicht die Amplitude abgesenkt wird, sondern mittels Phasenverschiebung
» die effektiv ausgegebene Energiemenge heruntergeregelt wird. Meine
» Soundsoftware kriegt das hin, man hört auch im Kopfhörer, dass das
» Audiosignal immer "dünner" wird.
» Aber selbst damit lies sich der Verstärker nicht beeindrucken.
»
» Meine Vermutung:
» Der Verstärker (dessen Aufbau ich nicht kenne) arbeitet vermutlich digital
» und hat irgendwie intern beim Samplingvorgang die "Angewohnheit" grobe
» Stufen zu erzeugen.
»
» Meine laienhafte Vorstellung zu Beginn des Projekts war angelehnt aus einer
» simplen Transistor-Verstärkung (die ich in meinen Kindertagen aufgebaut
» hatte), wo eine kleine Glühbirne stufenlos dimmbar war.
»
» Jetzt stellt sich mir die Frage, ob ich mit diesem Verstärker weiter
» arbeiten kann und wie oder ob ich mir eine Transistorschaltung aufbauen
» soll,
» die analog arbeitet.
»
» Habt Ihr irgendwelche Vorschläge?
»
» Mein Sachverständnis:
» Ich kenne das ohmsche Gesetz und weiß, was ein Widerstand, ein Kondensator
» und ein Transistor ist. Und ich kann löten und Steckdosen anschließen :)
» Aber bei großen Formeln, wo es um Sinuskurven, Delta und weiß der Kuckuck
» was zu berechnen gilt, komme ich nicht mehr mit.
»
» Der verwendete Verstärker ist dieser hier:
» https://www.amazon.de/dp/B0827HXV1Y?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details
»
»
» Sascha

DIY-Bastler(R)

04.02.2023,
16:48
(editiert von DIY-Bastler
am 04.02.2023 um 19:34)


@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch wieder in
» Stufen gedimmt wird.
Der Arduino macht das mit 256 Stufen, die man sicher bei langen Zwischenzeiten nicht wahrnimmt.

xy(R)

E-Mail

04.02.2023,
17:29

@ DIY-Bastler

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» » Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch wieder in
» » Stufen gedimmt wird.
» Der Arduino macht das mir 256 Stufen, die man sicher bei langen
» Zwischenzeiten nicht wahrnimmt.

Der kann das mit noch *viel* mehr Stufen machen.

DIY-Bastler(R)

04.02.2023,
19:34

@ xy

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» » » Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch wieder
» in
» » » Stufen gedimmt wird.
» » Der Arduino macht das mir 256 Stufen, die man sicher bei langen
» » Zwischenzeiten nicht wahrnimmt.
»
» Der kann das mit noch *viel* mehr Stufen machen.

Mit zusätzlicher Hardware (ICs), ja.

xy(R)

E-Mail

04.02.2023,
19:43

@ DIY-Bastler

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» » » » Außerdem habe ich die Befürchtung, dass das Licht am Ende doch
» wieder
» » in
» » » » Stufen gedimmt wird.
» » » Der Arduino macht das mir 256 Stufen, die man sicher bei langen
» » » Zwischenzeiten nicht wahrnimmt.
» »
» » Der kann das mit noch *viel* mehr Stufen machen.
»
» Mit zusätzlicher Hardware (ICs), ja.

Nö, der hat alles an Bord.

bastelix(R)

04.02.2023,
21:06

@ xy

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» » Mit zusätzlicher Hardware (ICs), ja.
»
» Nö, der hat alles an Bord.
Wenn man den PWM per Software macht, oder gibts da noch was?

xy(R)

E-Mail

04.02.2023,
21:15

@ bastelix

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

» » » Mit zusätzlicher Hardware (ICs), ja.
» »
» » Nö, der hat alles an Bord.

» Wenn man den PWM per Software macht, oder gibts da noch was?



bastelix(R)

04.02.2023,
21:21

@ Deepsoul

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Hallo,

traust du dir zu ein fertiges Programm auf einen Arduino zu laden? Dann brauchst nur etwas Arduino Nano kompatibeles und ein passendes USB-Kabel.

Vermutlich brauchst du dann noch eine kleine Treiberschaltung für die LED, kommt drauf an was genau du verwenden willst und wie das versorgt wird.

DIY-Bastler(R)

04.02.2023,
21:29

@ xy

Projekt "DIY Einschlaflicht" aus LED und Steuerelektronik

Von 10-bit habe ich noch nie ohne externe Hardware gehört. Leider kann ich mit der Tabelle nichts anfangen.