LEGO Sets selbst beleuchten: Eine Anleitung zum Einstieg

Corner Garage beleuchtet

Nicht erst seit dem Marketing-Testlauf unter dem Namen „Night Mode“ auf der LEGO World Kopenhagen im Februar 2020 sind Beleuchtungskits für LEGO Modelle ein heiß diskutiertes Thema in der Community. In dieser neuen Artikelreihe berichten wir von verschiedenen Möglichkeiten, Sets selbst zu beleuchten und geben euch Tipps, wie ihr eure Bauwerke am besten zum Erstrahlen bringt. Außerdem beschäftigen wir uns ein wenig mit den technischen Hintergründen und klären in einem zukünftigen Beitrag auch die Frage, ob sich eine selbstgebaute Beleuchtung preislich überhaupt rentiert.

Möchte man ein LEGO Set oder auch ein MOC beleuchten, so sind die Möglichkeiten nahezu unendlich und reichen von Standard-LEDs aus dem Elektronikbaukasten und einem einfachen An-/Ausschalter über eigens erstellte Platinen bis hin zu Steuerungen über Microcontroller oder sogar selbstprogrammierten Apps. Je nach Erfahrung, Vorkenntnissen und Ausstattung sind die Hürden hier unterschiedlich hoch. Um allen Lesern die Möglichkeit zu geben, auch mal selbst etwas zu bauen, werden hier einige Ansätze vorgestellt, von denen manche für Einsteiger und andere eher für erfahrene Bastler interessant sein dürften. Damit der Artikel jedoch möglichst gut lesbar und interessant bleibt, geht es in dieser Reihe vor allem um Möglichkeiten und Umsetzungen, weniger um technische Grundlagen. Diese habe ich deshalb auf einer extra angelegten Übersichtsseite für die Beginner unter euch zusammengetragen, um euch den Einstieg so leicht wie möglich zu machen (hier geht’s zu den Grundlagen).

LEGO und LEDs – zwei getrennte Welten?

Die meisten Leute würden vermutlich nicht behaupten, dass LEGO und handelsübliche Elektronikbauteile besonders kompatibel sind. Doch es lassen sich einige Gemeinsamkeiten ausnutzen, um für die Befestigung der LEDs nicht kleben oder gar bohren (*schauder*) zu müssen. Während Leuchtdioden mit einem Durchmesser von 5 mm ungefähr der Größe einer Noppe entsprechen, teilen sich 3 mm-LEDs ihre Größe mit dem Innendurchmesser einer „open stud“ (Noppe mit Loch). Daraus ergeben sich verschiedene Möglichkeiten, um die kleinen Lämpchen in Steinen und damit Bauwerken möglichst unauffällig zu platzieren.

LEGO Teile und Leds
LEGO Steine in Kombination mit 3 mm (links) und 5 mm-LEDs (rechts)

Neben THT-Bauteilen (Through Hole Technology – Bauteile mit „Beinchen“ zur Durchsteckmontage) werden wir in einem zukünftigen Beitrag auch einen Blick auf SMD-Bauteile (Surface Mounted Device – Bauteile zur Oberflächenmontage) werfen, die durch ihre extrem kleinen Bauformen viele neue Möglichkeiten zur Platzierung in einem LEGO Modell bieten.

„Es werde Licht“ – eine einfache Beleuchtung für Einsteiger

Wir starten mit der einfachsten Möglichkeit ein Set oder ein eigenes Modell zu beleuchten. Im Prinzip benötigt man dafür nur drei Dinge: LEDs in der gewünschten Farbe, passende Widerstände und eine geeignete Stromquelle. Als einfachste Lösung bieten sich hier haushaltsübliche Batterien an. Diese lassen sich im Falle von 9V-Blockbatterien mit einem einfachen Clip, oder bei AA-Batterien mit einer kleinen Batteriebox in den eigenen Stromkreis integrieren.

Schaltplan LED

Hat man sich für eine Leuchtdiode in der gewünschten Farbe entschieden, ist die Auslegung des passenden Vorwiderstandes essentiell! Jede Leuchtdiode besitzt einen bestimmten Arbeitsbereich, also eine Stromstärke und eine Spannung, bei der sie wie gewünscht funktioniert. Diese Werte lassen sich aus dem Datenblatt der LED, meistens jedoch schon aus dem Namen oder der Artikelbeschreibung herauslesen (zum Beispiel: LED bedrahtet Rot Rund 5mm 14 mcd 60° 20 mA 2,25V). Aufgrund des geringen Innenwiderstandes der LED würde diese beim Anlegen der verlangten Spannung jedoch von einem viel höheren als dem zulässigen Strom durchflossen, was schnell zu einer Zerstörung des Bauteils führt. Deshalb verwendet man einen Vorwiderstand, um Strom und Spannung auf die gewünschten Werte zu begrenzen. Um den benötigten Vorwiderstand für eine LED zu berechnen, muss man die benötigte Spannung für die LED von der Versorgungsspannung abziehen und das Ergebnis durch den angegebenen Strom teilen:

R = (UV – ULED) / ILED

Nimmt man die oben verlinkte LED und betreibt diese mit drei AA-Batterien (in Reihe: 3 x 1,5 V = 4,5 V), so kommt man auf einen Wert von 112,5 Ohm. Natürlich findet man nicht zu jeder Rechnung ein Bauteil mit exakt diesem Wert, dies ist jedoch auch nicht nötig. Am sichersten ist es, den nächsthöheren verfügbaren Widerstand zu wählen, in diesem Beispiel könnte man also einen 120 Ohm Widerstand verwenden.

Viele Webseiten können bei diesem Schritt der Auslegung auch mithelfen, wenn man die Werte für Versorgungs- und LED-Spannung sowie den benötigten Strom eingibt. Ein Beispiel wäre hier der LED-Rechner auf der Website von Reichelt Elektronik. Es lassen sich natürlich auch mehrere (verschiedenfarbige) LEDs mit jeweils eigenem passendem Vorwiderstand parallel schalten.

Schaltung LED Parallel

LEDs steuern mit dem Raspberry Pi

Der kleine aber vielseitige Einplatinencomputer „Raspberry Pi“ erfreut sich seit Jahren großer Beliebtheit unter Bastlern. Einige von euch haben vermutlich sowieso schon ein Exemplar zu Hause und auch in Schul- oder Universitätsprojekten kommt dieser Mini-Computer häufig zum Einsatz. Deshalb beginnen wir ein erstes Projekt mit solch einem Raspberry Pi.

Wer seine Modelle einfach nur beleuchten will (also Licht „an“ oder „aus“), kann wie zuvor erwähnt natürlich auch eine Batteriebox zur Stromversorgung verwenden. Dies ist sowohl einfacher als auch günstiger als ein Raspberry Pi zu verwenden. Im weiteren Verlauf zeige ich jedoch Beispiele von sich verändernden Lichtern (blinken, flackern, etc.), für die wir eine einfache und flexible Möglichkeit der Steuerung benötigen. Das erste Projekt kann aber mit jeder beliebigen Stromquelle nachgebaut werden, da hier das Raspberry Pi nur als konstante Stromquelle verwendet wird.

Wer noch keine Erfahrungen mit diesem Gerät besitzt, findet im Internet mit Suchbegriffen wie „Raspberry Pi einrichten“ schnell Hilfe für die ersten Schritte. Alternativ sind auch auf unserer Grundlagen-Seite einige nützliche Tipps und weiterführende Links aufbereitet. Ist das Betriebssystem erfolgreich installiert und die grafische Benutzeroberfläche aktiv, lässt sich das Gerät quasi wie ein normaler Computer bedienen (allerdings mit Linux als Betriebssystem). Im Gegensatz zu einem PC besitzt der Raspberry Pi jedoch sogenannte GPIO-Pins, also Steckkontakte, über die eine Ein- und Ausgabe von Signalen für beliebige Zwecke möglich ist (GPIO = general purpose input / output). Diese lassen sich somit auch nutzen, um daran angeschlossene LEDs zu steuern.

Raspberry Pi GPIO-Leiste
GPIO-Leiste des Raspberry Pi

Da der Fokus hier, wie eingangs erwähnt, eher auf der Kombination von Beleuchtung mit LEGO Modellen liegen soll, werden im Folgenden nur die für die Umsetzung relevanten technischen Details besprochen. Tiefergehende Grundlagen zum Nachvollziehen und Nachbauen als Einsteiger findet ihr wieder hier.

Das erste Projekt

Als erstes Projekt nehmen wir uns die Beleuchtung eines Hauses vor, was gleich zwei Vorteile hat: Zum einen bietet ein Haus im Inneren meistens genug Platz, um auch „große“ 5 mm-LEDs möglichst wenig sichtbar unterzubringen, zum anderen haben die Lichter im Haus meistens nur den Zustand „an“.

Als Testobjekt habe ich die LEGO 10264 Eckgarage aus der Reihe der Modular Buildings ausgewählt und die einzelnen Stockwerke mit LEDs in passenden Farben ausgestattet:

Corner Garage beleuchtet
LEGO 10264 Corner Garage mit Beleuchtung

Während die Wohnräume in den oberen beiden Stockwerken gelb beleuchtet sind, um für eine gemütliche Atmosphäre zu sorgen, leuchtet der Innenraum der Tankstelle und Werkstatt im Erdgeschoss weiß, um den Effekt von Neonröhren nachzubilden. Verwendet man ein Raspberry Pi zur Stromversorgung, so genügt es, die LEDs direkt über die 5 V-Ausgänge zu betreiben. Dadurch gehen die Lichter im Haus mit Einschalten der Platine immer an. Natürlich lässt sich die Versorgung hier auch mit jeder anderen beliebigen Möglichkeit realisieren. Da das erste Projekt jedoch gleichzeitig als Hinführung zu versierteren Beleuchtungen dient, lernen wir auf diesem Weg die Nutzung des Raspberry Schritt für Schritt kennen.

Um den Strom an alle LEDs zu verteilen, kann eine Verteilung inklusive der benötigten Vorwiderstände auf eine Lochrasterplatine gelötet werden, von der aus dann Kabel für alle verwendeten Lichter abgehen. Das Raspberry Pi kann natürlich nicht beliebig viel Strom zur Verfügung stellen. Die steuerbaren GPIO-Ausgänge können maximal 50 mA liefern. Die 5 V-Pins sind hingegen deutlich Leistungsstärker und können den USB-Eingangsstrom des Raspberrys (~1 A) abzüglich aller anderen Verbraucher auf der Platine liefern (weitere Informationen (Englisch)). Da aktuell keine weiteren Verbraucher angeschlossen sind, können wir zur Beleuchtung der Corner Garage ohne Probleme sechs LEDs verwenden (~ 120 mA), ohne die Versorgung zu überreizen. Dies bietet die Möglichkeit, jedes Stockwerk mit zwei Lichtern auszustatten und die Kabel dementsprechend auf die benötigten Längen zuzuschneiden.

Achtung: Ein an den 5 V-Pins angeschlossenes Kabel darf auf keinen Fall einen anderen Pin oder eine leitende Stelle auf der Platine berühren, da sonst im ungünstigsten Fall das Raspberry Pi beschädigt werden kann!

Verteilerplatine
Verteilerplatine für die Beleuchtung der Corner Garage

Sind die LEDs den gewünschten Farben und passenden Kabellängen entsprechend verlötet, müssen die Kabel geschickt im Gebäude verlegt werden. Dabei sollen die Lichter alle Räume gleichmäßig und stark genug ausleuchten und dennoch von außen möglichst unsichtbar sein.

Die Eckgarage bietet im Erdgeschoss eine Hintertür zum Innenhof, den sich alle Modular Buildings teilen. Diese Tür habe ich genutzt, um die beiden Versorgungsanschlüsse des Raspberry Pi ins Gebäude zu führen. Direkt hinter der Tür ist die Verteilerplatine platziert. Diese wird von einer minimalen Konstruktion aus LEGO Steinen an ihrem Platz gehalten, damit sie beim Verlegen der Kabel in den oberen Stockwerken nicht aus Versehen verrutscht.

Corner Garage - Erdgeschoss
Corner Garage – Erdgeschoss

Das Treppenhaus des Modular Buildings lässt sich hervorragend dafür nutzen, die Kabel in die oberen Stockwerke zu legen. Damit die Kabel nicht so leicht durch die Fenster sichtbar sind, werden diese möglichst auf dem Boden und entlang der Wände geführt. Mit LEGO Steinen aus der eigenen Sammlung lassen sich hier ganz simple Halterungen bauen, um die Kabel an den gewünschten Stellen zu fixieren.

Befestigung für Kabel
Kabelhalterung aus LEGO Steinen

Um für eine gleichmäßige, indirekte Ausleuchtung aller Räume zu sorgen, habe ich die LEDs meistens zwischen den Fenstern des Gebäudes platziert. Auch hier lassen sich wieder ganz normale Steine verwenden, um die Lichter in der gewünschten Position anzubringen.

Corner Garage - 1. Stock: Halterung
LED-Halterung aus einer Plate Modified

Beim Verbauen der LEDs arbeite ich mich immer von unten nach oben vor, da die Stockwerke sich nicht mehr so gut abnehmen lassen, sobald die Kabel durch das Treppenhaus in die Etagen verlegt sind. Sobald alle Kabel angebracht, alle LEDs platziert und befestigt und alle Stockwerke wieder zusammengesetzt sind, kann man eine wunderbare nächtliche (oder abendliche) Szenerie an der Octan-Tankstelle bestaunen:

Corner Garage Beleuchtung

Die Ampelschaltung

Um etwas mehr Leben und Abwechslung in Modelle zu bringen, können auch regelmäßige Wechsel in die Beleuchtung integriert werden. So lassen sich mithilfe einer entsprechenden Programmierung bestimmte Abläufe von verschiedenen Zuständen realisieren. Als gutes Beispiel dient hier eine Ampelschaltung, die reihum die Zustände „Rot“ – „Rot-Gelb“ – „Grün“ – „Gelb“ anzeigt.

Ampelschaltung

Um einzelne LEDs gezielt anzusteuern, verwendet man nun die GPIO-Pins des Raspberry Pi. Die genaue Funktion lässt sich dabei mithilfe eines Programms auf dem Raspberry festlegen. Auch hier gibt es mehrere Möglichkeiten. Für die folgenden Beispiele wird die Programmiersprache Python verwendet. Um die ersten Python Programme zu schreiben, eignet sich die IDE (integrierte Entwicklungsumgebung) „Thonny“. Falls das Programm bei euch nicht bereits standardmäßig installiert ist, enthält dieser Beitrag im „Developer-Blog“ neben einer Installationsanleitung auch einige gute Hinweise zu den ersten Schritten.

Da jede der drei LEDs (rot, gelb, grün) jeweils nur einen geringen Strom benötigt, können diese direkt mit entsprechendem Vorwiderstand in Reihe an die GPIO-Pins des Raspberry Pi angeschlossen werden. Die Kathoden („Minus-Pol“) der LEDs werden alle mit einem „Ground-Pin“ der GPIO-Leiste verbunden (ob mit dem gleichen oder drei verschiedenen, ist hierbei egal). Die Anschlüsse der LEDs sind quasi frei wählbar. Mit Ausnahme der Pins #1 und #2 können alle als GPIO markierten Pins verwendet werden (eine Übersicht der Funktionen der einzelnen Pins findet ihr hier). Ist die Hardware entsprechend verdrahtet, kann es an die Programmierung gehen. Wer gerne schnell ein Beispiel ausprobieren möchte oder ein Programmgerüst für eigene Weiterentwicklungen sucht, kann mit dem oben im GIF verwendeten Beispiel der Ampelschaltung beginnen: Ampelschaltung.py

Nach dem Initialisieren der drei verwendeten GPIO-Pins kommt das Programm in eine Endlosschleife, welche die vier Zustände einer Ampel zeitgesteuert durchläuft. Einmal am Ende angekommen, beginnt die Schleife wieder von vorne, bis die Programmausführung vom Benutzer abgebrochen wird.

Das Lagerfeuer

Wechselnde Lichter machen eine Szenerie zwar schon lebendiger, doch so richtig zum Leben erwachen die Modelle erst durch zufällige Veränderungen, wie zum Beispiel flackernde Lichter. Als Beispielprojekt habe ich hierfür ein Lagerfeuer gewählt, da es sich in viele Szenerien aus allen möglichen Epochen einbauen lässt.

Lagerfeuer

Für die Beleuchtung des Lagerfeuers habe ich zwei LEDs, eine rote und eine gelbe, von unten in 1×2 Trans-Clear Steine gesteckt. Die Steine sind, wie im folgenden Bild zu sehen, durch 1×2 Plates in Trans-Red und Trans-Yellow mit dem „Strand“ verbunden. Unterhalb der Konstruktion hat man dadurch etwas Platz für die Beinchen der LEDs und die daran angeschlossenen Kabel.

Lagerfeuer Befestigung
Möglichkeit zur Befestigung von LEDs unter dem Lagerfeuer

Damit das Lagerfeuer auch flackert, werden die LEDs nicht nur an- und ausgeschaltet, sondern verändern ihre Helligkeit in zufälligen Schritten. Um die Helligkeit einer LED zu verändern, muss man im Prinzip den sie durchfließenden Strom ändern. Wenn man statt dem errechneten einen größeren Vorwiderstand verwendet, leuchtet die LED nicht mehr ganz so hell wie zuvor. Es ist allerdings nicht ganz so einfach, an den Ausgängen von digitalen Schaltkreisen wie dem Raspberry Pi den Strom zu verändern, oder eine Schaltung mit einem steuerbaren Widerstand statt einem festen Vorwiderstand zu verbauen. Deshalb gibt es hier einen Trick, der sich „Pulsweitenmodulation“ (PWM) nennt: Statt den Wert des Stroms zu ändern verwendet man weiterhin einen definierten Maximalstrom und schaltet diesen in sehr schnellen Abfolgen an und wieder aus. Ist der Strom beispielsweise in 25% der Zeit an und in 75% der Zeit aus, leuchtet die LED nicht so hell wie wenn er 50% der Zeit an und 50% aus ist. Passieren diese „An/Aus“-Zyklen oft genug innerhalb kurzer Zeit, ist für das Auge kein Wechsel mehr wahrnehmbar. Das Licht der LED erscheint gleichmäßig, aber gedimmt. Eine Erklärung der benötigten Befehle habe ich auf der Grundlagen-Seite zusammengefasst, das Beispielprogramm zur Steuerung der LEDs findet ihr hier: Lagerfeuer.py

Mit der gleichen Methodik lassen sich natürlich auch viele andere Lichter, die flackern oder sich unregelmäßig ändern, programmieren. Beispiele wären das Licht eines Fernsehers, das durch ein Fenster scheint, oder funkelnde Sterne. Falls ihr ein solches Licht für ein eigenes Modell nachbauen wollt, spielt am besten etwas mit den Parametern der PWM, um eine möglichst passende Lösung für euren Einsatz zu finden.

Programme in den Autostart einbinden

Während man ein Programm schreibt und testet, genügt es vollkommen die Software manuell auszuführen, um einen Zwischenstand oder das Gesamtergebnis sehen zu können. Baut man die Beleuchtung jedoch in ein größeres Modell ein, ist es unpraktisch jedes Mal Bildschirm, Tastatur und Maus ans Raspberry anzuschließen (oder sich per SSH zu verbinden), um den Programmablauf zu starten. Einen eleganten Ausweg bietet die Möglichkeit, das gewünschte Programm einfach in den Autostart des Computers einzubinden, sodass dieses nach dem Hochfahren automatisch ausgeführt wird. Eine ausführliche Schritt-für-Schritt Anleitung dazu gibt es im deutschen Raspberry Pi Forum.

Die Grenzen von THT-Bauteilen

Bisher wurden in allen Beispielen 5 mm-LEDs „mit Beinchen“ verwendet. Elektronikbauteile zur Durchsteckmontage sind zwar recht einfach zu verarbeiten (was etwa das Löten angeht), in Kombination mit LEGO Modellen sind sie jedoch nur gut einsetzbar, wenn genügend Platz zum Umbauen und Verstecken der Technik zur Verfügung steht. Hier eignete sich das Modular Building sichtbar besser, als eine filigrane Ampel im Maßstab für Minifiguren. So schön die Ampel im zweiten Beispiel, bestehend aus drei 1 x 1 Technic-Bricks, von vorne auch erstrahlen mag, umso ernüchternder ist die Ansicht von der Seite. Beim flackernden Lagerfeuer hingegen, kann man die großen LEDs gut verstecken, so lange man eine gewisse Höhe als Unterbau zur Verfügung hat. In einem Modell mit Landschaft oder ohnehin unebenem Boden lässt sich dies recht leicht bewerkstelligen.

LED Ampel Seitansicht
Seitenansicht der beleuchteten Ampel

Um auch kleinere Modelle wie etwa Fahrzeuge oder sogar Lichtschwerter von Minifiguren aufleuchten zu lassen, wird der nächste Beitrag zum Thema „LEGO Sets selbst beleuchten“ von den viel kleineren SMD-LEDs handeln.

Wie steht ihr zum Thema „Sets beleuchten“? Besitzt ihr bereits im Handel erhältliche Beleuchtungskits, wartet ihr auf offizielle Möglichkeiten von LEGO oder bastelt ihr eure Beleuchtung ebenfalls lieber selbst? Vielleicht ist das ganze Thema auch nichts für euch und ihr habt gar keinen Bedarf an derartigen Lösungen? Schreibt eure Meinung und Erfahrungen gerne in die Kommentare! Auch über weitere Anregungen und Feedback freue ich mich sehr.

Über Tobias 10 Artikel
Kaufte sich von seinem ersten Taschengeld Luke's Landspeeder (7110) und kam während des Studiums durch die Saturn V zurück zu LEGO. Aufgewachsen mit Rittern, Piraten und den ersten Sets von Star Wars und Harry Potter.

63 Kommentare

  1. Spannend! Eine neue Stonewars Reihe ist immer gut! Schön nun auch wieder einen neuen Autor zu sehen, das heißt vermutlich das es Stonewars auch finanziell immer besser geht.

    Ansonsten interessiert mich das Thema sehr bzw. nicht unbedingt mich, sondern meine Frau, die nicht so sehr der Lego Fan ist wie ich es bin, aber doch sehr interessiert ist die Sets dann auch zu beleuchten.

    • Tobias hat den Artikel in seiner Freizeit geschrieben, wir haben ihn nur beim Kauf der Elektronik etwas unterstützt. Bei uns sind noch sehr viele Autoren einfach in ihrer Freizeit aktiv 🙂

      Ansonsten stimme ich zu, ich freue mich auf die neue Artikelreihe! 🙂

    • Bei mir ist es ähnlich. Da meine Sets alle im Arbeitszimmer stehen und ich dort abends eher weniger Zeit verbringe ist eine Beleuchtung momentan nicht so wichtig. Da dort der Platz aber natürlich endlich ist, würde ich in ferner Zukunft gerne eine Vitrine ins Wohnzimmer stellen. Ich könnte mir vorstellen das meine Frau da eher mitgeht wenn man die Sets abends schön beleuchten kann und das dann zusätzliche Stimmung in die Bude bringt.
      Auf jeden Fall vielen Dank für den Artikel und die kommende Reihe. Und auch willkommen bei Stonewars, wenn ich das als Leser so mal sagen darf 😊. Schön das die „Familie“ wächst 👍.

  2. Anstatt eines Raspberry Pi, kann ich nur den arduino empfehlen. Bei diesem muss man sich keine Gedanken um den ganzen Python und Linux Kram machen und kann einfach seine nötigen Ausgänge programmieren. Ich nutze SMD LEDs 0402 die man vorverdrahtet bestellen kann. Diese sind so klein das man die Adern zwischen Steine klemmen kann, was das verlegen sehr einfach macht. Auf meiner Instagram Seite habe ich einige Bilder dazu veröffentlicht.

    • Ein Arduino ist natürlich für die hier gezeigten Anwendungen ebenso vollkommen ausreichend und auch erstmal günstiger. Die Entscheidung für den Raspberry im Artikel fiel aufgrund bestimmter Möglichkeiten für noch folgende Projekte. Generell ist es im Bereich von technischen Umsetzungen oder Bastellösungen natürlich so, dass man nahezu unendlich viele verschiedene Möglichkeiten zur Umsetzung hat. Gerde deshalb sollen unsere Artikel aber erstmal einen Überblick über ein bestimmtes Themengebiet mit weiterführenden Links und Hinweisen geben. Letztendlich sind die Voraussetzungen und Anforderungen bei jedem so unterschiedlich, dass man sich eigentlich immer selbst damit beschäftigen muss. Um den Respekt vor solchen Projekten zu nehmen und die ersten Hürden etwas zu reduzieren stellen wir hier aber einzelne Möglichkeiten vor. 🙂

  3. Ansonsten haben wir schon verschiedene Beleuchtungssets, die aber doch Recht teuer sind. Daher haben wir nun Lötkolben und LEDs geholt um da kostengünstiger zu beleuchten.

    Was mich tatsächlich sehr interessiert in dem Feld sind Lösungen für das Riesenrad ohne dafür eine Batteriebox verwenden zu müssen.

  4. Eine sehr interessante Einführung. Ich bin in keinster Weise Handwerker oder Elektroniker und dementsprechend bei Löten und Wiederständen schon komplett raus. Das mag sicher alles halb so wild sein, aber es schreckt mich ab. Aber eine Einführung in das Thema ist natürlich trotzdem sehr hilfreich un interessant.

    Ich habe bisher immer auf vorgefertigte Bauteile von Light My Bricks gesetzt (die hatte glaube ich auch die „Night Mode“-Demo verwendet) und war damit bisher immer zufrieden, weil die einfachen Steckverbindungen und verschiedenen Stromquellen ein guter Kompromiss aus selber bauen und leichtem zusammenstekcen sind, ähnlich wie LEGO selbst, und dazu auch noch direkt auf LEGO ausgelegt. Ich könnte mir aber vorstellen, dass das auf die Dauer teuer würde und so eine Lösung mit selbstverlöteten LEDs in der Menge deutlich günstiger und flexibler ist. Für einzelne Sets oder meine Architecture-MOCs mit ihren 2-3 LEDs ist es halt schön, wenn man ohne Aufwand Licht reinkriegt und vielleicht gleich noch die Batteriebox verbauen kann.

    Aber wenn man natürlich eine riesige Stadtplatte hat, ist die Mächtigkeit eines programmierbaren Pi sicher ungeschlagen, geschweige denn die Geldersparnis bei 100 LEDs und Widerständen direkt aus’m Elektronik-Laden. Ich sehe das ja auch zum Beispiel bei Bob Brickman mit seinen programmierten Ampeln und Leuchreklamen und das ist schon genial.

    Was offizielle LEGO-Beleuchtung angeht würde ich aber auch sagen, da soll der Schuster lieber bei seinen Leisten bleiben. Für diejenigen, die einfache Beleuchtung für einzelne Sets möchten, gibt es ja eben solche Anbieter wie Brickstuff und Light My Bricks, die direkt zu LEGO-kompatible modulare Komponenten anbieten und bevor LEGO allein diesen Umfang bieten könnte, muss schon einiges passieren, ganz zu schweigen von solchen programmierbaren Lösungen wie im Artikel. Und billiger wäre das von LEGO ja beim besten Willen sicher auch nicht.

  5. Wenn ich mir anschaue, wie das neue LEGO Modular Polizeistation gebaut ist – ich meine speziell die Aussparungen im oberen Bereich bei den Trennwänden auf jeder Etage, bin ich mir ziemlich sicher, dass Lego schon bald ein eigenes Beleuchtungssystem präsentieren wird.

    Oder wozu sollen diese Aussparungen sein?

    • Die Aussparungen an den Wänden liegen vor allem daran, dass man so leichter hineingreifen kann, da es sonst zu schmal und tief ist.

  6. Hammer! Wenn dieses Thema eine eigene Serie wird, feier ich jede Folge ab. Dieses Thema interessiert mich schon lange, mir fehlte allerdings die Einarbeitungszeit und auch das Gespür / Vertrauen in die Sache an sich. Als absoluter Elektronik-Laie.
    Bitte mehr, viel mehr davon!

  7. Lustig, ich hab mir auch grade ein Paar Bauteile bestellt, um mit dem Arduino und Beleuchtung zu experimentieren. Ich hab mit noch ne Crimpzange dazu bestellt, damit ich weniger Löten muss und alles über Stecker verbinden kann. Die NeoPixel wären auch noch ganz cool, da man über wenige Ports viele (RGB) LEDs getrennt voneinander ansteuern kann. Die gibts als SMD auf Rolle aber auch als einzelne LEDs. Der Arduino UNO oder Nano hat ja nicht ganz so viele Ausgänge.

  8. Wow, Klasse, dass Ihr Euch dieses Themas annehmt. Als ich jedoch „für Anfänger“ las, dachte ich: cool, das bin dann ich.
    Als ich das Wort „Vorwiderstand“ las, erkannte ich den Irrtum😂😂😂.
    Ich habe einige Modulars beleuchtet, mit kleinen LED Basteldrähten mit drei AAA Batterien betrieben. Draht rein, Licht an. Da ich es selten benutze und die Modulars auch nicht/ selten öffne, funktioniert das super.
    So ein Draht kostet 4 oder 5 Euro. Und er ist gut geeignet für Anfänger👍
    Falls Lego jedoch etwas herausbringt, bin ich sofort dabei‼️

  9. Ein spannendes Thema, mit dem ich mich auch gerade beschäftige. Wie realisierst Du Steckverbindungen, beispielsweise für abnehmbare Straßenlaternen, zwischen Modulen oder Eisenbahnwagons?

    • Es gibt bei Amazon Crimpsets mit JST oder Dupont Steckverbindern. Je nachdem macht das eine oder andere Sinn. Die kann man dann auch gut auf Lochraster- oder Streifenplatinen löten, um sich Verteiler zu bauen. So spart man sich auch 10 einzelne USB Stecker für die Versorgung. Dazu ne Rolle Klingeldraht und Schrumpfschläuche. Bekommt man alles als Sortimentkästen auf Amazon oder Ebay günstiger als bei Conrad oder Reichelt. Eine Steuerung mit Fernbedienung wäre mit dem Arduino auch möglich. Tutorials gibts ja wie Sand am Meer.

    • Aktuell verwende ich bei den 0,25mm² Kabeln noch Stecker / Buchsenleisten in 2,54 mm Rastermaß mit 2 Kontakten. Hat den Vorteil, dass man sie auch auf gewöhnlichen Lochrasterplatinen verwenden kann und sie auch für kleinere Kabel / Drähte geeignet sind. Allerdings sind sie für Projekte auf SMD-Basis etwas groß im Verhältnis zu den restlichen Komponenten. Deshalb bin ich aktuell auch auf der Suche nach passenden Steckern, wobei bei sehr kleinen Drähten oft das Problem des Crimpens noch im Weg steht. Ich bin dabei welche mit Schneidklemmen zu testen, in die man auch dünne Drähte einfach reindrücken kann, aber die Teile sind noch nicht bei mir angekommen.

  10. Sehr schöner Artikel, Lego Set und vor allem Modular Building müssen einfach beleuchtet werden.
    Zur Zeit habe ich einige Sets mit Lightailing beleuchtet und in einer größeren Schrank-Nische 3 Modulars mit Straße und Strand und Leuchtturm beleuchtet, da dort drunter eine Schranktür ist, ist dort die Elektronik versteckt.
    Ich beabsichtige aber auch dort mehr Leben reinzubringen bzw. noch mehr Modulars zu beleuchten.
    Eine tolle Idee wäre z.B. über den Raspi die aktuelle Sonnenuntergangs Zeit zu erfassen und dann die Häuser passend dazu die Lichter einschalten zu lassen.
    Wie ihr seht bin ich am Thema sehr interessant und freue mich auf den nächsten Artikel in der Reihe.

  11. Das bisher vielversprechende Projekt ist eigentlich „i-Brix Wirelessly Powered Lighting System for LEGO® Bricks“, wenn das Lego aufgreifen würde, wäre das dann sicher auch preiswerter umsetzbar als in Kleinserie. Kabellos, einfach genial.

    Ich selbst nutze die fertig konfektionierte Lichtsets aus China mit vier 1×4 Plates mit je zwei SMD-LEDs an einem USB-Anschluss. Man kann mit diesen 4 Räume ausleuchten und kosten zwischen 4 bis 7 Euro, wenn man sie in Deutschland kauft.

    Was man nicht vergessen darf, Legosteine sind unterschiedlich lichtdicht und an den Stoßkanten schimmert so oder so Licht hindurch. Man müsste also wie bei Modelleisenbahn die Häuser von ihnen mit Karton abdichten.

  12. Ein super Artikel👍
    Ich beleuchte nichts, da ich keine Modular Buildings habe und bei meinen Sets ist das Kabel verstecken etwas schwierig.
    Den Himbeerkuchen allerdings nutze ich sehr gerne! Gerade durch die einfache Netzwerkanbindung und die simple Kamera, sind da fast keine Grenzen gesetzt.
    Aber wenn man wirklich Platz sparen möchte, dann empfiehlt sich der Arduino. Der würde den Rahmen hier aber sicherlich sprengen.

    Die Beispielprogramme hast du auch gut Kommentiert und ich freue mich schon auf den nächsten Teil 👍😃

    • Diese LED-Teelichter haben in der Regel einen ASIC (ASSP) auf einer Platine der die Flackerfunktion bereitstellt.
      Wenn man dies auseinandernimmt hat man eine komplette Ansteuerung für Flackern ohne nur an Phyton oder C++ zu denken. Manchmal sind sogar kleiner Spannungsregler an Bord dann kann man die auch mittels einer 5V Schiene versorgen und könnte dann nur mit einem Versorgungskreis mehrere Funktionen realisieren.

      • Alle Teelichter die ich bisher hatte, haben keinerlei Platine oder „Technik“ mehr drin. Die ganze Flackertechnik sitzt in der LED.

        • Ja da hast du vollkommen Recht.
          Die billigen sind tatsächlich nur die LED mit integrierten Flackerschaltung und ein elektromechanischer Schalter.

          Ich kenne und habe auch welche die mittels Fernbedienung an und abgeschaltet werden und den Flackereffekt optional haben.

          Die sind dann auch um Faktoren kostenintensiver aber man kommt um die Programmierung herum.

          So bei Licht betrachtet denke ich bevor man die Kerzen auseinander nimmt folgt man deinem und Aircookies Thread unten 🙂

  13. Habe mir kürzlich das Beleuchtungsset von Briksmax gekauft, sieht schon toll aus am Ende, das verkabeln ist für meine Wurstfinger etwas tricky 😁 Man verliert halt das einfache öffnen / Etagen abnehmen aber das ist nichts was ich dauernd machen will 😉

    Finde es aber auch spannend das komplett selber zu machen, die fertigen Sets finde ich teilweise doch recht teuer…

      • Ich bin an dem Set von Bricksmax gescheitert. Das war so filigrane Arbeit, das habe ich motorisch dann nicht mehr Gebäcken bekommen 🙁 … sehr schade, denn das hätte sicherlich super ausgesehen.

    • Ja, da muss man leider meistens Kompromisse eingehen, ansonsten steigt der Aufwand nochmal enorm man kommt of nicht mehr ganz ums Sägen oder Bohren herum. Es gibt Leute in der Community, die ihre Modelle so ausgestalten, dass die Bespielbarkeit nahezu erhalten bleibt. Ich für meinen Teil habe da erstmal beschlossen mich auf das Aussehen von Außen zu konzentrieren, aber wer die Grundlagen beherrscht kann den Einbau ja ganz nach seinem Geschmack gestalten um die Bespielbarkeit möglichst gut zu erhalten. 🙂

    • Für das Etagen-Abnehmen gibt es aber auch Lösungen ohne selbst Löten. Da gibt’s extra 1×2 Kontaktplatten, um die Etagen an den jeweiligen Aufliegestellen zu verbinden.

  14. Ans beleuchten habe ich mich noch nicht rangetraut. Bei der Eckgarage habe ich nachträglich die Werkstatt mit Fliesen ausgestattet. Beim Stadtleben habe ich die halb offene Küche zugebaut.
    Bei Technic habe ich beim 42078 Mack, 42108 Kran und beim 42098 Autotransporter die Modelle mit zusätzlichen Panelen und Technic Beams die Fahrzeuge geschlossener gemacht, oder beim Mack den Auflieger verkürzt.
    Beleuchtung wird bei mir das nächste Thema.

  15. Super Serie und ich freue mich auf weitere Berichte. Ich habe mich mal an ein ehrlich gesagt recht teures Beleuchtungsset von Bricksmax gewagt und habe es letztendlich aufgegeben. Diese filigranen Stecker bekomme ich mit meinen Wurstfingern nicht gebacken. Da gibt es Verteiler, in die man winzige Stecker drücken muss und das klappt nicht so toll. Bei einer Weiterführung ist mir dann auch das winzige Käbelchen abgebrochen. Letztendlich war es ein teurer Versuch das Downtown Diner zu beleuchten, an dem ich gescheitert bin.

    Jedoch würde ich sehr gerne meine Modulars beleuchtet haben. Das sieht fantastisch aus. Was ich jedoch nicht gerne sehe, ist dann die riesige Verkabelung und man sollte die Häuser dennoch aufmachen können. Leider geht halt beiden nicht einher und letztendlich müsste man Kompromisse eingehen. Bei einem eigenen MOC habe ich extra Bogensteine als Aussparung verwendet wo man dann billige China LED Steine und die Verkabelung durch bekommt. Damit hatte ich dann dann eines meiner selbst gebauten Modulars schön beleuchtet. Hier wiederum ist jedoch ärgerlich, dass die vorgefertigten LED Steine mit ihren Abständen dann doch nicht so zum Haus passen oder dass die Anschlüsse mit dem USB Stecker viel zu kurz sind. Da kommt man niemals wirklich weit vom Haus weg bis ein Anschluss an eine USB Batteriebox oder Ähnliches erforderlich wird.

    Alles bisher nicht meine optimale Lösung. Ich wünschte Lego würde wie in den 90ern einfach Strom leitende Steine und Leuchtsteine wie die Lightstax anbieten, die man dann in seinen Häusern verlegen könnte. Das wäre m.E. die optimalste Lösung.

  16. Cool wollt mich grad selbst bissi mehr reinlesen.
    was ich vermisse ist halt ne genau teile liste, welche led, litzen… ihr nutz dafür, so als einsteiger sind die led auswahl möglichkeiten quasi unerschöpflich.

    • Danke für den Hinweis, ich werde im nächsten Artikel eine Liste mit Links zu den verwendeten Teilen anhängen. 🙂
      Hier hatte ich einige Teile beispielhaft im Text verlinkt (Batteriebox, Widerstand, LED), bei denen man im Conrad-Onlineshop dann einfach die entsprechenden Varianten (z.B. die Farbe der LED) auswählen kann. Manchmal variiert jedoch die Verfügbarkeit bei Conrad, weshalb es sein kann, dass manche Links nicht zu jeden Zeitpunkt zu verfügbaren Produkten führen.

  17. Bin da hin und hergerissen – auf der einen Seite, sieht das von außen natürlich Rattenscharf aus, aber mein detailverliebtes Herz blutet immer, wenn die Gebäude von Ihnen nur noch nach Kabel aussehen.

  18. Hallo Tobias. Wirklich toller Artikel.
    Ich möchte zwei Dinge anbringen.
    Ich würde „SMT“ verwenden anstatt „SMD“ einfach damit du konform zum Begriff „THT“ gehst und das du Wortdopplungen bei SMD-Bauteile vermeidest.
    Es gibt auch LED mit eingebauten Vorwiderstand (5V und 12V) die sind ein wenig praktischer wenn man eine reine Beleuchtung einbauen will. Auch wenn ich es liebe dass das ohmsche Gesetz endlich in meinem Lieblingsblog Erwähnung findet. \(^.^)/

    Ich bin wirklich gespannt auf den nächsten Eintrag da ich mir schon Gedanken gemacht habe über die Problematik mit den Lichtschwertern und dabei nicht einmal mehr vor Silber-Leitlack oder Conductive Green-Stuff zurückschrecken würde 😉

    We will watch your career with great interest
    – Sheev Palpatine

    • Danke für deine Hinweise Stefan! 🙂
      Zu SMD/SMT hatte ich mir in der Hinsicht noch gar keine Gedanken gemacht, aber es klingt sinnvoll was du sagst.
      Zu LEDs mit Vorwiderständen muss ich sagen, dass ich bewusst etwas mehr Basiswissen reinbringen wollte um den Leuten die Chance zu geben, sich auch selbst über die Artikel hinaus mit der Thematik zu beschäftigen. Wer es aber lieber möglichst einfach haben mag,für den sind LEDs mit eingebauten Widerständen natürlich praktischer 🙂

      • Ich habe Figuren / Lichtschwerter mit SMDs beleuchtet. Die gibt es direkt mit Kupferlackdraht angelötet zu kaufen, der ist dünn genug um durch eine 0,5 mm bzw. 1 mm Bohrung zu passen. D.h. man kann sogar durch Minifig-Hände bohren und das Kabel durch die Figur legen (habe ich so im Setzkasten gemacht). Ich muss aber sagen , dass die Kabel so dünn und unscheinbar sind, dass man sie auch einfach am Ende des Lichtschwertgriffes rausschauen lassen kann. (Sieht man ab ca. 10 cm Entfernung nicht mehr)

        • Leider kommt es für mich nicht in frage die Figuren anzubohren oder irgendwie sonst zu beschädigen da das zum Teil die etwas teureren Minifiguren sind.

          Ich nehme an das du die SMT-LED unten in den Griff einsetzt und den 4L Bar einfach draufsetzt. Sieht das gut aus und nimmst du reinweiße oder farbige SMT-LED?

          • Für mich kommt Bohren auch nicht in Frage, aber ich kann aus Erfahrung berichten, dass man mit 0805 SMD LEDs und dünnem Wickeldraht unter die 4L Bar kommt und der Draht dünn genug ist, um ihn innerhalb der Toleranz zwischen Griff und Bar herauszuführen.Aber dazu an anderer Stelle bald mehr 😉

        • Hab auch schon mal eine Anleitung zum Beleuchten von Lichtschwertern gefunden, bin aber leider noch nicht dazu gekommen das mal auszuprobieren. An die Minifiguren selbst würde ich jedoch nicht „Hand anlegen“. Allein den Lichtschwertgriff der Länge nach durchzubohren hört sich aber schon nach einer extrem spaßigen Arbeit an 😉.
          Ich denke mal weiße LEDs haben den Vorteil, dass man Lichtschwertklingen in verschiedenen Farben verwenden kann.
          Wenn ich mal wirklich Zeit (und Ruhe 😁) habe, werde ich mich mal rantrauen.

  19. Man kann das ganze auch über nen kleinen Mikrocontroller realisieren. Der ESP8266 kostet wenige Euro, die PIs gehen dann doch ins Geld wenn man mehrere braucht.
    Wenns zeitlich nicht eilt, bestellt das Zeug direkt in China, 100 LEDs kriegt man dann für 2-3 Euro in allen formen und Farben oder auch schon mit integrierter Flackerschaltung. Die Controller selbst gibts auch für 2-3 Euro, die lassen sich über die Arduino IDE peogrammieren 🙂

    • Mache ich genauso 🙂
      ESP8266 und einzeln ansteuerbare Vollfarb-RGB-LEDs (WS2812b/Neopixel). Man muss zwar viel löten und die Lego-Kompatibilität ist nicht die beste (Klebefläche auf der Rückseite des LED Streifen, man kann ihn aber auch in eine 2 Noppen Lücke legen). Aber das Endresultat ist genial. Ich habe eine komplette und kostenlose Software für die Ansteuerung dieser LEDs geschrieben (WLED auf Github), und damit sind sogar Effekte wie Farbwechsel und Kerzenflackern möglich. Alles vom Handy per WLAN steuerbar. Für jeden von euch der gerne mit Elektronik rumbastelt, kann ich das nur empfehlen 😀

    • Kleineren Microcontrollern werden wir uns in anderen Artikeln auch noch annehmen. 🙂 Hier sollte erstmal eine Basis für Neueinsteiger geschaffen werden und der Artikel musste ja auch innerhalb einer lesbaren Länge bleiben 😀

  20. Selber Licht basteln mach ich nicht. Das Angebot von https://www.light-stax.de/shop/category/hybrid/ sowie Einzelsteine ist nett aber geht noch nicht weit genug (für Modulars kaum geeignet und teuer).

    Playmobil ist da um Lichtjahre im Voraus und wenn sich Lego die Einfachheit dort abschaut, würde ich das sehr gerne fertig kaufen.
    Lego schläft hier seit Jahrzehnten , siehe damalige Polizeiautos mit Licht und Sound mit Batteriebox … seit dem ist in Bereich Licht&Sound nichts passiert, Schade…

  21. Interessanter Artikel – Vielen lieben Dank dafür! Ich bin auf weitere Teile dieser Beleuchtungsreihe gespannt (insbesondere von DIY-Lösungen)!

    Kurz meine unprofessionelle und unqualifizierte Meinung zu den auf dem Markt erhältlichen fertigen Beleuchtungskits für LEGO-Gebäude, die hier in den Kommentaren erwähnt wurden: ich finde, die Gebäude sehen am Ende wie ein Lichterzirkus auf der Kirmes aus – ist mir alles viel zu grell und zu bunt :/

    • Deshalb die Zwischenlösung von Brickstuff oder Light My Bricks. Die haben auch vorgefertigte Sets und ja, ich finde auch das ist meist zu viel des guten. Aber die haben eben auch alle möglichen Einzelkompnenten, von LEDs, USB-Anschlüssen und Effektboards bis zu Lichtschwertern. Da kann man die Beleuchtung selbst gestalten aber muss trotzdem kein Handwerk betreiben. Man bezahlt zwar den Luxus durchaus, aber ich bezahl ja auch den Elektriker zu hause damit ich’s nicht selbst machen muss. (Es sei denn natürlich man hat Spaß daran.) 😉

  22. Super Artikel, vielen Dank! Es freut mich, dass das hier auch aufgegriffen wird, da ich mit Lötereien und Licht meine DarkAges überbrückt habe und quasi nie wirklich aus dem Lego Thema raus war. Ich muss allerdings zugeben, dass ich nach wie vor auf dem Stand der Batterie + Vorwiderstand bin. 😀

    In diversen Modellbauläden gibt es auch kleine Glühbirnen (Kabelbirnen) mit 3 mm Kopf, diese ließen sich passend an Modelleisenbahn Trafos / Netzwerke anbringen und aufgrund der Größenkompatibilität ebenfalls super einbauen – ABER Modelle die ich nach vielen Jahren mal auseinander genommen habe (Umzug, Wechsel auf LED, genereller Umbau…) weisen leider deutliche Schmelzspuren auf. 🙁

    Da ich ein großer Fan der 9V Block-Batterie bin (noch von der guten alten Zeit, als Lego die einfachen Batteriekästen hatte), setze ich gern 2-3 LED in Reihe mit einem gemeinsamen Vorwiderstand. Was das Verlegen von Kabeln angeht bin ich da relativ schmerzfrei, da wird aus dem 1×4 Brick halt ein 1×4 Brick with hollow stud und schon lassen sich Kabel durch die Wände ziehen und oben durch einen Brick modified with studs on the side wieder herausführen. (Funktioniert natürlich primär mit Gebäuden) 😀

    Eher aufgrund von Kabelbrüchen, habe ich auch einige der alten 9V Stecker mit neuem Kabeln versehen, das ist vielleicht eine Anregung, für all jene, die gerne die Modularität ihrer Gebäude behalten möchten, da sich ja dann über eine 2×2 Fläche ein lösbarer Kontakt bilden lässt. Ich selber beleuchte primär fixe Fassaden (das macht es also einfacher), für Flackern, Blinken, und Autos auf Magnetschienen muss ich auch nach wie vor zu Ausstellungen oder ins Legoland fahren. 😉

    Was mich interessieren würde (falls Du bis hierhin liest <3): Wie gehst Du mit größeren Komplexen um, also alles was mehr als 5V oder mehr als die Anzahl Ausgänge eines einzelnen Raspberry Pi braucht?

    • 9V Blockbatterien sind in der Tat eine gute Möglichkeit, eine platzsparende Stromversorgung in einem Modell unterzubringen. Nicht umsonst hat LEGO diese Variante vor gut 30 Jahren in seinem „Light & Sound“-System ebenfalls gewählt. 🙂

      Da ich keine große Anlage (wie etwa eine Stadt) besitze (und auch nicht den Platz dafür habe), betrifft mich das Problem einer groß angelegten Stromversorgung vorerst nicht. Ab einem gewissen Zeitpunkt wird man aber nicht mehr um eine sorgfältige Auswahl eines geeigneten Netzteils kommen, um größere Modelle oder eine Stadt langfristig zu beleuchten. Alexander Ehle (brickelectronics.de) hat hierzu eine gute Übersicht geschrieben, die deutlich tiefer in die Materie geht, als ich es hier ein einem der ersten Artikel zu diesem Thema tun kann: https://bis2020.dpunkt.de/material/LEGObeleuchten/Stromversorgungen-fuer-LED.pdf

      Geht es nur darum, dass die Ausgänge zu knapp werden (beispielsweise, weil man einen kleineren Microcontroller oder einen Arduino nutzt), kann man ein Schieberegster nutzen. Ein Standardbauteil ist z.B. das „74HC595“. Dadurch ist es dann möglich, die Anzahl der verwendbaren Pins „zu erhöhen“. Auch hier findet man viele Erklärungen und Beispiele in Kombination mit RPi oder Arduino im Netz.

      • Super cool! Vielen Dank, da lese ich mich mal ein. Ja worum geht es? Ich habe eine Mittelalter-Szene mit ca 130 Lichtern (Im Moment 12V Glühbirnen in Reihe und dann direkt am Netz) und baue nach einem Umzug alles wieder auf / um und stelle dabei auch auf LED um. Das passendste was ich habe ist ein 13,5V 7W Netzteil. Also Reihenschaltuung, Vorwiderstand und dann ganz viele Parallelen. So weit so gut 🙂

        Was mich in Deinem Artikel besonders interessiert hat ist die Flackerschaltung für Lagerfeuer / Fackeln, sodass ich ins Grübeln kam, wie man den PI / arduino an das vorhandene Netzteil anschließt und dann eine Teilzahl Lichter davon abführt. Aber wahrscheinlich wäre es einfacher nur die flackernden / speziellen Lichter direkt vom PI zu betreieben und diesen über ein USB Netzteil zu bestromen und mein Netzteil (oder dann ein kleineres) für statische Beleuchtung zu nutzen. Das ganze ist auf dem Dachboden, also Strom an und gut. 🙂 Hochfahren / Zeitschaltuhr / Dimmen sowas brauche ich alles nicht.

        Dein Link enthält ja bestimmt noch mehr Links, da werde ich mich mal durchforsten und dann freue ich ich schon auf den nächsten Teil dieser Serie! 🙂

  23. Ich nutze auch nur SMD-LEDs mit Lackdraht und einem Spannungsregler auf 3V. Nur als Ausnahme nutze ich normale LEDs. Man sieht so gut wie nichts, da man die Kabel unter bzw. zwischen Steine legen kann. Ich bin schon auf den nächsten Artikel gespannt, was ihr noch für Tipps habt.
    Ich bin absoluter Lötneuling, aber habe mittlerweile 5 Modular Buildings verdrahtet und es sieht einfach geil aus. Allerdings nutze ich auch mal einen Bohrer, damit die Leuchten, Lagerfeuer und Fernseher realistisch beleuchtet werden. Jugend forscht! 😀
    Lichtschwerter bei Star Wars folgen noch. Das würde ich mir gerne erst einmal anschauen, wie ihr das macht 😉

  24. Sehr cooler Artikel, bin schon sehr gespannt wie es weiter geht! 🙂 Ich selbst habe ein paar meiner Modelle mit fertig kaufbahren Sets beleuchtet, den UCS Y-Wing, den IDEAS Ecto-1 und den Tempel des Airjitzu. Allerdings sind die Beleuchtungssets oft sehr teuer, deshalb habe ich mich auch schon am selber bauen versucht. Mein Projekt ist gerade das Ewok Village zu beleuchten. Hier hänge ich aber gerade etwas in der Luft. Habe ca. 15 SMD LEDs mit Kabeln verbunden und schon im Set eingesetzt. Jetzt wäre der nächste Schritt, Widerstände dran und einen PI besorgen um die LEDs anzusteuern (ich möchte das es flackert). Auch wenn ich mir sicher bin, dass in einem kommenden Artikel die Frage beantwortet wird, frage ich trotzdem schon. Gibt es eine Grenze nach oben wie viele LEDs ich mit dem PI ansteuern kann?
    Freue mich wirklich super über diese Serie und würde jetzt am liebsten direkt weiterbasteln 🙂

    • Hallo Christian,
      ich bin im Artikel ja schon etwas auf das Thema eingegangen. Die steuerbaren GPIO-Ausgänge können maximal 50 mA liefern. Die 5 V-Pins sind deutlich leistungsstärker und können den USB-Eingangsstrom (~1 A) abzüglich aller anderen Verbraucher auf der Platine liefern (weitere Informationen: https://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals#Power_pins). Ab einem gewissen Punkt (benötigter Strom der gleichzeitig betriebenen LEDs > 50 mA) ist es daher sicher ratsam, die Versorgung von den GPIO-Pins auf die 5 V-Pins auszulagern und mit den GPIO-Pins nur noch Transistoren anzusteuern (MOSFETs benötigen nur ein Potential zum Schalten und praktisch keinen Strom), über die wiederum die Versorgung der LEDs zugeschalten oder gesperrt wird. Die Ansteuerung eines MOSFETs mit einem PWM-Signal ist allerdings ein etwas komplexeres Thema, da könnte man einen eigenen Artikel drüber schreiben. Ich nehme es aber mal auf die ToDo-Liste für die Erklärungsseite, dort kann ich relativ unabhängig von Artikeln, Themen und Zeit nach und nach neue Erklärungen ergänzen.
      Bei PWM-gesteuerten LEDs lässt sich allerdings auch nicht pauschal sagen, wie viele man gleichzeitg anschließen kann, da der im zeitlichen Mittel benötigte Strom ja von der Frequenz abhängt. Je nachdme wie viel Strom die LEDs benötigen hört sich 15 aber schon recht viel an. Solange manche davon nicht dauerhaft leuchten sollen (diese könnte man dann recht einfach „auslagern“ was die Versorgung angeht), würde ich empfehlen nochmal zur Ansteuerung von LEDs mit PWM und Logic Level MOSFETs zu recherchieren.
      Aber aufgrund der Kommentare insgesamt würde ich mir mal Gedanken über einen Artikel zum Thema „Skalierung von Beleuchtungsanlagen“ machen, das scheint ein Thema zu sein, das einige interessieren könnte. 🙂

  25. Ich habe einige Creator-Expert und Technic-Autos per PowerFunctions oder per Lightailing-Set beleuchtet und war mit den Ergebnissen immer zufrieden.
    Für die Cantina habe ich jetzt erstmalig ein Briksmax-Set verbaut, trotz der fummeligen Installation absolut empfehlenswert, sieht super aus.
    Für eine echte Eigenbau-Lösung fehlt mir einfach Equipment und Geduld.

  26. Je mehr ich zu dem Thema hier lese, desto weniger verstehe ich. Bin ich der einzige, der durch den ganzen Elektro-Kram nicht durchblickt? 🙂
    Ist nur so eine Idee: ich würde mir als blutiger Anfänger in diesem Bereich mehr Beispiele wünschen. Also beispielsweise bei der Auflistung, wie man die Widerstände berechnet, einfach auch ein konkretes Beispiel verwenden. Und das dann halt bei allen anderen Erläuterungen auch.
    Dennoch wie schon geschrieben ein spannendes Thema. Aber nun habe ich erstmal noch mehr Berührungsängste als eh schon 🙂

    • Oh, entmutigen war natürlich genau das Gegenteil von dem was wir erreichen wollten 🙂 Der Versuch, eine Mischung aus genügend Erklärungen und trotzdem gutem Lesefluss zu erhalten sehr unerfahrene oder sehr fortgeschrittene Leser nicht ganz ideal sein. Aber ich werde gerne auch weitere Fragen mit Beispielen in den kommentaren erklären und mir die Anregungen für den nächsten Beitrag mitnehmen. 🙂

      Fangen wir eifnach mal mit dem Vorwiderstand der LED an:
      In einem Stromkreis gilt die Regel, dass die Summer aller Spannnungen (einer Masche) gleich Null sein muss. In unserem Fall haben wir erstmal nur eine Masche (= „einen Kreis“) aus Stromquelle, Vorwiderstand und LED. Prinzipiell sagt die Regel nun aus, dass die gesamte Spannung, die die Quelle zur Verfügung stellt, über dem Widerstand und der LED abfallen muss. Mit der Größe des Widerstandes können wir nun das Verhältnis naach den Bedürfnissen der LED einstellen.

      Zusätzlich hat der Widerstand Einfluss auf die Stromstärke, die den Kreis durchfließt. Die LED hat einen so kleinen Innenwiderstand, dass wir sie in dieser Betrachtung vernachlässigen können. Der Strom setzt sich dabei aus dem Verhältnis von der Spannung, die über dem Widerstand abfällt, und dem Widerstandswert zusammen: I = U / R
      In ihrer Ursprungsform (R = U / I) kann man mit der Formel den benötigten Widerstand für eine gewünschte Spannung und einen gewünschten Strom bestimmen.

      Nehmen wir wie im Beispiel oben eine Versorgungsspannung von 4,5 V an (3 x AAA-Batterien). Die verlinkte (und im Rechenbeispiel verwendete LED) benötigt 2,25 V und 20 mA. Wenn nun über der LED 2,25 V abfallen müssen, muss über dem Widerstand die Differenz zwischen Versorgungsspannung und LED-Spannung abfallen, also 4,5 V – 2,25 V = 2,25 V. Zudem muss im Stromkreis eine Stromstärke von 20 mA (=0,02 A) vorliegen.

      Das Verhältnis aus Spannung und Strom am Widerstand bestimmt nun dessen Wert:
      R = U / I
      R = 2,25 V / 0,02 A = 112,5 Ohm

      Man kann auch beide Rechenschritte zusammenfassen und erhält dann:
      R = (U_Qelle – U_LED) / I_LED

      Ich hoffe, das hilft erstmal weiter 🙂

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