RGB-LED-Controller-Schaltung bauen: Prinzipien & DIY-Anleitung

RGB-LED-Controller-Schaltung

Quelle: Wikimedia Commons

Mögen Sie Bühnenlichtdesigns, LED-Matrix-Displays, 3D-Werbetafeln, Außenbeleuchtung und andere Lichtdesigns? Und planen Sie, viele Farben zu nutzen? Dann benötigen Sie ein RGB-LED-System, das viele Farben erzeugt. Wie steuern Sie die Lichter? Ganz einfach: Hier kommt die RGB-LED-Controller-Schaltung ins Spiel – der Hauptfokus dieses Artikels. Sie besitzt ein einzigartiges Steuerpanel oder Steuerbox, verantwortlich für Farbänderungen im RGB-LED-System.

Interessanterweise können Sie schnell eine DIY-Controller-Schaltung bauen, auch wenn Sie sich keine OEM-Version leisten können.

Wir zeigen Ihnen den Prozess zum Bau einer DIY-RGB-LED-Steuerung.

Außerdem besprechen wir die verschiedenen RGB-LED-Controller-Typen, die Funktionsweise etc.

Bereit für diese Lichtreise?

Los geht's!

Arten von RGB-LED-Controllern (Kabellos)

Controller für RGB-LED mit Fernbedienung.

Es gibt zwei fundamentale Typen: kabelgebunden und kabellos.

Für den kabelgebundenen Strip-Controller können Sie ihn nur nutzen, wenn er nah am LED-Produkt oder RGB-Strips ist. Daher ist der kabellose Controller die bequemere Option.

Hier sind einige kabellose RGB-LED-Controller-Typen:

Farbrad-Fernbedienung (Color Wheel Remote)

Ideal, wenn Sie mehr Kontrolle über Ihren 12V-RGB-LED-Strip wünschen. Das Farbrad ermöglicht schnelles und einfaches Auswählen der RGB-LED-Farbe.

Basis-Kabelloser RGB-LED-Controller

Ermöglicht Anpassung Ihrer hellen RGB-LED-Strips. Sie können die Farbwechsel-Geschwindigkeit vorprogrammieren. Zudem lässt sich die Helligkeit der Farben einstellen.

App-Fernbedienung (App Remote)

Mit solchen Fernbedienungen benötigen Sie nur ein Endgerät wie Tablet oder Smartphone (Android). Sie steuern die Einstellungen Ihrer RGB-LEDs einfach. Dies ist flexibler, da es mehreren Personen Kontrolle über die Lichter bietet.

Wie funktioniert ein RGB-LED-Controller?

Fernbedienung für LED-Themenlichtbirne

Die Hauptfunktion des RGB-LED-Controllers ist die Erzeugung einer bestimmten Farbmischung. Er erreicht dies, indem er die Leistung auf jedem der drei Kanäle (R, G, B) modifiziert.

Beispiel: Für einen Violettton dreht der Controller die Rot- und Blau-Kanäle hoch. Dabei schaltet er den Grün-Kanal ab.

Wie baut man eine RGB-LED-Controller-Schaltung?

RGB-LED-Controller-Schaltung

Quelle: ResearchGate ℅ Creative Commons Attribution 3.0 Unported

Das Design

Diese RGB-LED-Controller-Schaltung nutzt PWM (Pulsweitenmodulation) zur Erzeugung von Farbwechsel-Effekten. Sie regelt drei Ausgänge. Jeder Ausgang kann an ein LED-Segment arbeiten.

Sie finden vollständig anpassbare Sequenzen im Mikrocontroller, die Farbverläufe (Fade), Zyklen und Stroboskop-Effekte erzeugen. Dies schafft eine riesige Palette mit über 15 Millionen Farboptionen. Jeder Ausgang hat 8-Bit-Auflösung.

Daher bietet die Schaltung für jede Farbe unterschiedliche Intensitäten (über 256). Beim Mischen der drei Farben erhalten Sie eine vollständige Regenbogenkombination.

Benötigte Komponenten

• LED-Rainbow-Board
• Rot, Grün, Blau PWM-Schalter
• DC-Strombuchse P1 (1)
• 1N4002 D1 (1)
• 8-Pin DIP-Sockel U2 (1)
• LED-Rainbow-Prozessor U2 (1)
• PCB-Montage-Drucktaster S1 (1)
• STP36NF06 N-Kanal-MOSFET D1, D2, D3 (3)
• LM78L05 5-Volt-Regler TO-92 Gehäuse U1 (1)
• 1 kΩ (braun-schwarz-rot-gold) R1–R6 (6)
• 0,1 µF C2 – optional (1)
• 0,1 µF C3 (1)
• 33 µF 50V Elektrolytkondensator C1 (1)

Schritte

Schritt 1

Saubere Arbeitsfläche bereitstellen. Alle Komponenten für einfachen Zugriff bereitlegen.

Schritt 2

Dioden

Platzieren Sie Ihre Diode (1N4002) am silbernen Balken der Diode. Den Kathodenanschluss finden Sie am silbernen Stab – er sollte mit dem PCB-Silkscreen übereinstimmen. Die Diode sollte zur Unterseite des Bauteils zeigen. Dann 1N4002 verlöten.

Schritt 3

PCB

Typischerweise hat der LM78L05 einen Halbkreis auf der flachen Seite. Dieses Bauteil sollte zur Platinenunterseite zeigen. Platzieren Sie den Regler an U1 und verlöten Sie. So stimmt die Einstellung mit dem PCB-Silkscreen überein.

Schritt 4

Kondensatoren

Da der Kondensator nicht polarisiert ist, können Sie ihn in beide Richtungen einbauen. Löten Sie C3.

Schritt 5

Als Nächstes der 33 µF Elektrolytkondensator. Achten Sie auf die Markierungen. Typischerweise sehen Sie ein Minuszeichen am negativen Anschluss – außen markiert. Platzieren Sie nur den negativen Anschluss in das Loch der Platine, den positiven nach außen. Befestigen Sie C1 fest.

Schritt 6

Widerstände

Weiter zu den Widerständen (R1, R2, R3) mit braun-schwarz-rot-gold Farbcode. Sie sind nicht polaritätsempfindlich.

Sie können die Widerstände in jede Richtung einbauen. Aber sie müssen auf einem Ende stehen. Erreichen Sie das, indem Sie die Anschlüsse biegen und einlöten.

Schritt 7

Bei S1 den Drucktaster einbauen. Der Schalter hat keine Polarität, passt aber nur in eine Richtung auf die Platine. Probieren Sie verschiedene Ausrichtungen für den besten Sitz – der Schalter ist breiter als hoch. Bei korrekter Platzierung gleitet er sanft in die Platine. Danach Schalter an S1 verlöten.

Schritt 8

8-Pin-IC-Sockel in U2 einsetzen. Der Sockel hält den PIC-Prozessor LED-Rainbow-Controller. Nach korrekter Positionierung Sockel U2 verlöten.

Schritt 9

Drei STP36NF06 an Q1, Q2, Q3 einbauen. Wichtig: STP36NF06 vorsichtig handhaben – empfindlich gegen statische Elektrizität. Die Metallplatte auf der MOSFET-Rückseite ist ein Kühlkörper. Passen Sie den Kühlkörper an den PCB-Silkscreen (weißes Vollmuster) an. Wenn alles stimmt, Q1, Q2, Q3 verlöten.

Schritt 10

Optionale Buchse an P1 anbringen. Mit der Buchse aktivieren Sie das LED-Rainbow-PCB. Unabhängig von der verfügbaren Strombuchse passt sie in das Lochmuster der Platine. Platzieren Sie die Strombuchse an P1.

Schritt 11

LED-Rainbow-Controller in U2-Sockel einsetzen. Achten Sie darauf, dass Pin 1 des Controllers nach oben zeigt. Pin 1 erkennen Sie an der Ecke des Chips mit leichter Einkerbung. Wichtig: Falschherum eingesetzt und unter Spannung gesetzt, kann der Prozessor beschädigt werden. Controller in U2 einsetzen.

Schritt 12

Ihr LED-Rainbow-Controller-System ist nun komplett. Verbinden Sie den RGB-Strip mit Ihrer Platine. Alternativ können Sie die LEDs (Rot, Blau, Grün) einzeln anschließen. Testen Sie das Setup.

Wichtige Hinweise

LED-Strip in Lila und Bedienfeld zum Farbwechsel

1. Löten Sie auf der Platinenrückseite.
2. Sorgfältig löten – es bestimmt, ob Ihr Projekt funktioniert.
3. Bauteile einzeln auf der Platine montieren. Beginnen Sie mit den kleinsten Teilen nah an der Platine. So bestätigen Sie korrekt funktionierende Komponenten.
4. Bei mangelnder Montageerfahrung: Wählen Sie eine vollständig bestückte und getestete Platine.

Abschluss

Ein RGB-LED-System ermöglicht vielfältige farbige Beleuchtung. Zur Steuerung der Lichter benötigen Sie die RGB-LED-Controller-Schaltung. Der Controller arbeitet, indem er die Leistung der drei Kanäle modifiziert: Rot, Blau und Grün.

Zweifelsohne kann ein Controller teuer sein. Sie können jedoch eine günstigere Option mit Industriestandard-Bauteilen bauen. Folgen Sie einfach den Schritten in diesem Artikel.

Bereit für dieses Lichtprojekt? Oder brauchen Sie Hilfe beim Aufbau? Kontaktieren Sie uns gerne.