Nachdem ich einige Farbwechsel-LEDs bestellt hatte, kamen nach einiger Zeit ziemlich verrückt
blinkende LEDs an, die ich so nicht erwartet hatte. Allerdings kam ich schnell auf den Gedanken,
damit ein Deko-Objekt für die Weihnachtszeit zu bauen.
Video: Fertiger LED-Weihnachtsbaum in verschiedenen Raumlicht-Verhältnissen
Zunächst gab es ein paar Vorüberlegungen, wie denn solch ein Baum aussehen könnte. Nach einigen Skizzen und
Tests war das Ergebnis: es werden 4 "Zweig-Ebenen" aus Messingdraht mit jeweils 4, 6, 6 und 8 LEDs
als Kerzen und eine Spitze mit einer LED (insgesamt also 25 LEDs; jeweils immer die 5mm-Ausführung als
blinkdener RGB-Farbwechsel).
Der Stamm besteht aus einem geraden Messingdraht, an dem die Vorwiderstände hängen und am Fuße des Baum
in eine Art Ständer übergeht, damit das gesamte Gebilde später nicht umfällt.
Abb.: Erste Skizze des LED-Baums mit dem prinzipiellen Aufbau und der Anordnung von LEDs und Widerständen
Abb.: Skizze des LED-Baums mit Berechnungen für die Maße und Abstände der Zweig-Ebenen
Abb.: Skizze der Draufsicht des LED-Baums mit der möglichen Anordnung und Verteilung der LEDs
Abb.: Zur besseren Anschauung und der Aufteilung der Ebenen und LEDs habe ich zusätzlich
in POV-Ray ein (grobes) 3D-Modell des Baums angefertigt. Hier sind natürlich nicht alle
Verdrahtungen richtig gesetzt. Es ging nur um eine Machbarkeit und Platzaufteilung (die
Maße der Drähte, Widerstände und LEDs sind korrekt)
Prototyp
Der Aufbau des Baum ist denkbar simpel, d.h. es werden an eine 5V-Spannungsquelle (als Powerbank oder anderer
USB-Anschluss) die 25 Vorwiderstand-LED-Paare angeschlossen. Zum Ausprobieren hatte ich zunächst diesen
Aufbau auf einem Breadboard zusammengestellt, um Stromaufnahme und Helligkeit zu testen. Dann ging es an den
finalen Aufbau.
Drähte biegen und Löten
Es werden für die VCC-Seite (5V-Anschluss) folgende Drahtstücke benötigt:
Basis: ein Ring mit Durchmesser von 30mm (Umfang = 94mm)
Stamm: Drahtstück mit ca. 190mm Länge an einem Ende um 90° gebogen
Auf der Ground-Seite werden folgende Drahtstücke verwendet:
Basis: ein Ring mit Durchmesser von 40mm (Umfang = 126mm)
1te Ebene: ein Ring mit Durchmesser von 85mm (Umfang = 267mm)
2te Ebene: ein Ring mit Durchmesser von 60mm (Umfang = 188mm)
3te Ebene: ein Ring mit Durchmesser von 45mm (Umfang = 141mm)
4te Ebene: ein Ring mit Durchmesser von 30mm (Umfang = 94mm)
Verbindungsstege zwischen den Ebenen: 16 gerade Drahtstücke (ca. 35mm Länge)
Verbindungssteg von oberster LED mit 4ter Ebene
Abb.: Der Messingdraht wurde in Stücke der richtigen Länge für die jeweiligen Baum-Ebenenen geschnitten,
mit einer Langbeckzange (und recht viel Geduld) zu möglichst gleichmäßigen Ringen zusammengebogen
und dann schließlich deren Enden miteinander verlötet.
Abb.: Detailansicht der Lötstellen der Messingdraht-Ringe
Abb.: Zwei Drahtringe werden mit jeweils 4 Drahtstücken (ca. 35mm Länge) verlötet.
Dies gibt einige an Stabilität.
Abb.: Die Drahtringe werden mit jeweils 4 Drahtstücken um 45° versetzz verlötet,
um bessere Stabilität zu erreichen.
Abb.: Fertig verlöteter Baum mit (losem) Stamm
Abb.: Die LEDs werden an der Kathode (-) auf ~4mm gekürzt. Die Anode wird bei ~4mm
um 90° nach außen gebogen und mit dem Vorwiderstand verlötet. Der Abstand des Widerstand
muss pro Ebene ausprobiert werden. (siehe nächstes Bild)
Abb.: Oberste Ebene des LED-Baums mit fertig verlöteten LEDs; die Drähte der Vorwiderstände
werden gemeinsam als "Blob" am Stamm zusammengelötet und halten das Ganze gut zusammen.
Abb.: Fertiger LED-Weihnachtsbaum (Buchse für Spannungsversorgung noch nicht angelötet)
Langsamer Farbwechsel
Wem der schnelle Farbwechsel zu aufregend ist, kann auch mit langsam wechselnden RGB-LEDs (hier: diffus) einen
stimmungsvollen Deko-Baum kreiern, wie das folgende Video zeigt:
Video: LED-Weihnachtsbaum mit langsamen Farbwechsel-LEDszurück
