Mondlampe

Wie man eine Mondlampe baut

“That’s one small step for man, one giant leap for mankind.”- Neil Armstrong

Vor einiger Zeit entdeckte ich auf Thingiverse ein detailliertes Modell des Mondes. Ich war sehr beeindruckt von dem Detailgrad und der Idee, dass man den Mond zum Leuchten bringen kann. Jedoch finde ich ein weißes Licht alleine langweilig und wollte deshalb, dass er in verschiedenen Farben leuchtet, die man am besten noch steuern kann. Das Ergebnis ist diese Lampe:

Mondlampe
 
Der fertige Mond 🌜

Wie ich diese Lampe im Detail gebaut habe, möchte ich hier kurz erklÀren, damit auch Du diese Lampe bauen kannst!

 
 

Benötigte Materialien:

  • NodeMcu ESP8266 (z. B. vom makershop.de)
  • 5,5x2,1mm DC Stecker (z. B. vom makershop.de)
  • NeoPixel Ring mit 16 LEDs (z. B. von Amazon)
  • Button (z. B. von Amazon)
  • Netzteil mit 5V, 1A oder mehr und einem 2,1x5,5mm Anschluss (z. B. von Amazon)
  • 4x M3 Schrauben mit max. 20mm LĂ€nge (am besten Sechskant-/Zylinder-/Rund-Kopf oder Holzschrauben)
  • verschiedene, farbige Kabel
  • etwas Lochrasterplatine (z. B. von makershop.de)
  • Buchsenleisten female (z. B. von makershop.de)
  • Optional: 300–500Ω Widerstand + 1000”F Kondensator (Neopixel best practices)

 

Benötigtes Werkzeug:

  • 3D Drucker
  • Lötkolben
  • M3 Gewindebohrer (Wenn keiner vorhanden ist, einfach Holzschrauben nutzen, die “fressen” sich in das Plastik rein und halten)
  • Zange zum Schneiden der DrĂ€hte
  • Cutter/Skalpell und Dremel/MultiTool/Feile zum Nachbearbeiten der gedruckten Elemente
  • Heißkleber

 

Hardware Prototyp:

Beim Mikrocontroller entschied ich mich fĂŒr den ESP8266. Er hat den Vorteil, dass er einen Access Point öffnen bzw. sich mit einem W-LAN verbinden kann. Dadurch gestaltet sich die Kommunikation mit dem Controller unkompliziert und simpel. Außerdem kann man ihn auch fĂŒr andere IoT Projekte nutzen.

Bluetooth und andere Kommunikationswege habe ich ausgeschlossen, da dies mit dem grĂ¶ĂŸeren Aufwand verbunden gewesen wĂ€re, eine geeignete App zu programmieren. Das hĂ€tte das Projekt unnötig verkompliziert. Der Mond sollte jedoch so einfach wie möglich steuerbar sein.

Den Neopixel Ring mit 16 LEDs hatte ich vor Ewigkeiten bei Ebay gekauft. Man weiß ja nie, wofĂŒr man das gebrauchen kann 😉. Ich bin vollkommen begeistert davon und den WS2811 Chips/LEDs. Man braucht nur drei Pins, um sie anzusteuern!

 

Prototyp auf dem Breadboard

Prototyp auf dem Breadboard

 

Ich fĂŒgte noch einen Button hinzu, da ich wollte, dass der Mond auch ohne Smartphone gesteuert werden kann.

Der Kondensator hilft, die Lasten des Neopixel Rings auszugleichen.

Die Pin-Belegung:

  • D1 -> Button
  • 3.3V -> Button
  • Vin -> 5V + vom Netzteil
  • Gnd -> - vom Netzteil
  • 3.3V -> Neopixel + (Zwischen den Neopixel und dem Esp8266 kommt der Kondensator; hierbei die Polung und SpannungskapazitĂ€t beachten, sonst macht es đŸ’„!)
  • Gnd -> Neopixel Gnd
  • D5 -> Neopixel Data in

 

Software:

FĂŒr die Software gab es einige Überlegungen:

  • Es sollte keine App zum Steuern geben. Der Aufwand war mir zu groß und da es sich hierbei um ein Geschenk handelt und die betreffende Person ein iPhone hat, gestaltet sich dies auch nicht als einfach, da die App ĂŒber den App Store bezogen werden mĂŒsste.
  • Es sollte keine Fernbedienung geben. Die liegen immer nur da, wo man sie nicht findet! đŸ€·
  • Der ESP8266 sollte nicht im gleichen W-LAN sein. Wenn das der Fall ist, wird dem ESP8266 irgendeine IP zugewiesen und der Nutzer kann nicht nachvollziehen, wie er sich dann mit ihm verbinden soll.

Also ĂŒberlegte ich mir, dass es doch am einfachsten wĂ€re, wenn der ESP8266 im AP-Modus lĂ€uft, also ein eigenes W-LAN bereitstellt, man sich mit ihm verbindet und den Mond dann ĂŒber ein Webinterface steuert.

Ich fand ein Projekt auf Github, welches fast genau diese Vorgaben erfĂŒllte, sodass ich nur noch kleine Änderungen vornehmen musste.

Zum einen habe ich die Webseite angepasst, sie sieht nun so aus:

 

Steuerung des Mondes ĂŒber das Webinterface

Steuerung des Mondes ĂŒber das Webinterface

Zum anderen Ànderte ich im Code folgende Punkte:

  • Der ESP8266 stellt ein W-LAN bereit mit dem Namen “the moon” (Passwort in Datei “Secrets.h” Ă€ndern, damit nicht jeder den Mond steuern kann!)
  • Auf dem Chip werden alle DNS Anfragen zu der Steuerungs-Webseite gefĂŒhrt
  • Über den Button kann man nun auch die Animation Ă€ndern

Prototyp funktioniert!

 

Wie man den ESP8266 mit VS Code programmieren kann, habe ich auf meinem Blog erklĂ€rt.

Es werden noch folgende Bibliotheken benötigt, die ĂŒber den Library Manager installiert werden können:

 

3D Modell:

Das Mond-Modell findet man auf Thingiverse in verschiedenen Detailgraden. Zuerst wĂ€hlte ich ein hochauflösendes Modell, jedoch hatte Fusion360 hier schon zu kĂ€mpfen und die Slicer CraftWare war nicht mehr bedienbar. Das gewĂ€hlte Modell war einfach viel zu komplex. Also nutzte ich ein weniger detailliertes Modell und entwarf ein GehĂ€use fĂŒr den ESP8266, auf den der Mond gesteckt werden kann. Die Bearbeitung erfolgte mit Fusion360; es wĂŒrde aber auch mit Blender oder einer anderen beliebigen 3D-Modellierungssoftware gehen.

Nun zum Drucken. Wir haben bei den BRICKMAKERS seit neuestem einen CraftBot 3, den wir bei den Jungs von ruhrsource direkt auf der Formnext gekauft haben. Der CraftBot 3 ĂŒberzeugte uns vollkommen, da er mit seinen zwei Extrudern (die Druckköpfe) verschiedene Materialien gleichzeitig drucken kann und er auch verschiedene Modi unterstĂŒtzt, so dass man (unterschiedliche) Modelle z. B. gleichzeitig mit beiden Köpfen drucken kann. Und das Beste: die Installation. Diese gestaltet sich simpel und unkompliziert: Man packt ihn aus, schraubt vier Schrauben fest, kalibriert ihn und schon kann man in Top QualitĂ€t drucken! Kein nerviges Fehlersuchen vor jedem Druck, wie bei anderen Selbstbau-3D-Druckern, wie ich einen besitze 🙄. Hier gibt es ein Unboxing mit Jörg von ruhrsource.

Ich musste das GehĂ€use noch ĂŒberarbeiten, da ich die LĂ€nge des DC Steckers nicht beachtet und die Unterseite keine Nut hatte, so dass ich nicht wusste, ob sie richtig sitzt. Auch waren die “Kammern” fĂŒr die Schraubköpfe viel zu dĂŒnn. Nach kurzer Überarbeitung druckte ich das GehĂ€use erneut. Schnelles und gĂŒnstiges Prototyping sind die absoluten Vorteile des 3D-Drucks.

 

 
 
Festgelötetes Neopixel
 
Es ist einfacher, wenn man den Neopixel fest lötet, nachdem man die Kabel durch das GehĂ€use gefĂŒhrt hat. Außerdem sollte man bei dem Button ĂŒberprĂŒfen, ob man ihn richtig verlötet hat, bevor man alles mit Heißkleber festklebt 🙃

GehÀuse

Passt!

 
Funktionscheck: Klappt alles noch!

 

Nun ging es an den Druck des Mondes:

 

 
Etwas ĂŒber 40 Stunden in einer Minute

 

Dann sollte der Boden des Mondes noch nachbearbeitet werden, damit er perfekt in das GehĂ€use passt. Hierbei sind ein Skalpell und ein Dremel/Multitool sehr nĂŒtzlich.

Ta-daa (das Endergebnis) 🎉:

 

 
In echt sehen die Krater noch beeindruckender aus!

 

Zu guter Letzt noch Links zu dem Modell und dem Source Code:

Viel Spaß beim Nachbauen!

Thanks to Jannik Weyrich. 

 

 

Wenn dir dieser Beitrag gefallen hat, melde dich jetzt fĂŒr unseren Digital Letter an! Auf diesem Weg bekommst du regelmĂ€ĂŸig unsere spannendsten BlogbeitrĂ€ge, nĂŒtzliche Fachartikel und interessante Events rund um Digitalisierung, IoT, New Work und vieles mehr!

 

HIER GEHT'S ZUR ANMELDUNG

 

Back to Blog

Related Articles

Code Review bei BRICKMAKERS

In QualitĂ€tsmanagement bei BRICKMAKERS wurde bereits allgemein ĂŒber Maßnahmen zur...

Visual Studio Code und der ESP8266

Teil 1: Visual Studio Code und das Arduino Plugin fĂŒr den ESP8266 einrichten   Ein Arduino...

Automatisierte Tests, Builds & Deployments fĂŒr React mit VSTS

EinfĂŒhrung