Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ikea Dioder & RGB Farblichtsensor


von Simon S. (nerdboy15)


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Hallo,

ich habe ein Projekt gesehen bei dem aus einem Blinkstick und einem PC 
Ambilight gebaut wird:
https://www.blinkstick.com/help/ikea-dioder-blinkstick-ambilight

da man im ersten Schritt 3 Widerstände auslötet hatte ich eine Idee

mit diesem Farblichtsensor:
http://www.conrad.de/ce/de/product/180381/RGB-Farblichtsensor-KPS-5130PD7C-Kingbright-KPS-5130PD7C-Gehaeuseart-SMD-?ref=list

Wenn ich es richtig verstehe habe ich dann 3 Widerstände, die je nach 
Helligkeit kleiner werden. Also könnte ich einfach diese Widerstände mit 
den Dioderwiderständen tauschen. Das wäre ein minimaler Arbeitsaufwand, 
ich würde dann die RGB Sensoren so anbringen, dass sie daas Fernsehlicht 
aufnehmen und sozusagen an die LED leiste weitergeben. Sehe ich das 
richtig oder muss man mehr beachten?
Ich muss vermutlich einen RGB Sensor finden der denselben 
Widerstandsbereich hat, wie die ursprünglichen... aber wie? Leichte 
Farbabweichungen sind kein Problem. Gesamthelligkeit kann ich zur not 
mit folien variieren.

von Michael K. (aemkai)


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Simon S. schrieb:

> Wenn ich es richtig verstehe habe ich dann 3 Widerstände, die je nach
> Helligkeit kleiner werden.
Nein, du hast dann 3 Photodioden, die in Abhängigkeit von der 
Beleuchtung eine Ladung erzeugen.
Vmtl. wird das nichts, wenn du die einfach einlötest, da muss zumindest 
ein I-U-Wandler rein (z.B. ein Transimpedanzverstärker)

Über diese kannst du dann Q1..Q3 vmtl. direkt ansteuern (also 
Widerstände raus), vorher muss aber noch eine Pegelanpassung erfolgen, 
dazu braucht man entweder einen Schaltplan oder man misst es aus.

Die Wert der Schutz-Widerstände ist vmtl. völlig egal, da die eigtl. 
Ansteuerung von N2 durchgeführt wird.

noch was:
Wo willst du den Sensor eigentlich anbringen? Du bräuchtest etwas, was 
die ganze Monitor-Fläche  überwacht, es nützt ja nichts, wenn das 
Ambilight z.B. blau ist, weil vor dem Sensor nur paar blaue Pixel 
leuchten,  der Rest des Bildschirms aber rot ist.

: Bearbeitet durch User
von Simon (Gast)


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Danke für die Info. Um es ausführlicher zu erklären:
Ich habe ein Ambilight Tv,2 seitig und Philips hue Lampen. Das sind e27 
LEDs die per WLAN gesteuert werden und unter anderem das Ambilight 
langsam auf den Raum erweitern. Das ist schon richtig gut. Stößt aber 
durch den Delay an seine Grenzen, z.B. Fände ich es super, wenn bei 
einer Explosion der ganze Raum für 1/4 Sekunde aufblitzt. Deswegen würde 
ich an die unterste und oberste led vom Ambilight den Sensor kleben.dann 
hab ich hinten 4 LEDs weniger aber einen Streifen unten und oben 
zusätzlich und kann das Signal auch für die Raum Beleuchtung -dann ohne 
hue - nutzen.

Es gibt doch aber sicher auch Photowiderstände, oder? Die könnte ich 
dann wenn der Wert passt direkt verwenden. Leider weiß ich nicht mal 
genau wie die dioder funktioniert.könnte ich da auch 3 potis anschließen 
und damit die 3 Farbanteile regeln?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Simon S. schrieb:
> Wenn ich es richtig verstehe habe ich dann 3 Widerstände, die je nach
> Helligkeit kleiner werden. Also könnte ich einfach diese Widerstände mit
> den Dioderwiderständen tauschen.

OMG. Nein.

Denn

1. sind das keine Widerstände im Farbsensor, sondern Fotodioden. Die 
liefern zwar in der Tat einen vom Licht abhängigen Fotostrom, aber der 
liegt bei weit weniger als 1µA (zumindest bei den Beleuchtungsstärken 
die ein Fernseher erzeugt).

2. dienen die Widerstände in der Dioder Steuerung gar nicht der 
Einstellung des Stroms. Die Helligkeit der Dioden wird per PWM 
eingestellt. Die MOSFETs werden nicht im Analogbetrieb verwendet, 
sondern als Schalter. Sie schalten die LED-Ketten nur an oder aus.
Aber eben so schnell, daß das Auge das Flackern nicht sieht. Und mit 
variablem An/Aus Verhältnis um dem Auge den Eindruck einer variablen 
Helligkeit zu vermitteln.

Für eine funktionierende Ambilight-Funktion müßte man das analoge Signal 
aus dem Farbsensor entsprechend auswerten (verstärken, AD-wandeln) und 
die Meßwerte in 3 PWM-Kanäle umwandeln. Mit denen könnte man dann die 
MOSFETs in der Dioder Steuerung ansteuern.

von Michael K. (aemkai)


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Simon schrieb:
> Es gibt doch aber sicher auch Photowiderstände,
Ja, gibt es.

> Die könnte ich dann wenn der Wert passt direkt verwenden.
Nein!
Die Widerstände sind vermutlich* Schutzwiderstände und wie bereits 
geschrieben:
Die Wert der Schutz-Widerstände ist vmtl. völlig egal, da die 
eigtl. Ansteuerung von N2 durchgeführt wird.

* (Ohne Schaltplan lässt sich das nicht definitiv sagen, auf der Platine 
sieht es aber erstmal so aus)

> Leider weiß ich nicht mal genau wie die dioder funktioniert
Das ist evtl. das Problem ...

> könnte ich da auch 3 potis anschließen und damit die 3 Farbanteile regeln?
Ich denke nicht, siehe oben

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael K. schrieb:

> Die Widerstände sind vermutlich* Schutzwiderstände und wie bereits
> geschrieben:
> Die Wert der Schutz-Widerstände ist vmtl. völlig egal, /da die/
> eigtl. Ansteuerung von N2 durchgeführt wird.
>
> * (Ohne Schaltplan lässt sich das nicht definitiv sagen, auf der Platine
> sieht es aber erstmal so aus)

Der Schaltplan des IKEA Dioder ist im Web findbar. Das sind einfach nur 
3 Angstwiderstände zu je 150R. Außerdem drei Logiclevel MOSFET die von 
einem PIC gesteuert werden.

Wobei die Widerstände hier wirklich mal sinnvoll sind. Da die LED- 
Leisten über längere Kabel angeschlossen sind, ist es eine gute Idee<tm> 
die Schaltflanken etwas abzuflachen. Das gibt zwar etwas mehr Verluste 
in den MOSFETs, aber auch weniger EMV Abstrahlung.

von Simon (Gast)


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Das klingt sehr fundiert aber ich kapier es nicht... Das ist der 
Schaltplan den ich gefunden hab.

http://alephnull.net/software/dioder/dioder.png

Ich kann es aber nicht nachvollziehen. Einfach von meiner Vorstellung 
her müsste es eine einfache Möglichkeit geben, ein Licht in Helligkeit 
und Farbe sozusagen zu kopieren.

von Joe F. (easylife)


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Simon schrieb:
> Ich kann es aber nicht nachvollziehen. Einfach von meiner Vorstellung
> her müsste es eine einfache Möglichkeit geben, ein Licht in Helligkeit
> und Farbe sozusagen zu kopieren.

Auf dem Boden der Realität liegt immer weit weniger Glitter als in der 
eigenen Vorstellung... ;-)

a)
Das Ding erzeugt die Farbmischung durch eine PWM Steuerung der 
Farbkanäle R, G, B.
Das ist nicht analog, sondern digital gesteuert, daher auch der PIC 
Mikrocontroller.

b)
Die LEDs und ein Farbsensor haben mit Sicherheit abweichende 
Charakteristika.
Jede LED und jeder Sensor hat für die Farbanteile einen sogenannten 
"Peak", bei einer bestimmten Wellenlänge.
Die müssen nicht übereinstimmen. Rot ist also nicht Rot usw.

c)
Was du also tun müsstest ist:
- einen digitalen Farbsensor benutzen.
- diesen Farbsensor über einen weiteren Mikrocontroller auslesen.
- die gemessene Farbe über eine Kalibrierungstabelle in Farbwerte für 
die im Dioder verwendeten LEDs umrechnen.
- die Firmware des Dioders gegen eine selbst geschriebene austauschen, 
die mit deinem Mikrokontroller kommuniziert, und die entsprechende Farbe 
anzeigt.

Wie du siehst: absolut *nicht* einfach.

von Pong L. (Gast)


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Joe F. schrieb:
> Wie du siehst: absolut nicht einfach.


Liest sich aber so einfach :)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Simon schrieb:
> Das klingt sehr fundiert aber ich kapier es nicht... Das ist der
> Schaltplan den ich gefunden hab.
>
> http://alephnull.net/software/dioder/dioder.png

Der hier ist IMHO besser:

http://www.vagrearg.org/skilt20/ikea-dioder-control_1.png

> Ich kann es aber nicht nachvollziehen. Einfach von meiner Vorstellung
> her müsste es eine einfache Möglichkeit geben, ein Licht in Helligkeit
> und Farbe sozusagen zu kopieren.

Es ist zumindest kein Hexenwerk. Ein µC mit 3 Analog-Eingängen und 3 
PWM-Kanälen reicht schon aus. z.B. der PIC16F684 der da ohnehin schon 
verbaut ist. Man müßte bloß den Sensor anschließen und ein neues 
Programm in den PIC flashen. Das Programm wäre vergleichsweise simpel.

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