JR's fliegende Fledermaus

Spontane Idee zu Halloween 2024: Eine LED-Fledermaus, die mit Hilfe von steuerbaren LEDs (Neopixel) zum Fliegen animiert wird. Dazu hat das Gebilde neben einem Körper auch zwei verschiedene Flügelpositionen, die im Wechsel aufleuchten. Als Vorlage dient die Pixelhalterung einer amerikanischen Firma. Leider habe ich in der EU keinen Verkäufer gefunden, der diese Halterung vertreibt. Deswegen, man möge es mir verzeihen, habe ich Abmessungen und Lochpositionen aus den herunterladbarem Material abgeleitet und mir selber eine Halterung aus 3mm dickem Kunststoff gebastelt. Die Fledermaus ist knapp 90cm breit und knapp 50cm hoch. Weitere Details in folgendem Beitrag.

Ausgangsmaterial: Kunsttoffplatte, 3mm dick mit den Abmessungen 90cm x 100cm. Hat mir etwa 33 Euro plus Versand gekostet. Ich teile sie in der Mitte und erhalte zwei Platten 90cm x 50cm

Die Vorlage habe ich mit EasyPosterPrinter auf passende Größe gedruckt. Geht evtl auch kleiner, aber dann wird es mit den LEDs eng

Alle 200 Löcher habe ich mit 4mm vorgebohrt und weite sie später auf 12mm

An einigen Stellen wird es so schon eng. Wenn die Vorlage verkleinert wird, müssen die LEDs neu verteilt und neu nummeriert werden

Nachdem die Löcher aufgebohrt sind habe ich die Kontur der Fledermaus mit einem weißen Marker aufgemalt und ausgeschnitten

Als LEDs kommen WS2811 Pixelstrings in die Löcher. Die LEDs haben 12mm Durchmesser und rasten etwas ein. Vorsichtshalber werde ich jede LED noch mit nem Tropfen Heißkleber fixieren.

Langsam schmerzen die Fingerkuppen

Die Einspeisedrähte an den Enden der LED-Ketten müssen alle mit einer etwas dickeren Versorgungsleitung mit Strom versorgt werden. Ich hatte dafür Lautsprecherkabel 2x1,5qmm.

So sieht es jetzt von vorne aus

Ein kleines Testprogramm lässt die angelegten Flügel erstrahlen

Das Gesicht hat nur 5 LEDs

Der Körper der Fledermaus

Die Flügel in unterer Stellung

Flügel in oberer Position

Kombination aus Flügel, Gesicht und Körper. Für diese Darstellung gibt es ein Unterprogramm

Körper mit unten liegenden Flügeln. Auch diese Position nutze ich in einem Unterprogramm

Und schließlich Körper mit angelegten Flügeln

Hier noch mit Gliedermaßstab, um die Größe beurteilen zu können

Steuerplatine zusammengelötet. Enthält Spannungswandler, Kontroller und eine Treiber-LED WS2812b

Ich habe auch ein passendes Gehäuse gefunden

Das Kabel mit Stecker stellt die Verbindung zu den LEDs her

Und so sieht es aus

Die Original-Pixelhalterung gibt es im Amiland

Link auf Pixelhalterung im Amiland

Aufgrund eines Flüchtigkeitsfehlers ist meine Halterung spiegelverkehrt bestückt. Das hat in meiner Betriebsart keinen Einfluss. Sollte 'meine' Halterung mit 'XLIGHTS' oder ähnlicher Software betrieben werden, könnte diese Tatsache einfluss auf die Darstellung nehmen.

Bohrschablone und Verdrahtungsplan in Frontansicht (91,4cm x 50,8cm)

Projektdatei für EasyPosterPrint

Bezugsquelle EasyPosterPrint (externer Link)

Schaltplan

Besonderheiten zur Schaltung!

Die Schaltung ist zwar relativ simpel, bedarf aber trotzdem einer Erklärung. Ich habe die Schaltung auf ein Stück Lochrasterplatte aufgebaut. Um sicher zu sein, dass die angeschlossenen WS2811 LEDs die Daten sauber erhalten, habe ich in die Schaltung eine zusätzliche WS2812b-LED eingefügt. Diese dient lediglich als Treiber für die anderen LEDs. Der Controller sollte außerhalb der Schaltung mit Software versehen werden. Auf KEINEN Fall dürfen Netzgerät und USB gleichzeitig angeschlossen sein! Alternativ kann vor dem Flashen der Jumper in der 5V-Leitung gezogen werden.

Je nach Typ der WS2811-LEDs (5V oder 12V) muss die Stromversorgung angepasst werden. Bei 12V gilt: Netzgerät 12V an WS2811 und über Step-Down-Wandler (eingestellt auf 5V) an den Controller. Die 'Treiber-LED' muss für 5V sein.
Bei 5V gilt: Alles wird aus einem Netzgerät gespeist. Alles für 5V ausgelegt. Das Netzgerät muss in beiden Fällen mindestens 6 Ampere liefern können.

Als Betriebssoftware habe ich einen Arduino- Sketch geschrieben. Er ist für ESP8266 geschrieben, obwohl WLAN nicht zwingend erforderlich ist. Der D1-Mini ist günstiger als AVR-Boards. Per WLAN kann der Sketch im Betrieb übertragen werden (OTA), es gibt einen kleinen Web-Server für Informationen und es kann per Artnet Daten externer Programme erhalten. Um WLAN nutzen zu können, müssen WLAN-Name und WLAN-Passwort im Sketch eingetragen werden.

Die Grundfunktion der FLedermaus ist immer gegeben. Sie verharrt eine Weile, beschleunigt den Flügelschlag und bremst wieder ab. Die Darstellung erfolgt in verschiedenen Farben.

Sketchdownload Flying_Bat_WS2811_V2.zip

Arduino-Programmierumgebung (externer Link)
Ich nutzte die Version 1.8.19 mit zusätzlichem Boardverwalter für ESP8266.

Damit der ESP8266 genutzt werden kann, muss in den Einstellungen eine zusätzliche Boardverwalter- URL eingetragen werden:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Außerdem müssen verschiedene Librarys installiert werden (siehe Sketch)