Advent, Advent, Maker! Der Atzventzkrantzkertzenglantz, das Wort mit den 5 “tz” steht in wenigen Tagen wieder einmal völlig überraschend im Raum. So liegt es für dich doch eigentlich nahe, den guten, alten traditionellen Adventskranz dieses Jahr mal ein wenig aufzupolieren und mit Hilfe eines kleinen Selbstbauprojektes neuen digitalen Glanz einzuhauchen.
Die Adventszeit ist traditionell eine Zeit des Lichts und der Besinnlichkeit. In unserer modernen Welt, in der Technologie eine zentrale Rolle spielt, ist der digitale DIY Adventskranz eine innovative Interpretation dieser Tradition. Dieser Artikel führt dich durch die Erstellung eines digitalen Adventskranzes, der Technologie und Tradition harmonisch verbindet.
Der digitale Adventskranz – Schritt für Schritt
Was du benötigst
- Raspberry Pi Kit oder auch ein Raspberry Pi Zero
GPIO Buchsenleiste 2x20pin - 4x LED mit Kerzenschein-Effekt
- 4x Vorwiderstand für LED
- Taster
- optional Näherungssensor
- Kupferlitze
- Lötkolben
Lötzinn - Floristendraht bzw. einfachen Bindedraht
Wir haben dir dazu auch einen Warenkorb vorbereitet:
WARENKORBDer digitale Adventskranz repräsentiert eine moderne Version des klassischen Adventskranzes. Anstelle von echten Kerzen verwendet dieser Kranz LEDs, die durch einen Mikrocontroller wie den Raspberry Pi gesteuert werden. Das Projekt ist sehr einfach gestaltet, so dass es sich auch bestens für Anfänger eignet. Die folgenden Schritte sind nötig:
- Der Kranz: Basteln eines Kranzes aus Tannenzweigen
- Die LED-Kerzen: Möglichkeiten von Herstellung und Beschaffung
- Die Verkabelung: Lötkolben, LEDs, Widerstände und Kupferlitze
- Der Controller: Ein einfacher Raspberry Pi tut es allemal
- Die Programmierung: Licht an, Licht aus
- Die Ideenschmiede: Anregungen zur Erweiterung Deines kleinen Projektes
Der Kranz – ab in den Wald
Zunächst einmal begebe dich in die Natur und sammle ein paar schöne Dinge für den Kranz und seinen individuellen Schmuck: Neben Tannen- oder Kiefernzweigen als Basis für deinen Kranz findest du vielleicht auch noch ein paar dekorative Nüsse, Kastanien, Bucheckern, Eicheln, Birkenrinde, Moos, Beeren oder Gräser. Zu Hause kannst Du dann z.B. noch getrocknete Orangenscheiben, Zimtstangen oder Trockenblüten hinzufügen.
Die LED-Kerzen – auch hier ist deine Phantasie gefragt
Selbst beim Bestücken mit Kerzen hast du die ein- oder andere Möglichkeit vorzugehen. Neben den LEDs als Lichtlein für deine Kerzen benötigst du natürlich auch Kerzenkörper: Du könntest hierzu Wachskerzen durchbohren, dir Hülsen aus kleinen Röhren bauen (z.B. Toilettenpapierrollen, Teelichter umfunktionieren oder auch notfalls fertige LED-Flackerkerzen kaufen und statt der Batterie als Stromversorgung dem Pi das Einschalten der Spannung überlassen. Ein tolles, kleines Projekt ist auch der 3D-Druck der Kerzenkörper, falls du einen 3D-Drucker besitzt. Du kannst sie selbst konstruieren oder einfach als CAD-Modell von Thingiverse oder anderen Portalen herunterladen. Ein paar Beispiele mit Links unter den Abbildungen findest du weiter unten. Frohes Schaffen!
Abbildungen: 3D-Druckmodelle zum Thema Kerzen und Advent im 3D-Druck Portal Thingiverse
Die Verkabelung – eine einfache Lötübung
Hast Du nun einen schönen Kranz gebunden und dich entschieden, wie du die Kerzen gerne gestalterisch umsetzen möchtest, so kannst du im nächsten Schritt beginnen, die LEDs für deine Kerzen zu verkabeln. Hierzu lötest Du zunächst den Vorwiderstand mit etwas Lötzinn an der jeweiligen LED an das kürzere Beinchen (Kathode = Minuspol der Diode) an.
Achte dabei darauf, dass dir der Widerstand später bei Einbau in das Kerzengehäuse nicht im Weg ist und dass du die Anschlussbeinchen der Leuchtdioden nicht zu lange erhitzt, sonst werden die LED zu heiss und sterben den Hitzetod. Das gleiche gilt beim Anlöten der ummantelten Kupferlitze an die Anode (das lange + Beinchen) der LED. Halbleiter wie LEDs, Transistoren und integrierte Schaltungen sind hitzeempfindlich, also pass grundsätzlich beim Löten auf, das du diese nie zu heiss werden lässt.
Überleg dir dann im nächsten Schritt, wie lang die Anschlussdrähte an deinen LEDs sein müssen: Du musst sie ja später noch an deine Raspberry Pi Steuerung anschliessen! Wo möchtest Du den Raspberry Pi -im oder in der Nähe des Kranzes- unterbringen? Ist diese Frage für dich geklärt, so kannst du die Anschlussdrähte gemäss des Schaltplans weiter unten schon einmal anlöten und vorbereiten.
Eine einfache Schaltung
Hast Du die Verkabelung des Kranzes so weit im Griff, so schliesst du sie nun am besten mit Hilfe einer einfachen Anschluß-Steckleiste an den Raspberry Pi an. Beachte beim Anlöten deiner Kabel an diesen Anschlussstecker die Belegung im Schaltplan unten rechts.
Der Steuermann – ein einfacher Raspberry Pi tut es auch
Unser Projekt ist sehr einfach gestrickt und doch bietet es dir einen guten Einblick in die Bastelei mit MicroContollern. Ob du nun bereits einen Raspberry Pi dein eigen nennst oder ganz neu startest: Du kannst eigentlich jeden MicroController mit GPIO-Pins verwenden. Egal ob Raspberry Pi, Raspberry Pi Zero oder auch andere Controller, die ähnliche Möglichkeiten der externen Steuerung von Hardware bieten. Auch brauchst du hier nicht das neueste Modell am Start zu haben, da hier kaum Ansprüche an den MicroController selbst gestellt werden.
Die Software – Der (h)eilige Code für den Start
Alles verkabelt und fertig für die Lightshow? Dann geht es jetzt erstmal noch an die Programmierung. In unserem ersten kleinen Programmlisting fragen wir zunächst den kleinen Druckschalter ab. Jedesmal, wenn du den Button drückst, wird eine LED -Verzeihung Kerze- mehr angeschaltet.
#!/usr/bin/python3
import time
import board
import digitalio
LED = [board.GP16,board.GP17,board.GP18,board.GP19]
BTN = board.GP20
def make_led(nr):
led = digitalio.DigitalInOut(nr)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
return led
btn = digitalio.DigitalInOut(BTN)
btn.direction = digitalio.Direction.INPUT
btn.pull = digitalio.Pull.UP
leds = [make_led(nr) for nr in LED]
counter = 0
while True:
if not btn.value:
counter = (counter+1) % 5
for i in range(4):
leds[i].value = i < counter
time.sleep(0.3)
time.sleep(0.05)Alternative auf Abstand
Das folgende Listing kommt alternativ zum Einsatz, wenn du dich für die Version mit dem Näherungssensor HC-SR04 (statt Taster) entscheidest:
import time
import board
import digitalio
import adafruit_hcsr04
LED = [board.GP16,board.GP17,board.GP18,board.GP19]
PIN_TRIG = board.GP27
PIN_ECHO = board.GP26
[...]
sonar = adafruit_hcsr04.HCSR04(trigger_pin=PIN_TRIG,echo_pin=PIN_ECHO)
def abstand():
sum = 0
for i in range(5):
a = 0
while not a:
try:
a = sonar.distance
except RuntimeError:
a = 0
sum += a
time.sleep(0.1)
sum = sum/5
return sum
leds = [make_led(nr) for nr in LED]
counter = 0
while True:
# Warten bis Abstand < 1 Meter
while abstand() > 100:
continue
# Zähler erhöhen, LEDs setzen
counter = (counter+1) % 5
for i in range(4):
leds[i].value = i < counter
# Warten bis Abstand > 1 Meter
while abstand() < 100:
continueDie Ideenschmiede: Anregungen zur Erweiterung Deines kleinen Projektes
Tipp: Als echter Maker-Freak kannst du das Projekt mit NeoPixel LEDs noch spannender gestalten, indem Du die LEDs in allen Farben einer Flamme animierst und so noch echter ausschauen lässt. Du kannst auch z.B. mittels Thermosensor die Kerzen ausblasbar machen oder über den gleichen Sensor dafür sorgen, dass Du sie mit einem Streichholz anzünden kannst. Oder Du lässt mit einem Lichtsensor die Kerzen bei Dunkelheit automatisch einschalten, Deiner Phantasie sind kaum Grenzen gesetzt.
Fazit – Und wenn das 5. Lichtlein brennt, dann hast Du Weihnachten verpennt…
Das Projekt des digitalen Adventskranzes ist eine faszinierende Symbiose aus Technologie und weihnachtlicher Tradition. In einer Zeit, in der digitale Komponenten in fast jeden Aspekt unseres Lebens integriert sind, bringt dieses DIY-Projekt einen Hauch von Modernität in die besinnliche Adventszeit. Indem du einen Raspberry Pi mit selbstgesteuerten LED-Kerzen kombinierst, erschaffst du nicht nur ein einzigartiges Dekorationsstück, sondern tauchst auch in die Welt der Elektronik und Programmierung ein. Heiz den Lötkolben an und werde kreativ: Am 3. Dezember steht der 1. Advent ins Haus!