The LEGO Ninjago Movie – 70620 Ninjago City ist nach knapp 14 Stunden Bauzeit schon bei Tage betrachtet ein tolles Gebäude.

Die vielen Laternen am Gebäude haben mich aber schnell auf die Idee gebracht, meine Elektronikkenntnisse zur Beleuchtung des Modells einzusetzen. Neu ist diese Idee indes nicht, Beleuchtungssysteme gibt es, auch für dieses Set, einige. Solche Systeme haben aber oft manche Nachteile: Die Beleuchtung ist statisch, die Lichter nicht einzeln schaltbar oder die Verkabelung behindert die Bespielbarkeit.

Die Beleuchtung des Modells soll folgende Eigenschaften haben:

  • Jedes Licht ist einzeln schaltbar.
  • Jedes Licht ist einzeln dimmbar.
  • Jedes Licht kann einzeln Effekte wie Blinken, Flackern und so weiter darstellen.
  • Die Bespielbarkeit des Models wird nicht eingeschränkt.

Mit der entsprechenden Steuerelektronik und den passenden Kabelanschlüssen sieht das Ergebnis dann so aus:

Steuerelektronik

Die Steuerung der Beleuchtung erfolgt über einen kostengünstigen 32-Bit-Mikrocontroller, an den insgesamt fünf 12-Kanal-Konstantstrom-Treiber angeschlossen sind, welche die insgesamt 41 Leuchtdioden mit Strom versorgen. So ist es möglich, jede einzelne Leuchtdiode zu schalten oder zu dimmen. Auch komplexe Effekte können mit dem Mikrocontroller erzeugt werden. Das integrierte WLAN-Modul ermöglicht es der Software Befehle zur Steuerung der Beleuchtung auch über eine drahtlose Verbindung von einem anderen Steuergerät entgegenzunehmen.

Mikrocontroller (blau), Spannungsregler (grün) von 12 V (Buchse rechts oben) auf 3,3 V Versorgungsspannung für den Mikrocontroller

Kabelanschlüsse

Ziel bei der Verkabelung des Modells ist es, die Bespielbarkeit zu erhalten. Das heißt, das Modell soll auch später noch an den vorgesehenen Stellen auseinander genommen und wieder zusammengesetzt werden können. Um dies zu erreichen ist es notwendig, Steckverbindungen für die Kabelverbindungen einzufügen. Damit diese Stecker wiederum nicht einfach frei in der Luft hängen, habe ich Stromverteilerkästen eingebaut. Soll mit dem Modell gespielt werden, sind die Kästen verschlossen und alle Kabel dazwischen entfernt. Wird das Gebäude beleuchtet finden sich in den Kästen die entsprechenden Anschlüsse um alle Lichter mit der Steuerung zu verbinden.

Die Steuerelektronik und Software habe ich im Detail dokumentiert (englisch).