Zaunbeleuchtung: LED KAPPE

Die LED KAPPE ist eine Garten- bzw. Grundstücksbeleuchtung, die sich tagsüber unauffällig in die bestehende Zaunanlage integriert.

Es sind keine weiteren Fundamente notwendig und es gibt keine Hindernisse im Garten, die vom Mähroboter oder den Kindern getroffen werden können.

Der Lichtkegel grenzt das Grundstück auch nachts sichtbar ab. Das gibt im Dunkeln ein gutes Gefühl und schützt natürlich vor ungewünschten Besuchern.

Die LED KAPPE wird anstelle des bestehenden Wetterschutzes oben auf den Zaunpfosten gesteckt. Da dieses System auf Langlebigkeit ausgelegt ist, sind keine Batterien oder Solarzellen verbaut und erfordert daher zusätzlich eine Verkabelung der einzelnen Leuchten. (Weiteres zur Montage hier)

LED KAPPE „vorne“ mit Leuchtrahmen

Features:

Die erste Prototypenserie für den eigenen Zaun, seit November 2020 ohne Wartungsarbeiten in Betrieb.

Die integrierte Marken-LED ist wasserdicht und wird mit 12V betrieben. Man benötigt lediglich einen 12V Trafo, der zum Beispiel wettergeschützt in der Gartenlaube untergebracht wird. Ab dem Trafo muss bei der LED Montage nicht weiter mit Netzspannung hantiert werden.

Die eingesetzten LED Module sind für Leuchtwerbung konzipiert und somit langlebig. Wie in der Lichtwerbung üblich sind die LED lediglich in neutralweiß (4500K) erhältlich. Um das angenehmere warmweiß (3000K) zu erhalten, befindet sich vor dem Modul ein abnehmbarer Farbfilter.

Ich stelle die Kappen auf meinem speziell angepassten „Ender 5“ 3D-Drucker her. Als Material nutze ich den Kunststoff ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester), welcher besonders UV-resistent ist. Um die Anhaftung von Moos und Dreck weiter zu reduzieren, wird jede LED KAPPE zusätzlich in einem Aceton-Dampfbad geglättet.

Anschluss einer LED KAPPE „vorne“.
Schnittansicht ins Innere des Pfostens. Die verlängerte Schraube, welche üblicherweise nur die Stabmatte hält, ist lang genug um in das Loch der Sicherheitslasche der LED KAPPE zu greifen.

Die LED KAPPE verfügt über eine Haltelasche. Wenn man die oberste Schraube im Pfosten gegen eine spezielle, längere tauscht, so hält diese Schraube die LED KAPPE gleich mit.

Auf diese Weise ist die Kappe geschützt gegen Wind und Wetter, Katzen und Tiere, sowie Neugierige und Langfinger!

Achtung: Je nach Zaun-Hersteller hat die oberste Schraube einen anderen Abstand zur Pfostenoberseite. Geläufig sind unter anderem 57mm (Camas) und 50mm. Um auf die verschiedenen Umstände einzugehen haben die Standardmodelle keine Bohrung mehr in der Lasche, diese muss bei der Montage mit 10mm ausgebo werden. (Siehe Montage für mehr Details.)

Lieferumfang:

Der standardmäßige Lieferumfang der LED KAPPE ist wie folgt:

  • Die Kappe inklusive wasserdichtem Leuchtmittel: (12V – 1,44W – 4500K neutralweiß) und Leuchtrahmen.
  • Den Farbfilter für 3000K (warmweiß) eingeclipst zwischen LED Modul und Leuchtrahmen.
  • Zwei Leitungsklemmen vormontiert zum Verbinden der Zuleitung.

  • OPTIONAL: Längere Schraube um die LED KAPPE zu fixieren. Achtung, Schraube wurde nur mit Zaunpfosten der Firma CAMAS getestet! Bei CAMAS beträgt der Abstand der obersten Bohrung zur Oberkante des Stahlprofils genau 57 mm.
  • OPTIONAL: Passende Werkzeuge, Zuleitungen und Transformatoren?
    WLAN-Steuerung fürs Smartphone? Einfach Nachfragen!

Varianten:

Varianten für „Vorne“, „Hinten“ und Sonderanfertigung „TOR Doppel“ mit extra Langem Ausleger da das Scharnier des Tores im Weg war. (Von Links nach Rechts: Hinten, Hinten, Vorne, TOR Doppel, …)
  • VORNE:
    Licht auf der Schraubenseite. Zwischen der Steckverbindung und der LED ist genug Platz für die Abdeckleiste mit eingeplant.
  • HINTEN:
    Licht auf der Pfostenseite. Der Überhang auf der Schraubenseite ist lang genug, um die Abdeckleiste mit Abzudecken.
  • NACHBARN:
    Der Zaun wird mit dem Nachbarn geteilt? Der Nachbar möchte auch Licht? Es gibt eine LED KAPPE mit LEDs vorne und hinten, die unabhängig angeschlossen werden können. Aber Achtung, bei so vielen Kabeln kann es eng im Pfosten werden. Eventuell macht es hier Sinn, eine Wasserdichte Abzweigdose in den Boden zu setzen. (Siehe Montage) 🙂
  • TORE:
    Torpfosten haben üblicherweise andere Abmessungen als Zaunpfosten, zum Beispiel 80mm x 80mm. Hierfür könnte es bereits die passende Kappe geben. Einfach fragen und Maße mitteilen! Manchmal ist auch das Scharnier genau unter der LED KAPPE und wirft Schatten. Es gibt möglicherweise eine extra lange Version.
  • SONSTIGES:
    Du hast besondere Abmessungen, spezielle Richtungen, Ecken oder andere Farben? Einfach fragen und Maße/Skizze/Foto mitteilen!

Montage:

Hier geht es zur Montage und zum Materialbedarf.

Anfragen:

An: kontakt@nippey.de

Montage der LED KAPPE

Hier geht es zur Informationsseite der LED KAPPE.

Die Montage erfordert lediglich eine Handvoll Werkzeuge:

  • Metallbohrer mit mindestens 8mm
    (Ein kleiner Stufenbohrer ist noch besser!)
  • Körner oder weitere kleinere Bohrer
  • Einziehhilfe, zB ein Stück Maurerschnur welches man von oben in den Pfosten einführt. Man kann die Schnur am Bohrloch mit einem aus Draht gebogenen Haken herausfischen.
  • Klebeband
  • Kabelmesser zum Abisolieren
  • Für die optionale Spezialschraube: Innensechskantschlüssel 5mm und zum Lösen der vorhandenen Schraube 5,5mm.

Sowie Materialien:

  • Flexibles, wasserfestes Kabel. Ein flexibles Kabel erleichtert das Einziehen in den Pfosten sehr!
    Geeignete Kabel tragen zum Beispiel die Kennung H05VV-F 2×1 mm² oder 0.75mm².
  • 12V Transformator, die Wattzahl sollte mindestens 1,44W × Anzahl der Kappen sein!
  • Farblich passender Lack für die Zaunpfosten. Gibt es zum Pinseln oder Sprühen.
Loch am Fuß des Pfostens. Das Loch wurde so tief platziert, dass es von Zierkies bedeckt werden kann.

Die Schritte

  1. Überlege zuerst, welche Pfosten du mit Licht versehen möchtest. Bei ungedimmter Helligkeit ist ein Licht alle zwei Pfosten ausreichend. Wenn man die Möglichkeit hat zu dimmen, spricht natürlich auch nichts gegen eine Leuchte für jeden Pfosten.
    • Bei einem Tor kann ruhig direkt rechts und links ein Licht platziert werden. Da Torpfosten andere Abmessungen haben, könnte die Spezial-Variante für Torpfosten interessant sein.
    • Innenecken lässt man besser frei und beleuchtet stattdessen jeweils den Pfosten vor der eigentlichen Ecke. (Noch nicht im Sortiment: Bei Bedarf kann ich natürlich eine Innenecke entwerfen.)
  2. Suche einen geeigneten Ort für den Trafo: Trocken und mit Stromversorgung
  3. Lege die Pfosten unten großzügig frei. So kannst du Kabel und Bohrloch nach getaner Arbeit unter der Erde verschwinden lassen.
  4. Bohren: Nutze zuerst einen Körner oder einen möglichst kleinen Bohrer. So verhinderst du, dass der große Bohrer „wandert“ und das Material zerkratzt. Es ist viel einfacher, mit einem kleinen Bohrer zu beginnen und schrittweise größer zu werden. Bohre das Loch zuletzt mit dem großen Bohrer auf. Bohre ein zweites Loch (auf der anderen Seite), wenn du von hier zu einem weiteren Pfosten durchverdrahten willst. Verzinke und lackiere beide Löcher um Rost zu verhindern.
    TIPP: Eine einfache Alternative zum gestaffelten Bohren ist die Benutzung eines Stufenbohrers!
  5. Lasse die Einziehhilfe in den Pfosten fallen. Bei zwei Löchern/Kabeln, führe beide Schnüre gemeinsam ein und fische aus den Bohrlöchern jeweils eine Schnur aus jedem Loch heraus.
    TIPP: Klebe die Schnur mit einem kleinen Stück Kreppband an die Spitze eines Zollstocks und schiebe diesen in den Pfosten. Unten kannst du die Schnur dann mit einem Draht-Haken vom Zollstock zupfen.
  6. Einziehen: Lege das untere Ende der Einziehhilfe der Länge nach auf den Anfang des Kabels, sodass sich etwa 5cm überlappen und umwickele beide mit Kreppband. Nun ziehe die Schnur vorsichtig oben heraus und schiebe gleichzeitig unten das Kabel nach, bis oben etwa 20cm Kabel herausgucken. Wiederhole mit dem zweiten Kabel, wenn nötig.
  7. Zuschneiden: Lege das Kabel bis zur nächsten Anschlussstelle, halte es außen an den Pfosten und schneide großzügig zu, sodass 50cm oben überstehen! Zu kurze Kabel sind ärgerlich! Wiederhole nun die Schritte 5 und 6 beim nächsten Pfosten um das geschnittene Kabel einzuziehen.
  8. Verdrahten: Entferne Mantel und Isolation vom Kabel (oder beiden Kabeln) und führe sie in die Verbindungsklemmen ein. Blau mit der weißen Zuleitung der LED, Braun mit der roten Zuleitung. Schließe zuletzt den Transformator an: Blau auf Minus, Braun auf Plus. Klemmen zuklappen: Verbindung steht. Wenn du neugierig bist, kannst du den Strom schon mal einschalten.
  9. Schiebe nun das Kabel oben zurück in den Pfosten. Am besten so, dass es nicht unten aus dem Bohrloch herauskommt, sondern so, dass es oben im Pfosten eine Schlaufe bildet. Das ist die Reserve für spätere Wartungen. Sollte das Zurückschieben nicht so recht klappen, kann man den Mantel so weit es geht entfernen. Die einzelnen Adern lassen sich einfacher im Pfosten verstauen.

Variante: Weniger Kabel im Pfosten

Anstatt mit zwei Kabeln bis oben zur LED KAPPE zu gehen, kann am Fuße des Pfostens auch eine wasserdichte 3-Wege Dose platziert werden. Dann geht die Hauptleitung einfach von Dose zu Dose und am jeweiligen Pfosten muss nur noch eine einzelne Stichleitung eingezogen werden.

So kann am Boden ein 3- oder mehradriges Kabel verlegt werden. Das ermöglicht das unabhängige Schalten und Dimmen von verschiedenen Zonen über eine Zuleitung.

Achte bei der Dose darauf, dass Sie wasserdicht ist und für deinen Kabeldurchmesser geeignet ist. Die abgebildete Dose kann zum Beispiel maximal 3-adrige Erdkabel aufnehmen.

Anschluss eines Pfostens an ein Erdkabel mithilfe einer Steigleitung. Das Erdkabel kann dann ein übliches starres NYY-J 3×1,5mm² sein

Optional: LED-Kappe am Pfosten fixieren

Schnittansicht ins Innere des Pfostens. Die verlängerte Schraube, welche üblicherweise nur die Stabmatte hält, ist lang genug um in das Loch der Sicherheitslasche der LED KAPPE zu greifen.

Die LED KAPPE wurde entworfen, um fest auf den typischen 40mm x 60mm Stahlpfosten zu sitzen. Das Maschinell erstellte Ende hat üblicherweise eine leichte Wulst verursacht durch Schneidwerkzeug, Grate und Lackierung. Wird der Pfosten oben mit dem Winkelschleifer gekürzt oder aufgrund von Fertigungstoleranzen der Zaunhersteller kann die LED KAPPE dennoch wackeln beziehungsweise kann es zu schwer sein, sie einzuschieben.

Abhilfe schafft etwas Vinylklebeband auf der Kante des Metallprofils (zu locker) beziehungsweise das Entgraten des Pfostens mit einem Messer oder einer Metallfeile (zu fest).

Zum dauerhaften Fixieren verfügt die LED KAPPE aber über eine Haltelasche. Wenn man die oberste Schraube im Pfosten gegen eine spezielle, längere tauscht, so hält diese Schraube die LED KAPPE gleich mit.

Achtung: Je nach Zaun-Hersteller hat die oberste Schraube einen anderen Abstand zur Pfostenoberseite. Geläufig sind unter anderem 57mm (Camas) und 50mm. Um auf die verschiedenen Umstände einzugehen haben die Standardmodelle keine Bohrung mehr in der Lasche, diese muss bei der Montage auf 10mm ausgeführt werden.

Bewährt hat sich das Markieren / Vorbohren (mit kleinem Bohrer) durch das Schraubenloch hindurch. Anschließend kann das Loch außerhalb auf 10mm aufgebohrt werden. Die LED-Kappe hat bereits integrierte Markierungen für 50mm und 57mm, sodass hier die Bohrungen auch bereits vor der Montage ausgeführt werden können.

Optional: Smartes Licht

Ein Teil meines Schaltschranks war noch ungenutzt. Zur Sicherheit habe ich alles, was mit 12V arbeitet, zusätzlich in eine weitere Dose gepackt, um spätere Missverständnisse zu vermeiden. In der Dose befindet sich ein Shelly RGBW2, welcher aktuell drei unabhängige Zonen steuert.

Statt den Trafo immer manuell einzuschalten, kann auch zwischen Trafo und Zuleitung ein Fernschalter montiert werden. Ich habe zum Beispiel den „Shelly RGBW2“ im Einsatz. Hiermit kann ich zum einen das Licht etwas dimmen, zum anderen kann ein Shelly RGBW2 entweder RGBW oder bis zu 4 unabhängige, weiße Zonen unterstützen. So kann man zum Beispiel den Garten und die Einfahrt unabhängig schalten und dimmen.

Apropos RGBW: Es kann auch ein RGBW LED-Modul integriert werden. Aber da in diesem Fall ein deutlich dickeres, 5-adriges Kabel eingezogen werden muss, kann ich aktuell, ohne Tests, (noch) nicht für Erfolg garantieren.

Produktempfehlungen (Werbung)

Ich empfehle die folgenden Produkte auf Grundlage meiner eigenen Erfahrungen. Alles gezeigte habe ich selbst gekauft und getestet.

Trafo 12W 60W
Wasserdicht IP65

Empfohlen für bis zu 20 Leuchten bei 100% Leistungsreserve. (Oder bis zu 30 Stk bei 30%).

Trafo 12V 120W
Wasserdicht IP65

Empfohlen für bis zu 40 Leuchten bei 100% Leistungsreserve. (Oder bis zu 60 Stk bei 30%).

50m Flexibles Kabel
H05VV-F 2x1mm²

Empfohlen zum Einziehen in den Zaunpfosten. Verträgt Feuchtigkeit als „Erdkabel“ zwischen den Pfosten, im Außenbereich bitte nur für die 12V Installation verwenden.

50m Erdkabel
NYY-J 3×1,5mm²

Nicht zum Einziehen in den Zaunpfosten empfohlen. Wenn man plant Abzweigdosen zu setzen als Verbindung der Dosen empfohlen. Dieses Kabel ist günstiger und hat weniger Verluste.

Stufenbohrer aus HSS Stahl
Empfohlen zum Bohren der Löcher in den Zaunpfosten. Verkantet nicht so schnell und kann die Vorderseite der Bohrung gleich ansenken und entgraten.

Nigrin Zinkspray
Wenn das Bohrloch nachher bedeckt ist, so kann statt der passenden Farbe einfach Zinkspray zum Korrosionsschutz der Bohrlöcher genommen werde.

6 Stück Abzweigdose
3-Wege IP68 wasserdicht

Abzweig am Fuß jedes Pfostens, wenn man nur eine Leitung in den Pfosten einziehen möchte, statt oben zwei Leitungen durchzuverdrahten.

WAGO Klemme 3-Leiter
„Federklappklemme zum Verbinden von starren und flexiblen Leitungen. Empfohlen als Ersatz für die Schraubklemmen in den Abzweigdosen, da die Schraubklemmen nicht geeignet für das flexible Kabel sind.“

50m Flexibles Kabel H05VV-F 3x1mm²
Empfohlen zum Einziehen in den Zaunpfosten. Verträgt Feuchtigkeit als „Erdkabel“ zwischen den Pfosten, im Außenbereich bitte nur für die 12V Installation verwenden.

Hinweis zu den Trafos: Nicht wasserdichte Trafos sind zum Betrieb in Trockenräumen oder innerhalb eines wasserdichten Gehäuses vorgesehen. Bei wasserdichten Trafos mit integrierten Anschlussleitungen sollte der Anschluss bei entsprechend feuchter Umgebung innerhalb eines wasserdichten Gehäuses erfolgen.

Hinweis zu den Kabeln: Für geringere Komplexität empfehle ich eine Verdrahtung nur mit dem flexiblen Kabel, es sei denn man hat besonders lange Strecken oder möchte die 3 Adern des Erdkabels nutzen um mehrere Bereiche unabhängig zu schalten.

Es gilt natürlich immer, dass Elektroarbeiten an 230V nur durch Fachkräfte ausgeführt werden sollten.

Anfragen:

An: kontakt@nippey.de

USB-to-UART (2/3) – Entwurf der aktuellen Platine

(Zum ersten Post)

Die aktuelle Platine trägt die Versionsnummer 6 (Die Versionen 1, 4 und 5 haben es nie geschafft, den Bildschirm zu verlassen ;). Die Abmessungen der auf dem Bild gezeigten Platine betragen 20,4mm x 43,2mm (entlang der Fräslinie), beziehungsweise 19,4mm x 42,2mm bei 1mm Fräskopf-Durchmesser.

Unterseite der Platine mit bestückten LEDs.

Halbtransparente bestückte Platinenoberseite.

„USB-to-UART (2/3) – Entwurf der aktuellen Platine“ weiterlesen

USB-to-UART (1/3) – Idee und Übersicht über die Entwicklungen

Die Idee für den Bau eines ftdi-Breadboard-Adapters ist mir vor ein paar Jahren gekommen, nachdem ich den FT232R währen einer Projektarbeit and der Uni kennengelernt habe.

Der FT232R ist ein simpler USB zu UART Konverter und dank frei wählbaren Ausgangspegeln zwischen 1,8V und 5V eignet er sich besonders gut zur Kommunikation mit Mikrocontrollern.

Erste Versuche

Die Herstellung meiner ersten Adapterplatine wurde dadurch angeregt, dass ich Schaltungen zunehmend auf dem Breadboard ausprobiert habe, bevor sie auf der Platine aufgebaut wurden.

Es ist zudem auch meine erste mit der Toner-Transfer-Methode geätzte Platine.

Mein erster USB-zu-UART Adapter

Nachdem mir mein „Prototyp“ über so lange Zeit gute Dienste geleistet hat und die Verschleißgrenze mittlerweile überschritten hat, ist es Zeit für eine Neuauflage.
Da ich diese gerne professionell fertigen lassen möchte, habe ich ein paar Interessenten gesucht, um die nötige Mindestmenge für eine Bestellung zu erreichen.

„USB-to-UART (1/3) – Idee und Übersicht über die Entwicklungen“ weiterlesen