Automatische Spiegelbeleuchtung

Mal wieder eine Lichtsteuerung

Leider hat mein Bad kein Fenster und so bin ich auf elektrisches Licht angewiesen. Auch hatten die Planer nicht die Weitsicht ein Kabel zum Badezimmerspiegel zu legen, sodass ich mir im Moment mit ein paar LED-Strips und einer Wandwarze beholfen habe um nicht gänzlich im Dunkeln zu stehen. Das Deckenlicht befindet sich etwas hinter dem Spiegel, sodass man sich quasi selbst im Licht steht. Die LEDs lassen sich über einen Schalter im Kabel bedienen. Das ist aber irgendwie umständlich; viel besser wäre es doch, das Licht am Spiegel schaltet sich mit dem Deckenlicht ein- und aus.

Genau darum geht es hier. Eine kleine Bastelei über die Weihnachtsfeiertage, welche über Photowiderstände erkennt, ob die Deckenlampe brennt und dann ebenfalls das Licht am Badspiegel einschaltet (und natürlich auch wieder ausschaltet).

Der Schaltplan

Natürlich könnte man das ganze sehr einfach mit konkreten Bauelementen lösen. Um genau zu sein, hatte ich sogar schon eine fertig bestückte Platine mit einem LDR (light-dependent resistor), einem Poti für die Schaltschwelle und einem Komperator in meinem Fundus. Das Ausgangssignal hätte ich also nur noch in einen groß genug dimensionierten MOSFET führen müssen und fertig wäre der Schalter. Da ich aber nunmal ein Spielkind bin, musste da dann doch noch ein Mikroprozessor dazwischen. Der überprüft jetzt noch über eine zweite LDR-Platine, ob die Spiegelleuchte auch tatsächlich brennt. Außerdem habe ich dem ganzen noch einen soft-dimm verpasst, sodass das Licht angenehm hoch und runter gedimmt wird. Der Schaltplan ist denkbar einfach: Ich habe ein Arduino nano Modul mit einem ATmega3228P darauf verbaut. Über D2/D3 werden die Lichtsensoren angebunden, über D6 ein MOSFET angesteuert. Dankbarerweise hat die Arduino-Platine bereits einen Spannungsregler an board, sodass ich direkt die 12 V des LED Netzteils dort einspeisen kann.

Schaltplan im EAGLE-format: lichtsteuerung.sch

Die Software

Die Softwarekomponente habe ich mit einem kleinen C-programm verwirklicht. Ihr könnt dafür natürlich auch die Arduino-IDE verwenden, aber nachdem das wirklich nur ein paar Zeilen sind, um die Ein- und Ausgänge zu initialisieren, habe ich das ganze minimal gehalten. Wenn ihr die GNU-Make-tools, cross-avr-gcc und avrdude installiert habt, dann braucht ihr nur noch

make; make program

aufrufen und der Code sollte auf dem Mikrocontroller landen: lichtsteuerung.zip

Auf der seriellen Schnittstelle habe ich noch ein paar Debugausgaben gelassen, die ihr mit 9600 8 n 1 auslesen könnt, oder natürlich selber erweitern könnt, wenn ihr besondere Bedürfnisse habt.

Wenn ihr euch bereits ein wenig mit dem Thema Licht dimmen beschäftigt habt, dann wisst ihr sicher auch, dass das Menschliche Auge kein lineares Lichtempfinden hat (ähnlich den Ohren). Sprich wenn ihr auf eine gedimmt Lampe schaut und diese dann nominell auf die doppelte Helligkeit einstellt, erscheint es für das Auge, als ob sie nur unwesentlich heller ist. Das Auge skaliert nämlich nahezu logarithmisch. Für die Dimmfunktion verwende ich also eine lookup-table mit vorberechneten Zwischenschritten. Diese Tabelle habe ich von dem Artikel auf Mikrocontroller.net zu LED Fading.

Hier schließlich noch ein kurzes Video von der Schaltung in Aktion: