Sternenhimmel selbstgebaut


Für das Schlafzimmer unserer Kinder habe ich einen Sternenhimmel gebaut. Dabei handelt es sich um einen Deckenunterbau mit einer Fläche von knapp 2,5 Quadratmetern, in den leuchtende Sterne und weitere Beleuchtungen integriert sind.

Unsere Kinder haben natürlich große Augen gemacht und waren sehr begeistert, unter „freiem Himmel“ schlafen zu können.

Es handelt sich jedoch nicht um statisches Licht, sondern – wie könnte es hier auch anders sein – alles ist microcontroller-unterstützt. Folgende Funktionen sind eingebaut:

  • 200 Sterne variieren sanft in ihrer Helligkeit auf und ab und nehmen den Blick des Betrachters gefangen. In einstellbarer Zeit dimmen die Sterne in ihrer Gesamtleuchtkraft bis zum Aus-Zustand herunter. Damit haben die Kinder ein sehr dezentes Einschlaflicht, welches nach z.B. 30 Minuten verschwunden ist.
  • Unsere Kinderaufstehampel wurde hiermit ersetzt. Ein in den Sternenhimmel integrierter Mond signalisiert Nacht (wer aufwacht versucht nochmal zu schlafen) und eine Sonne signalisiert, dass es Tag ist und die Kinder nach dem Aufwachen spielen gehen können.
  • Integrierter Wochenwecker, d.h. für jeden Wochentag sind andere Zeiten für Sonne und Mond hinterlegbar.
  • Hauptbeleuchtung und dimmbare indirekte Deckenbeleuchtung. Vorbelegbare Leuchtkraft für Tag und Nacht. Schaltet man etwa nachts am Lichtschalter das Licht ein, leuchtet es zunächst nur minimal hell, sodass nicht alle geweckt werden, wenn man sich mal um ein Kind kümmern muss. Man hat natürlich immer die Möglichkeit, die Leuchtkraft zu ändern.
  • Sechs Lampions mit RGBW-Beleuchtung geben einen Farbakzent oder können auch mal in den Partymodus versetzt werden.
  • Integrierter Funkuhrzeitempfänger (DCF77).
  • Bedieneinheit an der Wand. Viele Parameter sind voreinstellbar, etwa welche Leuchtkraft am Tag und in der Nacht nach dem Einschalten angewendet werden, welche Farbe die Lampions dann haben (u.a. auch Zufall- oder Zeitwechselmodi) uvm..

Im Artikel zeige ich euch, wie ich das alles gebaut habe.

Zunächst habe ich mit der Planung des Projekts begonnen. Der gesamte Funktionsumfang stand von vorneherein fest. Die Elektronik sollte aufgeteilt werden in eine Bedieneinheit an der Wand und eine zweite Platine im Sternenhimmel. Die gesamte Logik und das Programm sind im Bedienpanel untergebracht. Dies war günstig für die Leitungsführung.

Die Sterne, der Mond und die Sonne werden mit Stromtreibern bedient, d.h. nicht per Vorwiderstand an eine Spannung angeschlossen. Die Leitungslänge zwischen beiden Baugruppen spielt daher kaum eine Rolle. Die weitere Beleuchtung, das sind die eingebauten LED-Spots, die LED-Streifen zur indirekten Deckenbeleuchtung, sowie die farbig leuchtenden Lampions werden von Transistoren und einem Relais auf der Platine im Sternenhimmel bedient. Somit sind hier nur ein paar Signalleitungen nach „oben“ zu führen. Netzspannung existiert nur oben im Sternenhimmel und nicht in der Bedieneinheit. Außerdem fließen zwischen beiden Elektroniken keine größeren Ströme. Auch die Netzteile sind im Sternenhimmel eingebaut.

Bedieneinheit

Hier sieht man den zweiseitigen Schaltplan der Bedieneinheit. Ich will es nicht im Detail erläutern, da ich mit diesem Artikel nur Anregungen geben kann und wohl niemand einen exakt identischen Nachbau vornehmen würde. In der Bedieneinheit sind folgende Komponenten enthalten:

  • Microcontroller mit der Firmware (erste Schaltplanseite, links unten)
  • Display und Bedientaster (zweite Schaltplanseite)
  • Stromtreiber für die LEDs der Sterne, Mond und Sonne (erste Schaltplanseite, rechts)
  • DCF77-Empfänger zum Empfang der Funkuhrzeit (erste Schaltplanseite, oben)

(Anklicken zum Vergrößern!)



Beim äußeren Erscheinungsbild des Gehäuses der Bedieneinheit habe ich mich an einem Wandthermostat orientiert, was an der Wand im Kinderschlafzimmer genau daneben hängt. Das sieht man später.

Mit dieser Holzplatte habe ich begonnen.


Eine Fräse habe ich nicht, darum habe ich einen Kreuztisch unter die Tischbohrmaschine gestellt und einen Fräser in die Maschine eingespannt. Durch Kurbeln an den beiden Achsen des Kreuztischs kann man recht ordentliche Ausschnitte in das Holz fräsen. Das belastet möglicherweise die Lager der Bohrmaschine ungünstig, aber ich habe es schon sehr oft gemacht und kann noch keine Schäden feststellen.



So sieht der ausgefräste Rahmen für mein Gehäuse aus. Das Gehäuse soll an zwei Schrauben an der Wand aufgehängt werden. Um eine plane Front zu haben, werden die Schrauben zuerst in die Wand gedreht, sodass sie eine bestimmte Länge herausstehen. Das Gehäuse soll auf die Schrauben gesteckt und dann heruntergeschoben werden. Das kann man an den schlüssellochförmigen Aufhängerlöchern bestimmt gut erahnen.


Function follows form ;) . Die Leiterplatte hierfür erhält die Form, die das Gehäuse vorgibt. Natürlich war auch die Leiterplatte vorab geplant und es stand bereits fest, dass alles auf die Platine drauf passt. Auch alle Löcher konnte ich so vorab bohren, bevor ich mit der Bestückung begonnen habe.


Ein paar Elektronikkomponenten auf dem Schaltplan sind nur in SMD-Bauform verfügbar. Nicht so passend für Lochrasterplatinen. Da es aber ein Einzelstück werden sollte, wollte ich das trotzdem auf diese Weise umsetzen, weil es so der geringste Aufwand ist.

Dies ist einer der beiden Stromtreiber für die LEDs. Die Pins sind in einem Abstand von 0,65 mm angeordnet – Mitte zu Mitte gemessen, d.h. die Lücken dazwischen sind noch kleiner. Um das überhaupt auf der Leiterplatte anschließen zu können, habe ich zum einen jeden zweiten Pin etwas verbogen (siehe Foto), wodurch der effektive Abstand zwischen den Pins sich ein wenig vergrößert. Zum anderen habe ich diese ICs mit dünnem Kupferlackdraht angeschlossen. Das IC hat auf der hier sichtbaren Unterseite eine Kühlfläche.


Zur Montage und Kühlung habe ich zwei Blechstreifen zugeschnitten und ein größeres Halteloch sowie ein kleineres Loch zum Anlöten des ICs gebohrt (im rechten Foto bereits verzinnt). Durch das kleinere Loch konnte ich die Kühlfläche des ICs an den Blechstreifen anlöten.


Hier ist die Leiterplatte bestückt. Man sieht, wie die beiden Stromtreiber auf den Blechen, sowie der Microcontroller weiter links mit vielen Kupferlackdrähten angeschlossen sind.


Auf der Rückseite sieht das so aus. Zur genaueren Betrachtung kann das Bild angeklickt und somit vergrößert werden.


Zur Verbesserung des Funkuhrzeitempfangs habe ich dieses Blech aus einem alten Notebook genommen, um damit meine Stromtreiber abdecken zu können.


So habe ich es zugeschnitten. Dafür kann man eine ganz normale Schere verwenden.


Das Blech habe ich über die Stromtreiber gelegt, mit einem Draht an die Masse angelötet und mit Isolierband abgedeckt, damit es keinen Kontakt mit dem darüber liegenden Display geben kann.


Hier sieht man nun die fertige Platine mit dem angeschraubten Display. Die blaue Schraubklemme links unten dient zur Spannungsversorgung. Am oberen Rand ist eine große Pfostenwanne, die über ein 40-poliges Flachbandkabel eine Verbindung zum Sternenhimmel herstellt. Es fließen wie gesagt nur kleine Ströme <20 mA. Die 6-polige Pfostenwanne rechts daneben ist zur Programmierung vorgesehen.


Aus Plexiglas habe ich mir dann eine Frontplatte ausgesägt. An den Ecken des Holzrahmens habe ich kleine Bohrungen vorgesehen und Stahlstifte eingelassen. Das Plexiglas hat ebensolche Bohrungen erhalten und kann nun festgesteckt werden. Das hält ziemlich fest, schon daher, weil bei den Lochabständen zwischen Holz und Plexiglas kleine Toleranzen auftreten.


Hier ist die Frontblende zur Probe aufgesteckt.


Die Front soll ein möglichst schlichtes Aussehen erhalten und weiß sein. Mit einem Klebestreifen habe ich von hinten den Displaybereich abgedeckt. Unter die fünf Bohrungen für die Taster habe ich auf Papier aufgedruckte Symbole geklebt. Plus und Minus hatte ich hier vertauscht, habe ich aber später noch korrigiert, wie man in späteren Fotos sieht.


Den Rahmen habe ich dann seitlich und die Frontblende rückseitig weiß lackiert. Mit Kreppband habe ich die Ränder der Frontblende abgedeckt.


Weil ich später feststellte, dass die weiße Farbe nicht lichtdicht ist und das Displaylicht auch durch die Farbe um das Display herum sichtbar war, habe ich aus Tonpapier noch eine Maske ausgeschnitten. Diese wird später einfach hinter das Plexiglas gesteckt.


Die Montage und Installation der Bedieneinheit folgt später.

Sternenhimmelplatine

Fahren wir mit der zweiten Platine im Sternenhimmel fort. Hier ist folgendes enthalten:

  • Schraubklemme P1 zur Einspeisung der Netzspannung hinter dem Lichtschalter (Deckenanschluss) und zur Speisung von vier Einbau-LED-Spots.
  • Relais zum Schalten der LED-Spots mit Schalttransistor T1 und Freilaufdiode D1.
  • Transformator TR1 mit Gleichrichter D3 und nachfolgender Signalaufbereitung zur Meldung des Schaltzustands des Lichtschalters an den Microcontroller in der Bedieneinheit.
  • Fünffache Schaltstufe mit Leistungs-FET zum Schalten der vier Farbkanäle der Lampions (rot, grün, blau, weiß) und für die LED-Streifen zur indirekten Deckenbeleuchtung.


Für diesen Zweck habe ich mir auch wieder eine Leiterplatte zugesägt. Weil auf einem Teil der Leiterplatte Netzspannung (230 V) anliegt, habe ich dort zur Einhaltung der Mindestisolationsabstände Lötaugen weggefräst und nur die Lötaugen stehen lassen, wo später Leiterbahnen verlaufen werden.


Hier ist die fertig bestückte Leiterplatte zu sehen. Die Leistungs-FETs sind sehr niederohmig und dürften kaum Wärme erzeugen. Aber ich hatte in der Grabbelkiste reichlich Kühlkörper herumliegen und so dachte ich, dass es nicht schaden könne, sie zu montieren.


Die Rückseite der fertigen Leiterplatte.


Legen wir die Platine zur späteren Montage beiseite.

Aufbau des Sternenhimmels

Weil das Budget kein Echtholz oder MDF zuließ, habe ich diese Sperrholzplatten aus dem Baumarkt besorgt. Sie sind preiswert, allerdings recht schwer.


Mit Holzleisten habe ich einen Kasten daraus gebaut.


Der Kasten ist hier gewendet worden. Bei genauer Betrachtung sieht man hier eine umlaufende Freifräsung am Rand der Holzplatten. Wofür die ist, wird später ersichtlich.


Dann habe ich mit einem Kreisschneider Löcher für die Einbauspots, sowie die spätere Sonne gebohrt. Auch einen Mond habe ich bereits ausgeschnitten.


Die Montage an der Zimmerdecke soll mit diesen Holzklötzen geschehen.


Sie sind in den vier Ecken des Kastens mit einer Schraube verbunden. Die Schraube steckt jedoch nur und greift nicht. Die Holzklötze will ich an der Zimmerdecke festschrauben, dann den Holzkasten darüber stülpen und diese hier sichtbaren Schrauben einstecken. Das reicht zur sicheren Montage.



An einer Ecke habe ich eine Langlochbohrung zur Kabeldurchführung hergestellt.


Als nächstes habe ich zwei Netzteile und meine Platine befestigt. Es gibt ein 24V-Netzteil zur Speisung aller LEDs. Es ist für dementsprechend viel Strom ausgelegt. Weiterhin ist ein 7,5V-Netzteil für die anderen Elektronikkomponenten vorhanden. Das Display benötigt in meinem Fall 7,5V. Auf der Leiterplatte der Bedieneinheit werden weitere Spannungen davon abgeleitet, etwa 3,3V für den Microcontroller.

Außerdem sehen wir hier eine Holzleiste mit 30 Bohrungen. Hier sollen 30 LEDs eingelassen werden, an die mithilfe dieser Leiste Lichtleitfasern als Sterne angeschlossen werden.


Hier habe ich angefangen Leitungen anzuschließen. Im Bereich der Netzspannung ist natürlich alles säuberlich mit Aderendhülsen und geeigneten Klemmen verbunden. Die blauen Leitungen sind die 230V-Versorgung der Einbauspots. Die Flachbandleitung teilt sich in 32 Adern für 30 Sterne-LEDs in der Holzleiste sowie Sonne und Mond auf, sowie 8 weitere Leitungen, die zur Platine gehen. Eine räumliche Trennung von Netz- und Niederspannung ist vorgesehen worden. Normgerechte Leitungsfarben habe ich nicht eingehalten.


Für die Einbauspots sind GU10-Fassungen verbaut. Diese hängen lose heraus, weil die Spots später in Einbaurahmen befestigt werden. Hier sieht man auch die fertige Ausgestaltung der Sonne, die ich mit Zacken versehen habe.


Erster Testbetrieb der LEDs. Ich habe absichtlich verschiedene Farben eingesetzt, allerdings alles im dezenten und halbwegs realistischen Rahmen. Es gibt überwiegend kaltweiße LEDs, aber auch neutralweiße, warmweiße in verschiedenen Abstufungen und sogar zwei sehr gelbliche LEDs. Die 30 LEDs werden über Lichtleitfasern mit etwa 200 Sternen verbunden, d.h. je sechs bis sieben Sterne sind zusammen an eine LED angeschlossen. Diese werden jedoch zufällig über die Fläche des Sternenhimmels verteilt. Schließlich weisen je sechs oder sieben Sterne die gleiche Lichtsequenz auf, was aber bei einer Verteilung der Sterne nicht bemerkt wird.


In einem Video habe ich den Animationseffekt festgehalten. Über die Bedieneinheit ist einstellbar, wie lebhaft der Effekt ist, als auch wie lange das Abfaden von der Ausgangshelligkeit bis auf Aus dauert.

>


  Sternenhimmel - LED-Leiste (42,5 MiB, 12 mal heruntergeladen)

Video in 720p-Auflösung zum Download.

Lampions

Die Lampions werden mit RGBW-LED-Streifen beleuchtet. Das W steht für separate weiße LEDs, d.h. Weiß wird nicht aus den anderen Farbkanälen gemischt. Solche LED-Streifen haben besonders schönes Weiß und in diesem Fall ist es ein warmes Weiß.

Die LED-Streifen werde ich auf zylindrische Metallkörper montieren. So können sie ihre Wärme abgeben und werden in Form gehalten. Damit das Licht in den Lampions diffus wirkt und nicht als punktförmige Leuchtquelle erkennbar ist, muss zwischen den LED-Streifen und dem Papier der Lampions ein Abstand bestehen. In der Wühlkiste für Metallteile habe ich diese dünnwandigen Edelstahlzylinder gefunden, die einmal das Gehäuse von elektrischen Pfeffer- und Salzstreuern waren. Wir haben das mal geschenkt bekommen und – von der guten Absicht abgesehen – tat uns gleich wieder die Umwelt leid, die für solch sinnlosen Krempel geplündert wird. :BEKLOPPT: Um nicht auch noch Batterien für diesen Zweck zu vergeuden, haben wir diese Streuer nie verwendet, da das händische Umdrehen eines klassischen Salzstreuers uns nicht überfordert. Jedenfalls waren darum diese Hauben übrig.


Ich habe sie in je drei Teile zersägt und die Kanten gesäubert, sowie die innere Kunststoffwandung entfernt.


Hier sieht man die Rolle mit dem RGBW-LED-Streifen. Man sieht, dass abwechselnd eine RGB- und eine weiße LED bestückt sind.


Für die sechs Lampions habe ich ihn in sechs Stücke aufgeteilt.


Jetzt benötige ich noch weiße Leitung, an der die Lampions aufgehängt werden können. Es werden mindestens 5 Adern benötigt, jedoch fließen keine großen Ströme. Ein weißes Patchkabel war mit Abstand die preiswerteste Lösung hierfür.


Ich habe die Edelstahlzylinder an einigen Stellen gebohrt, den LED-Streifen zweimal herumgewickelt und mit Kabelbindern befestigt. Oben habe ich einen Draht als Aufhängung angebracht. Die Leitung geht ebenfalls durch ein Loch im Zylinder und ist an den LED-Streifen angelötet. Das habe ich sechs mal gebaut.


Die Leitungen habe ich im Sternenhimmel sauber verlegt und gebündelt, sowie für den Anschluss vorbereitet.


Mit Klemmblöcken habe ich jeweils die Leitungen derselben Farben zusammengeschaltet und an meine Platine angeschlossen. (siehe nächstes Foto)

Sterne

Die Sterne wollte ich nicht realistisch oder in echten Sternenbildern anordnen. Mir war nur wichtig, dass sie zufällig verteilt sind und es Bereiche mit höherer oder geringerer Dichte gibt. Um das zu erreichen, habe ich mit Bleistift auf der Innenseite des Sternenhimmels ein Raster aufgemalt. An den Rändern entlang habe ich in Abständen von ca. 20 cm Zeilen und Spalten angezeichnet. Diese habe ich aber nicht geradlinig durchverbunden, sondern die Verbindungslinien absichtlich gewölbt (Foto zur Vergrößerung anklicken). Um ca. 200 Sterne gleichmäßig zu verteilen, musste ich nun in jedem Feld dieses verzerrten Gitters 4 Sterne platzieren. Dort, wo die Felder enger sind, entsteht so eine höhere Dichte von Sternen. Gleichzeitig ist mit dieser Methode aber auch sichergestellt, dass es nicht zu abrupte Dichteänderungen gibt. Ich habe also in jedem Feld vier Löcher gebohrt und markiert. Die Löcher sind so klein, dass sie ohne Markierung kaum wiederzufinden wären.


Die Lichtleiter sollen also zu Gruppen von sechs oder sieben auf diese 30 Sternenkanäle aufgeteilt werden, allerdings so, dass die Sterne innerhalb einer Gruppe über den ganzen Sternenhimmel verstreut sind. Aus dem Abfall habe ich mir ein Stück Verpackung von Pralinen o.ä. genommen, 30 Löcher hineingestochen und diese nummeriert. Die Löcher waren so klein, dass sie einzelne Lichtleiter festhalten konnten und sich mit jedem weiteren hinzukommenden Lichtleiter weiteten. Kurzum habe ich das als temporären Halter verwendet.


Hier habe ich die Lichtleiter gefädelt und temporär zusammengebunden. Die anderen Enden habe ich durch die gebohrten Löcher in der Leimholzplatte gesteckt und mit Sekundenkleber verklebt. Die Lichtleiter habe ich übrigens auf der Außenseite des Sternenhimmels zwei bis drei Millimeter herausstehen lassen und nicht bündig abgeschnitten. Ich wollte erst den Sternenhimmel mit Farbe streichen, wobei auch die Lichtleiter überstrichen würden. Wenn ich die Lichtleiter erst danach abschneide, habe ich wieder offene Enden. Aber es kam anders… (später mehr). Ich habe übrigens Lichtleiter in vier verschiedenen Durchmessern verlegt, um Sterne in unterschiedlichen Größen zu erhalten: 0.75 mm, 1 mm, 1.5 mm und 3 mm. Weil dicke Lichtleiter teurer sind und zu viele große Sterne auch nicht gut aussähen, gibt es von den dickeren Größen weniger Sterne.


Nachdem ich meine Grüppchen zu je sechs oder sieben Lichtleitern hatte, habe ich sie bündig abgeschnitten und mit Isolierband umwickelt. Diesen Wickel habe ich so dick gemacht, dass sich das Isolierband etwas schwergängig in die Löcher der LED-Leiste stecken lässt.


Auf diese Weise habe ich alle Lichtleiter an die LED-Leiste angeschlossen.


Im Betrieb sieht das dann so aus. Es ist ein gutes Zeichen, dass die Lichtleiter unterhalb der LED-Leiste aussehen, als ob sie unbeleuchtet sind. Das bedeutet, dass sie kaum Licht verlieren und daher das gesamte Licht effizient zum gegenüberliegenden Ende leiten.


Sonne und Mond

Die Sonne und den Mond hatte ich bereits aus dem Sternenhimmel ausgesägt. Sie sollen den Kindern im dunklen Zimmer mitteilen, ob gerade Nacht oder bereits früher Morgen ist. Kinder, die noch keine Uhr lesen können, wissen dann, ob sie nochmal versuchen zu schlafen oder ob sie aufstehen. Unsere Aufstehampel wird hiermit ersetzt, ist also nicht mehr länger notwendig.

Aus Plexiglas habe ich nun eine Sonne und einen Mond ausgesägt.


Es war ein bisschen Arbeit mit der Feile, bis es endlich genau in die ausgesägten Ausschnitte passte. Danach habe ich die beiden Teile sandgestrahlt und dadurch trüb gemacht. Die Plexiglasteile werden erst ganz zum Schluss nach dem Anstrich eingeklebt.


Die Fläche um den Mond und die Sonne habe ich auf der Innenseite des Sternenhimmels angerauht. Hier sollen je ein Diffusor und eine Abdeckung angebracht werden, sowie natürlich das Licht.


Mit verschiedenen Diffusoren habe ich experimentiert. Aber von meinen Wörteruhren her habe ich da schon etwas Erfahrung.


Mit Heißkleber habe ich einen Diffusor auf der Innenseite des Sternenhimmels aufgeklebt.


Als Gehäuse habe ich zwei Dosen aus dem Müll verwendet und LEDs angebracht. Für den Mond habe ich eine kältere Lichtfarbe und für die Sonne eine wärmere ausgewählt.


Die Gehäuse habe ich dann in den Sternenhimmel geklebt und die LEDs verdrahtet. Einen Fehler habe ich hierbei gemacht: Das Gehäuse der Sonne ist lichtdurchlässig. Ich hätte es außen schwarz lackieren oder etwas anderes verwenden sollen. Durch das Streulicht der Sterne-LEDs leuchtet auch die Sonne minimal auf, obwohl deren Licht abgeschaltet ist, einfach weil die Dose das Licht von außen nach innen hinein lässt. Das ist aber sehr geringfügig und fällt überhaupt nur im absolut dunklen Zimmer auf.


Indirekte Deckebeleuchtung

Einmal um den Sternenhimmel herum soll ein LED-Streifen mit warmweißem Licht verlegt werden, der nicht direkt sichtbar ist und die Decke anleuchtet.


An zwei gegenüberliegenden Ecken habe ich Leitungen durch die Randhölzer nach außen verlegt und innen angeschlossen. Man sieht hier oben auf dem Rand des Sternenhimmels zwei eingerollte LED-Streifen liegen (und einen Innenteil eines Lampions).


Aufbau fertig

Der Sternenhimmel ist nun fertig vorbereitet. Die Firmware war auch fertig. Zu diesem Zeitpunkt habe ich alles gründlich getestet. Als nächstes kann der Sternenhimmel aufgehängt werden.


Montage an der Zimmerdecke

In meine zuvor hergestellten Hölzer zur Montage an die Zimmerdecke habe ich je zwei Löcher gebohrt. Weil meine Schrauben nicht die erforderliche Länge hatten, habe ich die Löcher bis etwa zur Hälfte der Tiefe aufgeweitet, sodass der Schraubenkopf hineinpasst.


Nach genauem Vermessen (das Wort ist mehrdeutig) habe ich je Klotz zwei 8er-Löcher in die Decke gebohrt und die Klötze an Dübeln festgeschraubt. Jeder Klotz konnte mich ohne Probleme tragen, wenn ich mich darangehängt habe.


Bei der Deckenmontage war mein Vater zur Hilfe anwesend. Wir haben zu zweit den Sternenhimmel hochgehoben, den Deckenleuchtenanschluss in vorbereitete Klemmen geclipst, den Sternenhimmel über die vier Hölzer gestülpt und die Schrauben durch die seitlichen Bohrungen gesteckt. Das war ziemlich anstrengend, weil der Sternenhimmel schwer ist.


Randverkleidung

Nun sollte an der Decke natürlich kein kantiger Kasten hängen. Es ist also eine Randverkleidung notwendig. Das hat mir einiges an Kopfzerbrechen bereitet. Zuerst habe ich mit Styropor experimentiert und wollte mir stuckähnliche Streifen herstellen. Dabei habe ich aber nicht die gewünschte Qualität erreicht. Dann ist mir die Idee gekommen, die Randverkleidung mit Abflussrohr herzustellen. Beim Baumarkt habe ich mir ein solches Rohr mit 2,5m Länge besorgt. Außerdem ein weiteres dünneres Rohr mit ähnlicher Länge.


Auf einer Tischkreissäge habe ich die Rohre längs geviertelt.


Dann musste ich die Rohrviertel passend ablängen. Die Enden mussten aber in bestimmten Winkeln gesägt werden. Ich habe hier im Foto, etwa mittig, am oberen und unteren Rand eine Markierung auf das Rohr gemacht, um es dort abzusägen.



Die Rohrviertel des dickeren Rohrs habe ich nun auf diese Weise an den Sternenhimmelkasten geschraubt.



Im nächsten Schritt habe ich die Löcher verspachtelt, in denen die Schrauben sitzen, die die Leimholzplatten mit den Kanthölzern verbinden. Dafür hatte ich die Schrauben extra etwas versenkt. Auch die Fuge in der Mitte habe ich verspachtelt. Insgesamt hätte dem Sternenhimmel eine mittlere Querstrebe im Rahmen gut getan, da die Platten in der Mitte ein paar Millimeter durchhängen.


Mit weißer Wandfarbe habe ich den Kasten und die Rohrviertel gestrichen.


Als nächstes habe ich mich der indirekten Deckenbeleuchtung zugewendet. Die LED-Streifen wollte ich in einem Winkel schräg nach oben leuchtend montieren. Außerdem ist etwas Wärmeableitung sinnvoll. Also habe ich diese Aluminiumprofile besorgt und mittig in den Knick Haltelöcher gebohrt.


Dann habe ich die selbstklebenden LED-Streifen aufgeklebt und zusätzlich mit Kabelbindern fixiert, damit sie sich nicht nach einiger Zeit wieder ablösen können.


Die Leisten mit den LED-Streifen habe ich nun ringsum so montiert, dass die LED-Streifen etwa in einem Winkel von 45° nach oben leuchten.


Von dem dünneren Rohr habe ich mir ebenfalls passende Stücken zugeschnitten.


Diese Rohre habe ich jetzt auf den vorbereiteten Fräskanten der Leimholzplatten angebracht. Dadurch schließt die Oberfläche der kleinen Rohre mit den Holzplatten bündig ab.

Hier sieht man sozusagen im Querschnitt, wie die beiden Rohrviertel einander gegenüberstehen und dazwischen die LED-Leiste angebracht ist.


Auch diese Rohre habe ich ringsum montiert.


Hier hat es allerdings nicht so gut mit den Schnitten auf Maß gepasst. Einerseits sind die grauen Rohrviertel zu weich, andererseits ist deren Auflage auf einer glatten Fläche bei gleichzeitiger eigener Krümmung auch etwas undefiniert. Aber kein Problem: Die Enden habe ich passend verspachtelt.


Erste Probe. Dass das Licht oben an der Decke so hart abgeschnitten ist, gefiel mir gar nicht. Darum habe ich die grauen Rohrviertel wieder demontiert, dann die Aluminiumleisten mit den LED-Streifen abgeschraubt und ein wenig höher liegend wieder befestigt. Dann die Rohrviertel wieder dran, neu verspachtelt und dann sah es gut aus. Das sieht man später.


In einem zweiten Streichgang habe ich alles weiß überstrichen. Als die Farbe getrocknet war, habe ich die Klemmfassungen für die LED-Spots eingeschnappt und den Mond und die Sonne aus Plexiglas eingeklebt. Die überstrichenen Lichtleiter der Sterne habe ich übriges nicht wie geplant abgeschnitten. Beim Test habe ich festgestellt, dass sie durch die weiße Farbe auf den Lichtleitern minimal diffus leuchten und kaum Leuchtkraft einbüßen, während man nach einem bündigen Schnitt des Lichtleiters an der Oberfläche einen sehr scharfen Punkt erhält. Echte Sterne sehen aber gar nicht so scharf aus, sondern sind auch etwas diffus.


Zuletzt habe ich Papierlampions an den vorgesehenen Haltern montiert, was man später sieht.

An der Wand neben der Zimmertür und oberhalb des Lichtschalters habe ich die Bedieneinheit montiert. Über einen Kabelkanal habe ich die Leitungen vom Sternenhimmel bis zur Bedieneinheit verlegt.


Hier sind die Leitungen angeschlossen. Das musste sehr platzsparsam geschehen.


Der elektrische Anschluss ist vollständig. Nach dem Einschalten beginnt das Programm zunächst mit dem Empfang der Funkuhrzeit. Das Display leuchtet nur während der Bedienung. Das Licht wird nach einer einstellbaren Zeitspanne abgeschaltet. Das Display leuchtet eigentlich weiß und nicht blau, wie das Foto vermuten lässt.

Hier sieht man auch den Wandthermostat, dessen Optik und Maße (Höhe und Tiefe) als Anlehnung für die Bedieneinheit diente.


Nachdem die Funkuhrzeit empfangen ist, zeigt es Datum und Uhrzeit an (nächstes Foto). In der zweiten Zeile sieht man ein Sonnen- oder Mondsymbol, womit gekennzeichnet ist, ob gerade Tag- oder Nachtbetrieb läuft. Die Uhrzeit daneben zeigt den nächsten Wechsel an, d.h. im Foto würde um 19:20 der Nachtbetrieb beginnen. Nachts leuchtet der Mond und es gelten andere Voreinstellungen für Lichthelligkeit usw..

Die Bedientasten haben folgende Funktion:

  • Stern: Schaltet die Sterne an oder aus.
  • Lampion: Schaltet die Lampions an oder aus (wobei die je nach Einstellung auch automatisch mit dem Hauptlicht geschaltet werden können).
  • Menü: Öffnet das Menü und dient zugleich als „Enter“-Taste zur Auswahl von Optionen.
  • Minus/Plus: Modifiziert Einstellungen.

Das Menü enthält stets nur die Einstellungen, die gerade benötigt werden, hat also meist nur eine Kettenlänge von drei oder vier Einträgen. Ist gerade das Zimmerlicht eingeschaltet, findet man dort einen Eintrag für die Leuchtkraft, ansonsten nicht. Sind die Lampions aktiv, findet man zudem einen Eintrag für die Farbe oder den Modus. Sind die Sterne eingeschaltet, findet man einen Eintrag für die Leuchtdauer. Außerdem springt das Menü beim Einschalten von Hauptlicht, Lampions oder Sternen automatisch zum passenden Eintrag, sodass man hier nicht viel bedienen muss, um zum Ziel zu kommen.


Das Hauptlicht wird wie gewohnt über den Lichtschalter des Zimmers bedient. Automatisch springt das Menü dann zur Leuchtkrafteinstellung, die man mit Minus/Plus modifizieren kann.


Die Lampion/Laternenfarbe kann man hier einstellen. Es gibt einige Konstantfarben, aber auch Einstellungen wie „Zufall“, „Zufall, 15 Sekunden“ oder „Zufall, 2 Sekunden“. Mit letzteren Einstellungen wechseln die Lampions im gewünschten Zeitintervall die Farbe.

Wie man hier gut erkennt, hat die Front leider ein paar Spannungsrisse am Rand bekommen. Diese sind beim Trocknen der weißen Farbe entstanden. Ich habe die Front mehrmals mit unterschiedlichen Farbsorten (Acryl, Wasserbasis) hergestellt, aber diese kleinen Risse sind immer entstanden. Ich habe es dann so gelassen und es ist über das letzte Jahr nicht schlimmer geworden.


Wenn man die Menütaste lange gedrückt hält, wird zusätzlich das Wort „[SETUP]“ eingeblendet. Jetzt enthält das Menü sehr viele Einträge, mit denen man viele Einstellungen anpassen kann. Nach 10 Minuten Inaktivität wird der Setup-Modus automatisch wieder verlassen.


Wie bereits beschrieben, ist ein Wochenkalender enthalten, d.h. für jeden Wochentag lassen sich individuelle Zeiten für den Beginn der Nacht und des Tages festlegen.


Eine beispielhafte Einstellung aus dem Setup-Menü.


Impressionen

Und so sieht der fertige Sternenhimmel aus.









Hier leuchten die Sterne und der Mond. In der Fotoverkleinerung sind die meisten Sterne verschwunden, weil man nur die größten Sterne erkennt. Wenn man das Bild zur Vergrößerung anklickt, sieht man mehr, aber immer noch nicht alle Sterne.


Natürlich habe ich auch ein Video parat, denn gerade die Sterne wirken ja durch ihre Animation so toll. Außerdem wird vorgeführt, wie das Licht ein- und ausfadet, wie die Lampionfarbe mit der Einstellung „Zufall“ nach jedem Einschalten unterschiedlich aussieht und auch der Modus „Zufall, 2 Sekunden“, bei dem die Lampionfarbe alle zwei Sekunden wechselt, ist zu sehen.

>


  Sternenhimmel (94,5 MiB, 11 mal heruntergeladen)

Video in 720p-Auflösung zum Download.

Ich hoffe, dieser Artikel lieferte ein paar gute Ideen und Anregungen, falls jemand auch einen Sternenhimmel für seine Kinder bauen will. Fragen und Kommentare können gerne unterhalb gepostet werden.

Lieben Gruß,
Emanuel

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.