LEDs zur Lageanzeige

Zur Lageanzeige während des Ausrichtens des Caravans verwende ich RGB-LEDs, die in einer LED die Farben Rot, blau, grün originär anzeigen können. Theoretisch würden auch noch Mischfarben angezeigt werden können, hierzu sind aber komplexe Steuerungen notwendig, damit am Ende tatsächlich die gewünschte Farbe angezeigt werden kann. Details zu meinen LEDs finden Sie unten.

Natürlich können die RGB LEDs auch durch einzelne LEDs für die Anzeige der drei Stati von "zu hoch", "zu tief", "richtig" verwendet werden. Dann müssen aber an sieben Stellen je drei statt einem Loch in den Caravan gebohrt werden ....

Ausrichten des Caravans

Um die Anwendung der LEDs als Ausrichthilfe zu verstehen, gebe ich an, wie ich in der Regel meinen Caravan waagrecht stelle.

1. Caravan abstellen
2. Achse und damit Caravan in Querrichtung waagrecht stellen das mache ich seit geraumer Zeit immer sehr elegant mit einem Hebekissen
3. Deichselrad heben senken, um Caravan in Längsrichtung waagrecht zu stellen
4. Stützen absenken, diese dabei lediglich gleichmäßig "auf Spannung bringen", da Caravan ja vollständig waagrecht stehen sollte

Einbauort der LEDs

Ausgehend von dieser Methode des Ausrichtens sind auch die LEDs am Caravan positioniert.

• je eine RGB-LED bei den beiden Reifen des Caravans
• eine RGB-LED an der Deichsel des Caravans
• jeweils eine RGB-LED bei den 4 Kurbelstützen

Insgesamt sind das also sieben RGB-LEDs bzw. 21 Einzelfarb-LEDs an 7 Montageorten verbaut.

Farbcodierung der Anzeige

Ich habe versucht, eine einfache Analogie zu finden, die man sich leicht merken kann:

Farbe	Merker	Bedeutung
grün	grünes Gras	Caravan hier zu tief
blau	blauer Himmel	Caravan hier zu hoch
rot	Ampel = Stopp	Caravan hier in Waage

Die Farben grün und blau blinken, wenn man sich dem Status rot = waagrecht nähert.

Ansteuerung über GPIO Expander MCP23017

Ob RGB-LED oder Einzelfarb-LEDs, der CaravanPi muss 21 "Farben" ansteuern. Damit benötigen wir alleine für die LEDs 21 GPIO Ports. Daher nutze ich für die Ansteuerung der LEDs zwei GPIO Expander MCP23017. Über diese Chips können die LEDs einfach angesteuert werden, auch wenn das nicht ganz so trivial wie über die GPIO Ports des Raspberry funktioniert. Für python gibt es aber entsprechende Bibliotheken, die die Handhabung sehr einfach gestalten.

Da die MCP23017 Chips am gleichen I2C Bus hängen wie z.B. die Klimasensoren BME280 werden die Chips mit einer Spannung von 3.3 V betrieben. Der BME280 kann nur mit 3.3 V betrieben werden.

Vorwiderstände

Die Vorwiderstände müssen auf die Betriebsspannung und die LEDs abgestimmt sein. Am besten nutzt man dazu einen Vorwiderstandsrechner

Für meine LEDs sind nachfolgende Werte einzugeben. Die sich ergebenden Widerstände für einen 3.3V bzw. einen 5V Betrieb sind ebenfalls angegeben. ich betreibe die LEDs über die MCP23017 mit 5V.

Farbe	LED-Durchlassspannung V(F) typisch	Betriebsstrom	Betriebsspannung	sich ergebender Vorwiderstand für 3.3V	Betriebsspannung	sich ergebender Vorwiderstand für 5V
rot	2.05 V	20 mA	3.3 V	68 Ω	5 V	150 Ω
blau	3.6 V	20 mA	3.3 V	1 Ω	5 V	82 Ω
grün	3.6 V	20 mA	3.3 V	1 Ω	5 V	82 Ω

verwendete LED

Errechnung Vorwiderstand

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm