Aufbau

Ein Band, ein Raster, ein ESP32

Der elektrische Teil ist bewusst einfach: ein einziger WS2812B-Streifen, in fünf Bahnen zu je 30 Pixeln gelegt, und ein ESP32 WROOM-32 als Kopf. Die Grundschaltung folgt dem Tutorial, das am Anfang des Projekts stand: esp32io.com – ESP32 & WS2812B LED Strip.

Teileliste

Teil	Wofür
ESP32 WROOM-32	Rechnet das Bild in LED-Daten um und ist die Bluetooth-Gegenstelle der App.
WS2812B-Streifen, 150 LEDs	Die Pixel selbst. Jede LED trägt ihren eigenen Controller und hängt in einer Kette.
Netzteil 5 V, mindestens 5 A	Versorgt den Streifen. Getrennt vom USB-Anschluss des ESP32.
3D-gedrucktes Raster (5 × 30)	Trennt die Zellen, damit jede für sich leuchtet – das eigentliche Pixel.
Diffusorplatte	Streut das Licht in der Kammer, damit die Zelle flächig statt punktförmig wirkt.
Widerstand 330–470 Ω	In der Datenleitung, dicht am Streifen – dämpft Reflexionen auf der Leitung.
Elko ≈1000 µF, 6,3 V oder mehr	Über die Einspeisung, fängt den Einschaltstrom der 150 LEDs ab.
Pegelwandler 3,3 V → 5 V	Optional, aber empfohlen: hebt das Datensignal auf den Pegel, den der Streifen erwartet.

Geometrie

5 Zeilen × 30 Spalten = 150 LEDs
Eine durchgehende Kette, keine Verzweigung
Zeilen im Zickzack gelegt (Boustrophedon)
Je Zelle eine gedruckte Kammer im Raster
Diffusor vorn, damit das Pixel flächig wird

Zickzack heißt: Zeile 1 läuft nach rechts, Zeile 2 zurück nach links. Das spart Kabelbrücken – die Software muss dafür jede zweite Zeile beim Umrechnen von Pixel auf LED-Index spiegeln.

Verdrahtung

Drei Leitungen, ein paar Fallstricke

Daten

Ein GPIO des ESP32 auf DIN des Streifens, dazwischen ein Widerstand von 330–470 Ω dicht am Streifen. Der Datenpfeil auf dem Band zeigt die Richtung – falsch herum leuchtet gar nichts.

Strom

150 LEDs ziehen bei voller Helligkeit in Weiß rechnerisch bis zu 9 A. Deshalb ein eigenes 5-V-Netzteil an den Streifen, nicht der USB-Anschluss des ESP32 – und die Helligkeit in der Firmware begrenzen.

Masse

Masse von Netzteil und ESP32 müssen verbunden sein, sonst hat das Datensignal keinen Bezugspunkt. Ein Elko (≈1000 µF) über die Einspeisung fängt den Einschaltstoß ab.

3,3 V gegen 5 V. Der ESP32 gibt 3,3 V aus, der WS2812B erwartet einen Pegel nahe seiner Versorgung. Meist funktioniert es trotzdem – zuverlässig wird es erst mit einem Pegelwandler oder einer auf ~4,5 V abgesenkten Streifenversorgung. Wenn die erste LED flackert oder falsche Farben zeigt, liegt es fast immer daran.

Gehäuse

Das gedruckte Raster

Ohne Trennwände verläuft das Licht benachbarter LEDs ineinander und das Ergebnis ist ein weicher Farbverlauf – hübsch, aber kein Pixelbild. Das Raster gibt jeder LED eine eigene Kammer; erst dadurch hat jedes Pixel eine Kante.

Das Modell entsteht parametrisch in CadQuery und liegt als Skript im Repository: Rastermaß 16,65 mm, Stege 2 mm breit und 10 mm hoch, darunter ein durchgehender Boden von 0,2 mm.

Die Stege laufen nach unten zu – ganz unten sind sie nur 0,2 mm breit. So bleibt direkt über dem Band Platz für die LED und ihre Lötstelle, während die Zelle nach vorn ihre saubere Kante behält. Mit 30 Zellen ist das Gitter rund 50 cm lang und damit zu lang fürs Druckbett; ein Schalter im Skript trennt es dafür in der Mitte und legt beide Hälften nebeneinander.

RASTERMASS          = 16.65 mm
WANDSTAERKE         =  2.00 mm
RAHMENSTAERKE       =  3.00 mm
HOEHE               = 10.00 mm
BODENHOEHE          =  0.20 mm
SPITZEN_WANDSTAERKE =  0.20 mm

Jede Zelle für sich – an der Wand eine Kammer mit genau einer LED darin.