Teil 9: Setup der RGB LED-Stripes im Virtual Pinball mit Teensy 3.2

Virtual Pinball Cabinet mit roter Ambient Beleuchtung durch addressable RGB LED stripes. Tisch: AC/DC unter Visual Pinball XVirtual Pinball Cabinet mit roter Ambient Beleuchtung durch addressable RGB LED stripes. Tisch: AC/DC unter Visual Pinball X

Drei Effekte lassen einen Virtual Pinball realistisch wirken: Haptik – also spürbares Feedback während des Spielens, auch Force Feedback genannt, knackiger Sound und stimmungsvolle Lichteffekte nicht nur auf dem Playfield-Monitor sondern auch darum herum.

Ich habe bei mir zwei Arten von zusätzlichen Lichteffekten eingebaut: 5 LED Flasher am Kopfende des Spielfelds (dazu später mehr) und farbige RGB LED RGB Streifen. Diese sind links und rechts neben dem Playfield-Monitor angebracht und zusätzlich auf der Unterseite des Cabinets und der Rückseite der Backbox.

Der Effekt ist ähnlich dem „Ambient“-Effekt, den viele großformatige Fernseher haben und der dem Bild eine räumliche Tiefe verleiht.

Test des Setups der addressable RGB LED Stripes mit Farbverläufen.

Addressable RGB LED Stripes im Pinball- was braucht man dazu?

Tipp: eine ausführliche Step-By-Step Anleitung zur Installation von RGB LEDs in einem Virtuellen Pinball habe ich in der englischen Version dieses Blogs erstellt.

In meinem VPin hat sich folgendes Setup bewährt:

  • RGB LED Stripes WS2812B Led Streifen, 60 Leds/m Typ 5050 RGB SMD (Quelle: Amazon.de).
  • Entwicklungsboard Teensy 3.2 USB zum Ansteuern der LEDs via USB  (Quelle: Amazon.de)
  • Teensy Octo WS2811 Adapterkarte für den Anschluss von 2 RJ45 Netzwerkstecker. Die einzelnen LED Stripes werden jeweils an die abisolierten Adern der Netzwerkstecker angeschlossen. (Quelle: Amazon.de)

Hinweis: 60 LEDs/m reichen für Ambient-Effekte vollkommen aus, auch als Effekt links und rechts vom Monitor. Für ein Matrix-Display am Kopfende sollte jedoch eine deutlich höhere Anzahl/m gewählt werden. Für meinen Einsatz passt es wunderbar.

Der Teensy ist ein komplettes USB-basiertes Mikrocontroller-Entwicklungssystem, das auf sehr kleiner Basis viele Projekttypen realisieren kann. Die gesamte Programmierung erfolgt über den USB-Anschluss. Es wird kein spezieller Programmierer benötigt, nur ein Standard-Micro-B-USB-Kabel und ein Computer mit einem USB-Anschluss.“ (Amazon.de)

Teensy 3.2 RGB LED-Controller mit Octo WS2811 Adapterkarte
Teensy 3.2 RGB LED-Controller mit Octo WS2811 Adapterkarte

Leider für mich zu spät entdeckt hatte ich die neue Teensy-Box von Dominik Dancsó von German Gaming Supplies. Damit lässt sich der Kabel-Verhau vermeiden und der Controller ist gut geschützt verbaut. Daneben bietet Dominik in seinem Shop auch gleich passende LED Stripes, Controller und viel weiteres Zubehör rund um den VPin-Bau an.

Teensy 3.2 RGB LED-Controller mit aufgelöteten Sockelleisten. Wird damit auf die Octo WS2811 Adapterkarte gesteckt.
Teensy 3.2 RGB LED-Controller mit aufgelöteten Sockelleisten. Wird damit auf die Octo WS2811 Adapterkarte gesteckt.

Step-by-Step Anleitung Setup Addressable LED Stripes

Es gibt im Netz eine Vielzahl an Anleitung zum Setup der LED Stripes mit dem Teensy, sodass ich hier darauf verzichte in die Details zu gehen. Die für mich hilfreichste step-by-step-Anleitung befindet sich bei vpforums.org. So noch nicht geschehen, macht es absolut Sinn, sich bei diesem Forum anzumelden.

Tutorial Setup Addressable RGB LED Stripes für einen Virtual Pinball:
https://www.vpforums.org/index.php?showtopic=36156

Das Setup erfolgt grob in folgenden Schritten:

  • Teensy-Board auf Octo WS2811 Adapterkarte aufstecken (ggfs. ist das einfache Auflöten einer Stiftleiste beim Teensy erforderlich, je nach Version).
  • Anschluss Teensy via USB an den Rechner
  • Aufspielen der Steuerungssoftware/Firmware für die LEDs auf das Teensy-Board (Tutorial: https://github.com/DirectOutput/TeensyStripController)
  • Verbinden der LEDs Stripes über die Netzwerk-Kabel mit der Octo WS2811 Adapterkarte sowie der Stromversorgung (i.d.R. 5Volt).
  • Konfiguration des DirectOutputFrameworks (DOF) mittels DOF-Config-Tool damit das LED-Board von den Tischen erkannt werden.

Sehr hilfreich waren für mich die folgenden drei Youtube Video Tutorials von wahcade. Hier wird das Setup des Teensy und die nicht ganz triviale Installation der Software auf das Board ausführlich gezeigt. Einfach 1:1 nachmachen, dann klappt es auf Anhieb.

Teil 1: Hardware vorbereiten https://www.youtube.com/watch?v=tAk7p3L9yvs
Teil 2: Software, Firmware und Teensy-Test https://www.youtube.com/watch?v=KfSCzqKx1G4
Teil 3: Setup Teensy & Direct Output Framework https://www.youtube.com/watch?v=cMPVzsJYiMQ

Als die LEDs schließlich funktionierten, war ich bei jedem Tisch überrascht, was plötzlich bei den LED-Streifen passierte – vom einfachen Farbeffekt je nach Spielsituation, über Lauflichter welche die Kugel verfolgten bis zu Blitzeffekten, sobald bestimmte Targets auf dem Spielfeld getroffen wurden.

Der Aufwand lohnt sich in jedem Fall. Insbesondere die LED-Streifen links und rechts vom Playfield-Monitor geben dem Tisch jetzt zusätzlich eine optische Tiefe.


Virtual Pinball Cabinet mit roter Ambient Beleuchtung durch addressable RGB LED stripes. Tisch: AC/DC unter Visual Pinball X
Virtual Pinball Cabinet mit roter Ambient Beleuchtung durch addressable RGB LED stripes. Tisch: AC/DC unter Visual Pinball X

Besonders wirkungsvoll ist der Effekt, wenn sich die „Ambient“-LEDs je nach gewähltem Flippertisch farbig verändern oder auf die Spielsituation mit Blitzen etc. reagieren. Dann wird das ganze Zimmer zu einem Flipper.

Das folgende Foto zeigt den LED-Streifen auf der Rückseite der Backbox. Das schwarze Alu-Profil wurde auf die Backbox geschraubt, dann als Isolierung ein dünnes, doppelseitiges Schaumstoffklebeband in das Profil geklebt. Darauf kam dann der RGB LED Stripe, welcher entsprechend verlötet wurde. Zum Abschluss wird dann die transparente Abdeckung auf des Profil geschoben.

RGB LED Stripes in schwarzes Alu-Profil eingeklebt. Zwischen LEDs und Profil wird als Isolierung ein doppelseitiges Klebeband aufgebracht.

Der fertig montierte LED-Streifen unter der transparenten Schutzabdeckung des Alu-Profils:

Addressable RGB LED Stripes fertig montiert mit Abdeckung auf der Rückseite der Backbox des Virtual Pinball Cabinets
Addressable RGB LED Stripes fertig montiert mit Abdeckung auf der Rückseite der Backbox des Virtual Pinball Cabinets

Die fertig installierten und konfigurierten LED Stripes im Test mit dem AC/DC-Table unter Visual Pinball + DOF:

Nächster Teil:
Klackern wie ein „Echter“: Installation von Force Feedback mit Siemens Contractors/Schütze im Virtual Pinball…

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