Betaflight LED Strip einrichten: Raster, Farben, Profile

WS2812-LEDs am Quad in Betaflight konfigurieren: das 16x16-Raster mit Position und Richtung, die Funktionen und Overlays, die Farbtabelle, die drei Profile und typische Fehlerbilder.

FPV & Racing Veröffentlicht am 7 Min. Lesezeit

Ein paar LEDs am Rahmen sehen erst einmal nach Spielerei aus. Richtig eingerichtet sind sie das Einzige, was dir am Boden verrät, in welchem Zustand der Quad gerade ist, wo vorne ist und wo er nach einem Absturz im Gras liegt. Wie die Konfiguration in Betaflight aufgebaut ist, was die Buchstaben im LED-Tab bedeuten und woran es liegt, wenn die Farben nicht stimmen.

Das Wichtigste in Kürze

  • Maximal 32 LEDs verwaltet Betaflight, längere Streifen bleiben ab der 33. dunkel.
  • Jede LED bekommt vier Angaben: Position im 16x16-Raster, Blickrichtung, Funktionen und Farbe.
  • Drei Profile: STATUS für die Zustandsanzeige, RACE für eine feste Farbe, BEACON für das Blitzen bei der Suche.
  • 16 Farben stehen als Palette bereit, jede über HSV-Werte veränderbar.
  • Strombedarf: rund 60 mA je LED in vollem Weiß, bei 32 LEDs also fast zwei Ampere.

Was der LED-Strip leisten kann

Ein Streifen adressierbarer LEDs ist am Quad eine Anzeige mit vier Aufgaben.

Zustand. Ob der Quad armiert ist, ob eine Warnung anliegt, ob die Kalibrierung läuft: All das lässt sich als Farbe darstellen und aus zehn Metern Entfernung ablesen.

Orientierung. Vorne rot, hinten grün ist die verbreitete Aufteilung. Im Line-of-Sight-Flug und bei den ersten Schwebeversuchen entscheidet sie darüber, ob eine Rollbewegung in die erwartete Richtung geht.

Wiederfinden. Nach einem Absturz im hohen Gras ist ein blitzendes Licht das schnellste Suchmittel, das an Bord ist.

Sichtbarkeit für andere. Bei Dämmerung machen LEDs den Quad für Umstehende erkennbar. Was bei Dunkelheit luftrechtlich gefordert ist, ist eine eigene Frage und steht im Ratgeber zum Fliegen bei Nacht; die Bauartenfrage für Kameradrohnen behandelt der Ratgeber zur Drohnen-Beleuchtung.

Hardware: WS2812, 5 Volt und der 32er-Deckel

Betaflight steuert Streifen vom Typ WS2811 und WS2812 an, in der Praxis fast immer WS2812B. Diese LEDs tragen ihren Controller im Gehäuse und hängen in Reihe an einer einzigen Datenleitung. Jede LED nimmt sich das erste Datenpaket und reicht den Rest weiter.

Drei Punkte entscheiden über den reibungslosen Betrieb:

Richtung beachten. Die Streifen sind gerichtet und haben einen Dateneingang (DI) und einen Datenausgang (DO). Das LED-Pad des Flight Controllers gehört an DI der ersten LED.

Strom einplanen. Ein achtfacher Streifen zieht in vollem Weiß rund 480 Milliampere. Bei 32 LEDs sind das knapp zwei Ampere, die die 5-Volt-Schiene liefern muss. Wer den Quad hell leuchten lässt und gleichzeitig eine Kamera und einen Videosender am selben Regler betreibt, sollte die Reserve nachrechnen.

Pegel prüfen. Der Datenpegel muss ungefähr zwischen 0,3 und 0,7 der Versorgungsspannung des Streifens liegen. Gibt der Flight Controller 3,3 Volt aus und der Streifen bekommt volle 5 Volt, liegt der Pegel zu niedrig, was sich als Flackern oder als falsche Farben zeigt. Eine Diode in der Plusleitung des Streifens senkt die Versorgung auf etwa 4,3 Volt und behebt das Problem in den meisten Fällen.

Aktiviert wird die Funktion im Configurator über das Feature LED_STRIP oder per CLI mit feature LED_STRIP.

Das Raster: Position, Richtung, Funktion, Farbe

Der LED-Tab zeigt ein Gitter aus 16 mal 16 Feldern. Links oben ist 0,0, rechts unten 15,15. Dieses Gitter ist eine Landkarte deines Quads von oben: Wo du eine LED hinlegst, dort sitzt sie in der Vorstellung von Betaflight auch physisch.

Schema der LED-Konfiguration in Betaflight. Links ein Quadcopter von oben als Umriss mit vier Auslegern und vier Propellerkreisen, darüber ein angedeutetes Gitter aus sechzehn mal sechzehn Feldern; links oben ist die Koordinate 0,0 beschriftet, rechts unten 15,15. An den vier Armenden sitzt je eine LED als farbiger Punkt: vorne links und vorne rechts rot, hinten links und hinten rechts grün. Von jedem Punkt zeigt ein Pfeil nach außen mit den Richtungsbuchstaben NW, NE, SWD und SED, wobei das D für eine zusätzlich nach unten gerichtete LED steht. Rechts daneben ist eine Konfigurationszeile aufgeschlüsselt: led 0 gefolgt von 0,15 Doppelpunkt SD Doppelpunkt AW Doppelpunkt 2. Vier Einträge erklären der Reihe nach, dass der erste Teil die Position im Raster ist, der zweite die Blickrichtung aus N, E, S, W sowie U und D, der dritte die Grundfunktion mit bis zu zwei Overlays und der vierte der Farbindex aus einer Palette mit sechzehn Plätzen. Unten stehen die drei Profile als drei kleine Quad-Symbole nebeneinander: STATUS mit unterschiedlich farbigen LEDs, RACE mit vier gleichfarbigen LEDs in Magenta und BEACON mit vier weißen LEDs und Blitzstrahlen ringsum.

Vier Angaben je LED: wo sie im Gitter sitzt, wohin sie strahlt, was sie anzeigt und in welcher Farbe. Die drei Profile darunter schließen sich gegenseitig aus.

Warum die Position zählt: Funktionen wie die Orientierungsanzeige und die Blinkeranzeige leiten aus der Rasterposition ab, ob eine LED vorn oder hinten, links oder rechts sitzt. Eine falsch platzierte LED zeigt dann die richtige Farbe an der falschen Stelle.

Die Blickrichtung kommt als zweite Angabe dazu, als Kombination aus N, E, S, W für die vier Himmelsrichtungen sowie U und D für oben und unten. Eine LED unter einem Ausleger, die nach hinten und nach unten strahlt, bekommt SD.

Eine vollständige Konfigurationszeile in der CLI sieht so aus:

led 0 0,15:SD:AW:2

Sie bedeutet: LED Nummer 0 sitzt links unten im Raster, strahlt nach hinten und unten, zeigt den Armierungszustand mit Warnungs-Overlay und nutzt Farbe 2 aus der Palette. Ein led 4 0,0::: löscht die Konfiguration von LED 4.

Funktionen und Overlays im Überblick

Jede LED bekommt eine Grundfunktion, dazu bis zu zwei Overlays, die sich darüberlegen.

BuchstabeArtWas sie tut
CFunktionfeste Farbe aus der Palette
FFunktionFlugmodus und Orientierung
AFunktionArmierungszustand
RFunktionSchubring, dreht mit dem Gas
GFunktionGPS-Status
SFunktionEmpfangsstärke
LFunktionAkku-Ladezustand
WOverlayWarnungen, blinkt bei Problemen
IOverlayBlinkeranzeige bei Knüppelausschlag
TOverlaySchubzustand, Farbe folgt dem Gas
BOverlayBlinken
OOverlayLauflicht
YOverlayRegenbogen
VOverlayFarbe nach VTX-Frequenz

Für den Anfang reichen zwei Kombinationen. Die vorderen LEDs bekommen C mit einer kräftigen Farbe für die Orientierung, die hinteren A mit dem Overlay W. Damit siehst du auf einen Blick, wo vorne ist und ob der Quad armiert ist oder eine Warnung anliegt.

Das Overlay V ist eine Besonderheit für Rennen: Die LED nimmt die Farbe des Videokanals an, auf dem der Quad sendet. Wer mehrere Quads in der Kiste hat, sieht damit ohne Nachschauen, welche VTX-Frequenz gerade eingestellt ist.

Die Farbpalette und die CLI-Befehle

Betaflight kennt 16 Farbplätze, durchnummeriert von 0 bis 15. Jede davon ist über HSV-Werte definiert: Farbton von 0 bis 359, Sättigung und Helligkeit jeweils von 0 bis 255.

IndexFarbeIndexFarbe
0Schwarz (aus)7Mintgrün
1Weiß8Cyan
2Rot9Hellblau
3Orange10Blau
4Gelb11Dunkelviolett
5Hellgrün12Magenta
6Grün13Pink

Die Plätze 14 und 15 sind ab Werk unbelegt und stehen für eigene Farben bereit. Verändert werden sie mit color:

color 14 200,255,255

Ein dritter Befehl verknüpft Flugmodi mit Farben. mode_color legt fest, welche Farbe die Orientierungsfunktion in welchem Modus zeigt, sodass Acro und Angle sich schon am Licht unterscheiden lassen.

Achtung bei der Helligkeit. Der dritte HSV-Wert steuert sie direkt, und er wirkt auf den Stromverbrauch. Wer die Helligkeit von 255 auf etwa 120 senkt, halbiert die Last und sieht die LEDs am Abend immer noch deutlich.

Die drei Profile: STATUS, RACE, BEACON

Betaflight kennt drei Betriebsarten des Streifens, die sich gegenseitig ausschließen. Umgestellt wird per CLI mit set ledstrip_profile=STATUS, über das OSD-Menü oder über einen Kanal am Sender.

STATUS ist die Voreinstellung und die einzige Betriebsart, in der die oben beschriebene Konfiguration überhaupt greift. Jede LED zeigt, was ihr zugewiesen wurde.

RACE setzt alle LEDs auf eine einzige Farbe, festgelegt über ledstrip_race_color. Der Zweck ist eindeutige Zuordnung im Rennen: Jeder Pilot bekommt eine Farbe, und Zuschauer wie Zeitnahme erkennen, wer da fliegt. Auf Wunsch koppelt sich die Farbe an den Videokanal.

BEACON lässt alle LEDs einmal pro Sekunde weiß aufblitzen. Alles andere bleibt aus.

Beacon: die Funktion, die den Quad wiederfindet

Von den drei Profilen ist Beacon dasjenige, das am seltensten eingerichtet und im Ernstfall am dringendsten gebraucht wird.

Nach einem Absturz im hohen Gras oder im Unterholz ist ein dauerleuchtender Quad überraschend schwer zu finden, weil die Helligkeit in der Vegetation verschwindet. Ein kurzer, harter Blitz im Sekundentakt fällt dagegen aus großer Entfernung auf, weil das Auge auf Veränderung reagiert. Zusätzlich zieht das Blitzen deutlich weniger Strom, was zählt, wenn der Akku ohnehin schon leer ist.

Sinnvoll ist deshalb, das Profil auf einen Schalter zu legen. Fällt der Quad, schaltest du um, solange die Verbindung noch steht. Was darüber hinaus bei der Suche hilft, steht im Ratgeber Drohne verloren.

Typische Fehlerbilder

Nichts leuchtet. Zuerst das Feature prüfen, dann die Verkabelung an DI der ersten LED, dann die 5-Volt-Versorgung. Ein häufiger Fehler ist der Anschluss an DO statt DI, dann bleibt der ganze Strang dunkel.

Nur die erste LED leuchtet. Die Datenleitung wird nicht weitergereicht, meist eine kalte Lötstelle zwischen den Segmenten oder eine defekte LED. Der Strang endet immer genau an der Stelle des Fehlers.

Farben vertauscht. Zeigt Rot als Grün, arbeitet der Streifen mit einer anderen Farbreihenfolge als erwartet. WS2812B liegen fast immer in GRB, einzelne Nachbauten in RGB. Beheben lässt sich das durch Anpassen der Farbwerte in der Palette.

Flackern bei hohem Gas. Die 5-Volt-Schiene bricht unter Last ein. Helligkeit senken, LED-Zahl reduzieren oder die Versorgung von einer stärkeren Quelle abgreifen.

Anzeige an der falschen Stelle. Die Orientierungs- und Blinkerfunktionen richten sich nach der Rasterposition. Sitzt eine LED im Raster vorn, obwohl sie physisch hinten montiert ist, zeigt sie konsequent das Falsche.

Fazit: vier LEDs, richtig zugeordnet

Ein guter LED-Aufbau braucht keine dreißig Dioden. Vier Stück an den Armenden, vorn in einer Farbe, hinten in einer zweiten, dazu das Warn-Overlay auf den hinteren, decken Orientierung und Zustandsanzeige vollständig ab und kosten kaum Strom.

Der Rest ist eine Frage des Geschmacks, mit einer Ausnahme: Das Beacon-Profil gehört auf einen Schalter, bevor es zum ersten Mal gebraucht wird. Ein blitzender Quad im Gras ist in zwei Minuten gefunden, ein dunkler manchmal gar nicht.

Häufige Fragen

Wie viele LEDs unterstützt Betaflight?

Betaflight verwaltet maximal 32 LEDs. Ein längerer Streifen lässt sich anschließen, angesteuert werden dann aber nur die ersten 32 in der Kette, der Rest bleibt dunkel. Für einen 5-Zoll-Quad mit vier Armen reichen 32 Stellen in aller Regel deutlich aus.

Welche LEDs braucht man für Betaflight?

Adressierbare Streifen vom Typ WS2811 oder WS2812 beziehungsweise WS2812B. Sie haben drei Anschlüsse: 5 Volt, Masse und eine Datenleitung, über die alle LEDs in Reihe angesteuert werden. Jede LED kennt ihre Position in der Kette, deshalb genügt eine einzige Datenleitung für den ganzen Strang.

Warum flackern meine LEDs oder zeigen falsche Farben?

Meist stimmt die Spannung nicht. Der Datenpegel muss ungefähr zwischen 0,3 und 0,7 der Versorgungsspannung liegen. Liefert der Flight Controller 3,3 Volt am Datenpad und der Streifen hängt an sauberen 5 Volt, wird es unzuverlässig. Eine Diode in der Plusleitung senkt die Versorgung auf etwa 4,3 Volt und bringt den Pegel wieder in den passenden Bereich. Vertauschte Rot- und Grüntöne deuten dagegen auf eine abweichende Farbreihenfolge im Streifen hin.

Was bedeuten die Buchstaben in der LED-Konfiguration?

Jede LED bekommt eine Grundfunktion und optionale Overlays, beide als Buchstaben. Grundfunktionen sind unter anderem C für eine feste Farbe, F für Flugmodus und Orientierung, A für den Armierungszustand und R für den Schubring. Overlays legen sich darüber, etwa W für Warnungen, I für die Blinkeranzeige bei Knüppelausschlag und B für Blinken. Bis zu drei Funktionen lassen sich pro LED kombinieren.

Wofür ist das Beacon-Profil gut?

Im Beacon-Profil blitzen alle LEDs einmal pro Sekunde weiß auf. Das ist die Einstellung für die Suche nach einem abgestürzten Quad in hohem Gras oder im Unterholz: Ein kurzer heller Blitz fällt aus der Entfernung viel stärker auf als dauerhaftes Leuchten und schont zugleich den Akku.

Wie viel Strom ziehen die LEDs?

Als Anhaltspunkt zieht ein Streifen mit acht WS2812B auf voller Helligkeit in Weiß rund 480 Milliampere, also etwa 60 Milliampere je LED. Weiß ist der ungünstigste Fall, weil dabei alle drei Farbkanäle voll laufen. Bei 32 LEDs kommen so knapp zwei Ampere zusammen, und diese Last muss die 5-Volt-Versorgung des Flight Controllers auch liefern können.

Kann ich LEDs über einen Schalter am Sender steuern?

Ja, über die Adjustments in Betaflight lässt sich das aktive LED-Profil auf einen Kanal legen. Damit wechselst du im Stand zwischen Statusanzeige, einfarbigem Race-Licht und Beacon, ohne den Rechner anzuschließen. Für die Suche nach einem verlorenen Quad ist der Griff zum Schalter deutlich schneller als der Weg über die Konfiguration.

Ersetzen die LEDs eine vorgeschriebene Beleuchtung?

Nein. Der LED-Strip in Betaflight ist eine frei konfigurierbare Anzeige und folgt keiner luftrechtlichen Vorgabe. Was bei Dunkelheit an Beleuchtung gefordert ist, hängt an den Regeln für den Nachtflug und ist unabhängig davon zu erfüllen.

Das könnte dich auch interessieren