MadMapper & Teensy 3.2: 14 қадамдары бар клубтық жарықтандыру жүйесі

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

2018 жылы мен Палестинадағы Рамалладағы Жаңа жылдық кешке бюджеттік клубтардың жарықтандыру жүйесінің бірінші нұсқасын жасадым, бұл туралы менің мақаламның соңында әңгіме мен ұжым туралы толығырақ. Жүйе циклде жұмыс істейтін және Arduino Mega -мен жұмыс істейтін WS2812B адрестік светодиодтарға негізделген, басқару консоліндегі түймені басу арқылы әсерді өзгертуге болады. Бұл қондырғыда бірнеше проблемалар болды:

1. Икемді болмау; алдын ала бағдарламаланған әсерлердің белгілі бір саны болды және оларды циклды үзу арқылы қолмен өзгертуге болады
2. Жүйені физикалық түрде өзгерту қиын болды және тасымалдау қиын болды, өйткені барлық кабельдер өлшенген ұзындықтарға дәнекерленген
3. Жүйе ырғаққа синхрондалмады
4. Жүйе нәзік болды
5. Жарықтықты бақылау жоқ
6. Ақауларды жою/түзету қиын
7. Деректер кедергісінсіз немесе кернеудің айтарлықтай төмендеуінсіз максималды қашықтық микроконтроллерден 10 м және қуат көзінен 4 м болды.
8. Жарық диодтарының максималды саны 700 жарықдиодты болды

Осы себептерге байланысты біз осы жүйенің 2.0 нұсқасын құруды шештік. Мен келесі мәселелерді ескере отырып, бұл мәселелерді шешу керек екеніне көз жеткіздім:

1. Орнату және түсіру оңай
2. Кез келген адаммен жұмыс жасау оңай. Мен бұл жүйе қолданылатын Палестинада тұрмаймын. Осылайша, оны мен болмаған кезде UNION тобы басқарады. Бұл оқулық сонымен қатар қажет болған жағдайда жүйенің кез келген бөлігіндегі ақауларды жоюға және түсінуге арналған.

3. Үшінші тарап жөндеуге оңай (қажет болған жағдайда)

4. Энергияны аз тұтыну
5. Адресативті жарықдиодты қолданады
6. Ең жоғары бюджет 500 евро
7. Ең аз кедергісіз ұзақ қашықтықта жұмыс істейді
8. Музыкамен/BPM -мен синхрондау, эффектілер жасау және оны проектормен бір мезгілде көру үшін проекциялау үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді қолданады.
9. 1200+ жарық диоды үшін конфигурациялануы мүмкін

Ұзақ зерттеулерден кейін мен MadMapper атты проекциялық картографиялық бағдарламадан Teensy 3.2 микроконтроллерін Art-Net арқылы бағдарламалық жасақтамаға қалай қосуға болатынын түсіндіретін құжатты таптым. Бұл сілтеме MadMapper веб -сайтынан алынды, бұл жоба микроконтроллерлерді (Teensy 3.2), адрестік жарықдиодты, ендірілген жүйелерді және деректерді тасымалдау үшін Ethernet -ті қолдану туралы негізгі білімі бар адамдарға арналған. Қосылған сілтемелер пайдалы болуы мүмкін.

Мен осы мақсатта қолданылатын жарықтандыру жүйесінің көптеген жобаларын немесе құжаттарын таппадым. Клубты жарықтандыру. Сондықтан мен жеке оқулық жасап, оны клубшылармен, жасаушылармен немесе техниктермен бөлісуді шештім. Барлығына ақысыз және ашық ақпарат көзі. Мен бұл жобаны өз кеңістігінде өз қажеттіліктері үшін қайта жасайтын және қайта ойластыратын адамдарды көремін деп үміттенемін. Менімен [email protected] электронды поштасына хабарласыңыз, егер сізде сұрақтар туындаса, мүмкін болатын жақсартуларды, қате ақпаратты қараңыз немесе Палестинадағы жоба, ұжым, клубтық сахна туралы көбірек білгіңіз келеді.

Жабдықтар

Интернеттен сатып алынған материалдар (Германиядан- Амазон мен Қытайдан- Banggood)

• 15m X WS2812b адрестік жарық диодтары5м = 23,4 € 15м = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 Development Board1 = 27.9 €
• Жасөспірімдерге арналған 1 X OctoWS2811 адаптері 3.21 = 20.0 €
• 1 X 5V 70A қуат көзі1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 қосқыш еркек әйел жұптары10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X Ұзартқыш түйін тақырыбының қосқыштары50 = 7.0 €

БАРЛЫҒЫ: 228,2 €

Жергілікті жерден сатып алынған материалдар (Палестинадан- Бағалар Еуропаға қарағанда жоғары болуы мүмкін)

• 10м X CAT 6 Кабель 1м = 0,5 € 10м = 5,0 €
• 2 X 15m Еркектен Еркекке CAT 6 Кабель 15м = 9,0 € 30м = 18,0 €
• 3 X 1м Аталықтан Еркекке CAT 6 Кабель1м = 1,2 € 3м = 3,6 €
• 1 X 5m Еркектен Еркекке CAT 6 Кабель 5м = 6,0 €

• 30m X оқшауланған қос 16AWG қатты электр кабелі (LowVoltage- High Ampere) 1m = 0.7 € 30m = 21.0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• Сүтті экраны бар 5 X алюминий жарықдиодты профиль (2м ұзындығы X 10мм ішкі биіктігі 10мм ішкі ені) 1 = 9.5 € 5 = 47.5 €
• Алюминий профилін ұяшыққа ілуге арналған 5 X металл ілгіш кабель (жинақ) 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15м X Екі жақты көбік таспасы5м = 3,0 € 15м = 9,0 €
• 1 X Gorilla мөлдір эпоксидті желім1 = 3,7 €
• 5 X ыстық желім пистолеті 5 = 2,0 €

БАРЛЫҒЫ: 152.05 € Құралдар:

• 70 Вт дәнекерлеу үтігі
• 50 г дәнекерлеуге арналған қаңылтыр
• Дәнекерлеуші
• Пісіру желдеткіші
• Көмекші қол
• Сым кескіш
• Сымды тазартатын тапанша
• Желілік сымдарды түсіру құралы
• Сандық нүктелік стартер қақпағы SK6812 контроллері
• Айналмалы құрал
• Балға бұрғы
• Қуатты бұрағыш
• Ыстық желім мылтығы
• Мультиметр
• Жақсы графикасы бар ноутбук

Менде көптеген құралдар болды, бағасы 40 еуро тұратын бірнеше құрал сатып алуға тура келді. Егер сіз бәрін сатып алуыңыз керек болса, оның бағасы 120-150 евро болуы мүмкін. Мен сондай -ақ MadMapper проекциялық карта жасау бағдарламасын неміс салықтарын қосқанда 45 евроға бір айға жалға алуым керек болды. Сіз оны 3 айға немесе бір жылға жалға алуыңыз мүмкін. Егер сізде ақша болса, бағдарламалық жасақтаманы сатып алып, әзірлеушілерге қолдау көрсетіңіз! Жалпы бюджет = 465,25 €.

1 -қадам: Өз кеңістігіңізді түсініп, дизайнды сызыңыз

Сіз бұл жобаны клубқа, барға немесе тіпті өзіңіздің бөлмеңізге қайта құруды жоспарлап отырсыз, сіз оның динамикасын түсініп, кез келген материалды сатып алмас бұрын оның дизайнын сызып алуыңыз керек.

Жүйені жобалау кезінде назар аудару керек:

1. Кеңістік қаншалықты үлкен және сіз бұл кеңістікте қанша жарық алғыңыз келеді. Бұл кеңістік не үшін қолданылатынына байланысты.
2. Кеңістіктің пішіні. Бұл төртбұрышты бөлме ме? Оның жоғары жасушасы бар ма? Қанша терезе бар …. т.б.
3. Егер клуб немесе бар болса, онда қандай музыка айналады? Бұл сізге жалпы дизайн туралы идеялар береді
4. Светодиодтардың бір -біріне және/немесе жарық көзіне ұзақ уақыт қалдырмаңыз. Біз жоғары жиілікті деректерді беруде жұмыс істеп жатқандықтан, сигнал алыс қашықтыққа таралуы мүмкін. Дәл осылай, төмен кернеуді қолданған кезде (бұл жағдайда 5В) кабельдің арақашықтығындағы кернеудің төмендеуі қашықтық ұлғайған кезде күрт артады. Бұл құрал кернеудің төмендеуін есептеуге көмектесті және жарықдиодты шамдарды қуатпен қамтамасыз ету үшін қандай кабельдерді қолдану керектігін шешуге көмектесті. Мен 7.2А жұмыс істейтін 5В кернеуде 12AWG кабельдерін қолданғанда 7,5% кернеудің төмендеуін алдым. Бұл кернеуді электрмен жабдықтаудың жоғарылауымен және кернеудің жоғарылауы мен ұзақ қашықтықты алу арқылы бұзылуы мүмкін. (Егер 7,5 В дейін көтерілсе, 14AWG 20 м қашықтықта 5,11 В дейін жеткізе алады). Сізге сәйкес келетін нәрсені табыңыз және оны қолданыңыз.

Біздің жағдайда, біз қыста жұмыс істемейтін бассейннің астынан (әдеби асты) асүй таптық. Біз одан бәрін алып тастап, эстетикаға бірдеңе қосатын құралдарды қалдырдық. Оның ұзындығы 9 м, ені 3 м болатын эскизде көрсетілгендей болды. Бастапқы дизайнның идеясы сізді диджейге қарай жылжытатын және сізді ілмекке айналдыратын нәрсе жасау болды. Тіктөртбұрыш тәрізді созылған бөлме, қабырғалар мен едендегі ақ ас үй плиткалары дизайнды шабыттандыруға көмектесті. Соңғы нәтиже ұзын түзу жарықдиодты жолақтардың тіркесімі болды және соңғы дизайн үшін зиг -заг тәрізді жарық диодтары таңдалды. 5 жарық шамдары қолданылды. Әрқайсысының ұзындығы 2 м болатын. Қолданылған светодиодтардың жалпы саны-> 10м @60 дюйм метрге, светодиодтардың жалпы саны 600 жарықдиодты құрады.

Қуат көзі (PWR) 5 жарықдиодты шамдардағы кернеудің төмендеуін азайту үшін кеңістіктің ортасындағы ұяшыққа бұралған.

2 -қадам: Бөлшектерді жинап, жұмыс кеңістігін дайындаңыз

Эскизді салғаннан кейін және сізге қанша материал қажет болатынын білгеннен кейін, барлық материалдарды алыңыз (қосымша заттармен) және құрылысқа дайындықты бастаңыз. Бұл қадам маңызды, өйткені егер сіз зерттеуді жақсы жүргізсеңіз және пайдаланылмаған материалдарды азайтсаңыз, бұл сізге көп ақша үнемдеуге мүмкіндік береді. Әрқашан микроконтроллерді өндірушіден және онымен байланысты бөлшектерді сатып алыңыз. Бұл жалғыз сенімді дереккөз. Мен бұл жобаның Teensy 3.2 нұсқасын бүкіл жүйенің миы ретінде таңдаймын, себебі салыстырмалы түрде үлкен флэш-жады 256 Кб, 64 Кб оперативті жады, 72 МГц сағаты (ART-NET жұмысында маңызды). Бұл жоба үшін Teensy 3.6, 4 немесе LC қолданылуы мүмкін, бірақ мен 3.2 немесе 3.1 -ге сүйенуді ұсынамын. Егер сіз OctoWS2811 адаптерін қолданатын болсаңыз.

Адресативті жарық диодтары туралы айтатын болсақ, мен WS2812B таңдаймын, себебі олар ұсынатынның ең арзан нұсқасы болды. Сіз әр жарықдиодты түсті (RGB) жеке басқара аласыз. Бүкіл желі үшін тек 1 деректер кабелін және 5В кернеуін қолданыңыз. 5В қуат көздерін табу қиын, әсіресе 40+ампері бар. Жалғастырмас бұрын оның қол жетімділігін жергілікті түрде тексеріңіз. Егер сіз светодиодтардың әр түрлі санын қолдансаңыз, қуат көзінің қаншалықты үлкен екенін есептей аласыз. 5В жұмыс істейтін бір WS2182B жарық диоды толық жарықтылықта жұмыс істегенде 60мА (20мА Жасыл, 20мА Қызыл, 20мА Көк) тартады. Математиканы орындау; 100 жарықдиодты максимум 6А құрайды. Біздің жағдайда біз 1200LED -ге дейін кеңейтілетін 600LED қолдандық, бұл 70А қуат көзі қажет екенін білдіреді (60mA X 1200LEDs = 72A). Светодиодты сатып алу біршама қиын. Олар қазір өте танымал және көптеген ірі бөлшек сауда нүктелері жарықдиодты арзан бағамен қамтамасыз етеді. Мен Aliexpress -тің бағасы қанша болатынына сенімді көз екенін білдім. BTF Lighting шынымен жақсы жарықдиодты қамтамасыз етеді, менде проблемалар болмады. Олар Aliexpress -ке қарағанда Amazon немесе ebay -ден әлдеқайда кең.

Мен Ethernet кабельдерін Teensy мен қондырғылар арасында және арматура арасында бір -бірімен деректерді беру үшін қолдандым. Бұл келесі себептерге байланысты жасалды: 1) бүкіл жүйені монтаждау/түсіру оңайға түседі Ethernet кабельдерінің көмегімен сіз соңғы жарықдиодты нүктені микроконтроллерден шамамен 50 м қашықтықта қосуға болады 3) суретте көрсетілгендей OctoWS2811 адаптерімен үйлесімді Барлығын жоспарлап, материалдарды алғаннан кейін, барлық дәнекерлеу мен құрылысты жеңіл әрі тегіс ету үшін жақсы жұмыс алаңы бар екеніне көз жеткізіңіз.

3-қадам: жүйенің миы- Teensy 3.2 және OctoWS2811 адаптері

«жүктеу =» жалқау «

Міне, ең қызықты бөлігі. Жасөспірімге кодты жүктегеннен кейін оны ноутбукке қосып, MadMapper ашыңыз. MadMapper іске қосылғаннан кейін және сериялық нөмірді енгізгеннен кейін мына қадамдарды орындаңыз:

1. Жаңа жобаны ашыңыз
2. Құралдар -> параметрлерге өтіңіз
3. DMXout -> ArtNet таңдаңыз
4. Жарықдиодты құрылғыларды орнату -> содан кейін Teensy пайда болады, оны таңдаңыз
5. Сол жақ төменгі бұрыштан жаңа жарық қосыңыз «+»
6. Жүйені конфигурациялауға байланысты параметрлерді өзгертіңіз. Мен әр жарықдиодты желіге ғаламды беруді шештім, сондықтан олардың барлығында 1 -ші арна болуы мүмкін, ал арналардың саны - әр жолда қанша байт бар (менің жағдайда 360; Line 3 форматындағы 120 LED «RGB» түстері) = 360). Әр жол үшін әр түрлі шығыс болды. Сонымен, шығу сызығы өсу тәртібінде (0 -ден X -ке дейін). Шығу арнасы сізде қанша байт бар екенін + барлық басқа байттарды қосады. Олардың барлығы ArtNet сол байттарды дұрыс жарық диодына тағайындай алатындай қосылады. Егер сіз қосымша DMX USB контроллерін қолдансаңыз, ол қолданатын арналарды ұмытпаңыз. Оны қолданылғаннан басқа әлемге тағайындауға тырысыңыз.
7. Шам белгісіне өтіңіз, DMX+ астындағы суретті басу арқылы жаңа арматура жасаңыз және оның атын өзгертіңіз
8. Өңдеуге барыңыз және осы арнаға тағайындалған жарықдиодты және түс ретін (RGB OR GRB және т.
9. Арматура параметрлерін сақтап, оны сол жақтағы мәзірден жарыққа тағайындаңыз
10. Сіз қолданатын барлық светодиодтарды қосыңыз. Ғаламдарды сәйкесінше өзгертіп жатқаныңызға көз жеткізіңіз
11. Барлық арматураны топтастырыңыз
12. Олардың өлшемін өзгертіңіз және оларды нақты өмірде қалай орналастыратындығыңызды шешіңіз
13. БАҒДАРЛАМАМЕН ОЙНАҢЫЗ

Бағдарламалық қамтамасыз ету өте қызықты және әмбебап дыбыспен бейнелерді қосады және т.

13 -қадам: Барлығын жинап, алғашқы сынақты өткізіңіз

MadMapper -мен біраз уақыт ойнағаннан кейін, жарықдиодты шамдарды, контроллерді және ноутбукты MadMapper -мен алып, орынға сынақтан өту уақыты келді. Өкінішке орай, біз кестеге кешігіп келе жатқанымыз үшін осы соңғы фотоға көптеген фотосуреттер түсіруге уақыт таппадым. Мен светодиодты қондырғыларды еденге қоюдан бастадым, себебі эскизде оларды зиг -заг арматурасы арасындағы 1м CAT6 кабелі мен екі бүйірлік арматура арасындағы 5м CAT6 кабелі жалғаған. Бүйірлік қондырғылар OctoWS2811 адаптеріне тікелей қосылатын 15 м CAT6 кабелі арқылы микроконтроллерден сигнал қабылдады. Қуат кабельдері қуат көзіне және қондырғыларға XT60 қосқыштары арқылы қосылды. Арматураның қай жақтан (солға немесе оңға) қуат беретіні маңызды емес, жарық диодты жолақтан 2,5 м -ден қысқа болғанша өтеді. Алдымен қуат көзін қосыңыз, содан кейін Teensy -ден микро -USB кабелін ноутбукке қосыңыз және Madmapper -ді ашыңыз. Жарықтарды тексеріп, оларды сәйкесінше картадан салыңыз. Барлығы жұмыс істеп болғаннан кейін, арматураны эскиздегідей ұяшыққа және қуат көзіне орнатыңыз. кабельдер мен толқынды қолдар бишілерге тиіп кетпес үшін жарықтандыру қондырғыларының үстіндегі барлық кабельдерді жүргізіңіз. Сіздің жасалды! Құттықтаймын! Енді кейбір сұрақтарды орнатыңыз, сіз жаңа жарықтандыру жүйесімен кеш өткізуге дайын боласыз!

14 -қадам: Палестина астындағы музыкалық сахна

Бұл жарықтандыру жүйесі UNION 2020 жаңа жылдық кеші үшін жасалды. Одақ - Палестинада электронды музыка сахнасын құратын әртістердің күш -жігерін біріктіретін ұжымдық орган. Палестинаның электронды музыкалық сахнасын құруға қатысатын шығармашылық ақыл -ойдың берік негізі мен өркендеген желісін құру. Үлкен оқиғаларға, бүкіл әлемнің халықаралық ынтымақтастығына ұмтылу және Палестинада жыл сайынғы музыкалық фестивальдар құру.

Бірнеше жылдан бері Палестинадағы астыртын музыка сахнасы экспоненциалды түрде өсті, алайда орын табу әрқашан үлкен мәселе болды. Себебі олардың ешқайсысы болған жоқ. Тараптар әрқашан кішкентай болатын және оларды үйлерде немесе қонақүйлерде жасаған. Сіз түсінесіз, неге бұл мағынасы жоқ, 5 жұлдызды қонақүйде тек қара кеш киген адамдар техно кешке, басқалары костюммен кездесуге баратын Техно кеші болмайды. Екі жыл бұрын біз дыбыс жүйесі, жарық жүйесі мен аудиториясы бар нақты орын қажет деп шештік. Мен жарықтандыру жүйесін құру үшін университетте және университетте сабақ берген жазғы лагерьден алған жылдар бойы алған Arduino мен электроника туралы алғашқы білімдерімді қолдандым. Мен Берлиндегі электротехника бакалаврының бірінші семестрінде оқып жүрген кезімде, кейбір профессорлар маған қажет кезде көмектесуге мейірімді болды. Бірнеше апталық жобалаудан, прототиптендіру мен бағдарламалауды зерттеуден кейін мен әйгілі WS2812b адрестік светодиоды 10 м және Arduino мега көмегімен жарықтандырудың негізгі жүйесін жасадым. Мен Arduino -ді «мылқау» циклмен бағдарламаладым, ол тек музыкаға немесе BPM -ге синхрондалмастан циклды жалғастырады. Оның жарықтығы да, түсі де жоқ, эффектіні өзгерту үшін бір ғана түйме болды. және бұл жарықтандыру жүйесінің 2.0 нұсқасы болды. Назар аударыңыз, Iam әлі де электротехника мамандығының студенті, сондықтан қате ақпарат немесе жетіспейтін ақпарат қате болуы мүмкін. Егер сіз мұның кез келгенін көрсеңіз немесе жай ғана жақсартуға қатысты сұрақтарыңыз болса, дизайнмен бөліскіңіз келсе немесе бірдеңені сынға алғыңыз келсе, маған хабарлаңыз. Бұл нұсқаулықтар оны жарқырататын конкурс тізімінде болады.

Палестинадағы өркендеп келе жатқан техно -сахна туралы көбірек білу үшін осы деректі фильмді қазандықтан немесе SAMA -дан алыңыз.