Klupski sustav osvjetljenja s MadMapper & Teensy 3.2: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Godine 2018. napravio sam prvu verziju ovog niskobudžetnog klupskog sustava rasvjete za novogodišnju zabavu u Ramallah Palestini sa svojim kolektivom UNION, više o priči i kolektivu na kraju ovog članka. Sustav je bio baziran na WS2812B adresabilnim LED diodama koje rade na petlji, a napaja ih Arduino Mega, efekt se može promijeniti pritiskom na gumb na upravljačkoj konzoli. Ovo postavljanje imalo je nekoliko problema:

1. Nije fleksibilan; unaprijed je programirana fiksna količina učinaka i mogli su se ručno promijeniti prekidanjem petlje
2. Sustav je bilo teško fizički promijeniti i teško transportirati jer su svi kabeli lemljeni za izmjerene duljine
3. Sustav nije sinkroniziran s ritmom
4. Sustav je bio krhak
5. Nema kontrole svjetline
6. Teško popraviti/riješiti probleme
7. Maksimalna udaljenost bez smetnji u podacima ili primjetnog pada napona bila je 10 m od Mikrokontrolera i 4 m od napajanja
8. Maksimalan broj LED dioda bio je 700 LED

Iz tih razloga odlučili smo izgraditi verziju 2.0 ovog sustava. Pobrinuo sam se da se ti problemi riješe imajući u vidu sljedeće:

1. Lako se montira i demontira
2. Lako upravljati svatko. Ne živim u Palestini gdje se koristi ovaj sustav. Dakle, tim UNION -a uglavnom upravlja kad ja nisam tamo. Ovaj vodič je također za njih kako bi riješili probleme i razumjeli bilo koji dio sustava kada je to potrebno.

3. Lako ga popravljaju (po potrebi) treće strane

4. Niska potrošnja energije
5. Koristi adresabilne LED diode
6. Maksimalni proračun 500 €
7. Radi na velikim udaljenostima uz minimalne smetnje
8. Koristi softver za mapiranje projekcija za sinkronizaciju s glazbom/BPM -om, radi efekte s njim i koristi ga istovremeno s projektorom za vizualizaciju
9. Može se konfigurirati za 1200+ LED dioda

Nakon dugog istraživanja pronašao sam dokument iz softvera za mapiranje projekcija pod nazivom MadMapper koji objašnjava kako povezati Teensy 3.2 mikrokontroler sa softverom preko Art-Net-a. Datoteka se nalazi na ovoj poveznici s web stranice MadMapper. Ovaj je projekt namijenjen osobama s dovoljnim znanjem o mikrokontrolerima (Teensy 3.2), adresabilnim LED diodama, ugrađenim sustavima i osnovnim znanjem o korištenju Etherneta za prijenos podataka. Priložene veze mogu biti od pomoći.

Nisam pronašao mnogo projekata ili dokumenata za sustav rasvjete koji su se koristili u tu svrhu. Osvjetljavanje kluba. Zato sam odlučio napraviti vlastiti vodič i podijeliti ga s bilo kojim klaberima, proizvođačima ili tehničarima. Besplatan i otvoren izvor za sve. Nadam se da mogu vidjeti ljude kako u svojim prostorima prepravljaju i preuređuju ovaj projekt za vlastite potrebe. Molimo kontaktirajte me na [email protected] Ako imate pitanja, pogledajte moguća poboljšanja, pogrešne informacije ili jednostavno želite saznati više o projektu, kolektivu, klupskoj sceni u Palestini.

Pribor

Materijali kupljeni na mreži (iz Njemačke- Amazon i Kina- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresibilne LED diode5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Razvojna ploča Teensy 3.2 = 27,9 €
• 1 X adapter OctoWS2811 za Teensy 3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A Napajanje1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 konektor Muški ženski par10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X priključnica zaglavlja produžnog pina50 = 7,0 €

UKUPNO: 228,2 €

Materijali kupljeni lokalno (iz Palestine- cijene bi mogle biti veće nego u Europi)

• 10m X CAT 6 Kabel 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15m muški na muški CAT 6 kabel 15m = 9.0 € 30m = 18.0 €
• 3 X 1m muški na muški CAT 6 kabel1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 X 5m muški na muški CAT 6 kabel 5m = 6,0 €
• 30m X Izolirani dvostruki 16AWG čvrsti električni kabel (niski napon- visoki amper) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €
• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X aluminijski LED profil s mliječnim zaslonom (2m duljina X 10 mm unutarnja visina X 10 mm unutarnja širina) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Metalni viseći kabel (komplet) za vješanje aluminijskog profila na strop 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Dvostrana pjenasta traka5m = 3.0 € 15m = 9.0 €
• 1 X Gorilla Clear epoksidno ljepilo1 = 3,7 €
• 5 X štapići za pištolje za vruće ljepilo5 = 2,0 €

UKUPNO: 152,05 € Alati:

• Lemilica 70W
• 50g Limenka za lemljenje
• Lemljenje Weck
• Ventilator za lemljenje
• Ruka pomoći
• Rezač žice
• Pištolj za skidanje žice
• Alat za probijanje mrežne žice
• Digitalni Dot Starter Cap SK6812 Kontroler
• Rotacijski alat
• Bušilica za čekić
• Odvijač s pogonom
• Pištolj za vruće ljepilo
• Multimetar
• Prijenosno računalo s dobrom grafikom

Imao sam većinu alata, morao sam kupiti par alata koji su me koštali gotovo 40 €. Ako sve morate kupiti, to bi moglo koštati 120-150 €. Također sam morao iznajmiti softver za mapiranje projekcija MadMapper na mjesec dana za 45 € uključujući njemačke poreze. Mogli biste ga unajmiti na 3 mjeseca ili godinu za bolju ponudu. Ako imate novca za to, kupite softver i podržite programere! Ukupni proračun = 465,25 €.

Korak 1: Shvatite svoj prostor i skicirajte dizajn

Ako planirate obnoviti ovaj projekt za klub, bar ili čak vlastitu sobu, morali biste razumjeti njegovu dinamiku i skicirati dizajn prije nego što kupite bilo koji materijal.

Na što morate paziti pri projektiranju vašeg sustava:

1. Koliki je prostor i koliko svjetla želite imati u ovom prostoru. Ovisi čemu služi prostor.
2. Oblik prostora. Je li to kvadratna soba? Ima li visoki strop? Koliko ima prozora ako ih ima …. itd
3. U slučaju kluba ili bara, kakva će se glazba tamo vrtjeti? To će vam dati ideje za opći dizajn
4. Ne ostavljajte velike udaljenosti između LED dioda jedna prema drugoj i/ili LED dioda do izvora napajanja. Budući da radimo na prijenosu podataka visoke frekvencije, signal bi se mogao distribuirati na velike udaljenosti. Isto tako, pri korištenju niskog napona (u ovom slučaju 5V) Pad napona na udaljenosti kabela drastično se povećava kad se udaljenost poveća. Ovaj alat mi je pomogao u izračunu pada napona i pomogao mi je odlučiti koje kabele trebam koristiti za napajanje LED svjetiljki napajanjem. Dobio sam pad napona od 7,5% pri korištenju 12AWG kabela na 5V koji radi na 7.2A. To bi se moglo hakirati povećanjem napona iz samog napajanja i povećanjem pada napona i većom udaljenošću. (Ako se poveća na 7,5 V, A 14AWG može isporučiti do 5,11 V na udaljenosti od 20 m). Pronađite ono što vam odgovara i upotrijebite ga.

U našem slučaju našli smo kuhinju ispod bazena (književno podzemlje) koja nije radila zimi. Maknuli smo sve s njega i ostavili aparate koji bi dodali nešto estetici. Bio je dugačak 9 m, širok 3 m, kao što je prikazano na skici. Ideja početnog dizajna bila je napraviti nešto što će vas pokrenuti prema DJ -u i uvesti vas u petlju. Rastegnuta prostorija u obliku pravokutnika, bijele kuhinjske pločice na zidovima i podu pomogle su nadahnuti dizajn. Konačni rezultat je kombinacija dugih ravnih LED traka i cik -cak LED dioda odabrana je za konačni dizajn. Korišteno je 5 rasvjetnih tijela. Svaki je bio dugačak 2 m. Ukupno korištene LED diode-> 10 m @60 psc po metru, ukupno LED dioda bilo je 600 LED dioda.

Napajanje (PWR) je pričvršćeno na strop usred prostora kako bi se smanjio pad napona na 5 LED svjetiljki.

Korak 2: Okupite dijelove i pripremite svoj radni prostor

Nakon što ste nacrtali skicu i znali koliko vam je materijala potrebno, nabavite sve materijale (s dodacima) i počnite se pripremati za svoju gradnju. Ovaj korak je važan jer bi vam mogao uštedjeti tone novca ako ste dobro proveli istraživanje i minimizirali neiskorištene materijale. Uvijek kupujte svoj mikro kontroler od proizvođača i sve dijelove povezane s njim. To je jedini pouzdan izvor. Odabrao sam Teensy 3.2 za ovaj projekt kao mozak cijelog sustava zbog relativno velike flash memorije od 256 Kb, 64 KB RAM-a, 72 MHz brzine takta (važno za rad ART-NET-a). Teensy 3.6, 4 ili LC mogli bi se koristiti za ovaj projekt, ali predlažem da se pridržavate 3.2 ili 3.1. Posebno ako ćete koristiti adapter OctoWS2811.

Što se tiče adresabilnih LED dioda, biram WS2812B budući da su bile najjeftinija opcija za ono što nude. Svakom LED bojom (RGB) možete upravljati pojedinačno. Pokreće samo 1 podatkovni kabel za cijelu liniju i koristi 5V. Teško je pronaći 5V napajanja, posebno ona koja imaju 40+Ampera. Lokalno provjerite njegovu dostupnost prije nego nastavite. Ako koristite različit broj LED dioda, možete izračunati koliko bi vaše napajanje trebalo biti veliko. Kad radi na 5 V, jedna LED žarulja WS2182B troši 60 mA (20 mA zelena, 20 mA crvena, 20 mA plava) kada radi pri punoj svjetlini. Računanje; 100 LED dioda izvlači najviše 6A. U našem slučaju koristili smo 600LED proširivo na 1200LEDs što znači da je bilo potrebno napajanje od 70A (60mA X 1200LEDs = 72A). Kupnja LED dioda pomalo je zeznuta. Sada su prilično popularni i mnogi veliki prodavači nude LED diode po povoljnoj cijeni. Otkrio sam da je Aliexpress pouzdan izvor kada je u pitanju koliko košta. BTF rasvjeta pruža zaista lijepu LED, s kojom nisam imao problema. Međutim, relativno su ekspanzivniji od amazona ili ebaya od Aliexpressa.

Koristio sam Ethernet kabele za prijenos podataka između Teensyja i uređaja i između njih međusobno. To je učinjeno iz sljedećih razloga: 1) montaža/demontaža cijelog sustava postaje znatno lakša. 2) Gubitak podataka na velike udaljenosti se smanjuje. Pomoću Ethernet kabela možete spojiti posljednju LED točku udaljenu oko 50 m od mikrokontrolera 3) kompatibilnog s OctoWS2811 adapterom kako je prikazano na slici Rj45 Cat6 Keystone utičnica je korištena za omogućavanje ove veze. Nakon što sve isplanirate i nabavite materijale, pobrinite se da imate lijep čist radni prostor kako biste sva lemljenja i gradnju učinili lakšom i glatkijom.

Korak 3: Mozak sustava- Teensy 3.2 i OctoWS2811 adapter

"loading =" lijen"

Ovdje dolazi najzanimljiviji dio. Nakon što prenesete kôd u tinejdžersku godinu, povežite ga s prijenosnim računalom i otvorite MadMapper. Nakon pokretanja programa MadMapper i unosa serijskog broja, slijedite ove korake:

1. Otvorite novi projekt
2. Idite na alati -> postavke
3. Odaberite DMXout -> ArtNet
4. Postavljanje LED uređaja -> tada bi se trebao pojaviti Teensy, odaberite ga
5. Dodajte novo svjetlo iz donjeg lijevog kuta "+"
6. Promijenite postavke prema načinu na koji konfigurirate svoj sustav. Odlučio sam svakoj LED liniji dati univerzum kako bi svi oni mogli imati početni kanal 1, a broj kanala je u osnovi koliko bajtova imate za svaki redak (360 u mom slučaju; 120 LED dioda u liniji X 3 boje "RGB" = 360). Za svaki redak postojao je drugačiji izlaz. Dakle, aut linija je u rastućem redoslijedu (od 0 do X). Izlazni kanal zbraja koliko bajtova imate u kanalu + svi drugi bajti koje ste definirali. Svi se zbrajaju tako da ArtNet može dodijeliti te bajtove desnoj LED diodi. Ako koristite dodatni DMX USB kontroler, ne zaboravite kanale koje bi koristio. Pokušajte ga dodijeliti drugačijem svemiru od onih koji se koriste.
7. Idite na Bulb sign, stvorite novu instalaciju klikom na sliku ispod DMX+ i preimenujte je
8. Idite na uređivanje i upišite količinu LED diode koja bi trebala biti dodijeljena za ovaj kanal i redoslijed boja (RGB ILI GRB itd.)
9. Spremite postavke učvršćenja i dodijelite ih svjetlu iz izbornika s lijeve strane
10. Dodajte sve LED diode koje ćete koristiti. Provjerite mijenjate li svemire u skladu s tim
11. Grupirajte sva učvršćenja
12. Promijenite im veličinu i popravite ih kako ćete ih postaviti u stvarnom životu
13. IGRAJTE SE SA SOFTVEROM

Softver je tako zabavna i svestrana igra sa zvučnim dodavanjem video zapisa itd. Evo vašeg kreativnog dijela;)

Korak 13: Sastavite sve i pokrenite svoj prvi test

Nakon što ste se neko vrijeme igrali s MadMapper -om, vrijeme je da uzmete LED svjetiljke, kontroler i prijenosno računalo s MadMapperom i odradite probnu vožnju na mjestu događaja. Nažalost, nisam imao dovoljno vremena za snimanje mnogih fotografija za ovaj zadnji dio jer smo kasnili na rasporedu. Počeo sam s polaganjem LED svjetiljki na pod kako su ih na skici spojile 1m CAT6 kabelom između cik -cak svjetiljki i 5m CAT6 kabelom između dvaju bočnih svjetiljki. Bočne svjetiljke primale su signal od mirkrokontrolera preko 15m CAT6 kabela spojenog izravno na adapter OctoWS2811 i cik -cak. Kablovi za napajanje također su spojeni na napajanje i čvora putem XT60 konektora. Nije važno s koje strane opskrbljujete napajanje vašeg uređaja (lijevo ili desno) struja će teći kroz LED traku sve dok je kraća od 2,5 m. Prvo spojite napajanje, zatim mikro usb kabel iz uređaja Teensy na prijenosno računalo i otvorite Madmapper. Testirajte svjetla i prema tome ih mapirajte. Nakon što sve radi, montirajte čvora na strop i napajanje kao na skici. provucite sve kabele iznad rasvjetnih tijela kako biste izbjegli vješanje kabela i valovitih ruku od plesača koje ih dodiruju. Tvoje GOTOVO! Čestitamo! sad postavite neko pitanje i bit ćete spremni za zabavu s novim sustavom rasvjete!

Korak 14: Palestinska podzemna glazbena scena

Ovaj sustav rasvjete napravljen je za novogodišnju zabavu UNION 2020. Union je kolektivno tijelo koje okuplja napore umjetnika koji grade scenu elektroničke glazbe u Palestini. Stvaranje čvrste baze i uspješne mreže za kreativne umove koji sudjeluju u izgradnji palestinske elektroničke glazbene scene. Potičući se na veće događaje, međunarodnu suradnju diljem svijeta i stvaranje godišnjih glazbenih festivala u Palestini.

Od nekoliko godina podzemna glazbena scena u Palestini eksponencijalno raste, međutim, pronaći mjesto uvijek je bila velika stvar. Jer ih jednostavno nije bilo. Zabave su uvijek bile male i nekad su se pravile u kućama ili hotelima. Vidite zašto to nema smisla, nije to Techno party u hotelu s 5 zvjezdica s ljudima u crnom koji idu na techno party, a drugi u odijelima na sastanak. Tako smo prije dvije godine odlučili da je potrebno pravo mjesto s odgovarajućim ozvučenjem, sustavom rasvjete i publikom. Iskoristio sam dio svog osnovnog znanja o Arduinu i elektronici koje sam stjecao tijekom godina iz ljetnog kampa na kojem sam predavao na Sveučilištu i sa njega za izgradnju sustava rasvjete. U vrijeme dok sam još bio u prvom semestru prvostupnika elektrotehnike u Berlinu, neki su profesori bili ljubazni da mi pomognu kad mi je trebalo. Nakon nekoliko tjedana projektiranja, istraživanja prototipiranja i programiranja, napravio sam osnovni sustav osvjetljenja koristeći 10 m poznatih WS2812b adresabilnih LED dioda i Arduino mega. Arduino sam programirao s "Glupom" petljom koja se neprestano ponavlja bez sinkronizacije s glazbom ili BPM -om. Nije čak imao ni svjetlinu niti kontrolu boje, postojao je samo jedan gumb za promjenu efekta. a ovo je bila verzija 2.0 sustava rasvjete. Imajte na umu da još uvijek studiram elektrotehniku pa bi pogrešne ili nedostajuće informacije mogle biti greškom. Javite mi ako vidite bilo što od toga ili jednostavno imate pitanje, poboljšanje, želite li podijeliti svoj dizajn ili kritizirati bilo što. Ove instrukcije bit će navedene na natječaju Make it Glow.

Pogledajte ovaj dokumentarni film iz kotlovnice ili ovaj set iz SAMA -e kako biste saznali više o naprednoj tehno sceni u Palestini.