Uncycle LED Lightshow: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Moja djeca su zaljubljena u vožnju bicikla. Jednom se rodila ideja o dodavanju svjetla za revijalni događaj. Dodavanje nekih svjetala već bi bilo super, ali inspirirano drugim svjetlosnim emisijama, svjetla bi se trebala sinkronizirati s glazbom.

Bila je to prilično avantura, ali sjajno iskustvo učenja u vezi s novim stavkama poput LiPo-a, DMX-a, EL-žice, LED traka, RF modula itd.

Prva pomisao bila je programirati sve u upravljačku jedinicu jedne trake.

To sam zanemario iz dva razloga:

1) S tri glumca (kasnije će biti 5) imate 3x3 = 9 upravljačkih jedinica. Za svako ažuriranje morate ažurirati sve ploče. Tijekom emisije morate pronaći način za sinkronizaciju modula.

2) Moj glavni argument za korištenje jednog pošiljatelja nije tehnički: djeca bi trebala moći stvarati i ažurirati emisiju bez mene. Zamislite samo koliko se dotjerivanja radi dok koreografija ne završi

Trenutna arhitektura ima u osnovi tri elementa:

- Windows prijenosno računalo s Vixen 3

- Pošiljatelj: standardni bežični usmjerivač

- Prijemnik: ESP8266 + upravljački program za MOSFET + LED trake + LiPo 2S

Prvi pokušaj temeljio se na arduino Nano i NRF24. Nakon nekih događaja morao sam prevladati neka ograničenja i prešao na ESP8266 jer je to pružalo mnogo više fleksibilnosti.

Korak 1: Modul prijemnika

Moduli se temelje na pločama NodeLua. Počeo sam dizajnirati vlastite PCB -e, ali ti su moduli tako jeftini i dolaze s integriranim regulatorom napona, koji vam je potreban kada koristite istu bateriju i za LED traku.

Da biste dovršili hardver, samo trebate dodati upravljački program koji se sastoji od dva otpornika i jednog MOSFET -a po boji. Za nadzor snage baterije koriste se još dva otpornika. Standardni PCB je montiran kao piggy back - pa je prilično brzo to sastaviti. Mnogo jednostavnije od rukovanja arduinom i NRF24.

Iako je dizajn prilično jednostavan, ključ je odabrati pravi MOSFET s niskim R DS (uključeno) i V GS (th) ispod 3V. Na eBayu sam pronašao IRLR7843 u D-PAK kućištu za površinsku montažu. Dakle, mali je, ali ne premalen za ručno lemljenje.

Dijagram kruga treba ažurirati jer nedostaje otporni otpornik za MOSFET-Gate. Modul radi bez, ali kad uključite modul, LED traka će zasvijetliti.

Ako želite vidjeti mnogo profesionalniji dizajn, idite ovdje: Pixel Controller

Softver je na samom početku bio vrlo jednostavan: čitanje DMX paketa i dohvaćanje relevantnih informacija za određenu LED traku. To je zahtijevalo neke prekidače i skakače za konfiguraciju modula.

Prilikom korištenja ESP8266 za konfiguraciju modula implementiran je web poslužitelj s administratorskim sučeljem.

Softver je ažuriran nakon svake emisije kako bi postao fleksibilniji, povećao odgovornost i omogućio praćenje. Svaki modul periodički šalje podatke na poslužitelj čvora, tako da mogu provjeriti je li cijela oprema spremna, poput jačine WiFi signala, napona baterije i stanja modula. Osim toga, poslužitelj čvora može resetirati određeni modul ili zatražiti ažuriranje firmvera.

Kôd za ESP modul dostupan je na githubu:

Korak 2: Montiranje LED traka

Za tijelo glumca koristimo kaput s patentnim zatvaračem tako da se lako možete odjenuti prije predstave.

Umjesto izravnog pričvršćivanja LED traka, koristili smo čičak trake koje su ušivene na kaput. Pandan je zalijepljen na LED traku.

U početku sam koristio konektore za pričvršćivanje kabela na pruge. Ovo je doista bilo nepouzdano. i u osnovi svaka se veza prekinula zbog različitih kretnji glumaca. Pa sam uklonio sve konektore i lemio kabele. Korištenje lemnih točaka na samom kraju pruge izlaže vezu mehaničkim pokretima. Zbog toga ne lemim kabele na kraju pruge i pričvršćujem kabel vrućim ljepilom. Moram priznati da ovo ne izgleda profesionalno, ali publika to ionako neće vidjeti u mraku.

Na kotaču su modul i baterija jednostavno pričvršćeni za žbice. Uz LED traku nalazi se plastična traka koja podržava lijepi okrugli krug.

Korak 3: Napajanje

LED trake su dizajnirane za rad na 12V. Baterije pri ovom naponu su prevelike za postavljanje na kotač ili sedlo. Alternativa je bila 9V blok baterija (PP3 / 6LR61). Napon je još uvijek u redu, ali glavni nedostatak je vrijeme potrebno za zamjenu svih baterija prije predstave, jer želim svježe baterije za događaj.

Na kraju sam prešao na LiPo:

LED trake mogu raditi na 8V. Ovisno o boji, moglo bi raditi i 7,8 V.

U skladu s tim potrebna vam je LiPo baterija s 2 ćelije - 2S. Potpuno napunjeni napon je 2 x 4,2 V = 8,4V

Za moju primjenu dovoljan je kapacitet od 350mAh, a veličina baterije je dovoljno mala da stane u standardno kućište za 9V bateriju uključujući prekidač.

Odabrao sam baterije s JST-XH konektorom kao utikač za ravnotežu, a Mini JST za utikač za pražnjenje. Svi standardni punjači mogu podnijeti ove priključke.

Koristio sam standardno kućište za 9V baterije sa prekidačem za postavljanje baterije na jednocikl. Dvije baterije istog tipa mogu se puniti istovremeno pomoću adaptera koji povezuje dvije 2S ćelije na 4S priključak na punjaču.

Korak 4: Stvaranje emisije

Postoji sjajan program koji nudi stvarno jednostavno, ali moćno korisničko sučelje: Vixen Lights. Sve se radi povlačenjem i ispuštanjem, a glazba se prikazuje na vremenskoj traci. Već sam gledao neke profesionalne programe, ali ovaj je besplatan i pruža sve što mi treba.

Prva stvar je definiranje različitih LED traka i stvaranje grupa, pa je mnogo jednostavnije kontrolirati određeni skup svjetla, npr.: sva svjetla priključena na jedan upravljački program. ili sve kotače.

Općenito, odabirete glazbu i uvozite isječak u Vixen uklj. markeri otkucaja.

Učinci su dodijeljeni elementu prikaza i mogu se mijenjati na mnogo načina.

Od velike pomoći je simulacijski alat gdje možete vidjeti kako će prizor izgledati u stvarnom vremenu.

Ukratko, program će poslati DMX podatke izlaznom kontroleru, koji je u mojim postavkama više poslužiteljski DMX poslužitelj pokrenut na prijenosnom računalu. Modul je povezan putem WiFi / WLAN mreže. Svaku LED diodu određuje DMX univerzum, kao i pomak unutar paketa podataka DM512.

Vixen možete pronaći ovdje:

Korak 5: Predstava

Koreografija je dorađivana mnogo puta. Osim glumaca, dodane su DMX točke kao i ravne LED trake kao sigurnosna svjetla kad god je pozornica povišena. Svi oni koriste isti ESP modul i kontrolira ih Vixen.

U budućnosti mogu koristiti APA102 LED trake kako bih omogućio sofisticiranije efekte.

To može zahtijevati korištenje više svemira što dovodi do značajne koračne funkcije u ažuriranju softvera, kao i u postavljanju Vixena. Nisam siguran želim li to učiniti, ali privlačno je.