Club -valaistusjärjestelmä, jossa MadMapper & Teensy 3.2: 14 askelta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Vuonna 2018 tein ensimmäisen version tästä pienen budjetin klubivalaistusjärjestelmästä uudenvuodenaaton juhliin Ramallahin Palestiinassa kollektiivini The UNION kanssa, lisää tarinasta ja yhteisöstä tämän artikkelin lopussa. Järjestelmä perustui WS2812B -osoitetiedostoihin, jotka toimivat silmukassa ja käyttävät Arduino Mega -tekniikkaa, vaikutusta voidaan muuttaa painamalla ohjauspaneelin painiketta. Tässä asennuksessa oli muutamia ongelmia:

1. Ei ole joustava; esiohjelmoituja tehosteita oli kiinteä määrä ja niitä voitiin muuttaa manuaalisesti keskeyttämällä silmukka
2. Järjestelmää oli vaikea muuttaa fyysisesti ja vaikea kuljettaa, koska kaikki kaapelit oli juotettu mitatuille pituuksille
3. Järjestelmää ei synkronoitu tahtiin
4. Järjestelmä oli hauras
5. Ei kirkkauden säätöä
6. Vaikea korjata/vianmääritys
7. Suurin etäisyys ilman datahäiriöitä tai havaittavaa jännitehäviötä oli 10 m päässä mikrokontrollerista ja 4 m virtalähteestä
8. LEDien enimmäismäärä oli 700 LEDiä

Näistä syistä päätimme rakentaa tämän järjestelmän version 2.0. Varmistin, että nämä ongelmat pitäisi ratkaista pitämällä mielessä seuraavat seikat:

1. Helppo asentaa ja irrottaa
2. Helppo käyttää kuka tahansa. En asu Palestiinassa, jossa tätä järjestelmää käytetään. Siten sitä käyttää enimmäkseen UNION -tiimi, kun en ole siellä. Tämä opetusohjelma on myös tarkoitettu heille vianmääritykseen ja järjestelmän osien ymmärtämiseen tarvittaessa.

3. Helppo korjata (tarvittaessa) kolmannen osapuolen toimesta

4. Alhainen energiankulutus
5. Käyttää osoitettavia LED -valoja
6. Enimmäisbudjetti 500 €
7. Toimii pitkiä matkoja pienellä häiriöllä
8. Synkronoi sen Projection Mapping -ohjelmiston kanssa musiikin/BPM: n kanssa, tekee sen kanssa tehosteita ja käyttää sitä samanaikaisesti visuaalisen projektorin kanssa
9. Voidaan määrittää yli 1200 LEDille

Pitkän tutkimuksen jälkeen löysin MadMapper-nimisen projektiokartoitusohjelmiston asiakirjan, jossa kerrotaan, kuinka Teensy 3.2 -mikro-ohjain liitetään ohjelmistoon Art-Netin kautta. Tiedosto on liitetty tähän linkkiin MadMapperin verkkosivustolta. Tämä projekti on tarkoitettu ihmisille, joilla on riittävästi tietoa mikro -ohjaimista (Teensy 3.2), osoitettavista LED -valoista, sulautetuista järjestelmistä ja perustiedot Ethernetin käytöstä tiedonsiirtoon. Oheiset linkit voivat olla hyödyllisiä.

En löytänyt monia projekteja tai asiakirjoja tähän tarkoitukseen käytettävää valaistusjärjestelmää varten. Klubin sytyttäminen. Siksi päätin tehdä oman opetusohjelmani ja jakaa sen kenelle tahansa klubin kävijälle, tekijälle tai teknikolle. Ilmainen ja avoin lähdekoodi kaikille. Toivon, että näen ihmisten tekevän ja suunnittelevan tämän projektin uudelleen omaan käyttöönsä omissa tiloissaan. Ota yhteyttä minuun osoitteessa [email protected] Jos sinulla on kysyttävää, näet mahdolliset parannukset, väärät tiedot tai haluat vain tietää enemmän projektista, kollektiivista, Palestiinan kerhotoiminnasta.

Tarvikkeet

Materiaalit, jotka on ostettu verkossa (Saksasta- Amazon ja Kiina- Banggood)

• 15m X WS2812b Osoitetut LEDit5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 -kehityslautakunta1 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 -sovitin Teensylle 3.21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A virtalähde1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 -liitin uros -naarasparit10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X jatko -nastainen liitin50 = 7,0 €

YHTEENSÄ: 228,2 €

Paikallisesti ostetut materiaalit (Palestiinasta- hinnat saattavat olla korkeampia kuin Euroopassa)

• 10m X CAT 6 Kaapeli 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 x 15m uros -uros CAT 6 -kaapeli 15m = 9,0 € 30m = 18,0 €
• 3 X 1m uros -uros CAT 6 -kaapeli1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 x 5m uros -uros CAT 6 -kaapeli 5m = 6,0 €

• 30m X Eristetty kaksinkertainen 16AWG kiinteä sähkökaapeli (pienjännite- korkea ampeeri) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X alumiininen LED -profiili maitovalolla (2 m pituus x 10 mm sisäkorkeus x 10 mm sisäleveys) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Metallinen ripustusvaijeri (sarja) alumiiniprofiilin ripustamiseen kennoon 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Kaksipuolinen vaahtoteippi 5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Glue1 = 3,7 €
• 5 X kuumaliimapistoolit 5 = 2,0 €

YHTEENSÄ: 152,05 € Työkalut:

• 70W juotin
• 50 g juotospurkki
• Juotos Weck
• Juotostuuletin
• Auttava käsi
• Lankaleikkuri
• Langanpoistopistooli
• Verkkojohdon rei'itystyökalu
• Digital Dot Starter Cap SK6812 -ohjain
• Pyörivä työkalu
• Vasarapora
• Toimiva ruuvimeisseli
• Kuuma liimapistooli
• Yleismittari
• Kannettava tietokone, jossa on hyvä grafiikka

Minulla oli useimmat työkalut, jouduin ostamaan pari työkalua, jotka maksoivat minulle lähes 40 €. Jos joudut ostamaan kaiken, se voi maksaa 120-150 €. Minun oli myös vuokrattava MadMapper -projektiokartoitusohjelmisto kuukaudeksi 45 € sisältäen Saksan verot. Voit vuokrata sen 3 kuukaudeksi tai vuodeksi paremman tarjouksen saamiseksi. Jos sinulla on siihen rahaa, osta ohjelmisto ja tue kehittäjiä! Kokonaisbudjetti = 465,25 €.

Vaihe 1: Ymmärrä tilasi ja luonnostele muotoilu

Sää, jossa aiot rakentaa tämän projektin uudelleen klubille, baarille tai jopa omalle huoneellesi, sinun on ymmärrettävä sen dynamiikka ja luonnosteltava suunnittelu ennen materiaalien ostamista.

Huomioitavaa järjestelmän suunnittelussa:

1. Kuinka suuri tila on ja kuinka paljon valoa haluat saada tähän tilaan. Se riippuu siitä, mihin tilaa käytetään.
2. Tilan muoto. Onko se toisen asteen huone? Onko sillä korkea solukko? Kuinka monta ikkunaa siellä on … jne
3. Millaista musiikkia siellä pyörii klubin tai baarin tapauksessa? Tämä antaa sinulle ideoita yleiseen suunnitteluun
4. Älä jätä pitkää etäisyyttä LEDien välille ja/tai LEDien välillä virtalähteeseen. Koska työskentelemme suurtaajuisen tiedonsiirron parissa, signaali voidaan jakaa pitkiä matkoja. Samoin käytettäessä pienjännitettä (tässä tapauksessa 5 V) Jännitehäviö kaapelin etäisyydellä kasvaa jyrkästi etäisyyden kasvaessa. Tämä työkalu auttoi minua laskemaan jännitehäviön ja auttoi minua päättämään, mitä kaapeleita minun pitäisi käyttää LED -laitteideni toimittamiseen. Sain 7,5% jännitehäviön käytettäessä 12AWG -kaapeleita 5 V: n jännitteellä 7,2 A. Tämä voidaan hakkeroida lisäämällä jännitettä virtalähteestä ja saamalla suurempi jännitehäviö ja pidempi matka. (Jos sitä nostetaan 7,5 V: iin, A 14AWG voi toimittaa 5,11 V: iin 20 metrin etäisyydellä). Löydä itsellesi sopiva ja käytä sitä.

Meidän tapauksessamme löysimme keittiön uima -altaan alta (kirjallinen maanalainen), joka ei toiminut talvella. Poistimme siitä kaiken ja jätimme laitteet, jotka lisäisivät jotain estetiikkaan. Se oli 9 m pitkä X 3 m leveä, kuten luonnoksessa näkyy. Alkuperäisen suunnittelun idea oli tehdä jotain, joka vie sinut kohti Dj: tä ja vie sinut silmukkaan. Venytetty suorakulmion muotoinen huone, valkoiset keittiölaatat seinillä ja lattialla auttoivat inspiroimaan suunnittelua. Lopputuloksena oli pitkien suorien LED -nauhojen ja siksak -muotoisten LEDien yhdistelmä. Käytettiin 5 valaisinta. Jokainen oli 2m pitkä. Käytettyjä LED-valoja yhteensä-> 10 m @60 psc / metri, LEDien kokonaismäärä oli 600 LEDiä.

Virtalähde (PWR) ruuvattiin avaruuden keskellä olevaan kennoon jännitehäviön vähentämiseksi 5 LED -valaisimessa.

Vaihe 2: Kerää osat ja valmistele työtila

Kun olet piirtänyt luonnoksen ja tiedät, kuinka paljon materiaaleja tarvitset, hanki kaikki materiaalit (lisäominaisuuksilla) ja aloita valmistautuminen rakentamiseen. Tämä vaihe on tärkeä, koska se voi säästää tonnia rahaa, jos teit tutkimuksesi hyvin ja minimoit käyttämättömät materiaalit. Osta mikro -ohjain aina valmistajalta ja siihen liittyvät osat. Se on ainoa luotettava lähde. Valitsen Teensy 3.2: n tähän projektiin koko järjestelmän aivoiksi suhteellisen suuren flash-muistin (256 Kb, 64 Kb RAM, 72 MHz kellotaajuus) vuoksi (Tärkeää ART-NETin käytössä). Teensy 3.6, 4 tai LC voitaisiin käyttää tässä projektissa, mutta ehdotan, että pysytään 3.2 tai 3.1. Erityisesti jos aiot käyttää OctoWS2811 -sovitinta.

Mitä tulee osoitettaviin LED -valoihin, valitsen WS2812B: n, koska ne olivat halvin vaihtoehto heidän tarjoamilleen. Voit ohjata jokaista LED -väriä (RGB) erikseen. Käytetään vain 1 datakaapeli koko linjalle ja käytetään 5V. On vaikea löytää 5 V: n virtalähteitä, erityisesti niitä, jotka saivat 40+ampeeria. Tarkista sen saatavuus paikallisesti ennen kuin jatkat. Jos käytät eri määrää LED -valoja, voit laskea virtalähteen koon. Käynnissä 5 V, yksi WS2182B -LED ottaa 60 mA (20 mA vihreä, 20 mA punainen, 20 mA sininen), kun se toimii täydellä kirkkaudella. Matematiikan tekeminen; 100LED -valot ottavat maksimissaan 6A. Meidän tapauksessamme käytimme 600LED laajennettavissa 1200LED: iin, mikä tarkoittaa, että tarvittiin 70A virtalähde (60mA X 1200LEDs = 72A). LEDien ostaminen on vähän hankalaa. Ne ovat nykyään melko suosittuja, ja monet suuret jälleenmyyjät tarjoavat LEDit halvalla. Huomasin, että Aliexpress oli luotettava lähde sen hinnan suhteen. BTF -valaistus tarjoaa todella mukavan LED -valon, jonka kanssa minulla ei ollut ongelmia. Ne ovat kuitenkin suhteellisen laajemmat Amazonista tai ebaysta kuin Aliexpress.

Käytin Ethernet -kaapeleita tiedonsiirtoon Teensyn ja kalusteiden välillä ja kalusteiden välillä keskenään. Tämä tehtiin seuraavista syistä: 1) koko järjestelmän asentaminen/irrottaminen helpottuu 2) tietojen menetys heittää pitkiä matkoja. Ethernet -kaapeleilla voit liittää viimeisen LED -pisteen noin 50 metrin päähän mikro -ohjaimesta 3), joka on yhteensopiva OctoWS2811 -sovittimen kanssa, kuten kuvassa näkyy. Kun olet suunnitellut kaiken ja hankkinut materiaalit, varmista, että sinulla on mukava puhdas työtila, jotta kaikki juottaminen ja rakentaminen helpottuvat ja sujuvat.

Vaihe 3: System Teensy 3.2: n ja OctoWS2811-sovittimen aivot

"lastaus =" laiska"

Tässä tulee mielenkiintoisin osa. Kun olet ladannut koodin teensyyn, liitä se kannettavaan tietokoneeseen ja avaa MadMapper. Kun olet suorittanut MadMapperin ja syöttänyt sarjanumerosi, toimi seuraavasti:

1. Avaa uusi projekti
2. Siirry työkaluihin -> asetuksiin
3. Valitse DMXout -> ArtNet
4. Asenna LED -laitteet -> sitten Teensyn pitäisi avautua, valitse se
5. Lisää uutta valoa vasemmasta alakulmasta "+"
6. Muuta asetuksia järjestelmän kokoonpanon mukaan. Päätän antaa jokaiselle LED -linjalle universumin, jotta kaikilla voisi olla aloituskanava 1 ja kanavamäärä on pohjimmiltaan kuinka monta tavua sinulla on jokaiselle riville (360 minun tapauksessani; 120 LEDiä rivillä X 3 värit "RGB") = 360). Jokaiselle riville oli erilainen lähtö. Joten lähtöviiva on nousevassa järjestyksessä (0: sta X: ään). Lähtökanava laskee yhteen kuinka monta tavua sinulla on kanavalla + kaikki muut määrittämäsi tavut. Ne kaikki lasketaan yhteen, jotta ArtNet voi määrittää tavut oikealle LED -valolle. Jos käytät ylimääräistä DMX -usb -ohjainta, älä unohda käyttämiäsi kanavia. Yritä liittää se toiseen universumiin kuin käytetty.
7. Siirry Bulb -kylttiin, luo uusi valaisin napsauttamalla DMX+ -kohdassa olevaa kuvaa ja nimeä se uudelleen
8. Siirry muokkaamaan ja kirjoita tälle kanavalle määritettävä LED -määrä ja värijärjestys (RGB tai GRB jne.)
9. Tallenna valaisimen asetukset ja määritä se valolle vasemmalla olevasta valikosta
10. Lisää kaikki LEDit, joita aiot käyttää. Varmista, että muutat universumeja vastaavasti
11. Ryhmittele kaikki varusteet
12. Muuta niiden kokoa ja korjaa ne siihen, miten aiot sijoittaa ne tosielämässä
13. PELAA OHJELMISTOLLA

Ohjelmisto on niin hauskaa ja monipuolista pelata äänitulolla, lisää videoita jne. Tässä on luova osa;)

Vaihe 13: Kokoa kaikki ja suorita ensimmäinen testi

Kun olet pelannut jonkin aikaa MadMapperilla, on aika ottaa LED -valaisimet, ohjain ja kannettava tietokone MadMapperilla ja tehdä koeajo tapahtumapaikalla. Minulla ei valitettavasti ollut tarpeeksi aikaa ottaa monia valokuvia tälle viimeiselle bitille, koska olimme myöhässä aikataulusta. Aloitin asettamalla LED -valaisimet lattialle, koska luonnoksessa ne liitettiin 1 metrin CAT6 -kaapelilla siksak -kiinnittimien väliin ja 5 metrin CAT6 -kaapelilla kahden sivulaitteen väliin. Sivulaitteet ottivat signaalin peilikontrollerista 15 metrin CAT6 -kaapelin kautta, joka oli kytketty suoraan OctoWS2811 -sovittimeen ja siksakiin. Virtakaapelit liitettiin myös virtalähteeseen ja kiinnikkeisiin XT60 -liittimien kautta. Sillä ei ole väliä, kummalta puolelta toimitat laitteeseesi virtaa (vasemmalla tai oikealla), sähkö virtaa LED -nauhan läpi niin kauan kuin se on alle 2,5 m. Liitä ensin virtalähde ja sitten Teensyn mikro -usb -kaapeli kannettavaan tietokoneeseen ja avaa Madmapper. Testaa valot ja kartoita ne vastaavasti. Kun kaikki toimii, asenna kalusteet kennoon ja virtalähteeseen kuten luonnoksessa. vedä kaikki kaapelit valaisimien yläpuolelle välttääksesi roikkuvat kaapelit ja aaltoilevat kädet tanssijoilta koskettamasta niitä. VALMIS! Onnittelut! Määritä nyt joitakin kysymyksiä ja olet valmis järjestämään juhlat uuden valaistusjärjestelmän avulla!

Vaihe 14: Palestiinan maanalainen musiikkikohtaus

Tämä valaistusjärjestelmä tehtiin UNION 2020 uudenvuoden juhliin. Union on kollektiivinen elin, joka kokoaa yhteen taiteilijoiden pyrkimykset rakentaa Palestiinan sähköistä musiikkia. Luo vankka perusta ja kukoistava verkosto luoville miehille, jotka osallistuvat Palestiinan sähköisen musiikkielämän rakentamiseen. Pyrkimys kohti suurempia tapahtumia, kansainvälistä yhteistyötä ympäri maailmaa ja vuosittaisten musiikkifestivaalien luominen Palestiinassa.

Palestiinan underground -musiikkielämä on kasvanut eksponentiaalisesti parin vuoden jälkeen, mutta paikan löytäminen oli aina iso juttu. Koska niitä ei yksinkertaisesti ollut. Juhlat olivat aina pieniä ja niitä pidettiin taloissa tai hotelleissa. Ymmärrätkö, miksi siinä ei ole järkeä, se ei ole Techno -juhlia 5 tähden hotellissa, jossa ihmiset ovat pukeutuneet mustaan ja menevät techno -juhliin ja muut puvut kokoukseen. Joten kaksi vuotta sitten päätimme, että tarvitaan oikea paikka, jossa on oikea äänijärjestelmä, valaistusjärjestelmä ja yleisö. Käytin valaistusjärjestelmän rakentamiseen joitain perustietojani Arduinosta ja elektroniikasta, jotka olen vuosien varrella saanut opintojeni aikana yliopistolta ja yliopistolta. Kun olin vielä ensimmäisellä lukukaudella sähkötekniikan kandidaatissani Berliinissä, jotkut professorit auttoivat minua tarvittaessa. Viikkojen suunnittelun, prototyyppien ja ohjelmoinnin jälkeen tein perusvalojärjestelmän käyttäen 10 metriä kuuluisia WS2812b -osoitettavia LED -valoja ja Arduino mega. Ohjelmoin Arduinon "tyhmällä" silmukalla, joka jatkaa silmukointia synkronoimatta musiikkia tai BPM: ää. Siinä ei ollut edes kirkkautta tai värinhallintaa, tehosteen muuttamiseksi oli vain yksi painike. ja tämä oli valaistusjärjestelmän versio 2.0. Huomaa, että Iam on edelleen sähkötekniikan opiskelija, joten kaikki väärät tiedot tai puuttuvat tiedot voivat olla siellä vahingossa. Kerro minulle, jos näet jotain sellaisesta, tai sinulla on vain kysymys, parannus, haluat jakaa suunnittelusi tai arvostella jotain. Nämä ohjekirjat luetellaan Make it Glow -kilpailun alla.

Katso tämä dokumentti kattilahuoneesta tai tämä sarja SAMA: lta saadaksesi lisätietoja Palestiinan kukoistavasta techno -kohtauksesta.