Yksipyöräinen LED -valoshow: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Lapseni ovat intohimoisia pyöräillen. Kun syntyi idea lisätä valoja esitystapahtumaan. Valojen lisääminen olisi jo viileää, mutta muiden valosarjojen innoittamana valot tulisi synkronoida musiikin kanssa.

Se oli melkoinen seikkailu, mutta loistava oppimiskokemus uusien kohteiden, kuten LiPo, DMX, EL-johto, LED-raidat, RF-moduulit jne.

Ensimmäinen ajatus oli ohjelmoida kaikki yhden raidan ohjausyksikköön.

Olen jättänyt tämän huomiotta kahdesta syystä:

1) Kolmen toimijan (myöhemmin 5) kanssa sinulla on 3x3 = 9 ohjausyksikköä. Jos päivität, päivitä kaikki levyt. Esityksen aikana sinun on löydettävä tapa synkronoida moduulit.

2) Tärkein argumenttini yhden lähettäjän käyttämiseksi ei ole tekninen: Lasten pitäisi pystyä luomaan ja päivittämään esitys ilman minua. Kuvittele kuinka monta säätöä tehdään, kunnes koreografia on valmis

Nykyisessä arkkitehtuurissa on pohjimmiltaan kolme elementtiä:

- Windows -muistikirja, jossa on Vixen 3

- Lähettäjä: tavallinen langaton reititin

- Vastaanotin: ESP8266 + MOSFET -ohjain + LED -raidat + LiPo 2S

Ensimmäinen yritys perustui arduino Nano ja NRF24. Joidenkin tapahtumien jälkeen minun piti voittaa joitakin rajoituksia ja siirtyä ESP8266: een, koska tämä tarjoaa paljon enemmän joustavuutta.

Vaihe 1: Vastaanotinmoduuli

Moduulit perustuvat NodeLua -kortteihin. Aloin suunnitella omia piirilevyjä, mutta nämä moduulit ovat niin halpoja, ja niissä on integroitu jännitesäädin, jota tarvitset, kun käytät samaa akkua myös LED -raitaa varten.

Jotta laitteisto saadaan valmiiksi, sinun tarvitsee vain lisätä ohjain, joka koostuu kahdesta vastuksesta ja yhdestä MOSFETista väriä kohden. Akkutehon valvontaan käytetään kahta muuta vastusta. Vakiopiirilevy on asennettu säästöpossuksi - joten sen kokoaminen on melko nopeaa. Paljon yksinkertaisempaa kuin arduino ja NRF24.

Vaikka rakenne on melko yksinkertainen, tärkeintä on valita oikea MOSFET, jolla on matala R DS (päällä) ja V GS (th) alle 3 V. EBayssa löysin IRLR7843: n D-PAK-kotelosta pinta-asennusta varten. Joten se on pieni, mutta ei liian pieni käsin juottamiseen.

Kytkentäkaavio on päivitettävä, koska MOSFET-portin alasvetovastus puuttuu. Moduuli toimii ilman, mutta kun käynnistät moduulin, LED -raita vilkkuu.

Jos haluat nähdä paljon ammattimaisemman suunnittelun, siirry tähän: Pixel Controller

Ohjelmisto oli aivan yksinkertainen alussa: DMX -paketin lukeminen ja tarvittavien tietojen hakeminen tietylle LED -raidalle. Tämä vaati joitain kytkimiä ja hyppyjä moduulin määrittämiseen.

ESP8266: ta käytettäessä web -palvelin, jossa oli järjestelmänvalvojan rajapinta, otettiin käyttöön moduulin konfiguroimiseksi.

Ohjelmisto on päivitetty jokaisen esityksen jälkeen joustavuuden lisäämiseksi, vastuun lisäämiseksi ja seurannan mahdollistamiseksi. Jokainen moduuli lähettää säännöllisesti tietoja solmupalvelimelle, joten voin tarkistaa, onko koko laite valmis, kuten WiFi -signaalin voimakkuus, akun jännite ja moduulin tila. Lisäksi solmupalvelin voi nollata tietyn moduulin tai pyytää laiteohjelmistopäivitystä.

ESP-moduulin koodi on saatavana osoitteesta github:

Vaihe 2: LED -raitojen asennus

Näyttelijän vartalolle käytämme vetoketjullista takkia, jotta voit pukeutua helposti ennen esitystä.

Sen sijaan, että kiinnittäisimme suoraan LED -raidat, käytimme takkiin kiinnitettyjä tarranauhoja. Vastine on liimattu LED -nauhaan.

Aluksi olen käyttänyt liittimiä kaapelin kiinnittämiseen raidoihin. Tämä oli todella epäluotettavaa. ja periaatteessa jokainen yhteys katkesi näyttelijöiden erilaisten liikkeiden vuoksi. Joten poistin kaikki liittimet ja juotin kaapelit. Juotospisteiden käyttäminen raidan lopussa osoittaa liitoksen mekaanisille liikkeille. Tästä syystä en juota kaapeleita raidan päässä ja kiinnitä kaapeli kuumaliimalla. Minun on myönnettävä, että tämä ei näytä ammattimaiselta, mutta yleisö ei näe tätä pimeässä joka tapauksessa.

Pyörässä moduuli ja akku on yksinkertaisesti kiinnitetty pinnoihin. LED -nauhan vieressä on muoviraita, joka tukee mukavaa pyöreää ympyrää.

Vaihe 3: Virtalähde

LED -nauhat on suunniteltu toimimaan 12 V: n jännitteellä. Tässä jännitteessä olevat paristot ovat liian suuria pyörään tai satulaan asennettuna. Vaihtoehtona oli 9 V: n lohkoakku (PP3 / 6LR61). Jännite on edelleen ok, mutta suurin haittapuoli on aika, joka tarvitaan kaikkien paristojen vaihtamiseen ennen esitystä, koska haluan uusia paristoja tapahtumaan.

Lopulta muutin LiPoon:

LED -nauhat voivat toimia 8V jännitteellä. Väristä riippuen jopa 7,8 V voisi toimia.

Tarvitset siis 2 -kennoisen - 2S -LiPo -akun. Täyteen ladattu jännite on 2 x 4,2 V = 8,4 V.

Sovelluksessani kapasiteetti 350 mAh riittää ja akun koko on tarpeeksi pieni, jotta se mahtuu 9 V: n akun vakiokoteloon, joka sisältää kytkimen.

Olen valinnut tasapainotulppaksi paristot, joissa on JST-XH-liitin ja purkutulppaan Mini JST. Kaikki vakiolaturit voivat käsitellä näitä liittimiä.

Käytin 9V -paristojen vakiokoteloa, jossa oli kytkin akun kiinnittämiseksi yksipyörään. Kaksi samantyyppistä akkua voidaan ladata samanaikaisesti sovittimen avulla, joka yhdistää kaksi 2S -kennoa laturin 4S -porttiin.

Vaihe 4: Esityksen luominen

On mahtava ohjelma, joka tarjoaa todella yksinkertaisen mutta tehokkaan käyttöliittymän: Vixen Lights. Kaikki tehdään vetämällä ja pudottamalla ja musiikki näkyy aikajanalla. Olen katsonut joitain ammatillisia ohjelmia aiemmin, mutta tämä on ilmainen ja tarjoaa kaiken tarvitsemani.

Aivan ensimmäinen asia on määrittää eri LED -raidat ja luoda ryhmiä, joten on paljon helpompaa hallita tiettyä valosarjaa, esim. Kaikkia valoja, jotka on liitetty yhteen ohjaimeen. tai kaikki pyörät.

Yleensä valitset musiikin ja tuot leikkeen Vixen incl. lyönnin merkit.

Tehosteet kohdistetaan näyttöelementtiin ja niitä voidaan muuttaa monin tavoin.

Suuri apu on simulointityökalu, jossa voit nähdä miltä kohtaus näyttää reaaliajassa.

Lyhyesti sanottuna ohjelma lähettää DMX -tiedot lähtöohjaimelle, joka on asetuksissani monilähetetty DMX -palvelin, joka toimii Notebookissa. Moduuli on yhdistetty WiFi / WLAN -verkon kautta. Jokainen LED määritetään DMX -universumin sekä DM512 -datapaketin siirtymän mukaan.

Vixen löytyy täältä:

Vaihe 5: Esitys

Koreografiaa on muokattu monta kertaa. Näyttelijöiden lisäksi on lisätty DMX-kohtia sekä suoria LED-raitoja turvavaloina aina, kun lava nousee. Kaikki käyttävät samaa ESP -moduulia ja ovat Vixenin ohjaamia.

Jatkossa voin käyttää APA102 -LED -raitoja kehittyneempien tehosteiden aikaansaamiseksi.

Tämä saattaa edellyttää useiden universumien käyttöä, mikä johtaa merkittävään vaihetoimintoon ohjelmiston ja Vixen -asennuksen päivittämisessä. En ole varma, haluanko tehdä tämän, mutta se on houkutteleva.