Kluba apgaismojuma sistēma ar MadMapper & Teensy 3.2: 14 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

2018. gadā es kopā ar savu grupu The UNION izveidoju šīs mazbudžeta klubu apgaismojuma sistēmas pirmo versiju Vecgada vakara ballītei Ramallah Palestīnā, vairāk par stāstu un kolektīvu šī raksta beigās. Sistēmas pamatā bija WS2812B adresējamas gaismas diodes, kas darbojas ar cilpu un kuru darbina Arduino Mega, efektu var mainīt, nospiežot pogu vadības konsolē. Šai iestatīšanai bija dažas problēmas:

1. Nav elastīgs; iepriekš bija ieprogrammēts noteikts daudzums efektu, un tos varēja mainīt manuāli, pārtraucot ciklu
2. Sistēmu bija grūti mainīt fiziski un grūti transportēt, jo visi kabeļi bija pielodēti izmērītajiem garumiem
3. Sistēma netika sinhronizēta ar ritmu
4. Sistēma bija trausla
5. Nav spilgtuma kontroles
6. Grūti novērst/novērst
7. Maksimālais attālums bez datu traucējumiem vai ievērojama sprieguma krituma bija 10 m no mikrokontrollera un 4 m no barošanas avota
8. Maksimālais gaismas diožu skaits bija 700 gaismas diodes

Šo iemeslu dēļ mēs nolēmām izveidot šīs sistēmas versiju 2.0. Es pārliecinājos, ka šīs problēmas ir jāatrisina, paturot prātā šādus punktus:

1. Viegli uzstādīt un demontēt
2. Viegli darboties ikvienam. Es nedzīvoju Palestīnā, kur tiek izmantota šī sistēma. Tādējādi to pārsvarā vada UNION komanda, kad neesmu tur. Šī apmācība ir paredzēta arī viņiem, lai vajadzības gadījumā novērstu un izprastu jebkuru sistēmas daļu.

3. Viegli labojams (ja nepieciešams) trešajām pusēm

4. Zems enerģijas patēriņš
5. Izmanto adresējamas gaismas diodes
6. Maksimālais budžets 500 €
7. Darbojas lielos attālumos ar minimāliem traucējumiem
8. Izmanto projekcijas kartēšanas programmatūru, lai sinhronizētu to ar mūziku/BPM, veiktu ar to efektus un izmantotu to vienlaikus ar projektoru
9. Var konfigurēt vairāk nekā 1200 gaismas diodēm

Pēc ilgiem pētījumiem es atradu dokumentu no projekciju kartēšanas programmatūras ar nosaukumu MadMapper, kurā paskaidrots, kā savienot Teensy 3.2 mikrokontrolleru ar programmatūru, izmantojot Art-Net. Fails ir pievienots šai saitei no MadMapper vietnes. Šis projekts ir paredzēts cilvēkiem, kuriem ir pietiekamas zināšanas par mikrokontrolleriem (Teensy 3.2), adresējamām gaismas diodēm, iegultām sistēmām un pamatzināšanām par Ethernet izmantošanu datu pārsūtīšanai. Pievienotās saites var būt noderīgas.

Es neatradu daudzus projektus vai dokumentus par apgaismojuma sistēmu, ko izmanto šim nolūkam. Kluba iedegšana. Tāpēc es nolēmu izveidot savu apmācību un dalīties tajā ar visiem klubu apmeklētājiem, veidotājiem vai tehniķiem. Bezmaksas un atvērts avots ikvienam. Es ceru, ka es redzēšu, kā cilvēki pārtaisa un pārplāno šo projektu savām vajadzībām savās telpās. Lūdzu, sazinieties ar mani pa e -pastu [email protected] Ja jums ir kādi jautājumi, redzat iespējamos uzlabojumus, nepareizu informāciju vai vienkārši vēlaties uzzināt vairāk par projektu, kolektīvu, klubu ainu Palestīnā.

Piegādes

Materiāli, kas iegādāti tiešsaistē (no Vācijas- Amazon un Ķīna- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresējamās gaismas diodes5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 attīstības padome1 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 adapteris Tensy 3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A barošanas avots1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 savienotājs vīriešu kārtas sieviešu pāri10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X pagarinājuma tapas galvenes savienotāji50 = 7,0 €

KOPĀ: 228,2 €

Materiāli, kas iegādāti uz vietas (no Palestīnas- cenas var būt augstākas nekā Eiropā)

• 10m X CAT 6 kabelis 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15 m no vīrieša līdz vīrietim CAT 6 kabelis 15 m = 9,0 € 30 miljoni = 18,0 €
• 3 X 1m no vīrieša līdz vīrietim CAT 6 kabelis1m = 1,2 € 3 miljoni = 3,6 €
• 1 X 5 m no vīrieša līdz vīrietim CAT 6 kabelis 5 m = 6,0 €

• 30m X izolēts dubultā 16AWG cietais elektrības kabelis (zemspriegums- liels ampērs) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X alumīnija LED profils ar piena ekrānu (2 m garums X 10 mm iekšējais augstums X 10 mm iekšējais platums) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X metāla pakarināms kabelis (komplekts) alumīnija profila piekarināšanai pie elementa 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X divpusēja putuplasta lente5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear epoksīda līme1 = 3,7 €
• 5 X karstās līmes pistoli 5 = 2,0 €

KOPĀ: 152.05 € Rīki:

• 70W lodāmurs
• 50 g lodēšanas alva
• Lodēt Weck
• Lodēšanas ventilators
• Izpalīdzīga roka
• Stiepļu griezējs
• Stiepļu noņēmēja pistole
• Tīkla vadu perforēšanas rīks
• Digitālā punkta startera vāciņš SK6812 kontrolieris
• Rotācijas instruments
• Āmura urbis
• Darbināms skrūvgriezis
• Karstās līmes pistole
• Multimetrs
• Klēpjdators ar labu grafiku

Man bija visvairāk instrumentu, bija jāiegādājas pāris instrumenti, kas man izmaksāja gandrīz 40 €. Ja jums ir jāpērk viss, tas varētu maksāt 120-150 €. Man arī nācās nomāt projekciju kartēšanas programmatūru MadMapper uz mēnesi par 45 €, ieskaitot Vācijas nodokļus. Jūs varētu iznomāt to uz 3 mēnešiem vai gadu, lai iegūtu labāku piedāvājumu. Ja jums ir nauda, iegādājieties programmatūru un atbalstiet izstrādātājus! Kopējais budžets = 465,25 €.

1. darbība. Izprotiet savu telpu un ieskicējiet dizainu

Laika apstākļi, kurus plānojat pārbūvēt klubam, bāram vai pat savai istabai, jums ir jāsaprot tā dinamika un jāieskicē dizains pirms jebkura materiāla iegādes.

Punkti, kas jāņem vērā, izstrādājot sistēmu:

1. Cik liela ir telpa un cik daudz gaismas vēlaties šajā telpā. Tas ir atkarīgs no tā, kādai vietai tiek izmantota.
2. Telpas forma. Vai tā ir kvadrātveida istaba? Vai tam ir augsts šūnu skaits? Cik ir logu, ja tādi ir … utt
3. Kluba vai bāra gadījumā kāda mūzika tur griezīsies? Tas dos jums idejas vispārējam dizainam
4. Neatstājiet lielu attālumu starp gaismas diodēm un/vai gaismas diodēm līdz barošanas avotam. Tā kā mēs strādājam pie augstfrekvences datu pārsūtīšanas, signālu var izplatīt lielos attālumos. Tāpat, ja tiek izmantots zemspriegums (šajā gadījumā 5V) Sprieguma kritums visā kabeļa attālumā krasi palielinās, kad attālums palielinās. Šis rīks man palīdzēja aprēķināt sprieguma kritumu un palīdzēja man izlemt, kurus kabeļus izmantot, lai barotu LED ierīces. Es saņēmu 7,5% sprieguma kritumu, izmantojot 12AWG kabeļus pie 5V, kas darbojas ar 7,2A. To varētu uzlauzt, palielinot spriegumu no paša barošanas avota un palielinot sprieguma kritumu un lielāku attālumu. (Ja tiek palielināts līdz 7,5 V, A 14AWG var piegādāt līdz 5,11 V 20 m attālumā). Atrodiet sev piemērotāko un izmantojiet to.

Mūsu gadījumā mēs atradām virtuvi zem baseina (literārā pagrīdes), kas ziemā nedarbojās. Mēs no tā izņēmām visu un atstājām ierīces, kas kaut ko pievienotu estētikai. Tas bija 9 m garš un 3 m plats, kā parādīts skicē. Sākotnējā dizaina ideja bija izveidot kaut ko tādu, kas virza jūs uz Dj un ievedīs jūs cilpā. Izstiepta taisnstūra formas istaba, baltas virtuves flīzes uz sienām un grīdas palīdzēja iedvesmot dizainu. Galīgais rezultāts bija garu, taisnu LED sloksņu kombinācija, un galīgajam dizainam tika izvēlēta zig -zag formas LED. Tika izmantoti 5 gaismas ķermeņi. Katrs bija 2 m garš. Kopējais izmantoto gaismas diodes-> 10m @60 psc uz metru, kopā LED bija 600 gaismas diodes.

Barošanas avots (PWR) tika pieskrūvēts pie elementa telpas vidū, lai samazinātu sprieguma kritumu 5 gaismas diodēs.

2. darbība: apkopojiet detaļas un sagatavojiet savu darba vietu

Kad esat uzzīmējis skici un zinājis, cik daudz materiālu jums būs nepieciešams, iegūstiet visus materiālus (ar papildus) un sāciet gatavoties savai būvei. Šis solis ir svarīgs, jo tas varētu ietaupīt daudz naudas, ja labi izpētītu un samazinātu neizmantoto materiālu daudzumu. Vienmēr iegādājieties savu mikrokontrolleri no tā ražotāja un visas ar to saistītās detaļas. Tas ir vienīgais uzticamais avots. Es izvēlos Teensy 3.2 šim projektam kā visas sistēmas smadzenes, jo ir salīdzinoši liela zibatmiņa-256 Kb, 64 KB RAM, 72 MHz pulksteņa ātrums (svarīgi, lai darbotos ART-NET). Šim projektam varētu izmantot Teensy 3.6, 4 vai LC, bet es iesaku pieturēties pie 3.2 vai 3.1. Īpaši, ja plānojat izmantot OctoWS2811 adapteri.

Runājot par adresējamiem gaismas diodēm, es izvēlos WS2812B, jo tie bija lētākais risinājums to piedāvātajam. Jūs varat kontrolēt katru LED krāsu (RGB) atsevišķi. Vada tikai 1 datu kabeli visai līnijai un izmanto 5V. Ir grūti atrast 5 V barošanas avotus, īpaši tos, kuru jauda ir lielāka par 40 ampēriem. Pirms turpināt, pārbaudiet tā pieejamību lokāli. Ja izmantojat dažādu gaismas diožu skaitu, varat aprēķināt, cik lielam jābūt jūsu barošanas avotam. Darbojas 5 V, viena WS2182B gaismas diode, izmantojot pilnu spilgtumu, patērē 60 mA (20 mA zaļa, 20 mA sarkana, 20 mA zila). Veic matemātiku; 100LED izvelk maksimumu 6A. Mūsu gadījumā mēs izmantojām 600LED, ko var paplašināt līdz 1200LED, kas nozīmē, ka bija nepieciešams 70A barošanas avots (60mA X 1200LEDs = 72A). Gaismas diožu iegāde ir nedaudz sarežģīta. Tie tagad ir diezgan populāri, un daudzi lieli mazumtirdzniecības uzņēmumi nodrošina gaismas diodes par lētu cenu. Es atklāju, ka Aliexpress bija uzticams avots, lai uzzinātu, cik tas maksāja. BTF apgaismojums nodrošina patiešām jauku LED, ar kuru man nebija nekādu problēmu. Tomēr tie ir salīdzinoši plašāki no Amazon vai ebay nekā Aliexpress.

Es izmantoju Ethernet kabeļus, lai pārsūtītu datus starp Teensy un armatūru un starp ķermeņiem. Tas tika darīts šādu iemeslu dēļ: 1) visas sistēmas montāža/demontāža kļūst daudz vieglāka 2) datu zudums samazina lielus attālumus. Izmantojot Ethernet kabeļus, pēdējo LED punktu varat pievienot aptuveni 50 m attālumā no mikrokontrollera 3), kas ir saderīgs ar OctoWS2811 adapteri, kā parādīts attēlā. Lai izveidotu savienojumu, tika izmantota Rj45 Cat6 Keystone ligzda. Pēc visu plānošanas un materiālu iegūšanas pārliecinieties, ka jums ir jauka, tīra darba vieta, lai padarītu visu lodēšanu un celtniecību vieglāku un vienmērīgāku.

3. darbība: sistēmas smadzenes- Teensy 3.2 un OctoWS2811 adapteris

"iekraušana =" slinks"

Šeit nāk interesantākā daļa. Pēc koda augšupielādes tīnī pievienojiet to klēpjdatoram un atveriet MadMapper. Pēc MadMapper palaišanas un sērijas numura ievadīšanas rīkojieties šādi:

1. Atveriet jaunu projektu
2. Dodieties uz rīkiem -> preferences
3. Atlasiet DMXout -> ArtNet
4. Iestatiet LED ierīces -> tad vajadzētu parādīties Teensy, atlasiet to
5. Pievienojiet jaunu gaismu no kreisā apakšējā stūra "+"
6. Mainiet iestatījumus atbilstoši sistēmas konfigurēšanai. Es izvēlos piešķirt katrai LED līnijai Visumu, lai visiem tiem varētu būt sākuma kanāls 1, un kanālu skaits būtībā ir tas, cik baitu jums ir katrai rindai (360 manā gadījumā; 120LED X rindas 3 krāsās "RGB") = 360). Katrai rindai bija atšķirīga izeja. Tātad izejas līnija ir augošā secībā (no 0 līdz X). Izejas kanāls saskaita to, cik baitu jums ir kanālā, + visus pārējos jūsu definētos baitus. Tie visi sasummējas, lai ArtNet varētu piešķirt šos baitus pareizajam LED. Ja izmantojat papildu DMX USB kontrolieri, neaizmirstiet, kādus kanālus tas izmantotu. Mēģiniet to piešķirt citam Visumam, nevis izmantotajam.
7. Dodieties uz spuldzes zīmi, izveidojiet jaunu stiprinājumu, noklikšķinot uz attēla zem DMX+ un pārdēvējiet to
8. Dodieties uz rediģēšanu un uzrakstiet šim kanālam piešķiramo LED daudzumu un krāsu secību (RGB vai GRB utt.)
9. Saglabājiet armatūras iestatījumus un piešķiriet to gaismai no izvēlnes kreisajā pusē
10. Pievienojiet visas gaismas diodes, kuras izmantosit. Pārliecinieties, ka atbilstoši maināt Visumus
11. Grupējiet visu aprīkojumu
12. Mainiet to izmērus un salabojiet tos tā, kā jūs tos ievietosit reālajā dzīvē
13. SPĒLĒTIES AR PROGRAMMATŪRU

Programmatūra ir tik jautra un daudzpusīga spēle, izmantojot skaņas ievadi, pievienojiet videoklipus utt. Šeit nāk jūsu radošā daļa;)

13. darbība: salieciet visu un veiciet pirmo pārbaudi

Pēc tam, kad kādu laiku spēlējāties ar MadMapper, ir pienācis laiks paņemt gaismas diodes, kontrolieri un klēpjdatoru ar MadMapper un veikt testa braucienu norises vietā. Diemžēl man nebija pietiekami daudz laika, lai uzņemtu daudzas fotogrāfijas šim pēdējam brīdim, jo mēs kavējāmies pēc grafika. Es sāku, noliekot LED ķermeņus uz grīdas, jo skicē tie tika savienoti ar 1 m CAT6 kabeli starp līkloča stiprinājumiem un 5 m CAT6 kabeli starp abiem sānu stiprinājumiem. Sānu stiprinājumi uztvēra signālu no spoguļkontrollera, izmantojot 15 m CAT6 kabeli, kas tieši savienots ar OctoWS2811 adapteri un līkloču. Strāvas kabeļi tika pievienoti arī barošanas avotam un armatūrai, izmantojot XT60 savienotājus. Nav nozīmes tam, no kuras puses jūs piegādājat elektroenerģiju (pa kreisi vai pa labi), elektrība plūdīs cauri LED sloksnei, ja tā ir īsāka par 2,5 m. Vispirms pievienojiet barošanas avotu, pēc tam mikro USB kabeli no Teensy ar klēpjdatoru un atveriet Madmapper. Pārbaudiet gaismas un attiecīgi kartējiet tās. Kad viss darbojas, piestipriniet stiprinājumus pie elementa un barošanas avota, kā norādīts skicē. palaidiet visus kabeļus virs apgaismes ķermeņiem, lai izvairītos no piekārtiem kabeļiem un viļņainām rokām no dejotājiem, kas tiem pieskaras. GATAVS! Apsveicam! tagad iestatiet dažus uzdevumus, un jūs būsit gatavs rīkot ballīti ar jauno apgaismojuma sistēmu!

14. solis: Palestīnas pazemes mūzikas aina

Šī apgaismojuma sistēma tika izgatavota UNION 2020 Jaungada ballītei. Savienība ir kolektīva organizācija, kas apvieno mākslinieku centienus, veidojot elektroniskās mūzikas skatuves Palestīnā. Izveidot stabilu pamatu un plaukstošu tīklu radošiem prātiem, kas piedalās palestīniešu elektroniskās mūzikas skatuves veidošanā. Tiekšanās uz lielākiem pasākumiem, starptautiska sadarbība no visas pasaules un ikgadējo mūzikas festivālu veidošana Palestīnā.

Kopš pāris gadiem pagrīdes mūzikas aina Palestīnā ir pieaugusi eksponenciāli, tomēr vietas atrašana vienmēr bija liela problēma. Jo tādu vienkārši nebija. Ballītes vienmēr bija mazas, un tās mēdza rīkot mājās vai viesnīcās. Jūs saprotat, kāpēc tam nav jēgas, tā nav nekāda Techno ballīte 5 zvaigžņu viesnīcā, kurā cilvēki, kas valkājas melnā krāsā, dodas uz tehno ballīti, bet citi uzvalkos dodas uz tikšanos. Tāpēc pirms diviem gadiem mēs nolēmām, ka ir nepieciešama īsta vieta ar pareizu skaņas sistēmu, apgaismojuma sistēmu un auditoriju. Apgaismošanas sistēmas izveidošanai es izmantoju dažas savas pamatzināšanas par Arduino un elektroniku, ko esmu ieguvis gadu gaitā no vasaras nometnes, kuru mācīju universitātē un no tās. Tajā laikā, kad vēl biju savā elektrotehnikas bakalaura pirmajā semestrī Berlīnē, daži profesori bija pietiekami laipni, lai man palīdzētu, kad tas bija nepieciešams. Pēc vairāku nedēļu ilgas projektēšanas, prototipu izstrādes un programmēšanas es izveidoju pamata apgaismojuma sistēmu, izmantojot 10 metrus slaveno WS2812b adresējamo gaismas diodes un Arduino mega. Es programmēju Arduino ar “mēmo” cilpu, kas turpina darboties, nesinhronizējoties ar mūziku vai BPM. Tam pat nebija spilgtuma vai krāsu kontroles, bija tikai viena poga, lai mainītu efektu. un šī bija apgaismes sistēmas 2.0 versija. Lūdzu, ņemiet vērā, ka Iam joprojām ir elektrotehnikas students, tāpēc kļūdaini var būt nepareiza informācija vai trūkstoša informācija. Lūdzu, dariet man zināmu, ja redzat kaut ko tādu, vai jums vienkārši ir jautājums, uzlabojums, vēlaties dalīties ar savu dizainu vai kaut ko kritizēt. Šīs pamācības tiks norādītas konkursā Padarīt to mirdzošu.

Noskatieties šo dokumentālo filmu no katlu telpas vai šo SAMA komplektu, lai uzzinātu vairāk par plaukstošo tehno ainu Palestīnā.