Vienriteņu LED gaismas šovs: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Mani bērni aizraujas ar braukšanu ar velosipēdu. Kad radās ideja šova pasākumam pievienot gaismas. Pievienojot dažas gaismas, jau būtu forši, bet iedvesmojoties no citām gaismas izrādēm, gaismas vajadzētu sinhronizēt ar mūziku.

Tas bija diezgan piedzīvojums, bet lieliska mācīšanās pieredze, strādājot ar jauniem priekšmetiem, piemēram, LiPo, DMX, EL vadiem, LED svītrām, RF moduļiem utt.

Pati pirmā doma bija ieprogrammēt visu vienas svītras vadības blokā.

Es to ignorēju divu iemeslu dēļ:

1) Ar trim dalībniekiem (vēlāk būs 5) jums ir 3x3 = 9 vadības bloki. Jebkuram atjauninājumam jums ir jāatjaunina visi dēļi. Izrādes laikā jums jāatrod veids, kā sinhronizēt moduļus.

2) Mans galvenais arguments viena sūtītāja izmantošanai nav tehnisks: bērniem vajadzētu būt iespējai izveidot un atjaunināt izrādi bez manis. Iedomājieties, cik daudz pielāgojumu tiek veikts, līdz tiek pabeigta horeogrāfija

Pašreizējā arhitektūrā būtībā ir trīs elementi:

- Windows piezīmjdators ar Vixen 3

- Sūtītājs: standarta bezvadu maršrutētājs

- Uztvērējs: ESP8266 + MOSFET draiveris + LED svītras + LiPo 2S

Pirmā mēģinājuma pamatā bija arduino Nano un NRF24. Pēc dažiem notikumiem man bija jāpārvar daži ierobežojumi un jāpāriet uz ESP8266, jo tas nodrošina daudz lielāku elastību.

1. solis: uztvērēja modulis

Moduļu pamatā ir NodeLua dēļi. Es sāku veidot savas PCB, taču šie moduļi ir tik lēti, un tiem ir integrēts sprieguma regulators, kas jums nepieciešams, ja izmantojat to pašu akumulatoru arī LED svītrai.

Lai pabeigtu aparatūru, jums vienkārši jāpievieno draiveris, kas sastāv no diviem rezistoriem un viena MOSFET katrai krāsai. Lai uzraudzītu akumulatora enerģiju, tiek izmantoti vēl divi rezistori. Standarta PCB ir uzstādīts kā cūciņa, tāpēc to ir samērā ātri savākt. Daudz vienkāršāk nekā rīkoties ar arduino un NRF24.

Lai gan dizains ir diezgan vienkāršs, galvenais ir izvēlēties pareizo MOSFET ar zemu R DS (ieslēgts) un V GS (th) zem 3V. Vietnē eBay es atradu IRLR7843 D-PAK korpusā virsmas stiprināšanai. Tātad tas ir mazs, bet ne pārāk mazs lodēšanai ar rokām.

Shēmas shēma ir jāatjaunina, jo trūkst MOSFET-Gate nolaižamā rezistora. Modulis darbojas bez tā, bet, ieslēdzot moduli, mirgo LED svītra.

Ja vēlaties redzēt daudz profesionālāku dizainu, dodieties šeit: Pixel Controller

Programmatūra pašā sākumā bija pavisam vienkārša: DMX pakotnes lasīšana un attiecīgās informācijas iegūšana par konkrēto LED svītru. Tam bija nepieciešami daži slēdži un džemperi, lai konfigurētu moduli.

Izmantojot ESP8266, moduļa konfigurēšanai tika ieviests tīmekļa serveris ar administratora saskarni.

Programmatūra ir atjaunināta pēc katras izrādes, lai kļūtu elastīgāka, palielinātu atbildību un ļautu uzraudzīt. Katrs modulis periodiski sūta datus uz mezgla serveri, tāpēc es varu pārbaudīt, vai viss aprīkojums ir gatavs, piemēram, WiFi signāla stiprums, akumulatora spriegums un moduļa stāvoklis. Turklāt mezgla serveris var atiestatīt noteiktu moduli vai pieprasīt programmaparatūras atjaunināšanu.

ESP moduļa kods ir pieejams vietnē github:

2. solis: LED svītru montāža

Aktiera ķermenim mēs izmantojam mēteli ar rāvējslēdzēju, lai jūs varētu viegli saģērbties pirms izrādes.

Tā vietā, lai tieši piestiprinātu LED svītras, mēs izmantojām velcro siksnas, kas ir sašūtas ar mēteli. Līdzeklis ir pielīmēts pie LED svītras.

Sākumā esmu izmantojis savienotājus, lai piestiprinātu kabeli pie svītrām. Tas bija patiešām neuzticami. un būtībā katrs savienojums izjuka aktieru dažādo kustību dēļ. Tāpēc es noņemu visus savienotājus un pielodēju kabeļus. Izmantojot lodēšanas punktus svītras pašā galā, savienojums tiek pakļauts mehāniskām kustībām. Šī iemesla dēļ es nelodēju kabeļus svītras galā un nenostiprinu kabeli ar karstu līmi. Man jāatzīst, ka tas neizskatās profesionāli, bet auditorija to neredzēs tumsā.

Uz riteņa modulis un akumulators ir vienkārši piestiprināti pie spieķiem. Blakus LED svītrai ir plastmasas svītra, kas atbalsta jauku apaļu apli.

3. solis: barošanas avots

LED svītras ir paredzētas darbam pie 12 V sprieguma. Baterijas ar šo spriegumu ir pārāk lielas, lai tās uzstādītu uz riteņa vai segliem. Alternatīva bija 9 V bloka akumulators (PP3 / 6LR61). Spriegums joprojām ir kārtībā, bet galvenais trūkums ir laiks, kas nepieciešams, lai nomainītu visas baterijas pirms izrādes, jo es vēlos, lai notikumam būtu jaunas baterijas.

Visbeidzot es pārcēlos uz LiPo:

Gaismas diodes var darboties pie 8 V sprieguma. Atkarībā no krāsas pat 7,8 V varētu darboties.

Attiecīgi jums ir nepieciešams LiPo akumulators ar 2 šūnām - 2S. Pilnībā uzlādēts spriegums ir 2 x 4,2 V = 8,4 V.

Manam lietojumam pietiek ar 350 mAh ietilpību, un akumulatora izmērs ir pietiekami mazs, lai ietilptu standarta korpusā 9 V akumulatoram, ieskaitot slēdzi.

Esmu izvēlējies baterijas ar JST-XH savienotāju kā līdzsvara kontaktdakšu un Mini JST izlādes spraudnim. Visi standarta lādētāji var tikt galā ar šiem savienotājiem.

Es izmantoju standarta korpusu 9V baterijām ar slēdzi, lai uzstādītu akumulatoru pie velosipēda. Divas viena tipa baterijas var uzlādēt vienlaicīgi, izmantojot adapteri, kas savieno divas 2S šūnas ar lādētāja 4S portu.

4. solis: Izrādes izveide

Ir lieliska programma, kas nodrošina reālu vienkāršu, bet jaudīgu lietotāja interfeisu: Vixen Lights. Viss tiek darīts, velkot un nometot, un mūzika tiek parādīta laika skalā. Iepriekš esmu apskatījis dažas profesionālas programmas, taču šī ir bezmaksas un nodrošina visu nepieciešamo.

Pirmā lieta ir definēt dažādas LED svītras un izveidot grupas, tāpēc ir daudz vienkāršāk kontrolēt noteiktu gaismas komplektu, piemēram: visas gaismas, kas pievienotas vienam draiverim. vai visi riteņi.

Parasti jūs izvēlaties mūziku un importējat klipu Vixen t.sk. sitienu marķieri.

Efekti tiek piešķirti displeja elementam un tiek mainīti daudzos veidos.

Lielisks palīgs ir simulācijas rīks, kurā var redzēt, kā aina izskatīsies reālā laikā.

Īsumā, programma nosūtīs DMX datus uz izejas kontrolieri, kas manā iestatījumā ir multicast DMX serveris, kas darbojas piezīmjdatorā. Modulis ir savienots, izmantojot WiFi / WLAN. Katru gaismas diodi nosaka DMX visums, kā arī nobīde DM512 datu paketē.

Vixen varat atrast šeit:

5. solis: izrāde

Horeogrāfija ir daudzkārt mainīta. Papildus aktieriem ir pievienoti DMX plankumi, kā arī taisnas LED svītras kā drošības gaismas ikreiz, kad skatuve ir paaugstināta. Visi no tiem izmanto vienu un to pašu ESP moduli, un tos kontrolē Vixen.

Turpmāk es varu izmantot APA102 LED svītras, lai radītu sarežģītākus efektus.

Tam var būt nepieciešams izmantot vairākus Visumus, kas noved pie nozīmīgas darbības, atjauninot programmatūru, kā arī Vixen iestatīšanu. Neesmu pārliecināts, vai vēlos to darīt, bet tas ir pievilcīgi.