Klubo apšvietimo sistema su „MadMapper & Teensy“3.2: 14 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

2018 m. Su savo kolektyvu „The UNION“sukūriau pirmąją šios mažo biudžeto klubų apšvietimo sistemos versiją Naujųjų metų vakarėliui Ramaloje, Palestinoje, daugiau apie istoriją ir kolektyvą šio straipsnio pabaigoje. Sistema buvo pagrįsta WS2812B adresuojamais šviesos diodais, veikiančiais kilpa ir maitinama „Arduino Mega“, efektą galima pakeisti paspaudus valdymo pulto mygtuką. Ši sąranka turėjo keletą problemų:

1. Nėra lankstus; buvo iš anksto užprogramuotas fiksuotas efektų kiekis ir juos buvo galima pakeisti rankiniu būdu, nutraukiant ciklą
2. Sistemą buvo sunku pakeisti fiziškai ir sunkiai transportuoti, nes visi kabeliai buvo lituojami pagal išmatuotą ilgį
3. Sistema nebuvo sinchronizuota su ritmu
4. Sistema buvo trapi
5. Nėra ryškumo valdymo
6. Sunku išspręsti/pašalinti triktis
7. Maksimalus atstumas be duomenų trikdžių ar pastebimo įtampos kritimo buvo 10 m nuo mikrovaldiklio ir 4 m nuo maitinimo šaltinio
8. Maksimalus šviesos diodų skaičius buvo 700 šviesos diodų

Dėl šių priežasčių nusprendėme sukurti šios sistemos 2.0 versiją. Įsitikinau, kad šias problemas reikia išspręsti turint omenyje šiuos dalykus:

1. Lengva montuoti ir išmontuoti
2. Lengva valdyti bet kam. Aš negyvenu Palestinoje, kur naudojama ši sistema. Taigi, jį dažniausiai valdo UNION komanda, kai manęs nėra. Ši pamoka taip pat skirta jiems, kad prireikus pašalintų triktis ir suprastų bet kurią sistemos dalį.

3. Lengva taisyti (kai reikia) trečiosioms šalims

4. Mažos energijos sąnaudos
5. Naudoja adresuojamus šviesos diodus
6. Maksimalus biudžetas 500 €
7. Veikia dideliais atstumais su minimaliais trukdžiais
8. Naudoja „Projection Mapping“programinę įrangą, kad sinchronizuotų ją su muzika/BPM, atliktų su ja efektus ir kartu naudotų projektorių vaizdams
9. Galima sukonfigūruoti daugiau nei 1200 šviesos diodų

Po ilgų tyrimų radau dokumentą iš projekcijų kartografavimo programinės įrangos, pavadintos „MadMapper“, kuriame paaiškinta, kaip prijungti „Teensy 3.2“mikrovaldiklį su programine įranga per „Art-Net“. Failas pridedamas prie šios nuorodos iš „MadMapper“svetainės. Šis projektas skirtas žmonėms, turintiems pakankamai žinių apie mikrovaldiklius („Teensy 3.2“), adresuojamus šviesos diodus, įterptąsias sistemas ir pagrindines žinias apie eterneto naudojimą duomenims perduoti. Pridedamos nuorodos gali būti naudingos.

Neradau daug projektų ar dokumentų tam apšvietimo sistemai. Klubo apšvietimas. Todėl nusprendžiau sukurti savo pamoką ir pasidalinti ja su visais klubo lankytojais, kūrėjais ar technikais. Nemokamas ir atviras šaltinis visiems. Tikiuosi, kad galėsiu pamatyti žmones, kurie perdarys ir pertvarkys šį projektą savo reikmėms savo erdvėse. Prašome susisiekti su manimi adresu [email protected] Jei turite klausimų, matote galimus patobulinimus, neteisingą informaciją arba tiesiog norite daugiau sužinoti apie projektą, kolektyvą, klubų sceną Palestinoje.

Prekės

Medžiagos, pirktos internetu (iš Vokietijos- „Amazon“ir Kinijos- „Banggood“)

• 15m X WS2812b Adresuojami šviesos diodai5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X „Teensy 3.2“plėtros taryba1 = 27,9 €
• 1 X „OctoWS2811“adapteris „Teensy“3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A maitinimo šaltinis1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 jungtis Vyriškos lyties moterų poros10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X ilginamųjų kaiščių antgalių jungtys50 = 7,0 €

IŠ VISO: 228,2 €

Medžiagos, perkamos vietoje (iš Palestinos- kainos gali būti didesnės nei Europoje)

• 10m X CAT 6 kabelis 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15 m nuo vyrų iki vyrų CAT 6 kabelis 15 m = 9,0 € 30 mln. = 18,0 €
• 3 X 1 m „CAT 6“kabelis iš patino į vyrą1 m = 1,2 € 3 mln. = 3,6 €
• 1 X 5 m „CAT 6“kabelis nuo patino iki vyro 5 m = 6,0 €

• 30 m X izoliuotas dvigubas 16AWG tvirtas elektros kabelis (žemos įtampos- didelės galios) 1 m = 0,7 € 30 mln. = 21,0 €

• 300 X užtrauktukas 300 = 15 €
• 5 X aliuminio LED profilis su pienišku ekranu (2 m ilgis x 10 mm vidinis aukštis x 10 mm vidinis plotis) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Metalinis kabinimo kabelis (komplektas) aliuminio profilio pakabinimui ant elemento 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15 m X dvipusė putų juosta 5 m = 3,0 € 15 mln. = 9,0 €
• 1 X „Gorilla Clear“epoksidiniai klijai1 = 3,7 €
• 5 X karšto klijų pistoleto lazdelės5 = 2,0 €

IŠ VISO: 152.05 € Įrankiai:

• 70W lituoklis
• 50 g litavimo alavo
• Lituoklis Weck
• Lituoklio ventiliatorius
• Pagalbos ranka
• Vielos pjaustytuvas
• Vielos nuėmimo pistoletas
• „Network Wire Punch Down“įrankis
• „Digital Dot Starter Cap SK6812“valdiklis
• Sukamasis įrankis
• Plaktuko gręžtuvas
• Varomas atsuktuvas
• Karšto klijų pistoletas
• Multimetras
• Nešiojamasis kompiuteris su gera grafika

Turėjau daugumą įrankių, teko nusipirkti porą įrankių, kurie man kainavo beveik 40 €. Jei turite nusipirkti viską, tai gali kainuoti 120-150 €. Taip pat turėjau mėnesiui išsinuomoti projekcijų žemėlapių programinę įrangą „MadMapper“už 45 €, įskaitant Vokietijos mokesčius. Galite išsinuomoti 3 mėnesiams ar metams, kad gautumėte geresnį pasiūlymą. Jei turite tam pinigų, nusipirkite programinę įrangą ir palaikykite kūrėjus! Bendras biudžetas = 465,25 €.

1 žingsnis: supraskite savo erdvę ir eskizuokite dizainą

Jei planuojate atkurti šį projektą klubui, barui ar net savo kambariui, prieš pirkdami bet kokias medžiagas turėsite suprasti jo dinamiką ir eskizuoti dizainą.

Kuriant sistemą reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

1. Kokia erdvė ir kiek šviesos norite turėti šioje erdvėje. Tai priklauso nuo to, kam naudojama erdvė.
2. Erdvės forma. Ar tai kvadratinis kambarys? Ar jis turi aukštą ląstelių skaičių? Kiek langų yra, jei yra … ir kt
3. Kokia muzika ten suksis klube ar bare? Tai suteiks jums idėjų bendram dizainui
4. Nepalikite didelio atstumo tarp šviesos diodų ir (arba) šviesos diodų prie maitinimo šaltinio. Kadangi dirbame prie aukšto dažnio duomenų perdavimo, signalas gali būti platinamas dideliais atstumais. Panašiai, naudojant žemą įtampą (šiuo atveju 5 V), įtampos kritimas per kabelio atstumą smarkiai padidėja, kai atstumas didėja. Šis įrankis padėjo man apskaičiuoti įtampos kritimą ir padėjo nuspręsti, kuriuos kabelius turėčiau naudoti, kad galėčiau tiekti savo LED šviestuvus. Aš patyriau 7,5% įtampos kritimą, kai naudoju 12AWG kabelius esant 5 V, veikiant 7,2 A. Tai būtų galima nulaužti padidinus paties maitinimo šaltinio įtampą ir padidinus įtampos kritimą bei didesnį atstumą. (Jei padidinta iki 7,5 V, A 14AWG gali tiekti iki 5,11 V esant 20 m atstumui). Raskite tai, kas jums tinka, ir naudokitės.

Mūsų atveju radome virtuvę po baseinu (literatūrinis pogrindis), kuri žiemą neveikė. Iš jo pašalinome viską ir palikome prietaisus, kurie kažką papildytų estetika. Jis buvo 9 m ilgio ir 3 m pločio, kaip parodyta eskize. Pradinio dizaino idėja buvo sukurti tai, kas jus nukreipia link Dj ir privers jus patekti į kilpą. Ištemptas stačiakampio formos kambarys, baltos virtuvės plytelės ant sienų ir grindų padėjo įkvėpti dizainą. Galutinis rezultatas buvo ilgų tiesių LED juostų ir zigzago formos šviesos diodų derinys. Buvo naudojami 5 šviestuvai. Kiekvienas buvo 2 m ilgio. Iš viso naudojami šviesos diodai-> 10 m @60 psc vienam metrui, iš viso šviesos diodų buvo 600 šviesos diodų.

Maitinimo šaltinis (PWR) buvo prisuktas prie elemento erdvės viduryje, kad sumažėtų įtampos kritimas 5 šviesos diodų šviestuvuose.

2 žingsnis: Surinkite savo dalis ir paruoškite darbo vietą

Nubraižę eskizą ir žinodami, kiek medžiagų jums reikės, įsigykite visas medžiagas (su priedais) ir pradėkite ruoštis statybai. Šis žingsnis yra svarbus, nes tai sutaupytų daug pinigų, jei gerai atliktumėte tyrimus ir sumažintumėte nepanaudotų medžiagų kiekį. Visada pirkite mikrovaldiklį iš gamintojo ir visas su juo susijusias dalis. Tai vienintelis patikimas šaltinis. Aš renkuosi „Teensy 3.2“šiam projektui kaip visos sistemos smegenis dėl santykinai didelės „flash“atminties-256 Kb, 64 KB RAM, 72 MHz laikrodžio spartos (svarbu dirbant su ART-NET). Šiam projektui būtų galima naudoti „Teensy 3.6“, „4“arba „LC“, tačiau siūlau laikytis 3.2 arba 3.1. Ypač jei ketinate naudoti „OctoWS2811“adapterį.

Kalbant apie adresuojamus šviesos diodus, aš renkuosi WS2812B, nes jie buvo pigiausias pasirinkimas. Galite valdyti kiekvieną LED spalvą (RGB) atskirai. Naudojamas tik 1 duomenų kabelis visai linijai ir naudojamas 5V. Sunku rasti 5 V maitinimo šaltinius, ypač tuos, kurie turi 40+amperų. Prieš tęsdami, patikrinkite jo prieinamumą vietoje. Jei naudojate skirtingą šviesos diodų skaičių, galite apskaičiuoti, koks turėtų būti jūsų maitinimo šaltinis. Veikiantis 5 V, vienas WS2182B šviesos diodas naudoja 60mA (20mA žalia, 20mA raudona, 20mA mėlyna), kai veikia visu ryškumu. Darant matematiką; 100LED pritraukia daugiausiai 6A. Mūsų atveju mes naudojome 600LED išplečiamą iki 1200LED, tai reiškia, kad reikia 70A maitinimo šaltinio (60mA X 1200LEDs = 72A). Šviesos diodų pirkimas yra šiek tiek sudėtingas. Dabar jie yra gana populiarūs, o daugelis didelių mažmenininkų teikia šviesos diodus už pigią kainą. Radau, kad „Aliexpress“buvo patikimas šaltinis, kai kalbama apie tai, kiek tai kainavo. „BTF Lighting“suteikia tikrai gražų šviesos diodą, su kuriuo neturėjau jokių problemų. Tačiau jie yra palyginti platesni iš „Amazon“ar „ebay“nei „Aliexpress“.

Naudodavau eterneto kabelius, kad galėčiau perduoti duomenis tarp „Teensy“ir įrenginių bei tarp įrenginių. Tai buvo padaryta dėl šių priežasčių: 1) visos sistemos montavimas/išmontavimas tampa daug lengvesnis 2) duomenų praradimas mažina didelius atstumus. Naudodami eterneto kabelius, paskutinį LED tašką galite prijungti maždaug 50 m atstumu nuo mikrovaldiklio 3), suderinamo su „OctoWS2811“adapteriu, kaip parodyta paveikslėlyje. Suplanavę viską ir įsigiję medžiagas, įsitikinkite, kad turite gražią švarią darbo vietą, kad būtų lengviau ir sklandžiau lituoti ir statyti.

3 žingsnis: sistemos smegenys- „Teensy 3.2“ir „OctoWS2811“adapteris

"pakrovimas =" tingus"

Čia ateina pati įdomiausia dalis. Įkėlę kodą paaugliams, prijunkite jį prie nešiojamojo kompiuterio ir atidarykite „MadMapper“. Paleidę „MadMapper“ir įvedę serijos numerį, atlikite šiuos veiksmus:

1. Atidarykite naują projektą
2. Eikite į įrankius -> nuostatas
3. Pasirinkite DMXout -> ArtNet
4. Nustatykite LED įrenginius -> tada „Teensy“turėtų pasirodyti, pasirinkite jį
5. Pridėkite naują šviesą iš kairiojo apatinio kampo „+“
6. Pakeiskite nustatymus pagal tai, kaip konfigūruojate savo sistemą. Aš nusprendžiu kiekvienai šviesos diodų linijai suteikti visatą, kad visos jos galėtų turėti 1 pradžios kanalą, o kanalų skaičius iš esmės yra kiek baitų turite kiekvienai eilutei (360 mano atveju; 120LED 3 eilutės spalvų „RGB“) = 360). Kiekvienai eilutei buvo skirtinga išvestis. Taigi išėjimo linija yra didėjančia tvarka (nuo 0 iki X). Išeinantis kanalas prideda, kiek kanalų turite baitų + visi kiti jūsų nustatyti baitai. Visi jie sudedami, kad „ArtNet“galėtų priskirti tuos baitus tinkamam šviesos diodui. Jei naudojate papildomą DMX USB valdiklį, nepamirškite jo naudojamų kanalų. Pabandykite priskirti ją kitai visatai nei naudojama.
7. Eikite į lemputės ženklą, sukurkite naują įrenginį spustelėdami paveikslėlį po DMX+ ir pervardykite jį
8. Eikite į redaguoti ir parašykite šviesos diodų kiekį, kuris turėtų būti priskirtas šiam kanalui, ir spalvų tvarką (RGB arba GRB ir kt.)
9. Išsaugokite šviestuvo nustatymus ir priskirkite jį šviesai iš meniu kairėje
10. Pridėkite visus šviesos diodus, kuriuos naudosite. Įsitikinkite, kad atitinkamai keičiate visatas
11. Grupuokite visą įrangą
12. Pakeiskite jų dydį ir pataisykite, kaip juos išdėstysite realiame gyvenime
13. ŽAISTI SU PROGRAMINE ĮRANGA

Programinė įranga yra labai smagi ir universali žaisti su garso įvestimi, pridėti vaizdo įrašų ir tt Čia ateina jūsų kūrybinė dalis;)

13 žingsnis: Surinkite viską ir atlikite pirmąjį testą

Kai kurį laiką žaidžiate su „MadMapper“, laikas pasiimti LED šviestuvus, valdiklį ir nešiojamąjį kompiuterį su „MadMapper“ir atlikti bandomąjį važiavimą vietoje. Deja, neturėjau pakankamai laiko nufotografuoti daug nuotraukų šiam paskutiniam laikui, nes vėlavome pagal tvarkaraštį. Pradėjau padėdamas LED šviestuvus ant grindų, nes eskize jie buvo sujungti 1 m CAT6 kabeliu tarp zigzago ir 5 m CAT6 kabeliu tarp dviejų šoninių įrenginių. Šoniniai įtaisai priėmė signalą iš veidrodinio valdiklio per 15 m CAT6 kabelį, tiesiogiai prijungtą prie „OctoWS2811“adapterio ir zigzago. Maitinimo kabeliai taip pat buvo prijungti prie maitinimo šaltinio ir armatūros per XT60 jungtis. Nesvarbu, iš kurios pusės maitinsite savo šviestuvą (iš kairės ar dešinės), elektros srovė tekės per šviesos diodų juostą, jei jos ilgis yra trumpesnis nei 2,5 m. Pirmiausia prijunkite maitinimo šaltinį, tada mikro USB kabelį iš „Teensy“prie nešiojamojo kompiuterio ir atidarykite „Madmapper“. Išbandykite lemputes ir atitinkamai jas susiekite. Kai viskas veiks, pritvirtinkite šviestuvus prie elemento ir maitinimo šaltinio, kaip parodyta eskize. perjunkite visus laidus virš šviestuvų, kad šokinėtojai neliestų kabliukų ir banguotų rankų. Jūsų ATLIKTA! Sveikinu! Dabar nustatykite keletą užduočių ir būsite pasiruošę surengti vakarėlį naudodami naują apšvietimo sistemą!

14 žingsnis: Palestinos požeminės muzikos scena

Ši apšvietimo sistema buvo sukurta UNION 2020 Naujųjų metų vakarėliui. „Union“yra kolektyvinė organizacija, jungianti Palestinos elektroninės muzikos sceną kuriančių menininkų pastangas. Sukurti tvirtą pagrindą ir klestintį tinklą kūrybingiems protams, dalyvaujantiems kuriant Palestinos elektroninės muzikos sceną. Stumiamės į didesnius renginius, tarptautinį bendradarbiavimą iš viso pasaulio ir kasmetinius muzikos festivalius Palestinoje.

Nuo poros metų pogrindžio muzikos scena Palestinoje auga eksponentiškai, tačiau surasti vietą visada buvo didelė problema. Nes jų tiesiog nebuvo. Vakarėliai visada buvo nedideli ir buvo rengiami namuose ar viešbučiuose. Suprantate, kodėl tai nėra prasminga, tai nėra „Techno“vakarėlis 5 žvaigždučių viešbutyje, kuriame žmonės apsirengę juodai eina į techno vakarėlį, o kiti su kostiumais eina į susitikimą. Taigi prieš dvejus metus nusprendėme, kad reikalinga tikra vieta su tinkama garso sistema, apšvietimo sistema ir auditorija. Apšvietimo sistemos kūrimui panaudojau kai kurias savo pagrindines žinias apie „Arduino“ir elektroniką, kurias per metus gavau iš vasaros stovyklos, kurią mokiau universitete ir iš jo. Tuo metu, kai dar buvau pirmajame savo elektrotechnikos bakalauro semestre Berlyne, kai kurie profesoriai man maloniai padėjo, kai man to reikėjo. Po kelių savaičių projektavimo, prototipų kūrimo ir programavimo aš sukūriau pagrindinę apšvietimo sistemą, naudodamas 10 metrų garsių WS2812b adresuojamų šviesos diodų ir „Arduino mega“. Aš užprogramavau „Arduino“su „nebyliu“ciklu, kuris tiesiog tęsiasi, nesinchronizuodamas su muzika ar BPM. Jis net neturėjo ryškumo ar spalvų valdymo, buvo tik vienas mygtukas efektui pakeisti. ir tai buvo 2.0 apšvietimo sistemos versija. Atkreipkite dėmesį, kad „Iam“vis dar yra elektrotechnikos studentas, todėl klaidinga informacija arba trūkstama informacija gali būti per klaidą. Praneškite man, jei matote ką nors panašaus, ar tiesiog turite klausimų, patobulinimų, norite pasidalyti savo dizainu ar ką nors kritikuoti. Šios instrukcijos bus pateiktos konkurse „Padaryk švytėjimą“.

Žiūrėkite šį dokumentinį filmą iš katilinės arba šį SAMA rinkinį, kad sužinotumėte daugiau apie klestinčią techno sceną Palestinoje.