Vieno dviračio LED šviesos šou: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Mano vaikai aistringai važinėja dviračiais. Kai gimė idėja parodos renginiui pridėti šviesų. Pridėti kai kurias šviesas jau būtų šaunu, tačiau įkvėptas kitų šviesų, šviesos turėtų būti sinchronizuojamos su muzika.

Tai buvo gana nuotykis, tačiau puiki mokymosi patirtis dirbant su naujais elementais, tokiais kaip LiPo, DMX, EL-wire, LED juostelės, RF moduliai ir kt.

Pati pirmoji mintis buvo viską suprogramuoti į vienos juostos valdymo bloką.

Aš to nepaisiau dėl dviejų priežasčių:

1) Turėdami tris veikėjus (vėliau bus 5), turėsite 3x3 = 9 valdymo blokus. Bet kokiam atnaujinimui turite atnaujinti visas plokštes. Parodos metu turite rasti modulių sinchronizavimo būdą.

2) Mano pagrindinis argumentas naudoti vieną siuntėją nėra techninis: vaikai turėtų turėti galimybę kurti ir atnaujinti laidą be manęs. Tik įsivaizduokite, kiek koregavimų daroma iki choreografijos pabaigos

Dabartinę architektūrą iš esmės sudaro trys elementai:

- „Windows“nešiojamasis kompiuteris su „Vixen 3“

- Siuntėjas: standartinis belaidis maršrutizatorius

- Imtuvas: ESP8266 + MOSFET tvarkyklė + LED juostelės + LiPo 2S

Pirmasis bandymas buvo pagrįstas arduino Nano ir NRF24. Po kai kurių įvykių turėjau įveikti kai kuriuos apribojimus ir persikėliau į ESP8266, nes tai suteikė daug daugiau lankstumo.

1 žingsnis: imtuvo modulis

Moduliai yra pagrįsti „NodeLua“plokštėmis. Aš pradėjau kurti savo PCB, tačiau šie moduliai yra tokie pigūs ir turi integruotą įtampos reguliatorių, kurio jums reikia, kai tą pačią bateriją naudojate ir LED juostai.

Norėdami užbaigti aparatinę įrangą, jums tiesiog reikia pridėti tvarkyklę, kurią sudaro du rezistoriai ir vienas MOSFET kiekvienai spalvai. Akumuliatoriaus energijos stebėjimui naudojami dar du rezistoriai. Standartinė PCB yra sumontuota kaip kiaulė, todėl ją surinkti gana greitai. Daug paprasčiau nei bendrauti su arduino ir NRF24.

Nors dizainas yra gana paprastas, svarbiausia yra pasirinkti tinkamą MOSFET, kurio R DS (įjungtas) ir V GS (th) žemesnis nei 3 V. „EBay“radau IRLR7843 D-PAK korpuse, skirtą montuoti ant paviršiaus. Taigi jis yra mažas, bet ne per mažas litavimui rankomis.

Grandinės schemą reikia atnaujinti, nes trūksta „MOSFET-Gate“ištraukiamojo rezistoriaus. Modulis veikia be jo, tačiau įjungus modulį mirksi šviesos diodų juostelė.

Jei norite pamatyti daug profesionalesnį dizainą, eikite čia: „Pixel Controller“

Pačioje pradžioje programinė įranga buvo gana paprasta: skaityti DMX paketą ir gauti atitinkamą informaciją apie konkrečią LED juostą. Tam reikėjo kai kurių jungiklių ir trumpiklių moduliui sukonfigūruoti.

Naudojant ESP8266 moduliui sukonfigūruoti buvo įdiegtas žiniatinklio serveris su administratoriaus sąsaja.

Programinė įranga buvo atnaujinta po kiekvieno pasirodymo, kad būtų lankstesnis, padidėtų atsakomybė ir būtų galima stebėti. Kiekvienas modulis periodiškai siunčia duomenis į mazgų serverį, todėl galiu patikrinti, ar visa įranga yra paruošta, pvz., „WiFi“signalo stiprumas, akumuliatoriaus įtampa ir modulio būsena. Be to, mazgų serveris gali iš naujo nustatyti tam tikrą modulį arba paprašyti atnaujinti programinę įrangą.

ESP modulio kodą galite rasti „github“:

2 žingsnis: LED juostų montavimas

Aktoriaus kūnui mes naudojame paltą su užtrauktuku, kad galėtumėte lengvai apsirengti prieš pasirodymą.

Užuot tiesiogiai pritvirtinę šviesos diodų juosteles, naudojome velcro dirželius, kurie yra prisiūti prie kailio. Analogas yra priklijuotas prie LED juostos.

Pradžioje kabelį prie juostelių pritvirtinau jungtimis. Tai buvo tikrai nepatikima. ir iš esmės kiekvienas ryšys nutrūko dėl įvairių aktorių judesių. Taigi nuėmiau visas jungtis ir lituojau kabelius. Naudojant litavimo taškus pačiame juostos gale, jungtis patenka į mechaninius judesius. Dėl šios priežasties aš ne lituoju kabelius juostos gale ir tvirtinu kabelį karštais klijais. Turiu pripažinti, kad tai neatrodo profesionalu, tačiau auditorija vis tiek to nepamatys tamsoje.

Ant rato modulis ir akumuliatorius yra tiesiog pritvirtinti prie stipinų. Šalia LED juostelės yra plastikinė juostelė, palaikanti gražų apvalų apskritimą.

3 žingsnis: maitinimo šaltinis

LED juostos yra skirtos veikti esant 12 V įtampai. Šios įtampos akumuliatoriai gali būti montuojami ant rato ar balno. Alternatyva buvo 9 V blokinė baterija (PP3 / 6LR61). Įtampa vis dar yra gera, tačiau pagrindinis trūkumas yra laikas, kurio reikia norint pakeisti visas baterijas prieš pasirodymą, nes aš noriu naujų baterijų renginiui.

Galiausiai persikėliau į LiPo:

LED juostos gali veikti esant 8 V įtampai. Priklausomai nuo spalvos, gali veikti net 7,8 V.

Atitinkamai jums reikia LiPo baterijos su 2 elementais - 2S. Visiškai įkrauta įtampa yra 2 x 4,2 V = 8,4 V.

Mano reikmėms pakanka 350 mAh talpos, o baterijos dydis yra pakankamai mažas, kad tilptų į standartinį 9 V baterijos korpusą, įskaitant jungiklį.

Aš pasirinkau baterijas su JST-XH jungtimi kaip balansinį kištuką ir „Mini JST“iškrovimo kištukui. Visi standartiniai įkrovikliai gali valdyti šias jungtis.

Aš naudoju standartinį 9 V baterijų korpusą su jungikliu, kad pritvirtinčiau akumuliatorių prie dviračio. Vienu metu galima įkrauti dvi to paties tipo baterijas naudojant adapterį, jungiantį du 2S elementus prie įkroviklio 4S prievado.

4 žingsnis: Parodos kūrimas

Yra nuostabi programa, suteikianti tikrą paprastą, bet galingą vartotojo sąsają: „Vixen Lights“. Viskas daroma vilkiant ir nuleidžiant, o muzika rodoma laiko juostoje. Aš jau peržiūrėjau kai kurias profesionalias programas, tačiau ši yra nemokama ir suteikia viską, ko man reikia.

Pirmas dalykas yra apibrėžti skirtingas šviesos diodų juosteles ir sukurti grupes, todėl žymiai paprasčiau valdyti tam tikrą šviesos rinkinį, pvz.: visus žibintus, pritvirtintus prie vienos tvarkyklės. arba visi ratai.

Paprastai pasirenkate muziką ir importuojate įrašą į „Vixen incl. ritmo žymekliai.

Efektai priskiriami ekrano elementui ir gali būti keičiami įvairiais būdais.

Puiki pagalba yra modeliavimo įrankis, kuriame galite pamatyti, kaip scena atrodys realiu laiku.

Trumpai tariant, programa nusiųs DMX duomenis į išvesties valdiklį, kuris mano sąrankoje yra daugiaadresis DMX serveris, veikiantis nešiojamajame kompiuteryje. Modulis prijungtas per WiFi / WLAN. Kiekvieną šviesos diodą nustato DMX visata, taip pat DM512 duomenų paketo poslinkis.

„Vixen“rasite čia:

5 žingsnis: šou

Choreografija buvo daug kartų pakeista. Be aktorių, buvo pridėtos DMX dėmės ir tiesios šviesos diodų juostos kaip apsauginiai žibintai, kai pakeliama scena. Visi jie naudoja tą patį ESP modulį ir yra valdomi „Vixen“.

Ateityje galiu naudoti APA102 šviesos diodų juosteles, kad galėčiau sukurti sudėtingesnius efektus.

Tam gali prireikti naudoti kelias visatas, o tai reiškia reikšmingą žingsnio funkciją atnaujinant programinę įrangą ir „Vixen“sąranką. Nežinau, ar noriu tai padaryti, bet tai patrauklu.