מופע LED חד -אופני: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

הילדים שלי נלהבים לרכב על אופניים. לאחר שנולד הרעיון להוסיף אורות לאירוע הצגה. הוספת כמה אורות כבר תהיה מגניבה אך בהשראת מופעי אור אחרים, האורות צריכים להיות מסונכרנים עם המוזיקה.

זה היה די יתרון אבל חווית למידה נהדרת בהתמודדות עם פריטים חדשים כמו LiPo, DMX, חוט EL, פסי LED, מודולי RF וכו '.

המחשבה הראשונה הייתה לתכנת הכל ליחידת הבקרה של פס אחד.

התעלמתי מכך משתי סיבות:

1) עם שלושה שחקנים (מאוחר יותר יהיו 5), יש לך 3x3 = 9 יחידות שליטה. עבור כל עדכון, יש לך לעדכן את כל הלוחות. במהלך המופע, עליך למצוא דרך לסנכרן את המודולים.

2) הטענה העיקרית שלי לשימוש בשולח אחד אינה טכנית: הילדים צריכים להיות מסוגלים ליצור ולעדכן את ההצגה בלעדיי. רק תארו לעצמכם כמה שיפורים נעשים עד שהכוריאוגרפיה מסתיימת

הארכיטקטורה הנוכחית כוללת בעצם שלושה אלמנטים:

- מחברת Windows עם Vixen 3

- שולח: נתב אלחוטי סטנדרטי

- מקלט: ESP8266 + נהג MOSFET + פסי LED + LiPo 2S

הניסיון הראשון התבסס על arduino Nano ו- NRF24. לאחר כמה אירועים, נאלצתי להתגבר על כמה מגבלות ועברתי ל- ESP8266 מכיוון שזה מספק הרבה יותר גמישות.

שלב 1: מודול מקלט

המודולים מבוססים על לוחות NodeLua. התחלתי לעצב מחשבים אישיים משלי אך המודולים האלה כל כך זולים ומגיעים עם ווסת מתח משולב, אותו אתה צריך בעת שימוש באותה סוללה גם לפס ה- LED.

כדי להשלים את החומרה, עליך רק להוסיף את מנהל ההתקן המורכב משני נגדים ו- MOSFET אחד לכל צבע. לצורך ניטור הספק הסוללה, משתמשים בשני נגדים נוספים. לוח PCB רגיל מותקן כגב -חזיר - כך שזה די מהיר להרכבה. הרבה יותר פשוט מההתמודדות עם ארדואינו ו- NRF24.

למרות שהעיצוב די פשוט, המפתח הוא לבחור את ה- MOSFET הנכון בעל R DS נמוך (מופעל) ו- V GS (th) מתחת ל- 3V. ב- eBay מצאתי את ה- IRLR7843 במארז D-PAK להתקנה על פני השטח. אז הוא קטן אך לא קטן מדי להלחמה ביד.

יש לעדכן את דיאגרמת המעגל מכיוון שהנגד הנפתח עבור שער MOSFET חסר. המודול פועל ללא, אך בעת הפעלת המודול, פס ה- LED יהבהב.

אם אתה רוצה לראות עיצוב הרבה יותר מקצועי עבור לכאן: בקר פיקסל

התוכנה הייתה די פשוטה כבר בהתחלה: קריאת חבילת DMX ואחזור המידע הרלוונטי עבור פס ה- LED הספציפי. זה דרש כמה מתגים וקופצים כדי להגדיר מודול.

בעת השימוש ב- ESP8266 יושם שרת אינטרנט עם ממשק מנהל לתצורת המודול.

התוכנה עודכנה לאחר כל הופעה על מנת להתגמש, להגדיל את האחריות ולאפשר ניטור. כל מודול שולח נתונים באופן תקופתי לשרת צומת, כך שאני יכול לבדוק אם הציוד כולו מוכן כמו עוצמת אות WiFi, מתח סוללה ומצב מודול. בנוסף שרת הצמתים יכול לאפס מודול מסוים או לבקש עדכון קושחה.

הקוד למודול ESP זמין ב github:

שלב 2: הרכבת פסי LED

לגוף השחקן אנו משתמשים במעיל עם רוכסן כך שתוכל להתלבש בקלות לפני ההצגה.

במקום להצמיד ישירות את פסי הלד, השתמשנו ברצועות סקוטש התפורות למעיל. המקביל מודבק בפס הלד.

בהתחלה השתמשתי במחברים לחיבור הכבל לפסים. זה היה ממש לא אמין. ובעצם כל קשר ניתק בגלל התנועות השונות של השחקנים. אז הסרתי את כל המחברים והלחמתי את הכבלים. שימוש בנקודות ההלחמה ממש בסוף פס חושף את החיבור לתנועות מכניות. בשל כך אני לא מלחימה את הכבלים בקצה הפס ומתקנת את הכבל בדבק חם. אני חייב להודות שזה לא נראה מקצועי, אבל הקהל לא יראה את זה בחשכה בכל מקרה.

על הגלגל, המודול והבלילה פשוט קבועים לחישורים. ליד פס הלד יש פס פלסטיק לתמיכה בעיגול עגול ונחמד.

שלב 3: ספק כוח

פסי LED נועדו לפעול ב 12V. הסוללות במתח זה גדולות עד להרכבה על ההגה או האוכף. אלטרנטיבה הייתה סוללת בלוק 9V (PP3 / 6LR61). המתח עדיין בסדר אבל החיסרון העיקרי הוא הזמן הדרוש להחלפת כל הסוללות לפני הופעה, מכיוון שאני כן רוצה סוללות טריות לאירוע.

לבסוף עברתי ל- LiPo:

פסי הלד יכולים לפעול ב 8V. בהתאם לצבע, אפילו 7.8V יכול לעבוד.

בהתאם לכך אתה צריך סוללת LiPo עם 2 תאים - 2S. הטעינה במלואה היא 2 x 4.2 V = 8.4V

ליישום שלי קיבולת של 350mAh מספיק וגודל הסוללה קטן מספיק כדי להתאים למארז סטנדרטי לסוללה 9V כולל מתג.

בחרתי בסוללות עם מחבר JST-XH כתקע איזון ומיני JST לתקע פריקה. כל המטענים הסטנדרטיים יכולים להתמודד עם מחברים אלה.

השתמשתי במארז סטנדרטי לסוללות 9V עם מתג להתקנת הסוללה על חד אופן. ניתן לטעון שתי סוללות מאותו סוג במקביל באמצעות מתאם המחבר שני תאים 2S ליציאת 4S במטען.

שלב 4: יצירת ההצגה

יש תוכנית מדהימה המספקת ממשק משתמש פשוט אך רב עוצמה: Vixen Lights. הכל מתבצע באמצעות גרירה ושחרור והמוזיקה מוצגת בציר הזמן. בדקתי כמה תוכניות מקצועיות בעבר, אבל התוכנית הזו היא בחינם ומספקת כל מה שאני צריך.

הדבר הראשון הוא להגדיר את פסי הלד השונים וליצור קבוצות, ולכן הרבה יותר פשוט לשלוט על מערכת אור מסוימת, למשל: כל הנורות המחוברות לנהג אחד. או כל הגלגלים.

באופן כללי אתה בוחר את המוסיקה ומייבא את הקליפ ל- Vixen כולל. סמני הקצב.

האפקטים מיועדים לאלמנט תצוגה ומשתנים בדרכים רבות.

עזרה גדולה היא כלי הסימולציה שבו אתה יכול לראות איך הסצינה תיראה בזמן אמת.

בקצרה, התוכנית תשלח את נתוני ה- DMX לבקר הפלט אשר בהגדרה שלי שרת DMX מרובי שידור הפועל במחברת. המודול מחובר באמצעות WiFi / WLAN. כל LED נקבע על ידי היקום DMX כמו גם הקיזוז בתוך חבילת הנתונים DM512.

אתה יכול למצוא את Vixen כאן:

שלב 5: ההצגה

הכוריאוגרפיה שופצה פעמים רבות. בנוסף לשחקנים, נוספו כתמי DMX וכן פסי LED ישרים כמו אורות בטיחות בכל פעם שהבמה מוגבהת. כולם משתמשים באותו מודול ESP ונשלטים על ידי Vixen.

בהמשך אני עשוי להשתמש בפסי LED APA102 כדי לאפשר אפקטים מתוחכמים יותר.

זה עשוי לדרוש שימוש ביקומים מרובים המובילים לפונקציית צעד משמעותית בעדכון התוכנה וכן בהתקנת Vixen. לא בטוח אם אני רוצה לעשות את זה אבל זה מושך.