Klubový osvětlovací systém s MadMapper & Teensy 3,2: 14 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

V roce 2018 jsem vytvořil první verzi tohoto nízkorozpočtového systému osvětlení klubu pro silvestrovskou párty v Ramalláhu Palestina se svým kolektivem UNION, více o příběhu a kolektivu na konci tohoto článku. Systém byl založen na adresovatelných LED diodách WS2812B běžících na smyčce a napájených Arduino Mega, účinek lze změnit stisknutím tlačítka na ovládací konzole. Toto nastavení mělo několik problémů:

1. Nebýt flexibilní; bylo naprogramováno pevné množství efektů a daly se změnit ručně přerušením smyčky
2. Systém bylo obtížné fyzicky změnit a bylo obtížné jej transportovat, protože všechny kabely byly pájeny pro měřené délky
3. Systém nebyl synchronizován do rytmu
4. Systém byl křehký
5. Žádná regulace jasu
6. Těžko opravit/vyřešit potíže
7. Maximální vzdálenost bez rušení dat nebo znatelného poklesu napětí byla 10 m od mikrokontroléru a 4 m od napájecího zdroje
8. Maximální počet LED byl 700 LED

Z těchto důvodů jsme se rozhodli vytvořit verzi 2.0 tohoto systému. Zajistil jsem, aby tyto problémy byly vyřešeny tím, že budete mít na paměti následující body:

1. Snadná montáž a demontáž
2. Snadné ovládání kýmkoli. Nežiji v Palestině, kde se tento systém používá. Když tam tedy nejsem, většinou ho provozuje tým UNION. Tento tutoriál je také pro ně, aby v případě potřeby řešili problémy a porozuměli jakékoli části systému.

3. Snadná oprava (v případě potřeby) třetími stranami

4. Nízká spotřeba energie
5. Používá adresovatelné LED diody
6. Maximální rozpočet 500 €
7. Funguje na dlouhé vzdálenosti s minimálním rušením
8. K synchronizaci s hudbou/BPM používá software Projection Mapping, provádí s ním efekty a používá jej současně s projektorem pro vizuální efekty
9. Lze nakonfigurovat pro 1200+ LED diod

Po dlouhém výzkumu jsem našel dokument ze softwaru pro mapování projekcí s názvem MadMapper, který vysvětluje, jak propojit mikrokontrolér Teensy 3.2 se softwarem přes Art-Net. Soubor je připojen k tomuto odkazu z webových stránek MadMapper. Tento projekt je určen pro lidi s dostatečnou znalostí mikrokontrolérů (Teensy 3.2), adresovatelných LED, vestavěných systémů a základních znalostí používání ethernetu k přenosu dat. Pomoci by mohly přiložené odkazy.

Nenašel jsem mnoho projektů nebo dokumentů pro osvětlovací systém, který byl k tomuto účelu použit. Rozsvícení klubu. Proto jsem se rozhodl vytvořit si vlastní tutoriál a sdílet ho s jakýmkoli klubem, tvůrcem nebo technikem. Zdarma a otevřený zdroj pro každého. Doufám, že uvidím lidi předělávat a upravovat tento projekt pro vlastní použití ve svých vlastních prostorách. Kontaktujte mě prosím na [email protected] Pokud máte nějaké dotazy, podívejte se na všechna možná vylepšení, nesprávné informace nebo se prostě chcete dozvědět více o projektu, kolektivu, klubové scéně v Palestině.

Zásoby

Materiály zakoupené online (z Německa- Amazonu a Číny- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresovatelné LED 5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Vývojová rada Teensy 3.21 = 27,9 EUR
• 1 X adaptér OctoWS2811 pro Teensy 3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A napájecí zdroj 1 = 53,9 €
• 15 X Keystone Jack Cat6/RJ45 5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 konektor mužské ženské páry 10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X Konektor konektoru prodlužovacího kolíku50 = 7,0 EUR

CELKEM: 228,2 EUR

Materiály zakoupené místně (z Palestiny- ceny mohou být vyšší než v Evropě)

• 10m X CAT 6 kabel 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 x 15 m kabel CAT 6 mezi muži a muži, 15 m = 9,0 EUR 30 m = 18,0 EUR
• 3 x 1 m kabel CAT 6 mezi muži a muži 1 m = 1,2 EUR 3 m = 3,6 EUR
• 1 x 5m kabel CAT 6 samec - samec 5m = 6,0 €

• 30m X izolovaný dvojitý 16AWG pevný elektrický kabel (nízké napětí- vysoký ampér) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X hliníkový LED profil s mléčnou obrazovkou (2 m délka x 10 mm vnitřní výška x 10 mm vnitřní šířka) 1 = 9,5 EUR 5 = 47,5 EUR
• 5 X Kovový závěsný kabel (sada) pro zavěšení hliníkového profilu na článek 1 = 4,25 EUR 5 = 21,25 EUR
• 15m X oboustranná pěnová páska5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X epoxidové lepidlo Gorilla Clear1 = 3,7 EUR
• 5 x lepicí tyčinka na lepidlo 5 = 2,0 EUR

CELKEM: 152,05 € Pomůcky:

• 70W páječka
• 50g Pájecí Cín
• Pájecí Weck
• Pájecí ventilátor
• Pomocná ruka
• Štípačky
• Pistole na odizolování drátu
• Nástroj pro odpojení síťového drátu
• Ovladač SK6812 s digitálním bodovým startérem
• Rotační nástroj
• Příklepová vrtačka
• Elektrický šroubovák
• Pistole na horké lepidlo
• Multimetr
• Notebook s dobrou grafikou

Měl jsem většinu nástrojů, musel jsem si koupit pár nástrojů, které mě stály téměř 40 EUR. Pokud budete muset koupit všechno, může to stát 120–150 EUR. Také jsem si musel na měsíc pronajmout software pro mapování projekcí MadMapper za 45 € včetně německých daní. Můžete si ho pronajmout na 3 měsíce nebo rok za lepší nabídku. Pokud na to máte peníze, kupte si software a podpořte vývojáře! Celkový rozpočet = 465,25 EUR.

Krok 1: Rozumějte svému prostoru a načrtněte návrh

Počasí, které plánujete přestavět tento projekt na klub, bar nebo dokonce svůj vlastní pokoj, byste museli pochopit jeho dynamiku a načrtnout design před nákupem jakéhokoli materiálu.

Body, na které je třeba dbát při navrhování systému:

1. Jak velký je prostor a kolik světla v něm chcete mít. Záleží na tom, k čemu slouží prostor.
2. Tvar prostoru. Je to kvadratická místnost? Má vysokou buňku? Kolik oken existuje, pokud nějaká… atd
3. V případě klubu nebo baru, jaká hudba se tam bude točit? To vám poskytne nápady pro obecný design
4. Nenechávejte velkou vzdálenost mezi LED diodami navzájem a/nebo diodami LED ke zdroji napájení. Protože pracujeme na vysokofrekvenčním přenosu dat, signál by mohl být distribuován na velké vzdálenosti. Podobně při použití nízkého napětí (v tomto případě 5 V) Pokles napětí na vzdálenosti kabelu se s rostoucí vzdáleností drasticky zvyšuje. Tento nástroj mi pomohl vypočítat pokles napětí a pomohl mi rozhodnout, které kabely mám použít pro napájení svých LED svítidel. Při použití kabelů 12AWG při 5 V při 7,2 A došlo k poklesu napětí o 7,5%. To by mohlo být hacknuto zvýšením napětí ze samotného napájecího zdroje a zvýšením poklesu napětí a delší vzdálenosti. (Pokud se zvýší na 7,5 V, A 14AWG by mohl dodávat až 5,11 V na vzdálenost 20 m). Najděte, co vám vyhovuje, a použijte to.

V našem případě jsme našli kuchyň pod bazénem (literární podzemí), který v zimě nefungoval. Odstranili jsme z něj všechno a nechali spotřebiče, které by něco přidaly na estetice. Bylo to 9 m dlouhé x 3 m široké, jak je znázorněno na náčrtu. Myšlenka původního návrhu byla vytvořit něco, co vás posune směrem k Dj a dostane vás do smyčky. Roztažená místnost ve tvaru obdélníku, bílé kuchyňské dlaždice na stěnách a podlaze pomohly inspirovat design. Konečným výsledkem byla kombinace dlouhých rovných LED pásků a pro konečný design byly vybrány LED diody ve tvaru cik cak. Bylo použito 5 svítidel. Každý byl dlouhý 2 m. Celkem použitých LED-> 10 m @60 psc na metr, celkem LED bylo 600 LED.

Napájecí zdroj (PWR) byl přišroubován k článku uprostřed prostoru, aby se snížil pokles napětí na 5 LED svítidlech.

Krok 2: Shromážděte své součásti a připravte si pracovní prostor

Po nakreslení náčrtu a znalosti, kolik materiálů budete potřebovat, si pořiďte všechny materiály (s doplňky) a začněte se připravovat na stavbu. Tento krok je důležitý, protože by vám mohl ušetřit spoustu peněz, pokud byste svůj průzkum provedli dobře a minimalizoval by nepoužívané materiály. Vždy kupujte svůj mikrořadič od jeho výrobce a jakýchkoli částí s ním souvisejících. Je to jediný spolehlivý zdroj. Teensy 3.2 pro tento projekt volím jako mozek celého systému kvůli relativně velké flash paměti 256 Kb, 64Kb RAM, 72 MHz taktovací rychlosti (Důležité pro provozování ART-NET). Pro tento projekt by mohly být použity Teensy 3.6, 4 nebo LC, ale doporučuji držet se 3.2 nebo 3.1. Zvláště pokud budete používat adaptér OctoWS2811.

Pokud jde o adresovatelné diody LED, vybírám WS2812B, protože byly nejlevnější možností toho, co nabízejí. Každou barvu LED (RGB) můžete ovládat samostatně. Vede pouze 1 datový kabel pro celou linku a používá 5V. Je těžké najít 5V napájecí zdroje, zvláště ty, které mají 40+ ampérů. Než budete pokračovat, ověřte si jeho dostupnost na místě. Pokud používáte jiný počet LED diod, můžete vypočítat, jak velký by měl být váš napájecí zdroj. Při napájení 5V, jedna LED WS2182B čerpá 60mA (20mA zelená, 20mA červená, 20mA modrá) při plném jasu. Dělat matematiku; 100 LED diod čerpá maximálně 6 A. V našem případě jsme použili 600LED rozšiřitelný na 1200LED, což znamená, že bylo zapotřebí napájení 70A (60mA X 1200LEDs = 72A). Nákup LED je trochu ošidný. Nyní jsou docela populární a spousta velkých maloobchodů poskytuje LED diody za levnou cenu. Zjistil jsem, že Aliexpress je spolehlivým zdrojem, pokud jde o to, kolik to stojí. BTF Lighting poskytuje opravdu pěkné LED, se kterými jsem neměl žádné problémy. Jsou však relativně rozsáhlejší z Amazonu nebo ebay než Aliexpress.

K přenosu dat mezi Teensy a zařízeními a mezi zařízeními mezi sebou jsem použil ethernetové kabely. To bylo provedeno z následujících důvodů 1) montáž/demontáž celého systému se stává mnohem jednodušší 2) ztráta dat na velké vzdálenosti klesá. Pomocí ethernetových kabelů můžete připojit poslední LED bod asi 50 m od mikrokontroléru 3) kompatibilní s adaptérem OctoWS2811, jak je znázorněno na obrázku K připojení bylo použito konektoru Keystone Rj45 Cat6. Po naplánování všeho a získání materiálů se ujistěte, že máte pěkný čistý pracovní prostor, aby bylo veškeré pájení a stavění snazší a plynulejší.

Krok 3: Mozek adaptéru System-Teensy 3.2 a OctoWS2811

"loading =" líný"

Zde přichází ta nejzajímavější část. Po nahrání kódu do teenagerů jej připojte k notebooku a otevřete MadMapper. Po spuštění programu MadMapper a zadání sériového čísla postupujte takto:

1. Otevřete nový projekt
2. Přejděte na nástroje -> předvolby
3. Vyberte DMXout -> ArtNet
4. Nastavení LED zařízení -> pak by se měl objevit Teensy, vyberte jej
5. Přidejte nové světlo z levého dolního rohu „+“
6. Změňte nastavení podle toho, jak konfigurujete svůj systém. Rozhodl jsem se dát každému řádku LED vesmír, aby všechny mohly mít počáteční kanál 1 a počet kanálů je v podstatě kolik bajtů máte pro každý řádek (v mém případě 360; 120 LED v řádku X 3 barvy „RGB“= 360). Pro každý řádek byl jiný výstup. Out line je tedy ve vzestupném pořadí (Od 0 do X). Výstupní kanál sečte, kolik bajtů máte v kanálu + všechny ostatní bajty, které jste definovali. Všechny se sčítají, takže ArtNet může přiřadit tyto bajty správné LED. Pokud používáte další USB DMX ovladač, nezapomeňte na kanály, které bude používat. Zkuste jej přiřadit do jiného vesmíru, než jaký byl použit.
7. Přejděte na Bulb sign, vytvořte nové zařízení kliknutím na obrázek pod DMX+ a přejmenujte jej
8. Přejděte k úpravám a napište množství LED, které by mělo být přiřazeno tomuto kanálu, a pořadí barev (RGB NEBO GRB atd.)
9. Uložte nastavení zařízení a přiřaďte jej ke světlu z nabídky vlevo
10. Přidejte všechny LED diody, které budete používat. Ujistěte se, že podle toho měníte vesmíry
11. Seskupte veškerý přípravek
12. Změňte jejich velikost a upravte je tak, jak je umístíte v reálném životě
13. HRAJTE SI SOFTWAREM

Tento software je tak zábavný a všestranný, že můžete hrát se zvukovým vstupem, přidávat videa atd. Zde přichází vaše kreativní část;)

Krok 13: Sestavte vše a spusťte první test

Poté, co si chvíli hrajeme s MadMapperem, je čas vzít LED svítidla a ovladač a notebook s MadMapperem a provést testovací provoz v místě konání. Bohužel jsem neměl dost času na pořízení mnoha fotografií pro tento poslední kousek, protože jsme měli zpoždění v plánu. Začal jsem položením svítidel LED na podlahu, protože v náčrtu je propojil 1m kabelem CAT6 mezi cik cak svítidly a 5m kabelem CAT6 mezi oběma bočními svítidly. Boční svítidla tam přijímala signál z mircrocontrolleru pomocí 15m kabelu CAT6 připojeného přímo k adaptéru OctoWS2811 a také kličkování. Napájecí kabely byly také připojeny k napájecímu zdroji a k zařízením přes konektory XT60. Nezáleží na tom, ze které strany dodáváte energii pro vaše zařízení (vlevo nebo vpravo), bude elektřina procházet LED páskou, pokud je kratší než 2,5 m. Nejprve připojte napájecí zdroj a poté mikro USB kabel od Teensy k notebooku a otevřete Madmapper. Vyzkoušejte světla a podle toho je namapujte. Jakmile vše funguje, připojte svítidla k článku a napájení podle náčrtu. veďte všechny kabely nad svítidly, abyste se vyhnuli zavěšeným kabelům a vlnitým rukám tanečníků, kteří se jich dotýkají. HOTOVO! Gratulujeme! nyní nastavte pár otázek a budete připraveni uspořádat večírek s novým osvětlovacím systémem!

Krok 14: Palestinská podzemní hudební scéna

Tento systém osvětlení byl vyroben pro novoroční večírek UNION 2020. Union je kolektivní orgán, který spojuje úsilí umělců budujících elektronickou hudební scénu v Palestině. Vytvoření pevné základny a prosperující sítě pro kreativní mysli podílející se na budování palestinské scény elektronické hudby. Posun směrem k větším událostem, mezinárodní spolupráci z celého světa a vytváření každoročních hudebních festivalů v Palestině.

Podzemní hudební scéna v Palestině již několik let exponenciálně roste, nicméně najít místo bylo vždy velkým problémem. Protože tam prostě žádné nebyly. Večírky byly vždy malé a bývaly se pořádány v domech nebo hotelech. Vidíte, proč to nedává smysl, není to žádná technologická párty v 5hvězdičkovém hotelu, kde lidé v černém chodí na technoparty a jiní v oblecích na schůzku. Před dvěma lety jsme se tedy rozhodli, že je zapotřebí skutečného místa se správným zvukovým systémem, osvětlovacím systémem a publikem. K vybudování osvětlovacího systému jsem využil některé ze svých základních znalostí o Arduinu a elektronice, které jsem získal během let z letního tábora, na kterém jsem učil na univerzitě, a z univerzity. V době, kdy jsem byl ještě v prvním semestru bakaláře elektrotechniky v Berlíně, byli někteří profesoři tak laskaví, že mi pomohli, když jsem potřeboval. Po týdnech navrhování, zkoumání prototypů a programování jsem vytvořil základní osvětlovací systém s použitím 10 m slavných adresovatelných LED diod WS2812b a mega Arduino. Arduino jsem naprogramoval pomocí „Dumb“smyčky, která se stále opakuje bez synchronizace s hudbou nebo BPM. Nemělo to ani ovládání jasu nebo barev, na změnu efektu bylo jen jedno tlačítko. a toto byla verze 2.0 osvětlovací soustavy. Vezměte prosím na vědomí, že jsem stále student elektrotechniky, takže tam mohou být omylem chybné nebo chybějící informace. Dejte mi prosím vědět, pokud něco z toho vidíte, nebo prostě máte dotaz, vylepšení, chcete se podělit o svůj design nebo cokoli kritizovat. Tento Instructables bude uveden v soutěži Make it Glow Contest.

Podívejte se na tento dokument z kotelny nebo na sadu od SAMA ', abyste věděli více o prosperující techno scéně v Palestině.