Tək təkərli LED işıqlandırma: 5 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Uşaqlarım tək velosiped sürməyi sevirlər. Bir dəfə bir şou hadisəsinə işıq əlavə etmək fikri yarandı. Bəzi işıqlar əlavə etmək artıq sərin olardı, amma digər işıq şoularından ilham alaraq işıqlar musiqi ilə sinxronlaşdırılmalıdır.

LiPo, DMX, EL-tel, LED zolaqlar, RF modulları və s.

İlk fikir, hər şeyi bir zolağın idarəetmə blokuna proqramlaşdırmaq idi.

Bunu iki səbəbdən nəzərə almadım:

1) Üç aktyorla (daha sonra 5 olacaq) 3x3 = 9 idarəetmə vahidinə sahibsiniz. Hər hansı bir yeniləmə üçün bütün lövhələri yeniləməlisiniz. Şou zamanı modulları sinxronizasiya etmək üçün bir yol tapmalısınız.

2) Bir göndəricidən istifadə etmək üçün əsas arqumentim texniki deyil: Uşaqlar şousu mənsiz yarada və yeniləyə bilməlidirlər. Təsəvvür edin ki, xoreoqrafiya bitənə qədər nə qədər çimdiklər edilir

Mövcud memarlıq əsasən üç elementdən ibarətdir:

- Vixen 3 ilə Windows Notebook

- Göndərən: standart simsiz router

- Alıcı: ESP8266 + MOSFET sürücüsü + LED şeridi + LiPo 2S

İlk cəhd arduino Nano və NRF24 üzərində quruldu. Bəzi hadisələrdən sonra bəzi məhdudiyyətləri aşmalı oldum və daha çox rahatlıq təmin etdiyi üçün ESP8266 -ya keçdim.

Addım 1: Alıcı Modulu

Modullar NodeLua lövhələrinə əsaslanır. Öz PCB -lərimi hazırlamağa başladım, amma bu modullar çox ucuzdur və eyni zolağı LED şeridi üçün istifadə edərkən ehtiyacınız olan inteqrasiya edilmiş gərginlik tənzimləyicisi ilə gəlir.

Donanımı tamamlamaq üçün hər rəng üçün iki rezistordan və bir MOSFET -dən ibarət sürücü əlavə etməlisiniz. Batareya gücünü izləmək üçün başqa iki rezistordan istifadə olunur. Standart bir PCB donuz arxası kimi quraşdırılmışdır - buna görə onu yığmaq olduqca sürətlidir. Bir arduino və NRF24 ilə işləməkdən daha sadədir.

Dizayn olduqca sadə olsa da, əsas, aşağı R DS (açıq) və V GS (th) 3V -dən aşağı olan doğru MOSFET -i seçməkdir. EBay-də IRLR7843-ü səthə montaj üçün D-PAK korpusunda tapdım. Kiçikdir, lakin əllə lehimləmək üçün çox kiçik deyil.

MOSFET-Gate üçün açılan rezistor olmadığı üçün dövrə diaqramının yenilənməsi lazımdır. Modul olmadan işləyir, ancaq modulu işə salanda LED şeridi yanıb sönəcək.

Daha çox peşəkar bir dizayn görmək istəyirsinizsə bura daxil olun: Pixel Controller

Proqram başlanğıcda olduqca sadə idi: DMX paketini oxumaq və xüsusi LED şeridi üçün müvafiq məlumatları əldə etmək. Bir modulu konfiqurasiya etmək üçün bəzi açar və keçidlər tələb olunurdu.

ESP8266 istifadə edərkən modulu konfiqurasiya etmək üçün idarəçi interfeysi olan bir veb server tətbiq edildi.

Proqram daha çevik olmaq, məsuliyyəti artırmaq və monitorinqə icazə vermək üçün hər şoudan sonra yeniləndi. Hər modul vaxtaşırı məlumatları bir qovşaq serverinə göndərir, buna görə də bütün avadanlıqların WiFi siqnal gücü, batareya gərginliyi və modul vəziyyəti kimi hazır olub olmadığını yoxlaya bilirəm. Bundan əlavə, qovşaq serveri müəyyən bir modulu sıfırlaya və ya firmware yeniləməsini tələb edə bilər.

ESP modulunun kodu github-da mövcuddur:

Addım 2: LED şeritlərinin quraşdırılması

Aktyorun bədəni üçün fermuarlı bir palto istifadə edirik, buna görə də şoudan əvvəl asanlıqla geyinə bilərsiniz.

LED şeridlərini birbaşa bağlamaq əvəzinə, paltoya yapışdırılmış cırtdan kəmərlərdən istifadə etdik. Həmkar LED şeridinə yapışdırılır.

Əvvəlcə kabeli zolaqlara bağlamaq üçün bağlayıcılardan istifadə etdim. Bu həqiqətən etibarsız idi. və əsasən hər əlaqə aktyorların müxtəlif hərəkətləri nəticəsində pozuldu. Beləliklə, bütün bağlayıcıları çıxarıb kabelləri lehimlədim. Bir zolağın ən ucundakı lehim nöqtələrindən istifadə mexaniki hərəkətlərlə əlaqəni ifşa edir. Bu səbəbdən, zolağın ucundakı kabelləri lehimləmirəm və isti yapışqan ilə kabeli bərkitmirəm. Etiraf etməliyəm ki, bu peşəkar görünmür, amma auditoriya bunu qaranlıqda görməyəcək.

Sükan üzərində modul və batteriya sadəcə spikerlərə bərkidilir. LED şeridinin yanında gözəl bir dairəni dəstəkləmək üçün plastik bir zolaq var.

Addım 3: Enerji təchizatı

LED zolaqları 12V -də işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bu gərginlikdə olan batareyalar təkər və ya yəhərə quraşdırıla bilər. Alternativ 9V bloklu bir batareya (PP3 / 6LR61) idi. Gərginlik hələ də yaxşıdır, amma əsas çatışmazlıq, bir tədbir üçün təzə batareyalar istədiyim üçün şoudan əvvəl bütün batareyaları dəyişdirmək üçün lazım olan vaxtdır.

Nəhayət LiPo'ya köçdüm:

LED şeritləri 8V -da işləyə bilər. Rəngdən asılı olaraq, hətta 7.8V işləyə bilər.

Buna görə 2 hüceyrəli - 2S LiPo batareyasına ehtiyacınız var. Tam doldurulmuş gərginlik 2 x 4,2 V = 8,4 V -dir

Tətbiqim üçün 350mAh tutumu kifayətdir və batareyanın ölçüsü, keçid də daxil olmaqla 9V batareya üçün standart bir yuvaya sığacaq qədər kiçikdir.

Balans fişi olaraq JST-XH konnektoru olan batareyaları və boşaltma fişi üçün Mini JST seçdim. Bütün standart şarj cihazları bu bağlayıcıları idarə edə bilər.

Batareyanı tək velosipedə bağlamaq üçün açarı olan 9V batareyaları üçün standart bir korpusdan istifadə etdim. Eyni tipli iki batareya, iki 2S hüceyrəni şarj cihazının 4S portuna birləşdirən adapterdən istifadə etməklə eyni anda doldurula bilər.

Addım 4: Şou yaratmaq

Əsl sadə, lakin güclü bir istifadəçi interfeysi təmin edən zəhmli bir proqram var: Vixen Lights. Hər şey sürükle -buraxma yolu ilə edilir və musiqi qrafikdə göstərilir. Daha əvvəl bəzi peşəkar proqramlara baxdım, amma bu pulsuzdur və ehtiyacım olan hər şeyi təmin edir.

İlk şey fərqli LED şeritlərini təyin etmək və qruplar yaratmaqdır, buna görə müəyyən bir işıq dəstini idarə etmək daha asandır, məsələn: bir sürücüyə bağlı olan bütün işıqlar. və ya bütün təkərlər.

Ümumiyyətlə musiqini seçib klipi Vixen daxil olmaqla idxal edirsiniz. vuruş markerləri.

Effektlər bir görüntü elementi ilə əlaqələndirilir və bir çox cəhətdən dəyişdirilir.

Böyük bir kömək, səhnənin real vaxtda necə görünəcəyini görə biləcəyiniz simulyasiya vasitəsidir.

Bir sözlə, proqram DMX məlumatlarını Notbukda işləyən çox nöqtəli DMX serverində olan çıxış nəzarətçisinə göndərəcək. Modul WiFi / WLAN vasitəsilə qoşulur. Hər LED, DMX kainatı və DM512 məlumat paketindəki ofset ilə təyin olunur.

Vixen'i burada tapa bilərsiniz:

Addım 5: Şou

Xoreoqrafiya dəfələrlə düzəldilib. Aktyorlara əlavə olaraq, səhnə yüksəldikdə təhlükəsizlik işıqları kimi DMX-ləkələri də düz LED şeritləri əlavə edildi. Hamısı eyni ESP modulundan istifadə edir və Vixen tərəfindən idarə olunur.

İrəli gedərək daha mürəkkəb effektlərə imkan vermək üçün APA102 LED zolaqlarından istifadə edə bilərəm.

Bunun üçün həm proqram təminatının, həm də Vixen qurğusunun yenilənməsində əhəmiyyətli bir addım funksiyasına səbəb olan bir çox kainatın istifadəsi tələb oluna bilər. Bunu etmək istədiyimi bilmirəm, amma cazibədardır.