Klupski sistem osvetljenja sa MadMapper & Teensy 3.2: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

2018. godine napravio sam prvu verziju ovog niskobudžetnog klupskog sistema rasvjete za novogodišnju zabavu u Ramallah Palestini sa svojim kolektivom UNION, više o priči i kolektivu na kraju ovog članka. Sistem je bio zasnovan na WS2812B adresabilnim LED diodama koje rade na petlji i pokreće ih Arduino Mega, efekt se može promijeniti pritiskom na dugme na upravljačkoj konzoli. Ovo postavljanje imalo je nekoliko problema:

1. Nije fleksibilan; postojala je unaprijed programirana fiksna količina efekata i mogli su se promijeniti ručno prekidanjem petlje
2. Sistem je bilo teško fizički promijeniti i teško transportirati jer su svi kabeli lemljeni za izmjerene dužine
3. Sistem nije sinhronizovan sa ritmom
4. Sistem je bio krhak
5. Nema kontrole osvetljenosti
6. Teško popraviti/riješiti probleme
7. Maksimalna udaljenost bez smetnji u podacima ili primjetnog pada napona bila je 10 m od Mikrokontrolera i 4 m od napajanja
8. Maksimalan broj LED dioda bio je 700 LED

Iz tih razloga smo odlučili izgraditi verziju 2.0 ovog sistema. Pobrinuo sam se da se ti problemi riješe imajući u vidu sljedeće:

1. Lako se montira i demontira
2. Lako za rukovanje bilo kome. Ne živim u Palestini gdje se koristi ovaj sistem. Dakle, tim UNION -a uglavnom upravlja kad ja nisam tamo. Ovaj vodič je također za njih kako bi riješili probleme i razumjeli bilo koji dio sistema kada je to potrebno.

3. Lako ga popravljaju (po potrebi) treće strane

4. Mala potrošnja energije
5. Koristi adresabilne LED diode
6. Maksimalni budžet 500 €
7. Radi na velikim udaljenostima uz minimalne smetnje
8. Koristi softver za mapiranje projekcija za sinkronizaciju s glazbom/BPM -om, radi efekte s njim i koristi ga istovremeno s projektorom za vizualizaciju
9. Može se konfigurirati za 1200+ LED dioda

Nakon dugog istraživanja pronašao sam dokument iz softvera za mapiranje projekcija pod nazivom MadMapper koji objašnjava kako povezati Teensy 3.2 mikrokontroler sa softverom preko Art-Net-a. Datoteka je priložena na ovoj vezi sa web stranice MadMapper. Ovaj projekt je namijenjen ljudima s dovoljnim znanjem o mikrokontrolerima (Teensy 3.2), adresabilnim LED diodama, ugrađenim sistemima i osnovnim znanjem o korištenju Etherneta za prijenos podataka. Priloženi linkovi mogu biti od pomoći.

Nisam našao mnogo projekata ili dokumenata za sistem rasvjete koji su se koristili u tu svrhu. Osvjetljavanje kluba. Zato sam odlučio napraviti svoj vlastiti vodič i podijeliti ga s bilo kojim klaberom, proizvođačima ili tehničarima. Besplatan i otvoren izvor za sve. Nadam se da mogu vidjeti ljude kako prepravljaju i preuređuju ovaj projekt za vlastitu upotrebu u svojim prostorima. Molimo kontaktirajte me na [email protected] Ako imate bilo kakvih pitanja, pogledajte moguća poboljšanja, pogrešne informacije ili jednostavno želite saznati više o projektu, kolektivu, klupskoj sceni u Palestini.

Supplies

Materijali kupljeni na mreži (iz Njemačke- Amazon i Kina- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresibilne LED diode5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Odbor za razvoj Teensy 3.2 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 adapter za Teensy 3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A Napajanje1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 konektor Muški ženski par10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X priključak zaglavlja produžnog pina50 = 7,0 €

UKUPNO: 228,2 €

Materijali kupljeni lokalno (iz Palestine- cijene bi mogle biti veće nego u Evropi)

• 10m X CAT 6 Kabel 1m = 0.5 € 10m = 5.0 €
• 2 X 15m muški na muški CAT 6 kabel 15m = 9.0 € 30m = 18.0 €
• 3 X 1m muški na muški CAT 6 kabel1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 X 5m muški na muški CAT 6 kabel 5m = 6,0 €
• 30m X Izolirani dvostruki 16AWG čvrsti električni kabel (niski napon- visoki amper) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €
• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X Aluminijumski LED profil sa mlečnim ekranom (2m dužina X 10 mm unutrašnja visina X 10 mm unutrašnja širina) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Metalni viseći kabel (komplet) za vješanje aluminijskog profila na strop 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Dvostrana traka od pene5m = 3.0 € 15m = 9.0 €
• 1 X Gorilla Clear epoksidno ljepilo1 = 3,7 €
• 5 X štapići za pištolje za vruće ljepilo5 = 2,0 €

UKUPNO: 152,05 € Alati:

• Lemilica 70W
• 50g Limenka za lemljenje
• Solder Weck
• Ventilator za lemljenje
• Hand Hand
• Rezač žice
• Pištolj za skidanje žice
• Alat za probijanje mrežne žice
• Digitalni Dot Starter Cap SK6812 Kontroler
• Rotacijski alat
• Hammer Drill
• Pokretani odvijač
• Pištolj za vruće ljepilo
• Multimetar
• Laptop sa dobrom grafikom

Imao sam većinu alata, morao sam kupiti par alata koji su me koštali skoro 40 €. Ako sve morate kupiti, to bi moglo koštati 120-150 €. Također sam morao iznajmiti softver za mapiranje projekcija MadMapper na mjesec dana za 45 € uključujući njemačke poreze. Mogli biste ga unajmiti na 3 mjeseca ili godinu za bolju ponudu. Ako imate novca za to, kupite softver i podržite programere! Ukupan budžet = 465,25 €.

Korak 1: Shvatite svoj prostor i skicirajte dizajn

Ako planirate obnoviti ovaj projekt za klub, bar ili čak svoju sobu, morali biste razumjeti njegovu dinamiku i skicirati dizajn prije nego što kupite bilo koji materijal.

Tačke na koje treba obratiti pažnju prilikom projektovanja vašeg sistema:

1. Koliki je prostor i koliko svjetla želite imati u ovom prostoru. Zavisi za šta se koristi prostor.
2. Oblik prostora. Je li to kvadratna soba? Ima li visoku plafon? Koliko ima prozora ako ih ima …. itd
3. U slučaju kluba ili bara, kakva će se muzika tamo vrtjeti? To će vam dati ideje za opći dizajn
4. Ne ostavljajte velike udaljenosti između LED dioda jedna prema drugoj i/ili LED dioda do izvora napajanja. Budući da radimo na prijenosu podataka visoke frekvencije, signal bi se mogao distribuirati na velike udaljenosti. Slično, pri korištenju niskog napona (u ovom slučaju 5V) Pad napona na udaljenosti kabela drastično se povećava s povećanjem udaljenosti. Ovaj alat mi je pomogao da izračunam pad napona i pomogao mi je da odlučim koje kablove da koristim za napajanje LED dioda napajanjem. Dobio sam pad napona od 7,5% pri korištenju 12AWG kabela na 5V koji radi na 7.2A. To bi se moglo hakirati povećanjem napona iz samog napajanja i povećanjem pada napona i većom udaljenošću. (Ako se poveća na 7,5 V, A 14AWG može isporučiti do 5,11 V na udaljenosti od 20 m). Pronađite ono što vam odgovara i koristite ga.

U našem slučaju, našli smo kuhinju ispod bazena (književno podzemlje) koja nije radila zimi. Uklonili smo sve s njega i ostavili aparate koji bi dodali nešto estetici. Bio je dugačak 9 m, širok 3 m, kao što je prikazano na skici. Ideja početnog dizajna bila je napraviti nešto što će vas pokrenuti prema DJ -u i uvesti vas u petlju. Prostrana prostorija u obliku pravokutnika, bijele kuhinjske pločice na zidovima i podu pomogle su nadahnuti dizajn. Konačni rezultat je kombinacija dugih ravnih LED traka i cik -cak LED dioda odabrana je za konačni dizajn. Korišteno je 5 rasvjetnih tijela. Svaki je bio dugačak 2 metra. Ukupno korištene LED diode-> 10m @60 psc po metru, ukupno LED dioda je bilo 600 LED dioda.

Napajanje (PWR) je pričvršćeno na strop usred prostora kako bi se smanjio pad napona na 5 LED svjetiljki.

Korak 2: Prikupite dijelove i pripremite svoj radni prostor

Nakon što ste nacrtali skicu i znali koliko vam je materijala potrebno, nabavite sve materijale (s dodacima) i počnite se pripremati za svoju gradnju. Ovaj korak je važan jer bi vam mogao uštedjeti tone novca ako ste dobro obavili istraživanje i minimizirali neiskorištene materijale. Uvijek kupujte svoj mikro kontroler od proizvođača i sve dijelove koji se na njega odnose. To je jedini pouzdan izvor. Odabrao sam Teensy 3.2 za ovaj projekt kao mozak cijelog sistema zbog relativno velike flash memorije od 256 Kb, 64 KB RAM-a, 72 MHz brzine takta (važno za rad ART-NET-a). Teensy 3.6, 4 ili LC bi se mogli koristiti za ovaj projekt, ali predlažem da se pridržavate 3.2 ili 3.1. Posebno ako ćete koristiti adapter OctoWS2811.

Što se tiče adresabilnih LED dioda, biram WS2812B jer su one bile najjeftinija opcija za ono što nude. Svakom LED bojom (RGB) možete upravljati pojedinačno. Pokreće samo 1 podatkovni kabel za cijelu liniju i koristi 5V. Teško je pronaći 5V napajanja, posebno ona koja imaju 40+Ampera. Lokalno provjerite njegovu dostupnost prije nego nastavite. Ako koristite različit broj LED dioda, možete izračunati koliko bi vaše napajanje trebalo biti veliko. Kada radi na 5V, jedna LED WS2182B troši 60mA (20mA zelena, 20mA crvena, 20mA plava) kada radi pri punoj svjetlini. Računanje; 100 LED dioda izvlači maksimalno 6A. U našem slučaju koristili smo 600LED proširivo na 1200LEDs što znači da je bilo potrebno napajanje od 70A (60mA X 1200LEDs = 72A). Kupovina LED dioda je pomalo zeznuta. Sada su prilično popularni i mnogi veliki prodavači nude LED diode po povoljnoj cijeni. Otkrio sam da je Aliexpress pouzdan izvor kada je u pitanju koliko košta. BTF rasvjeta pruža zaista lijepu LED, s kojom nisam imao problema. Međutim, relativno su ekspanzivniji od amazona ili ebaya od Aliexpressa.

Koristio sam Ethernet kablove za prenos podataka između Teensy -ja i uređaja i između uređaja međusobno. To je učinjeno iz sljedećih razloga: 1) montaža/demontaža cijelog sistema postaje znatno lakša. 2) Gubitak podataka na velike udaljenosti se smanjuje. Pomoću ethernet kabela možete povezati posljednju LED točku udaljenu oko 50 m od mikrokontrolera 3) kompatibilnog s OctoWS2811 adapterom kako je prikazano na slici Rj45 Cat6 Keystone priključak je korišten za omogućavanje ove veze. Nakon što sve isplanirate i nabavite materijale, pobrinite se da imate lijep i čist radni prostor kako biste sve lemljenje i izgradnju učinili lakšim i glatkijim.

Korak 3: Mozak sistema- Teensy 3.2 i OctoWS2811 adapter

"loading =" lijen"

Evo najzanimljivijeg dijela. Nakon što učitate kôd u tinejdžerski program, povežite ga s prijenosnim računarom i otvorite MadMapper. Nakon pokretanja programa MadMapper i unosa serijskog broja, slijedite ove korake:

1. Otvorite novi projekat
2. Idite na Tools -> preferences
3. Odaberite DMXout -> ArtNet
4. Postavljanje LED uređaja -> tada bi se trebao pojaviti Teensy, odaberite ga
5. Dodajte novo svjetlo iz donjeg lijevog ugla "+"
6. Promijenite postavke prema načinu na koji konfigurirate sistem. Odlučio sam svakoj LED liniji dati univerzum kako bi svi oni mogli imati početni kanal 1, a broj kanala je u osnovi koliko bajtova imate za svaku liniju (360 u mom slučaju; 120 LED dioda u liniji X 3 boje "RGB" = 360). Za svaku liniju postojao je drugačiji izlaz. Dakle, aut linija je u rastućem redoslijedu (od 0 do X). Izlazni kanal zbraja koliko bajtova imate u kanalu + svi drugi bajti koje ste definirali. Svi se zbrajaju tako da ArtNet može dodijeliti te bajtove desnoj LED diodi. Ako koristite dodatni DMX USB kontroler, ne zaboravite kanale koje bi koristio. Pokušajte ga dodijeliti svemiru različitom od onih koji se koriste.
7. Idite na Bulb sign, kreirajte novu instalaciju klikom na sliku ispod DMX+ i preimenujte je
8. Idite na uređivanje i upišite količinu LED diode koja bi trebala biti dodijeljena za ovaj kanal i redoslijed boja (RGB ILI GRB itd.)
9. Sačuvajte postavke učvršćenja i dodijelite ih svjetlu iz izbornika s lijeve strane
10. Dodajte sve LED diode koje ćete koristiti. Pobrinite se da prema tome mijenjate univerzume
11. Grupirajte sva učvršćenja
12. Promijenite im veličinu i popravite ih kako ćete ih postaviti u stvarnom životu
13. IGRAJTE SE SA SOFTVEROM

Softver je toliko zabavan i svestran s reprodukcijom zvuka, dodavanjem video zapisa itd. Evo vašeg kreativnog dijela;)

Korak 13: Sastavite sve i pokrenite svoj prvi test

Nakon što ste se neko vrijeme igrali sa MadMapper -om, vrijeme je da uzmete LED svjetiljke i kontroler i laptop sa MadMapper -om i obavite probni rad na mjestu događaja. Nažalost, nisam imao dovoljno vremena za snimanje mnogih fotografija za ovaj zadnji dio jer smo kasnili na rasporedu. Započeo sam postavljanjem LED svjetiljki na pod kako su ih na skici spojile 1m CAT6 kabelom između cik -cak svjetiljki i 5m CAT6 kabelom između dva bočna tijela. Bočni elementi su primali signal od mirkrokontrolera preko 15m CAT6 kabla spojenog direktno na adapter OctoWS2811 i cik -cak. Kablovi za napajanje su također spojeni na izvor napajanja i na uređaje putem XT60 konektora. Nije važno sa koje strane napajate svoje tijelo (lijevo ili desno) električna energija će teći kroz LED traku sve dok je kraća od 2,5 m. Prvo priključite napajanje, zatim mikro usb kabel iz uređaja Teensy na prijenosno računalo i otvorite Madmapper. Testirajte svjetla i mapirajte ih u skladu s tim. Nakon što sve radi, montirajte čvora na strop i napajanje kao na skici. provucite sve kablove iznad rasvjetnih tijela kako biste izbjegli vješanje kabela i valovitih ruku od plesača koje ih dodiruju. Tvoje GOTOVO! Čestitamo! sad postavite neko pitanje i bit ćete spremni za zabavu s novim sistemom rasvjete!

Korak 14: Palestinska podzemna muzička scena

Ovaj sistem rasvjete napravljen je za novogodišnju zabavu UNION 2020. Union je kolektivno tijelo koje okuplja napore umjetnika koji grade scenu elektronske muzike u Palestini. Stvaranje čvrste baze i uspješne mreže za kreativne umove koji učestvuju u izgradnji palestinske elektronske muzičke scene. Potičući se na veće događaje, međunarodnu saradnju iz cijelog svijeta i stvarajući godišnje muzičke festivale u Palestini.

Od nekoliko godina podzemna muzička scena u Palestini eksponencijalno raste, međutim, pronaći mjesto uvijek je bila velika stvar. Jer ih jednostavno nije bilo. Zabave su uvijek bile male i nekada su se pravile u kućama ili hotelima. Vidite zašto to nema smisla, nije to Techno party u hotelu s 5 zvjezdica s ljudima u crnom koji idu na tehno party, a drugi u odijelima na sastanak. Tako smo prije dvije godine odlučili da je potrebno pravo mjesto s odgovarajućim ozvučenjem, sistemom rasvjete i publikom. Koristio sam dio svog osnovnog znanja o Arduinu i elektronici koje sam stekao godinama iz ljetnog kampa na kojem sam predavao na Univerzitetu i sa njega za izgradnju sistema rasvjete. U vrijeme kada sam još bio u prvom semestru svog prvostupnika elektrotehnike u Berlinu, neki profesori su bili ljubazni da mi pomognu kad mi je trebalo. Nakon sedmica dizajniranja, istraživanja prototipova i programiranja, napravio sam osnovni sistem osvjetljenja koristeći 10 m poznatih WS2812b adresabilnih LED dioda i Arduino mega. Arduino sam programirao sa "Glupom" petljom koja nastavlja da radi bez sinhronizacije sa muzikom ili BPM -om. Nije čak imao ni svjetlinu ni kontrolu boje, postojalo je samo jedno dugme za promjenu efekta. a ovo je bila verzija 2.0 sistema rasvjete. Imajte na umu da još uvijek studiram elektrotehniku, pa bi pogrešne ili nedostajuće informacije mogle biti greškom. Javite mi ako vidite nešto od toga ili jednostavno imate pitanje, poboljšanje, želite li podijeliti svoj dizajn ili kritizirati bilo što. Ove instrukcije će biti navedene na takmičenju Make it Glow.

Pogledajte ovaj dokumentarni film iz kotlovnice ili ovaj set iz SAMA -e kako biste saznali više o naprednoj tehno sceni u Palestini.