Club Lighting System With MadMapper & Teensy 3.2: 14 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

I 2018 lagde jeg den første versjonen av dette lavbudsjettbelysningssystemet for et nyttårsfest i Ramallah Palestina med mitt kollektive UNION, mer om historien og kollektivet på slutten av denne artikkelen. Systemet var basert på WS2812B adresserbare lysdioder som kjører på en sløyfe og drives av en Arduino Mega, effekten kan endres ved å trykke på en knapp på kontrollkonsollen. Dette oppsettet hadde noen problemer:

1. Ikke være fleksibel; det var en fast mengde effekter forhåndsprogrammert, og de kunne endres manuelt ved å avbryte en sløyfe
2. Systemet var vanskelig å endre fysisk og vanskelig å transportere siden alle kablene ble loddet for de målte lengdene
3. Systemet ble ikke synkronisert til takt
4. Systemet var skjørt
5. Ingen lysstyrkekontroll
6. Vanskelig å fikse/feilsøke
7. Maksimal avstand uten dataforstyrrelser eller merkbart spenningsfall var 10m fra Mikrocontroller og 4m fra strømforsyningen
8. Maks antall lysdioder var 700 lysdioder

Av disse grunnene bestemte vi oss for å bygge versjon 2.0 av dette systemet. Jeg sørget for at disse problemene skulle løses ved å tenke på følgende punkter:

1. Enkel å montere og demontere
2. Enkel å betjene for alle. Jeg bor ikke i Palestina der dette systemet blir brukt. Dermed drives det for det meste av UNION -teamet når jeg ikke er der. Denne opplæringen er også for dem for å feilsøke og forstå enhver del av systemet når det er nødvendig.

3. Lett å reparere (ved behov) av tredjeparter

4. Lavt energiforbruk
5. Bruker adresserbare lysdioder
6. Maksimalt budsjett 500 €
7. Fungerer over lange avstander med minimal forstyrrelse
8. Bruker en Projection Mapping -programvare for å synkronisere den med musikken/BPM, gjøre effekter med den og bruke den samtidig med en projektor for det visuelle
9. Kan konfigureres for 1200+ lysdioder

Etter lang undersøkelse fant jeg et dokument fra en projeksjonskartprogramvare kalt MadMapper som forklarer hvordan du kobler en Teensy 3.2 mikrokontroller til programvaren over Art-Net. Filen er vedlagt i denne lenken fra MadMapper -nettstedet. Dette prosjektet er ment for personer med tilstrekkelig kunnskap om mikrokontrollere (Teensy 3.2), adresserbare lysdioder, innebygde systemer og grunnleggende kunnskap om bruk av Ethernet for å overføre data. De vedlagte koblingene kan være nyttige.

Jeg fant ikke mange prosjekter eller dokumenter for et belysningssystem som ble brukt til dette formålet. Tenner en klubb. Derfor bestemte jeg meg for å lage min egen opplæring og dele den med klubber, produsenter eller teknikere. Gratis og åpen kildekode for alle. Jeg håper jeg kan se folk gjøre om og planlegge dette prosjektet til eget bruk i sine egne rom. Ta kontakt med meg på [email protected] Hvis du har spørsmål, kan du se eventuelle forbedringer, feil informasjon eller bare vil vite mer om prosjektet, kollektivet, klubbscenen i Palestina.

Rekvisita

Materialer kjøpt online (fra Tyskland- Amazon og Kina- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresserbare lysdioder 5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 Development Board1 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 Adapter for Teensy 3.21 = 20.0 €
• 1 X 5V 70A strømforsyning1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 -kontakt Hann -kvinnelige par10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X Extension Pin Header -kontakter50 = 7,0 €

TOTALT: 228,2 €

Materialer kjøpt lokalt (fra Palestina- Prisene kan være høyere enn i Europa)

• 10m X CAT 6 Kabel 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15m Mann til Mann CAT 6 Kabel 15m = 9,0 € 30m = 18,0 €
• 3 X 1m hann til mann CAT 6 kabel1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 X 5m Mann til Hann CAT 6 Kabel 5m = 6,0 €
• 30m X Isolert dobbel 16AWG solid strømkabel (LowVoltage- High Ampere) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €

• 5 X Aluminium LED -profil med Melkeskjerm (2m Lengde X 10mm indre Høyde X 10mm indre bredde) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X metallkabel (sett) for å henge aluminiumsprofilen på cellen 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Dobbeltsidig skumbånd5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Lim1 = 3,7 €
• 5 x limpistoler for varmt lim5 = 2,0 €

TOTALT: 152.05 € Verktøy:

• 70W loddejern
• 50 g loddetinn
• Lodde Weck
• Loddevifte
• Hjelpende hånd
• Wire Cutter
• Wire stripper pistol
• Network Wire Punch Down Tool
• Digital Dot Starter Cap SK6812 Controller
• Roterende verktøy
• Slagdrill
• Drevet skrutrekker
• Varm limpistol
• Multimeter
• En bærbar datamaskin med god grafikk

Jeg hadde de fleste verktøyene, måtte kjøpe et par verktøy som kostet meg nesten 40 €. Hvis du må kjøpe alt, kan det koste 120-150 €. Jeg måtte også leie projeksjonskartleggingsprogramvaren MadMapper i en måned for 45 € inkludert tyske skatter. Du kan leie den i 3 måneder eller et år for en bedre avtale. Hvis du har penger til det, kan du kjøpe programvaren og støtte utviklerne! Totalt budsjett = 465,25 €.

Trinn 1: Forstå plassen din og tegne et design

Hvis du planlegger å bygge dette prosjektet på nytt for en klubb, en bar eller til og med ditt eget rom, må du forstå dynamikken og tegne et design før du kjøper noen av materialene.

Punkter å ta vare på når du designer systemet ditt:

1. Hvor stor er plassen, og hvor mye lys vil du ha i dette rommet? Det kommer an på hva plassen er brukt til.
2. Formen på rommet. Er det et kvadratisk rom? Har den høy celling? Hvor mange vinduer er det om noen …. etc
3. I tilfelle av en klubb eller en bar, hva slags musikk vil snurre der? Dette vil gi deg ideer for den generelle designen
4. Ikke la det være en lang avstand mellom lysdiodene til hverandre og/eller lysdiodene til strømforsyningen. Siden vi jobber med høyfrekvent dataoverføring, kan signal distribueres over lange avstander. På samme måte, når du bruker lavspenning (5V i dette tilfellet) Spenningsfallet over kabeldistansen øker drastisk når avstanden øker. Dette verktøyet hjalp meg med å beregne spenningsfallet og hjalp meg med å bestemme hvilke kabler jeg skulle bruke for å forsyne LED -armaturene mine med strøm. Jeg fikk en 7,5% spenningsfall når jeg brukte 12AWG -kabler på 5V med 7.2A. Dette kan hackes ved å øke spenningen fra selve strømforsyningen og få høyere spenningsfall og lengre avstand. (Hvis den økes til 7,5V, kan en 14AWG levere til 5,11V i en avstand på 20m). Finn det som passer deg og bruk det.

I vårt tilfelle fant vi et kjøkken under et basseng (litterær underjordisk) som ikke fungerte om vinteren. Vi fjernet alt fra det og forlot apparater som ville tilføre estetikken noe. Den var 9m lang x 3m bred som vist på skissen. Tanken med det opprinnelige designet var å lage noe som beveger deg mot DJ -en og får deg inn i løkken. Det strekkede rektangelformede rommet, de hvite kjøkkenflisene på vegger og gulv bidro til å inspirere designet. Det endelige resultatet var en kombinasjon av lange rette LED -strips og sikksakkformede LED -er som ble valgt for den endelige designen. 5 lysarmaturer ble brukt. Hver var 2 meter lang. Totalt brukte lysdioder-> 10m @60 psc per meter totalt antall lysdioder var 600 lysdioder.

Strømforsyningen (PWR) ble skrudd fast på cellen midt i rommet for å redusere spenningsfallet over de 5 LED -armaturene.

Trinn 2: Samle delene og forbered arbeidsområdet

Etter å ha tegnet en skisse og visst hvor mye materialer du trenger, får du alt materialet (med tillegg) og begynner å forberede bygget ditt. Dette trinnet er viktig siden det kan spare deg tonnevis med penger hvis du gjorde forskningen din godt og vil minimere ubrukte materialer. Kjøp alltid mikrokontrolleren din fra produsenten og deler som er relatert til den. Det er den eneste pålitelige kilden. Jeg velger Teensy 3.2 for dette prosjektet som hjernen til hele systemet på grunn av det relativt store flashminnet på 256 Kb, 64 Kb RAM, 72 MHz klokkehastighet (Viktig for drift av ART-NET). Teensy 3.6, 4 eller LC kan brukes til dette prosjektet, men jeg foreslår at du holder deg til 3.2 eller 3.1. Spesielt hvis du skal bruke OctoWS2811 Adapter.

Når det gjelder de adresserbare lysdiodene, velger jeg WS2812B siden de var det billigste alternativet til det de tilbyr. Du kan kontrollere hver LED -farge (RGB) individuelt. Kjører bare 1 datakabel for hele linjen og bruker 5V. Det er vanskelig å finne 5V strømforsyninger, spesielt de som har 40+ampere. Sjekk tilgjengeligheten lokalt før du fortsetter. Hvis du bruker et annet antall lysdioder, kan du beregne hvor stor strømforsyningen din skal være. Kjører 5V, en WS2182B LED trekker 60mA (20mA grønn, 20mA rød, 20mA blå) når den kjøres på full lysstyrke. Gjør regnestykket; 100LEDs trekker maksimalt 6A. I vårt tilfelle brukte vi 600LED som kan utvides til 1200LED, noe som betyr at en strømforsyning på 70A var nødvendig (60mA X 1200LEDs = 72A). Det er litt vanskelig å kjøpe lysdiodene. De er ganske populære nå, og mange store forhandlere gir lysdiodene til en billig pris. Jeg fant ut at Aliexpress var en pålitelig kilde når det gjelder hvor mye det kostet. BTF Lighting gir virkelig fin LED, som jeg ikke hadde problemer med. De er imidlertid relativt mer ekspansive fra Amazon eller eBay enn Aliexpress.

Jeg brukte Ethernet -kabler til å overføre data mellom Teensy og armaturene og mellom armaturene med hverandre. Dette ble gjort av følgende årsaker 1) montering/demontering av hele systemet blir mye lettere 2) Datatap kaster lange avstander reduseres. Med ethernet -kabler kan du koble den siste LED -prikken omtrent 50 meter fra mikrokontrolleren 3) kompatibel med OctoWS2811 -adapteren som vist på bildet Rj45 Cat6 Keystone -kontakten ble brukt for å gjøre denne tilkoblingen mulig. Etter å ha planlagt alt og fått materialene dine, må du sørge for at du har et rent, rent arbeidsområde for å gjøre alt lodding og bygging enklere og jevnere.

Trinn 3: Hjernen i systemet- Teensy 3.2 og OctoWS2811-adapteren

"lasting =" lat"

Her kommer den mest interessante delen. Etter å ha lastet opp koden til tenåringen, kobler du den til den bærbare datamaskinen og åpner MadMapper. Etter å ha kjørt MadMapper og angitt serienummeret, følger du disse trinnene:

1. Åpne et nytt prosjekt
2. Gå til verktøy -> preferanser
3. Velg DMXout -> ArtNet
4. Sett opp LED -enheter -> så skulle Teensy dukke opp, velg den
5. Legg til nytt lys fra venstre nederste hjørne "+"
6. Endre innstillingene i henhold til hvordan du konfigurerer systemet. Jeg velger å gi hver LED -linje et univers, så alle kan ha startkanal 1, og kanaltellingen er i utgangspunktet hvor mange byte du har for hver linje (360 i mitt tilfelle; 120 lysdioder i en linje X 3 farger "RGB" = 360). For hver linje var det en annen utgang. Så utlinjen er i stigende rekkefølge (fra 0 til X). Ut -kanalen legger til hvor mange byte du har i en kanal + alle de andre byte du definerte. De legger alle sammen slik at ArtNet kan tildele disse byte til høyre LED. Hvis du bruker en ekstra DMX usb -kontroller, må du ikke glemme kanalene den ville bruke. Prøv å tilordne det til et annet univers enn det som ble brukt.
7. Gå til Bulb sign, lag en ny armatur ved å klikke på figuren under DMX+ og gi den nytt navn
8. Gå til rediger og skriv mengden LED som skal tilordnes for denne kanalen og fargerekkefølgen (RGB ELLER GRB osv.)
9. Lagre armaturinnstillingene og tilordne det til et lys fra menyen til venstre
10. Legg til alle lysdiodene du kommer til å bruke. Sørg for at du endrer universene tilsvarende
11. Grupper alt inventaret
12. Endre størrelsen på dem og fest dem til hvordan du skal posisjonere dem i det virkelige liv
13. SPILL MED PROGRAMVAREN

Programvaren er så morsom og allsidig å spille med lydinngang, legg til videoer osv. Her kommer din kreative del;)

Trinn 13: Sett sammen alt og kjør din første test

Etter å ha spilt med MadMapper en stund, er det på tide å ta LED -armaturene og kontrolleren og den bærbare datamaskinen med MadMapper og prøvekjøres på stedet. Jeg hadde dessverre ikke nok tid til å ta Mange bilder for denne siste biten siden vi kom for sent på timeplanen. Jeg begynte med å legge ned LED -armaturene på gulvet som på skissen koblet dem med 1m CAT6 -kabel mellom sikksakkarmaturer og en 5m CAT6 -kabel mellom de to sidearmaturene. Sidearmaturene tok signal fra mircrocontroller gjennom en 15m CAT6 -kabel koblet direkte til OctoWS2811 -adapteren og sikksakk også. Strømkablene ble også koblet til strømforsyningen og til armaturene gjennom XT60 -kontaktene. Det spiller ingen rolle hvilken side du leverer strøm til armaturet med (venstre eller høyre) strømmen vil strømme gjennom LED -stripen så lenge den er kortere enn 2,5 m. Koble til strømforsyningen først, deretter mikro -usb -kabelen fra Teensy til den bærbare datamaskinen og åpne Madmapper. Test lysene og kartlegg dem deretter. Når alt fungerer, monterer du armaturene på celling og strømforsyningen som på skissen. før alle kablene over lysarmaturene for å unngå å henge kabler og bølgete hender fra dansere som berører dem. DITT gjort! Gratulerer! sett opp noen spørsmål, så er du klar til å holde en fest med det nye belysningssystemet!

Trinn 14: Palestina Underground Music Scene

Dette belysningssystemet ble laget for UNION 2020 nyttårsfest. Union er et kollektivt organ som samler innsatsen til kunstnere som bygger det elektroniske musikkscenen i Palestina. Å skape en solid base og et blomstrende nettverk for kreative sinn som deltar i byggingen av den palestinske elektroniske musikkscenen. Presser mot større arrangementer, internasjonale samarbeid fra hele verden og skaper årlige musikkfestivaler i Palestina.

Siden et par år har den underjordiske musikkscenen i Palestina vokst eksponentielt, men å finne et sted var alltid en stor avtale. For det var rett og slett ingen. Fester var alltid små og pleide å bli laget i hus eller hoteller. Du skjønner hvorfor det ikke gir mening, det er ikke noe Techno -parti på et 5 -stjerners hotell med folk iført svart som skal på techno -fest og andre i dresser som skal på et møte. Så for to år siden bestemte vi oss for at et virkelig sted er nødvendig med riktig lydsystem, lyssystem og publikum. Jeg brukte noen av mine grunnleggende kunnskaper om Arduino og elektronikk som jeg fikk gjennom årene fra en sommerleir jeg underviste ved og fra universitetet for å bygge belysningssystemet. På det tidspunktet jeg fortsatt var i mitt første semester av min elektriske bachelor i Berlin, var noen professorer snille nok til å hjelpe meg når jeg trengte. Etter uker med design, forskning på prototyper og programmering, laget jeg et grunnleggende belysningssystem ved hjelp av 10 meter av de berømte WS2812b adresserbare lysdiodene og en Arduino mega. Jeg programmerte Arduino med en "Dumb" Loop som bare fortsetter å løkke uten å synkronisere med musikken eller BPM. Den hadde ikke engang lysstyrke eller fargekontroll, det var bare en knapp for å endre effekten. og dette var versjon 2.0 av belysningssystemet. Vær oppmerksom på at jeg fortsatt er en elektroingeniørstudent, så feil informasjon eller manglende informasjon kan være der ved en feiltakelse. Gi meg beskjed hvis du ser noe av det, eller bare har et spørsmål, forbedring, vil dele designet ditt eller kritisere noe. Denne instruksen vil bli oppført under konkurransen Make it Glow.

Se denne dokumentaren fra fyrrom eller dette settet fra SAMA 'for å vite mer om den blomstrende technoscenen i Palestina.