Eenwiel -LED -ligskou: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

My kinders is mal daaroor om op 'n fiets te ry. Sodra die idee gebore is om ligte by te voeg vir 'n vertoningsgeleentheid. Om 'n paar ligte by te voeg, is al cool, maar geïnspireer deur ander ligskoue, moet die ligte met die musiek gesinkroniseer word.

Dit was nogal 'n avontuur, maar 'n wonderlike leerervaring met nuwe items soos LiPo, DMX, EL-draad, LED-strepe, RF-modules, ens.

Die heel eerste gedagte was om alles in die beheereenheid van een streep te programmeer.

Ek het dit verontagsaam weens twee redes:

1) Met drie akteurs (later 5), het u 3x3 = 9 beheereenhede. Vir enige opdatering moet u alle borde bywerk. Tydens die vertoning moet u 'n manier vind om die modules te sinchroniseer.

2) My hoofargument vir die gebruik van een sender is nie tegnies nie: die kinders moet die program sonder my kan skep en opdateer. Dink net hoeveel aanpassings word gedoen totdat die choreografie klaar is

Die huidige argitektuur het basies drie elemente:

- Windows Notebook met Vixen 3

- sender: standaard draadlose router

- Ontvanger: ESP8266 + MOSFET -bestuurder + LED Stripes + LiPo 2S

Die eerste poging was gebaseer op arduino Nano en NRF24. Na 'n paar gebeure moes ek 'n paar beperkings oorkom en na ESP8266 oorgaan, aangesien dit baie meer buigsaamheid bied.

Stap 1: Ontvanger Module

Die modules is gebaseer op NodeLua Boards. Ek het begin om my eie PCB's te ontwerp, maar hierdie modules is so goedkoop en bevat ook 'n geïntegreerde spanningsreguleerder, wat u benodig as u dieselfde battery ook vir die LED -streep gebruik.

Om die hardeware voltooi te kry, hoef u net die bestuurder by te voeg wat bestaan uit twee weerstande en een MOSFET per kleur. Vir die monitering van die batterykrag word nog twee weerstande gebruik. 'N Standaard PCB is as 'n vark agterkant gemonteer - so dit is redelik vinnig om dit bymekaar te kry. Baie eenvoudiger as om te gaan met 'n arduino en 'n NRF24.

Alhoewel die ontwerp redelik eenvoudig is, is dit belangrik om die regte MOSFET te kies met 'n lae R DS (aan) en V GS (th) onder 3V. Op eBay het ek die IRLR7843 gevind in 'n D-PAK-behuising vir opberging. Dit is dus klein, maar nie te klein om met die hand te soldeer nie.

Die kringdiagram moet opgedateer word aangesien die aftrekweerstand vir die MOSFET-poort ontbreek. Die module werk sonder, maar as u die module aanskakel, sal die LED -streep flikker.

As u 'n baie meer professionele ontwerp wil sien, gaan dan hierheen: Pixel Controller

Die sagteware was heel eenvoudig aan die begin: om 'n DMX -pakket te lees en die relevante inligting vir die spesifieke LED -streep op te haal. Dit het 'n paar skakelaars en springers nodig gehad om 'n module op te stel.

By die gebruik van die ESP8266 is 'n webbediener met 'n admin -koppelvlak geïmplementeer om die module op te stel.

Die sagteware is na elke vertoning bygewerk om meer buigsaam te word, aanspreeklikheid te verhoog en monitering moontlik te maak. Elke module stuur periodiek data na 'n nodusbediener, sodat ek kan kyk of die hele toerusting gereed is, soos WiFi -seinsterkte, batteryspanning en module -toestand. Boonop kan die nodusbediener 'n sekere module herstel of 'n firmware -opdatering aanvra.

Die kode vir die ESP-module is beskikbaar by github:

Stap 2: Monteer LED -strepe

Vir die liggaam van die akteur gebruik ons 'n jas met 'n rits, sodat u maklik kan aantrek voor die vertoning.

In plaas daarvan om die LED -strepe direk vas te maak, het ons klittenbandjies gebruik wat aan die jas vasgemaak is. Die eweknie word aan die LED -streep vasgeplak.

Aan die begin het ek verbindings gebruik om die kabel aan die strepe vas te maak. Dit was regtig onbetroubaar. en basies is elke verbinding verbreek as gevolg van die verskillende bewegings van die akteurs. Dus het ek alle verbindings verwyder en die kabels gesoldeer. Deur die soldeerpunte aan die einde van 'n streep te gebruik, word die verbinding blootgestel aan meganiese bewegings. As gevolg hiervan soldeer ek nie die kabels aan die einde van die streep nie en maak ek die kabel nie vas met warm gom nie. Ek moet erken dat dit nie professioneel lyk nie, maar die gehoor sal dit in elk geval nie in die duister sien nie.

Op die wiel word die module en die beslag eenvoudig aan die speke vasgemaak. Langs die LED -streep is 'n plastiekstreep om 'n mooi ronde sirkel te ondersteun.

Stap 3: Kragtoevoer

LED -strepe is ontwerp om teen 12V te werk. Batterye teen hierdie spanning is te groot om op die wiel of die saal gemonteer te word. 'N Alternatief was 'n 9V -blokbattery (PP3 / 6LR61). Die spanning is nog steeds in orde, maar die grootste nadeel is die tyd wat nodig is om al die batterye uit te ruil voor 'n vertoning, aangesien ek vars batterye vir 'n geleentheid wil hê.

Uiteindelik verhuis ek na LiPo:

Die LED -strepe kan op 8V werk. Afhangende van die kleur, kan selfs 7,8V werk.

Gevolglik benodig u 'n LiPo -battery met 2 selle - 2S. Ten volle gelaai is die spanning 2 x 4,2 V = 8,4V

Vir my toepassing is 'n kapasiteit van 350mAh genoeg en die grootte van die battery is klein genoeg om in 'n standaard behuizing vir 'n 9V -battery, insluitend 'n skakelaar, in te pas.

Ek het batterye gekies met 'n JST-XH-aansluiting as 'n balansprop en Mini JST vir die ontladingsprop. Al die standaard laaiers kan hierdie verbindings hanteer.

Ek het 'n standaardbehuizing vir 9V -batterye met 'n skakelaar gebruik om die battery in die eenwieler te monteer. Twee batterye van dieselfde tipe kan gelyktydig gelaai word met 'n adapter wat twee 2S -selle met 'n 4S -poort by die laaier verbind.

Stap 4: Skep die vertoning

Daar is 'n wonderlike program wat 'n regte, maar kragtige gebruikerskoppelvlak bied: Vixen Lights. Alles word gedoen deur te sleep en die musiek word in die tydlyn vertoon. Ek het al na 'n paar professionele programme gekyk, maar hierdie is gratis en bied alles wat ek nodig het.

Die heel eerste ding is om die verskillende LED -strepe te definieer en groepe te skep, dus is dit baie eenvoudiger om 'n spesifieke stel lig te beheer, byvoorbeeld: alle ligte wat aan een bestuurder gekoppel is. of alle wiele.

Oor die algemeen kies u die musiek en invoer die snit in Vixen incl. die maatmerkers.

Die effekte word toegeskryf aan 'n vertoonelement en kan op baie maniere verander word.

'N Groot hulp is die simulasiehulpmiddel, waar u kan sien hoe die toneel intyds sal lyk.

In 'n neutedop stuur die program die DMX -data na die uitvoerbeheerder, wat in my opstelling 'n multicast -DMX -bediener is wat op die notebook werk. Die module is verbind via WiFi / WLAN. Elke LED word bepaal deur die DMX -heelal sowel as die offset in die DM512 -datapakket.

U kan Vixen hier vind:

Stap 5: Die vertoning

Die choreografie is baie keer aangepas. Benewens die akteurs, is daar ook DMX-spots bygevoeg, sowel as reguit LED-strepe as veiligheidsligte wanneer die verhoog verhoog word. Almal gebruik dieselfde ESP -module en word deur Vixen beheer.

In die toekoms kan ek APA102 LED -strepe gebruik om meer gesofistikeerde effekte moontlik te maak.

Dit kan nodig wees om verskeie universums te gebruik wat lei tot 'n belangrike stapfunksie by die opdatering van die sagteware sowel as die Vixen -opstelling. Ek weet nie of ek dit wil doen nie, maar dit is aantreklik.