Egykerekű LED -es fényshow: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A gyerekeim rajongnak az egykerekű kerékpározásért. Miután megszületett az ötlet, hogy fényeket adjunk egy show -eseményhez. Néhány fény hozzáadása már menő lenne, de más fényviszonyok ihlette, a fényeket szinkronizálni kell a zenével.

Elég kalandos volt, de nagyszerű tanulási élmény az új elemekkel, például LiPo, DMX, EL-vezeték, LED csíkok, RF modulok stb.

A legelső gondolat az volt, hogy mindent egy csík vezérlőegységébe kell programozni.

Ezt két okból elhanyagoltam:

1) Három szereplővel (később 5 lesz) 3x3 = 9 vezérlőegységgel rendelkezik. Minden frissítéshez frissítenie kell az összes táblát. Az előadás során meg kell találnia a modulok szinkronizálásának módját.

2) A fő érvem az egyik küldő használata mellett nem technikai: A gyerekeknek képesnek kell lenniük a műsor létrehozására és frissítésére nélkülem. Képzelje csak el, mennyi módosítást végeznek a koreográfia befejezéséig

A jelenlegi architektúra alapvetően három elemből áll:

- Windows notebook Vixen 3 -mal

- Feladó: szabványos vezeték nélküli útválasztó

- Vevő: ESP8266 + MOSFET illesztőprogram + LED csíkok + LiPo 2S

Az első kísérlet arduino Nano és NRF24 alapú volt. Néhány esemény után le kellett küzdenem bizonyos korlátokat, és az ESP8266 -ra költöztem, mivel ez sokkal nagyobb rugalmasságot biztosít.

1. lépés: Vevő modul

A modulok a NodeLua táblákon alapulnak. Elkezdtem saját PCB -k tervezését, de ezek a modulok annyira olcsók, és beépített feszültségszabályozóval rendelkeznek, amelyre akkor van szükség, ha ugyanazt az akkumulátort használja a LED csíkhoz is.

A hardver befejezéséhez csak hozzá kell adnia a meghajtót, amely két ellenállásból és színenként egy MOSFET -ből áll. Az akkumulátor teljesítményének ellenőrzésére további két ellenállást használnak. Egy szabványos NYÁK malacka hátul van felszerelve - így elég gyorsan össze lehet szerelni. Sokkal egyszerűbb, mint egy arduino és egy NRF24 kezelése.

Bár a kialakítás meglehetősen egyszerű, a legfontosabb az, hogy válassza ki a megfelelő MOSFET -et, amelynek alacsony R DS (be) és V GS (th) értéke 3V alatt van. Az eBay-en találtam az IRLR7843-at D-PAK házban, felszíni szereléshez. Tehát kicsi, de nem túl kicsi a kézi forrasztáshoz.

A kapcsolási rajzot frissíteni kell, mivel a MOSFET-kapu lehúzható ellenállása hiányzik. A modul anélkül működik, de amikor bekapcsolja a modult, a LED csík villogni fog.

Ha sokkal professzionálisabb dizájnt szeretne látni, látogasson el ide: Pixel Controller

A szoftver a legelején meglehetősen egyszerű volt: elolvasott egy DMX -csomagot, és lekérte az adott LED -csíkra vonatkozó információkat. Ehhez néhány kapcsolóra és áthidalóra volt szükség a modul konfigurálásához.

Az ESP8266 használatakor egy adminisztrációs interfésszel rendelkező webszervert valósítottak meg a modul konfigurálásához.

A szoftvert minden előadás után frissítették annak érdekében, hogy rugalmasabbak legyenek, növeljék a felelősséget és lehetővé tegyék a megfigyelést. Minden modul periodikusan küld adatokat egy csomópont -kiszolgálónak, így képes vagyok ellenőrizni, hogy az egész berendezés készen áll -e, például a WiFi jelerőssége, az akkumulátor feszültsége és a modul állapota. Ezenkívül a csomópont -kiszolgáló képes visszaállítani egy bizonyos modult, vagy firmware -frissítést kérni.

Az ESP modul kódja elérhető a github webhelyen:

2. lépés: A LED csíkok felszerelése

A színész testéhez egy cipzáras kabátot használunk, így könnyen felöltözhetsz az előadás előtt.

A LED -csíkok közvetlen rögzítése helyett tépőzáras hevedereket használtunk, amelyek a kabáthoz vannak fűzve. Az ellenfelet a LED csíkhoz ragasztják.

Kezdetben csatlakozókat használtam a kábel csíkokhoz való rögzítéséhez. Ez valóban megbízhatatlan volt. és alapvetően minden kapcsolat megszakadt a színészek különböző mozgásai miatt. Ezért eltávolítottam az összes csatlakozót és forrasztottam a kábeleket. A forrasztási pontok használata a csík legvégén kiteszi a kapcsolatot mechanikai mozgásoknak. Emiatt nem forrasztom a kábeleket a csík végén, és nem rögzítem a kábelt forró ragasztóval. Be kell vallanom, hogy ez nem tűnik professzionálisnak, de a közönség ezt nem látja sötétben.

A keréken a modul és az elem egyszerűen a küllőkre van rögzítve. A LED csík mellett található egy műanyag csík, amely egy szép kerek kört támogat.

3. lépés: Tápegység

A LED csíkokat 12V feszültségre tervezték. Az ilyen feszültségű akkumulátorok túl nagyok a kerékre vagy a nyeregre szerelve. Alternatív megoldásként egy 9 V -os blokk elemet (PP3 / 6LR61) használtak. A feszültség továbbra is rendben van, de a fő hátrány az idő, ameddig az összes elemet ki kell cserélni az előadás előtt, mivel szeretnék új elemeket venni egy eseményhez.

Végül a LiPo -ra költöztem:

A LED csíkok 8V -on működhetnek. Színtől függően akár 7,8 V is működhet.

Ennek megfelelően 2 cellás - 2S LiPo akkumulátorra van szüksége. A teljesen feltöltött feszültség 2 x 4,2 V = 8,4 V

Alkalmazásomhoz elegendő a 350 mAh kapacitás, és az akkumulátor mérete elég kicsi ahhoz, hogy illeszkedjen a 9 V -os akkumulátor szabványos házába, beleértve a kapcsolót is.

Kiegyensúlyozó dugónak a JST-XH csatlakozóval rendelkező elemeket, a kisülési dugóhoz pedig a Mini JST-t választottam. Az összes szabványos töltő képes kezelni ezeket a csatlakozókat.

A 9V -os akkumulátorok szabványos házát használtam egy kapcsolóval, hogy az akkumulátort az egykerekűre szereljem. Két azonos típusú elem egyszerre tölthető egy adapterrel, amely két 2S cellát csatlakoztat a töltő 4S portjához.

4. lépés: A műsor létrehozása

Van egy fantasztikus program, amely valódi egyszerű, de hatékony felhasználói felületet biztosít: Vixen Lights. Minden drag and drop módszerrel történik, és a zene megjelenik az idővonalon. Korábban néztem néhány szakmai programot, de ez ingyenes, és mindent megad, amire szükségem van.

A legelső dolog a különböző LED csíkok meghatározása és csoportok létrehozása, így sokkal egyszerűbb egy adott fénykészlet vezérlése, például: az összes meghajtóhoz csatlakoztatott fények. vagy az összes kereket.

Általában kiválasztja a zenét, és importálja a klipet a Vixen incl. az ütésjelzők.

Az effektusok megjelenítőelemhez vannak rendelve, és sokféleképpen módosíthatók.

Nagy segítség a szimulációs eszköz, ahol valós időben láthatja, hogyan fog kinézni a jelenet.

Dióhéjban a program elküldi a DMX adatokat a kimeneti vezérlőnek, amely a beállításomban egy multicast DMX szerver, amely a Notebookon fut. A modul WiFi / WLAN -on keresztül csatlakozik. Minden LED -et a DMX univerzum, valamint a DM512 adatcsomagon belüli eltolás határozza meg.

A Vixent itt találja:

5. lépés: A bemutató

A koreográfiát sokszor módosították. A színészek mellett DMX-spotok, valamint egyenes LED-csíkok kerültek hozzáadásra biztonsági fényként, amikor a színpad emelkedik. Mindegyik ugyanazt az ESP modult használja, és a Vixen vezérli őket.

A továbbiakban az APA102 LED csíkokat használhatom a kifinomultabb hatások érdekében.

Ehhez szükség lehet több univerzum használatára, ami jelentős lépésfunkcióhoz vezet a szoftver frissítésekor, valamint a Vixen beállításakor. Nem tudom, hogy ezt akarom -e csinálni, de vonzó.