Unicycle LED Lightshow: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Copiii mei sunt pasionați să călărească monociclu. Odată ce s-a născut ideea de a adăuga lumini pentru un eveniment de spectacol. Adăugarea unor lumini ar fi deja grozavă, dar inspirată de alte spectacole luminoase, luminile ar trebui sincronizate cu muzica.

A fost o adevărată aventură, dar o experiență minunată de învățare care se ocupă de elemente noi precum LiPo, DMX, fir EL, benzi LED, module RF etc.

Primul gând a fost să programăm totul în unitatea de control a unei dungi.

Am ignorat acest lucru din două motive:

1) Cu trei actori (mai târziu vor fi 5), aveți 3x3 = 9 unități de control. Pentru orice actualizare, aveți actualizate toate panourile. În timpul spectacolului, trebuie să găsiți o modalitate de a sincroniza modulele.

2) Principalul meu argument pentru utilizarea unui expeditor nu este unul tehnic: copiii ar trebui să poată crea și actualiza spectacolul fără mine. Imaginați-vă doar câte modificări se fac până la terminarea coregrafiei

Arhitectura actuală are în esență trei elemente:

- Notebook Windows cu Vixen 3

- Expeditor: router wireless standard

- Receptor: ESP8266 + driver MOSFET + benzi LED + LiPo 2S

Prima încercare s-a bazat pe arduino Nano și NRF24. După unele evenimente, a trebuit să depășesc unele limitări și m-am mutat la ESP8266, oferind mult mai multă flexibilitate.

Pasul 1: Modul receptor

Modulele se bazează pe plăcile NodeLua. Am început să-mi proiectez propriile PCB-uri, dar aceste module sunt atât de ieftine și vin cu regulator de tensiune integrat, de care aveți nevoie și când utilizați aceeași baterie pentru banda LED.

Pentru a finaliza hardware-ul, trebuie doar să adăugați driverul format din două rezistențe și un MOSFET pe culoare. Pentru monitorizarea puterii bateriei, sunt utilizate alte două rezistențe. Un PCB standard este montat ca piggy back - deci este destul de rapid să obțineți acest asamblat. Mult mai simplu decât să ai de-a face cu un arduino și un NRF24.

Deși designul este destul de simplu, cheia este să selectați MOSFET-ul potrivit având un DS DS redus (activat) și un V GS (al treilea) sub 3V. Pe eBay am găsit IRLR7843 într-o carcasă D-PAK pentru montare la suprafață. Deci este mic, dar nu prea mic pentru lipit manual.

Diagrama circuitului trebuie actualizată deoarece lipsește rezistența de tragere pentru poarta MOSFET. Modulul funcționează fără, dar când porniți modulul, banda LED va clipi.

Dacă doriți să vedeți un design mult mai profesional, mergeți aici: Pixel Controller

Software-ul a fost destul de simplu la început: citirea unui pachet DMX și recuperarea informațiilor relevante pentru banda LED specifică. Acest lucru a necesitat câteva comutatoare și jumperi pentru a configura un modul.

La utilizarea ESP8266 a fost implementat un server web cu o interfață de administrare pentru a configura modulul.

Software-ul a fost actualizat după fiecare spectacol pentru a deveni mai flexibil, a crește răspunderea și a permite monitorizarea. Fiecare modul trimite date perdiodice către un server nod, așa că pot verifica dacă întregul echipament este pregătit, cum ar fi puterea semnalului WiFi, tensiunea bateriei și starea modulului. În plus, serverul nodului este capabil să reseteze un anumit modul sau să solicite o actualizare a firmware-ului.

Codul pentru modulul ESP este disponibil la github:

Pasul 2: Montarea benzilor LED

Pentru corpul actorului, folosim o haină cu fermoar, astfel încât să vă puteți îmbrăca ușor înainte de spectacol.

În loc să atașăm direct dungile cu LED-uri, am folosit curele de velcro care sunt cusute pe strat. Omologul este lipit de banda LED.

La început am folosit conectori pentru a atașa cablul la dungi. Acest lucru a fost cu adevărat nesigur. și practic fiecare conexiune s-a rupt din cauza diferitelor mișcări ale actorilor. Așa că am scos toți conectorii și am lipit cablurile. Utilizarea punctelor de lipit chiar la capătul unei benzi expune conexiunea la mișcări mecanice. Din această cauză nu lipesc cablurile de la capătul benzii și nu fixez cablul cu adeziv fierbinte. Trebuie să recunosc că acest lucru nu pare profesional, dar audiența nu va vedea oricum acest lucru în întuneric.

Pe roată, modulul și bateria sunt fixate pur și simplu pe spițe. Lângă banda LED se află o bandă din plastic care susține un cerc rotund frumos.

Pasul 3: Alimentare

Benzi LED sunt proiectate pentru a funcționa la 12V. Bateriile la această tensiune sunt prea mari pentru a fi montate pe roată sau pe șa. O alternativă a fost o baterie cu bloc de 9V (PP3 / 6LR61). Tensiunea este încă ok, dar principalul dezavantaj este timpul necesar pentru a schimba toate bateriile înainte de un spectacol, deoarece vreau baterii noi pentru un eveniment.

În cele din urmă m-am mutat la LiPo:

Benzi LED pot funcționa la 8V. În funcție de culoare, chiar și 7,8V ar putea funcționa.

În consecință, aveți nevoie de o baterie LiPo cu 2 celule - 2S. Încărcat complet, tensiunea este de 2 x 4,2 V = 8,4V

Pentru aplicația mea, o capacitate de 350mAh este suficientă, iar dimensiunea bateriei este suficient de mică pentru a se potrivi într-o carcasă standard pentru o baterie de 9V, inclusiv un comutator.

Am ales baterii cu conector JST-XH ca mufă de echilibru și Mini JST pentru mufă de descărcare. Toate încărcătoarele standard pot gestiona acești conectori.

Am folosit o carcasă standard pentru baterii de 9V cu întrerupător pentru a monta bateria la monociclu. Două baterii de același tip pot fi încărcate în același timp folosind un adaptor care conectează două celule 2S la un port 4S la încărcător.

Pasul 4: Crearea spectacolului

Există un program minunat care oferă o interfață de utilizator reală, dar puternică: Vixen Lights. Totul se face prin drag and drop, iar muzica este afișată în cronologie. Am mai analizat câteva programe profesionale, dar acesta este gratuit și oferă tot ce am nevoie.

Primul lucru este să definiți diferitele dungi de LED-uri și să creați grupuri, deci este mult mai simplu să controlați un anumit set de lumină, de exemplu: toate luminile atașate unui singur driver. sau toate roțile.

În general, selectați muzica și importați clipul în Vixen incl. marcatorii de bătăi.

Efectele sunt atribuite unui element de afișare și pot fi modificate în multe moduri.

Un mare ajutor este instrumentul de simulare, unde puteți vedea cum va arăta scena în timp real.

Pe scurt, programul va trimite datele DMX către controlerul de ieșire care este în configurarea mea un server DMX multicast care rulează pe Notebook. Modulul este conectat prin WiFi / WLAN. Fiecare LED este determinat de universul DMX, precum și de offset-ul din pachetul de date DM512.

Puteți găsi Vixen aici:

Pasul 5: Spectacolul

Coregrafia a fost modificată de multe ori. În plus față de actori, au fost adăugate puncte DMX, precum și benzi drepte cu LED-uri, precum lumini de siguranță ori de câte ori scena este ridicată. Toți utilizează același modul ESP și sunt controlate de Vixen.

În viitor, pot folosi benzi LED APA102 pentru a permite efecte mai sofisticate.

Acest lucru poate necesita utilizarea mai multor universuri care conduc la o funcție pas semnificativă în actualizarea software-ului, precum și configurarea Vixen. Nu sunt sigur dacă vreau să fac acest lucru, dar este atrăgător.