Klubbelysningssystem med MadMapper & Teensy 3.2: 14 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

I 2018 lavede jeg den første version af dette lavpris -klubbelysningssystem til en nytårsfest i Ramallah Palæstina med mit kollektive UNION, mere om historien og kollektivet i slutningen af denne artikel. Systemet var baseret på WS2812B adresserbare lysdioder, der kører på en sløjfe og drives af en Arduino Mega, effekten kan ændres ved at trykke på en knap på kontrolkonsollen. Denne opsætning havde et par problemer:

1. Ikke være fleksibel; der var en fast mængde effekter forudprogrammeret, og de kunne ændres manuelt ved at afbryde en loop
2. Systemet var svært at ændre fysisk og svært at transportere, da alle kabler blev loddet i de målte længder
3. Systemet blev ikke synkroniseret til takt
4. Systemet var skrøbeligt
5. Ingen lysstyrkekontrol
6. Svært at rette/fejlfinde
7. Maks. Afstand uden datainterferens eller mærkbart spændingsfald var 10 m fra Mikrocontroller og 4 m fra strømforsyningen
8. Maks. Antal lysdioder var 700 lysdioder

Af disse grunde besluttede vi at bygge version 2.0 af dette system. Jeg sørgede for, at disse problemer skulle løses ved at have følgende punkter i tankerne:

1. Let at montere og afmontere
2. Let at betjene af alle. Jeg bor ikke i Palæstina, hvor dette system bruges. Således drives det for det meste af UNION -teamet, når jeg ikke er der. Denne vejledning er også til dem for at fejlfinde og forstå enhver del af systemet, når det er nødvendigt.

3. Let at reparere (når det er nødvendigt) af tredjeparter

4. Lavt energiforbrug
5. Bruger adresserbare lysdioder
6. Maksimalt budget 500 €
7. Arbejder over lange afstande med minimal interferens
8. Bruger en Projection Mapping -software til at synkronisere den med musikken/BPM, lave effekter med den og bruge den samtidigt med en projektor til det visuelle
9. Kan konfigureres til 1200+ lysdioder

Efter lang undersøgelse fandt jeg et dokument fra en projektionskortlægningssoftware kaldet MadMapper, der forklarer, hvordan man forbinder en Teensy 3.2-mikrokontroller med softwaren over Art-Net. Filen er vedhæftet i dette link fra MadMapper -webstedet. Dette projekt er beregnet til folk med tilstrækkeligt kendskab til mikrokontrollere (Teensy 3.2), adresserbare lysdioder, integrerede systemer og grundlæggende viden om at bruge Ethernet til at overføre data. De vedhæftede links kan være nyttige.

Jeg fandt ikke mange projekter eller dokumenter til et belysningssystem, der blev brugt til dette formål. Tænder en klub. Derfor besluttede jeg at lave min egen tutorial og dele den med klubber, producenter eller teknikere. Gratis og open source for alle. Jeg håber, at jeg kan se folk lave om og planlægge dette projekt til eget brug i deres egne rum. Kontakt mig venligst på [email protected] Hvis du har spørgsmål, kan du se eventuelle forbedringer, forkerte oplysninger eller bare vide mere om projektet, kollektivet, klubscenen i Palæstina.

Forbrugsvarer

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

• 15m X WS2812b Adresserbare lysdioder5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 Development Board1 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 Adapter til 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 -stik Han -hunpar 10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X forlængelsespind Header -stik50 = 7,0 €

I ALT: 228,2 €

Materialer købt lokalt (fra Palæstina- Priserne kan være højere end i Europa)

• 10m X CAT 6 Kabel 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15m Mand til Mand CAT 6 Kabel 15m = 9,0 € 30m = 18,0 €
• 3 X 1m Mand til Mand CAT 6 Kabel1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 x 5m han til han CAT 6 kabel 5m = 6,0 €
• 30m X Isoleret dobbelt 16AWG solidt el-kabel (LowVoltage- High Ampere) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €

• 5 X Aluminium LED -profil med mælkeskærm (2 m længde x 10 mm indvendig højde X 10 mm indvendig bredde) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Metal hængende kabel (sæt) til ophængning af aluminiumsprofilen på cellen 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Dobbeltsidet skumbånd5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Lim1 = 3,7 €
• 5 X Hotlim -pistolpinde5 = 2,0 €

I ALT: 152.05 € Værktøjer:

• 70W loddejern
• 50 g loddeform
• Lodde Weck
• Loddeventilator
• Hjælpende hånd
• Wire Cutter
• Wire stripper pistol
• Network Wire Punch Down Tool
• Digital Dot Starter Cap SK6812 controller
• Roterende værktøj
• Hammerbor
• Drevet skruetrækker
• Varm limpistol
• Multimeter
• En bærbar computer med en god grafik

Jeg havde de fleste værktøjer, måtte købe et par værktøjer, der kostede mig næsten 40 €. Hvis du skal købe alt, kan det koste 120-150 €. Jeg var også nødt til at leje projektionskortlægningssoftwaren MadMapper i en måned for 45 € inklusive tyske skatter. Du kan leje den i 3 måneder eller et år for en bedre aftale. Hvis du har penge til det, skal du købe softwaren og støtte udviklerne! Samlet budget = 465,25 €.

Trin 1: Forstå dit rum og tegne et design

Vejret du planlægger at genopbygge dette projekt til en klub, en bar eller endda dit eget værelse, du bliver nødt til at forstå dets dynamik og tegne et design, før du køber noget af materialerne.

Punkter at passe på, når du designer dit system:

1. Hvor stort er rummet, og hvor meget lys vil du have i dette rum? Det afhænger af, hvad pladsen bruges til.
2. Rummets form. Er det et kvadratisk rum? Har den en høj celling? Hvor mange vinduer er der, hvis nogen…. etc
3. I tilfælde af en klub eller en bar, hvilken slags musik vil der snurre der? Dette vil give dig ideer til det generelle design
4. Efterlad ikke en lang afstand mellem lysdioderne til hinanden og/eller lysdioderne til strømforsyningen. Da vi arbejder på højfrekvent dataoverførsel, kan signal distribueres over lange afstande. På samme måde, når du bruger lav spænding (5V i dette tilfælde) Spændingsfaldet over kablets afstand stiger drastisk, når afstanden stiger. Dette værktøj hjalp mig med at beregne spændingsfaldet og hjalp mig med at beslutte, hvilke kabler jeg skulle bruge til at forsyne mine LED -armaturer med strøm. Jeg fik et 7,5% spændingsfald, når jeg brugte 12AWG -kabler ved 5V, der kører 7.2A. Dette kan hackes ved at øge spændingen fra selve strømforsyningen og få større spændingsfald og længere afstand. (Hvis den øges til 7,5V, kunne en 14AWG levere til 5,11V i en afstand af 20m). Find det, der passer dig, og brug det.

I vores tilfælde fandt vi et køkken under en pool (litterær undergrund), der ikke fungerede om vinteren. Vi fjernede alt fra det og forlod de apparater, der ville tilføre noget til det æstetiske. Den var 9 m lang x 3 m bred som vist på skitsen. Ideen med det oprindelige design var at lave noget, der bevæger dig mod Dj'en og får dig ind i løkken. Det strakte rektangelformede værelse, de hvide køkkenfliser på vægge og gulv var med til at inspirere designet. Det endelige resultat var en kombination af lange lige LED -strimler og zigzagformede LED'er blev valgt til det endelige design. Der blev brugt 5 lysarmaturer. Hver var 2 m lang. I alt anvendte lysdioder-> 10m @60 psc pr. Meter i alt LED'er var 600 lysdioder.

Strømforsyningen (PWR) blev skruet til cellen midt i rummet for at reducere spændingsfaldet over de 5 LED -armaturer.

Trin 2: Saml dine dele, og forbered dit arbejdsområde

Efter at have tegnet en skitse og vidst, hvor mange materialer du ville få brug for, får du alle materialer (med ekstraudstyr) og begynder at forberede din bygning. Dette trin er vigtigt, da det kan spare dig masser af penge, hvis du gjorde din research godt og vil minimere ubrugte materialer. Køb altid din mikrocontroller fra producenten og alle dele, der er relateret til den. Det er den eneste pålidelige kilde. Jeg vælger Teensy 3.2 til dette projekt som hjernen i hele systemet på grund af den relativt store flashhukommelse på 256 Kb, 64 Kb RAM, 72 MHz clockhastighed (vigtigt for drift af ART-NET). Teensy 3.6, 4 eller LC kunne bruges til dette projekt, men jeg foreslår at holde fast i 3.2 eller 3.1. Specielt hvis du skal bruge OctoWS2811 Adapter.

Når det kommer til adresserbare lysdioder, vælger jeg WS2812B, da de var den billigste løsning til det, de tilbyder. Du kan styre hver LED -farve (RGB) individuelt. Kører kun 1 datakabel til hele linjen og bruger 5V. Det er svært at finde 5V strømforsyninger, især dem der har 40+ampere. Kontroller tilgængeligheden lokalt, før du fortsætter. Hvis du bruger et andet antal lysdioder, kan du beregne, hvor stor din strømforsyning skal være. Kører 5V, en WS2182B LED trækker 60mA (20mA grøn, 20mA rød, 20mA blå) når den kører på fuld lysstyrke. Gør matematik; 100 LED'er tegner maksimalt 6A. I vores tilfælde brugte vi 600LED, der kan udvides til 1200LED'er, hvilket betyder, at der var behov for en 70A strømforsyning (60mA X 1200LEDs = 72A). Det er lidt svært at købe LED'erne. De er ret populære nu, og mange store detailhandlere leverer lysdioderne til en billig pris. Jeg fandt ud af, at Aliexpress var en pålidelig kilde, når det kommer til, hvor meget det kostede. BTF Lighting giver virkelig flot LED, som jeg ikke havde problemer med. De er dog relativt mere ekspansive fra amazon eller ebay end Aliexpress.

Jeg brugte Ethernet -kabler til at overføre data mellem Teensy og armaturerne og mellem armaturerne med hinanden. Dette blev gjort af følgende grunde 1) montering/afmontering af hele systemet bliver meget lettere 2) Datatab smider lange afstande reduceres. Med ethernetkabler kan du tilslutte den sidste LED -prik ca. 50 m væk fra mikrokontrolleren 3) kompatibel med OctoWS2811 Adapter som vist på billedet Rj45 Cat6 Keystone -stik blev brugt til at gøre denne forbindelse mulig. Efter at have planlagt alt og fået dine materialer, skal du sørge for at have et pænt rent arbejdsområde for at gøre alt lodning og bygning lettere og glattere.

Trin 3: Hjernen i systemet- Teensy 3.2 og OctoWS2811 Adapter

"loading =" doven"

Her kommer den mest interessante del. Når du har uploadet koden til teenageren, skal du slutte den til din bærbare computer og åbne MadMapper. Efter at have kørt MadMapper og indtastet dit serienummer, skal du følge disse trin:

1. Åbn et nyt projekt
2. Gå til værktøjer -> præferencer
3. Vælg DMXout -> ArtNet
4. Konfigurer LED -enheder -> så skulle Teensy dukke op, vælg den
5. Tilføj nyt lys fra venstre nederste hjørne "+"
6. Skift indstillinger i henhold til, hvordan du konfigurerer dit system. Jeg vælger at give hver LED -linje et univers, så alle kan have startkanal 1, og kanaltallet er dybest set, hvor mange bytes du har for hver linje (360 i mit tilfælde; 120 LED'er i en Line X 3 farver "RGB" = 360). For hver linje var der en anden output. Så udlinjen er i stigende rækkefølge (fra 0 til X). Out -kanalen tilføjer, hvor mange bytes du har i en kanal + alle de andre bytes, du har defineret. De tilføjer alle sammen, så ArtNet kan tildele disse bytes til den rigtige LED. Hvis du bruger en ekstra DMX usb -controller, skal du huske at glemme de kanaler, den ville bruge. Prøv at tildele det til et andet univers end dem, der bruges.
7. Gå til Pæreskilt, opret en ny armatur ved at klikke på figuren under DMX+ og omdøbe den
8. Gå til redigering og skriv mængden af LED, der skal tildeles denne kanal og farveordren (RGB ELLER GRB osv.)
9. Gem armaturindstillingerne, og tildel det til et lys fra menuen til venstre
10. Tilføj alle de lysdioder, du vil bruge. Sørg for, at du ændrer universerne i overensstemmelse hermed
11. Gruppér alt armaturet
12. Tilpas størrelsen på dem, og fix dem til, hvordan du vil placere dem i det virkelige liv
13. SPIL MED SOFTWAREN

Softwaren er så sjov og alsidig at spille med lydinput tilføj videoer osv. Her kommer din kreative del;)

Trin 13: Saml alt, og kør din første test

Efter at have spillet med MadMapper et stykke tid, er det tid til at tage LED -armaturerne og controlleren og den bærbare computer med MadMapper og lave en testkørsel i lokalet. Jeg havde desværre ikke tid nok til at tage mange billeder til denne sidste bit, da vi var for sent ude på skemaet. Jeg startede med at lægge LED -armaturerne på gulvet som på skitsen forbandt dem med 1m CAT6 -kabel mellem zigzagarmaturer og et 5m CAT6 -kabel mellem de to sidearmaturer. Sidefastgørelserne tog signal fra mircrocontrolleren via et 15m CAT6 -kabel, der var forbundet direkte til OctoWS2811 -adapteren og zigzag også. Strømkablerne blev også tilsluttet strømforsyningen og til armaturerne via XT60 -stik. Det er ligegyldigt hvilken side du forsyner din armatur med (venstre eller højre) strømmen vil strømme gennem LED -strimlen, så længe den er kortere end 2,5 m. Tilslut først din strømforsyning, derefter mikro -usb -kablet fra Teensy til din bærbare computer, og åbn Madmapper. Test lysene og kort dem i overensstemmelse hermed. Når alt fungerer, monteres armaturerne på cellen og strømforsyningen som på skitsen. før alle kabler over lysarmaturerne for at undgå at hænge kabler og bølgende hænder fra dansere, der rører dem. DIN UDFØRT! Tillykke! konfigurer nu nogle spørgsmål, og du er klar til at holde en fest med det nye belysningssystem!

Trin 14: Palestina Underground Music Scene

Dette belysningssystem blev fremstillet til UNION 2020 nytårsfest. Union er et kollektivt organ, der samler kunstners indsats for at bygge den elektroniske musikscene i Palæstina. Skabe en solid base og et blomstrende netværk for kreative sind, der deltager i opbygningen af den palæstinensiske elektroniske musikscene. Skubber mod større begivenheder, internationale samarbejder fra hele verden og skaber årlige musikfestivaler i Palæstina.

Siden et par år har den underjordiske musikscene i Palæstina vokset eksponentielt, men det var altid en stor ting at finde et sted. For der var simpelthen ingen. Fester var altid små og plejede at blive lavet i huse eller hoteller. Du kan se, hvorfor det ikke giver mening, det er ikke nogen Techno -fest på et 5 -stjernet hotel med folk iført sort, der skal til en technofest og andre i dragter, der skal til et møde. Så for to år siden besluttede vi, at der er brug for et rigtigt sted med det rigtige lydsystem, belysningssystem og publikum. Jeg brugte noget af min grundlæggende viden om Arduino og elektronik, som jeg fik gennem årene fra en sommerlejr, jeg underviste på og fra universitetet, til at bygge belysningssystemet. På det tidspunkt, hvor jeg stadig var i mit første semester af min elektrotekniske bachelor i Berlin, var nogle professorer venlige nok til at hjælpe mig, når jeg havde brug for det. Efter uger med design, research til prototyper og programmering lavede jeg et grundlæggende belysningssystem ved hjælp af 10 m af de berømte WS2812b adresserbare lysdioder og en Arduino mega. Jeg programmerede Arduino med en "Dumb" Loop, der bare bliver ved med at loopes uden at synkronisere med musikken eller BPM. Det havde ikke engang lysstyrke eller farvekontrol, der var kun en knap til at ændre effekten. og dette var version 2.0 af belysningssystemet. Bemærk venligst, at jeg stadig er studerende på elektroteknik, så forkerte oplysninger eller manglende oplysninger kan være der ved en fejl. Lad mig vide, hvis du ser noget af det, eller bare har et spørgsmål, forbedring, vil dele dit design eller kritisere noget. Denne instruktion vil blive opført under konkurrencen Make it Glow.

Se denne dokumentarfilm fra fyrrum eller dette sæt fra SAMA 'for at vide mere om den blomstrende technoscene i Palæstina.