Hệ thống chiếu sáng câu lạc bộ với MadMapper & Teensy 3.2: 14 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Vào năm 2018, tôi đã thực hiện phiên bản đầu tiên của hệ thống chiếu sáng câu lạc bộ ngân sách thấp này cho Bữa tiệc Đêm Giao thừa ở Ramallah Palestine cùng với tập thể The UNION của tôi, thông tin thêm về câu chuyện và tập thể ở cuối bài viết này. Hệ thống dựa trên đèn LED địa chỉ WS2812B chạy trên một vòng lặp và được cấp nguồn bởi Arduino Mega, hiệu ứng có thể được thay đổi bằng cách nhấn một nút trên bảng điều khiển. Thiết lập này có một số vấn đề:

1. Không linh hoạt; đã có một lượng hiệu ứng cố định được lập trình sẵn và chúng có thể được thay đổi theo cách thủ công bằng cách ngắt vòng lặp
2. Hệ thống khó thay đổi về mặt vật lý và khó vận chuyển vì tất cả các dây cáp đều được hàn theo chiều dài đo được
3. Hệ thống không được đồng bộ theo nhịp
4. Hệ thống mong manh
5. Không kiểm soát độ sáng
6. Khó sửa / khắc phục sự cố
7. Khoảng cách tối đa mà không có nhiễu dữ liệu hoặc sụt giảm điện áp đáng chú ý là 10m từ bộ điều khiển Mikrozơ và 4m từ nguồn điện
8. Số đèn LED tối đa là 700 đèn LED

Vì những lý do đó, chúng tôi quyết định xây dựng phiên bản 2.0 của hệ thống này. Tôi đảm bảo rằng những vấn đề đó sẽ được giải quyết bằng cách ghi nhớ những điểm sau:

1. Dễ dàng gắn kết và tháo gỡ
2. Dễ dàng vận hành bởi bất kỳ ai. Tôi không sống ở Palestine, nơi hệ thống này đang được sử dụng. Do đó, nó chủ yếu được vận hành bởi nhóm UNION khi tôi không có ở đó. Hướng dẫn này cũng dành cho họ để khắc phục sự cố và hiểu bất kỳ phần nào của hệ thống khi cần thiết.

3. Dễ dàng sửa chữa (khi cần thiết) bởi bên thứ 3

4. Tiêu thụ năng lượng thấp
5. Sử dụng đèn LED định địa chỉ
6. Ngân sách Tối đa 500 €
7. Hoạt động trên khoảng cách xa với mức nhiễu tối thiểu
8. Sử dụng phần mềm Ánh xạ chiếu để đồng bộ hóa nó với nhạc / BPM, thực hiện các hiệu ứng với nó và sử dụng nó đồng thời với máy chiếu cho hình ảnh
9. Có thể được định cấu hình cho hơn 1200 đèn LED

Sau thời gian dài nghiên cứu, tôi đã tìm thấy một tài liệu từ phần mềm lập bản đồ chiếu có tên là MadMapper giải thích cách kết nối Vi điều khiển Teensy 3.2 với phần mềm qua Art-Net. Tệp được đính kèm trong liên kết này từ trang web MadMapper. Dự án này dành cho những người có đủ kiến thức về Vi điều khiển (Teensy 3.2), Đèn LED định địa chỉ, Hệ thống nhúng và kiến thức cơ bản về việc sử dụng Ethernet để truyền dữ liệu. Các liên kết đính kèm có thể hữu ích.

Tôi không tìm thấy nhiều dự án hoặc tài liệu cho một hệ thống chiếu sáng được sử dụng cho mục đích đó. Thắp sáng một câu lạc bộ. Đó là lý do tại sao tôi quyết định thực hiện hướng dẫn của riêng mình và chia sẻ nó với bất kỳ thành viên câu lạc bộ, nhà sản xuất hoặc kỹ thuật viên nào. Miễn phí và mã nguồn mở cho tất cả mọi người. Tôi hy vọng tôi có thể thấy mọi người làm lại và định hướng lại dự án này cho mục đích sử dụng của riêng họ trong không gian riêng của họ. Vui lòng liên hệ với tôi qua [email protected] Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy xem bất kỳ Cải tiến nào có thể xảy ra, Thông tin sai hoặc chỉ đơn giản là muốn biết thêm về dự án, tập thể, bối cảnh câu lạc bộ ở Palestine.

Quân nhu

Tài liệu mua trực tuyến (Từ Đức- Amazon và Trung Quốc- Banggood)

• 15m X WS2812b Đèn LED định địa chỉ 5m = 23,4 € 15 triệu = 70,2 €
• 1 X Ban phát triển Teensy 3.21 = 27,9 €
• 1 Bộ chuyển đổi X OctoWS2811 cho Thanh thiếu niên 3,21 = 20,0 €
• Nguồn cung cấp 1 X 5V 70A1 = 53,9 €
• 15 X Cat6 / RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 Đầu nối Nam Nữ Cặp 10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X đầu nối đầu nối chân cắm mở rộng 50 = 7,0 €

TỔNG CỘNG: 228,2 €

Vật liệu được mua tại địa phương (Từ Palestine- Giá có thể cao hơn ở Châu Âu)

• 10m X CAT 6 Cáp 1m = 0,5 € 10 m = 5,0 €
• 2 X 15m Nam đến Nam Cáp CAT 6 15m = 9,0 € 30 triệu = 18,0 €
• 3 X 1m Nam đến Nam Cáp CAT 6 1m = 1,2 € 3 triệu = 3,6 €
• 1 X 5m Nam đến Nam Cáp CAT 6 5m = 6,0 €
• 30m X Cáp điện rắn 16AWG đôi cách điện (Điện áp thấp- Ampe cao) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €

• Cấu hình LED 5 X bằng nhôm với màn hình Milky (Chiều dài 2m X Chiều cao bên trong 10mm X Chiều rộng bên trong 10mm) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Cáp treo kim loại (Bộ) để treo Nhôm định hình trên ô 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Băng xốp hai mặt5m = 3,0 € 15 triệu = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Glue1 = 3,7 €
• 5 X Súng bắn keo nóng 5 = 2.0 €

TỔNG: 152,05 € Công cụ:

• Sắt hàn 70W
• 50g Thiếc hàn
• Hàn Weck
• Quạt hàn
• Bàn tay giúp đỡ
• Kìm cắt dây
• Súng lục thoát y dây
• Công cụ đục lỗ dây mạng
• Bộ điều khiển Digital Dot Starter Cap SK6812
• Dụng cụ xoay
• Búa khoan
• Tuốc nơ vít trợ lực
• Súng bắn keo nóng
• Đồng hồ vạn năng
• Một máy tính xách tay có đồ họa tốt

Tôi có hầu hết các công cụ, phải mua một vài công cụ có giá gần 40 €. Nếu bạn phải mua tất cả mọi thứ, nó có thể tốn 120-150 €. Tôi cũng phải thuê phần mềm lập bản đồ chiếu MadMapper trong một tháng với giá 45 € bao gồm cả Thuế Đức. Bạn có thể thuê nó trong 3 tháng hoặc một năm để có giá tốt hơn. Nếu bạn có tiền cho nó, hãy mua phần mềm và hỗ trợ các nhà phát triển! Tổng ngân sách = 465,25 €.

Bước 1: Hiểu không gian của bạn và phác thảo thiết kế

Thời tiết bạn đang lên kế hoạch xây dựng lại dự án này cho câu lạc bộ, quán bar hoặc thậm chí là phòng riêng của bạn, bạn phải hiểu động lực của nó và phác thảo thiết kế trước khi mua bất kỳ vật liệu nào.

Những điểm cần lưu ý khi thiết kế hệ thống của bạn:

1. Không gian rộng bao nhiêu và bạn muốn có bao nhiêu ánh sáng trong không gian này. Nó phụ thuộc vào không gian được sử dụng để làm gì.
2. Hình dạng của không gian. Nó có phải là một căn phòng bậc hai? Nó có một tế bào cao? Có bao nhiêu cửa sổ nếu có…. Vân vân
3. Trong trường hợp của một câu lạc bộ hoặc một quán Bar, loại nhạc nào sẽ được quay ở đó? Điều này sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng cho thiết kế chung
4. Không để khoảng cách xa giữa các đèn LED với nhau và / hoặc các đèn LED với nguồn điện. Vì chúng tôi đang nghiên cứu về truyền dữ liệu tần số cao, tín hiệu có thể được phân phối qua các khoảng cách xa. Tương tự như vậy, khi sử dụng điện áp thấp (trong trường hợp này là 5V) Điện áp giảm trên khoảng cách của cáp tăng lên đáng kể khi khoảng cách tăng lên. Công cụ này đã giúp tôi tính toán điện áp sụt giảm và giúp tôi quyết định loại cáp nào tôi nên sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị đèn LED của mình. Tôi đã bị sụt điện áp 7,5% khi sử dụng cáp 12AWG ở 5V chạy 7.2A. Điều này có thể bị tấn công bằng cách tăng điện áp từ chính nguồn cung cấp và làm giảm điện áp cao hơn và khoảng cách xa hơn. (Nếu tăng lên 7,5V, A 14AWG có thể phân phối đến 5,11V ở khoảng cách 20m). Tìm những gì phù hợp với bạn và sử dụng nó.

Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi tìm thấy một nhà bếp dưới hồ bơi (dưới lòng đất văn học) không hoạt động vào mùa đông. Chúng tôi đã loại bỏ tất cả mọi thứ khỏi nó và để lại các thiết bị sẽ thêm một cái gì đó vào thẩm mỹ. Nó dài 9m x rộng 3m như trong bản phác thảo. Ý tưởng của thiết kế ban đầu là tạo ra thứ gì đó khiến bạn hướng tới Dj và đưa bạn vào vòng lặp. Căn phòng hình chữ nhật trải dài, gạch ốp bếp màu trắng trên tường và sàn giúp tạo cảm hứng cho thiết kế. Kết quả cuối cùng là sự kết hợp của các dải đèn LED dài thẳng và đèn LED hình zig zag đã được chọn cho thiết kế cuối cùng. 5 thiết bị chiếu sáng đã được sử dụng. Mỗi chiếc dài 2m. Tổng số đèn LED được sử dụng-> 10m @ 60 psc mỗi mét tổng số đèn LED là 600 đèn LED.

Nguồn điện (PWR) được vặn vào ô giữa không gian để giảm điện áp rơi trên 5 thiết bị LED.

Bước 2: Thu thập các bộ phận của bạn và chuẩn bị không gian làm việc của bạn

Sau khi vẽ một bản phác thảo và biết bạn cần bao nhiêu vật liệu, hãy lấy tất cả các vật liệu đó (Với các tính năng bổ sung) và bắt đầu chuẩn bị cho công trình của bạn. Bước này rất quan trọng vì nó có thể giúp bạn tiết kiệm rất nhiều tiền nếu bạn đã nghiên cứu tốt và sẽ giảm thiểu các vật liệu không sử dụng đến. Luôn mua bộ điều khiển vi mô của bạn từ nhà sản xuất và bất kỳ bộ phận nào liên quan đến nó. Đây là nguồn đáng tin cậy duy nhất. Tôi chọn Teensy 3.2 cho dự án này là bộ não của cả hệ thống vì bộ nhớ flash tương đối lớn 256 Kb, RAM 64Kb, tốc độ xung nhịp 72 MHz (Điều quan trọng để vận hành ART-NET). Teensy 3.6, 4 hoặc LC có thể được sử dụng cho dự án này nhưng tôi khuyên bạn nên sử dụng 3.2 hoặc 3.1. Đặc biệt nếu bạn định sử dụng Bộ chuyển đổi OctoWS2811.

Khi nói đến đèn LED địa chỉ, tôi chọn WS2812B vì chúng là lựa chọn rẻ nhất so với những gì chúng cung cấp. Bạn có thể điều khiển từng màu LED (RGB) riêng lẻ. Chỉ chạy 1 cáp dữ liệu cho cả đường dây và sử dụng nguồn 5V. Thật khó để tìm nguồn cung cấp điện 5V, đặc biệt là những nguồn có 40 + Ampe. Kiểm tra tính khả dụng của nó tại địa phương trước khi bạn tiếp tục. Nếu bạn đang sử dụng số lượng đèn LED khác nhau, bạn có thể tính toán mức độ lớn của nguồn điện. Chạy 5V, một đèn LED WS2182B rút ra 60mA (20mA xanh, 20mA đỏ, 20mA xanh) khi chạy ở độ sáng đầy đủ. Làm toán; 100LED vẽ Tối đa 6A. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng 600LED có thể mở rộng lên 1200LED có nghĩa là cần nguồn điện 70A (60mA X 1200LED = 72A). Mua đèn LED là một chút khó khăn. Chúng khá phổ biến hiện nay và rất nhiều cửa hàng bán lẻ lớn đang cung cấp đèn LED với giá rẻ. Tôi thấy rằng Aliexpress là một nguồn đáng tin cậy khi nói về giá của nó. BTF Lighting cung cấp đèn LED thực sự đẹp mà tôi không gặp vấn đề gì. Tuy nhiên, chúng tương đối rộng rãi hơn từ amazon hoặc ebay so với Aliexpress.

Tôi đã sử dụng cáp Ethernet để truyền dữ liệu giữa Teensy với các thiết bị cố định và giữa các thiết bị cố định với nhau. Điều này được thực hiện vì những lý do sau 1) việc lắp / tháo toàn bộ hệ thống trở nên dễ dàng hơn 2) Mất dữ liệu do khoảng cách xa giảm. Với cáp ethernet, bạn có thể kết nối điểm LED cuối cùng cách bộ vi điều khiển khoảng 50m) tương thích với Bộ điều hợp OctoWS2811 như trong hình. Giắc cắm Keystone Rj45 Cat6 đã được sử dụng để thực hiện kết nối này. Sau khi lên kế hoạch cho mọi thứ và nhận vật liệu, hãy đảm bảo rằng bạn có một không gian làm việc sạch đẹp để làm cho mọi công việc hàn và xây dựng trở nên dễ dàng và trơn tru hơn.

Bước 3: Bộ não của hệ thống - Bộ điều hợp Teensy 3.2 và OctoWS2811

"loading =" lười biếng"

Đây là phần thú vị nhất. Sau khi tải mã lên thanh thiếu niên, hãy kết nối nó với máy tính xách tay của bạn và mở MadMapper. Sau khi chạy MadMapper và nhập Số sê-ri của bạn, hãy làm theo các bước sau:

1. Mở một dự án mới
2. Đi tới công cụ -> tùy chọn
3. Chọn DMXout -> ArtNet
4. Thiết lập thiết bị LED -> sau đó Teensy sẽ bật lên, hãy chọn nó
5. Thêm ánh sáng mới từ góc dưới cùng bên trái "+"
6. Thay đổi Cài đặt theo cách bạn đang định cấu hình hệ thống của mình. Tôi chọn cho mỗi dòng LED là một vũ trụ để tất cả chúng có thể có kênh bắt đầu 1 và số kênh về cơ bản là bạn có bao nhiêu byte cho mỗi dòng (trong trường hợp của tôi là 360; 120LED trong Dòng X 3 màu "RGB" = 360). Đối với mỗi dòng có một đầu ra khác nhau. Vì vậy, dòng ra theo thứ tự tăng dần (Từ 0 đến X). Kênh ngoài cộng với số byte bạn có trong một kênh + tất cả các byte khác mà bạn đã xác định. Tất cả chúng cộng lại để ArtNet có thể gán các byte đó cho đúng đèn LED. Nếu bạn đang sử dụng bộ điều khiển USB DMX bổ sung, hãy đảm bảo không quên các kênh mà nó sẽ sử dụng. Hãy thử gán nó vào một vũ trụ khác với những vũ trụ được sử dụng.
7. Đi tới Dấu hiệu bóng đèn, tạo một vật cố định mới bằng cách nhấp vào hình bên dưới DMX + và đổi tên nó
8. Đi tới chỉnh sửa và ghi số lượng đèn LED sẽ được chỉ định cho kênh này và thứ tự màu (RGB HOẶC GRB, v.v.)
9. Lưu cài đặt cố định và gán cho đèn từ menu bên trái
10. Thêm tất cả các đèn LED mà bạn sẽ sử dụng. Đảm bảo rằng bạn đang thay đổi các vũ trụ cho phù hợp
11. Nhóm tất cả các vật cố định
12. Thay đổi kích thước và sửa chúng theo cách bạn định vị chúng trong cuộc sống thực
13. CHƠI VỚI PHẦN MỀM

Phần mềm rất thú vị và chơi linh hoạt với đầu vào âm thanh thêm video, v.v. Đây là phần sáng tạo của bạn;)

Bước 13: Tập hợp mọi thứ và chạy thử nghiệm đầu tiên của bạn

Sau khi chơi với MadMapper một lúc, đã đến lúc mang theo đèn LED và Bộ điều khiển và máy tính xách tay với MadMapper và chạy thử nghiệm tại địa điểm. Thật không may, tôi không có đủ thời gian để chụp Nhiều ảnh cho phần Cuối cùng này vì chúng tôi đã đến muộn trong lịch trình. Tôi bắt đầu bằng cách đặt các thiết bị LED xuống sàn nhà như Trong bản phác thảo đã kết nối chúng với cáp CAT6 dài 1m giữa các đồ đạc zig zag và Cáp CAT6 dài 5m giữa hai đồ đạc bên cạnh. Các thiết bị bên cạnh lấy tín hiệu từ bộ điều khiển gương thông qua cáp CAT6 dài 15m được kết nối Trực tiếp với bộ chuyển đổi OctoWS2811 và cả zig zag. Cáp nguồn cũng được kết nối với nguồn điện và các thiết bị cố định thông qua các đầu nối XT60. Không quan trọng việc bạn cung cấp điện cho thiết bị cố định của mình ở phía nào (trái hoặc phải), điện sẽ chạy qua dải đèn LED miễn là nó ngắn hơn 2,5m. Trước tiên, kết nối nguồn điện của bạn, sau đó kết nối cáp micro usb từ Teensy với máy tính xách tay của bạn và mở Madmapper. Kiểm tra đèn và lập bản đồ cho phù hợp. Khi mọi thứ đã hoạt động, hãy gắn các Fixtures vào ô và nguồn điện như trong bản phác thảo. chạy tất cả các dây cáp phía trên các thiết bị chiếu sáng để tránh dây cáp treo và bàn tay gợn sóng của các vũ công chạm vào chúng. Bạn đã hoàn tất! Xin chúc mừng! bây giờ hãy thiết lập một số nhiệm vụ và bạn sẽ sẵn sàng tổ chức một bữa tiệc với hệ thống chiếu sáng mới!

Bước 14: Nhạc nền Palestine

Hệ thống Chiếu sáng này được Sản xuất cho bữa tiệc Năm mới của UNION 2020. Union là một cơ quan tập thể tập hợp những nỗ lực của các nghệ sĩ xây dựng nền âm nhạc điện tử ở Palestine. Tạo cơ sở vững chắc và mạng lưới phát triển mạnh mẽ cho những bộ óc sáng tạo tham gia xây dựng nền âm nhạc điện tử Palestine. Thúc đẩy các sự kiện lớn hơn, hợp tác quốc tế từ khắp nơi trên thế giới và tạo ra các lễ hội âm nhạc hàng năm ở Palestine.

Kể từ vài năm trở lại đây, sân khấu âm nhạc underground ở Palestine đã phát triển theo cấp số nhân, tuy nhiên, việc tìm kiếm một địa điểm luôn là một vấn đề lớn. Vì đơn giản là không có. Các bữa tiệc luôn nhỏ và thường được tổ chức tại Nhà hoặc Khách sạn. Bạn thấy tại sao điều đó không có ý nghĩa, không phải là bữa tiệc Techno trong một Khách sạn 5 sao với những người mặc đồ đen đi dự tiệc kỹ thuật và những người khác mặc vest đi họp. Vì vậy, hai năm trước, chúng tôi đã quyết định rằng cần phải có một địa điểm thực sự với hệ thống âm thanh, ánh sáng và khán giả phù hợp. Tôi đã sử dụng một số kiến thức cơ bản của mình về Arduino và điện tử mà tôi có được trong suốt nhiều năm từ trại hè mà tôi đã dạy kèm tại và từ trường Đại học để xây dựng hệ thống chiếu sáng. Vào thời điểm tôi còn đang học học kỳ đầu tiên của chương trình cử nhân kỹ thuật điện ở Berlin, một số Giáo sư đã tốt bụng giúp đỡ tôi khi tôi cần. Sau nhiều tuần thiết kế, nghiên cứu tạo mẫu và lập trình, tôi đã tạo ra một hệ thống chiếu sáng cơ bản sử dụng 10m đèn LED địa chỉ WS2812b nổi tiếng và một mega Arduino. Tôi đã lập trình Arduino với Vòng lặp "Dumb" chỉ tiếp tục lặp lại mà không đồng bộ hóa với nhạc hoặc BPM. Nó thậm chí không có điều khiển độ sáng hoặc màu sắc, chỉ có một nút để thay đổi hiệu ứng. và đây là phiên bản 2.0 của hệ thống chiếu sáng. Xin lưu ý rằng Iam vẫn còn là một sinh viên kỹ thuật điện nên bất kỳ thông tin sai hoặc thiếu thông tin có thể có do nhầm lẫn. Vui lòng cho tôi biết nếu bạn thấy bất kỳ điều gì trong số đó, hoặc đơn giản là có câu hỏi, cải tiến, muốn chia sẻ thiết kế của bạn hoặc phê bình bất cứ điều gì. Tài liệu hướng dẫn này sẽ được liệt kê trong Cuộc thi Làm cho nó phát sáng.

Xem Phim tài liệu này từ phòng nồi hơi hoặc bộ này từ SAMA 'để biết thêm về bối cảnh kỹ thuật thịnh vượng ở Palestine.