MadMapper ve Teensy 3.2 ile Kulüp Aydınlatma Sistemi: 14 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

2018'de bu düşük bütçeli kulüp aydınlatma sisteminin ilk versiyonunu Ramallah Filistin'deki bir Yılbaşı Partisi için kolektifim UNION ile yaptım, bu makalenin sonunda hikaye ve kolektif hakkında daha fazla bilgi edindim. Sistem, bir döngü üzerinde çalışan ve bir Arduino Mega tarafından desteklenen WS2812B adreslenebilir LED'lere dayanıyordu, kontrol konsolu üzerindeki bir düğmeye basılarak efekt değiştirilebilir. Bu kurulumun birkaç sorunu vardı:

1. Esnek olmamak; önceden programlanmış sabit miktarda efekt vardı ve bunlar bir döngüyü keserek manuel olarak değiştirilebilirdi.
2. Tüm kablolar ölçülen uzunluklar için lehimlendiğinden, sistemin fiziksel olarak değiştirilmesi ve taşınması zordu.
3. Sistem vuruşla senkronize edilmedi
4. Sistem kırılgandı
5. Parlaklık kontrolü yok
6. Düzeltmesi/sorun gidermesi zor
7. Veri paraziti veya fark edilebilir voltaj düşüşü olmadan Maksimum Mesafe Mikrodenetleyiciden 10m ve güç kaynağından 4m idi
8. Maksimum LED sayısı 700 LED idi

Bu nedenlerle, bu sistemin 2.0 sürümünü oluşturmaya karar verdik. Aşağıdaki noktaları göz önünde bulundurarak bu sorunların çözülmesini sağladım:

1. Montajı ve sökülmesi kolay
2. Herkes tarafından kullanımı kolaydır. Bu sistemin kullanıldığı Filistin'de yaşamıyorum. Bu nedenle, çoğunlukla UNION ekibi tarafından, ben orada değilken işletilmektedir. Bu eğitim, gerektiğinde sistemin herhangi bir parçasını gidermek ve anlamak için de onlar içindir.

3. 3. şahıslar tarafından onarımı kolay (gerektiğinde)

4. Düşük enerji tüketimi
5. Adreslenebilir LED'ler kullanır
6. Maksimum Bütçe 500€
7. Minimum parazitle uzun mesafelerde çalışır
8. Müzik/BPM ile senkronize etmek, onunla efektler yapmak ve görseller için bir projektörle aynı anda kullanmak için bir Projeksiyon Haritalama yazılımı kullanır
9. 1200+ LED için yapılandırılabilir

Uzun araştırmalardan sonra, MadMapper adlı bir projeksiyon haritalama yazılımından, Teensy 3.2 Mikrodenetleyicinin Art-Net üzerinden yazılıma nasıl bağlanacağını açıklayan bir belge buldum. Dosya, MadMapper web sitesindeki bu bağlantıya eklenmiştir. Bu proje, Mikrodenetleyiciler (Teensy 3.2), Adreslenebilir LED'ler, Gömülü sistemler ve Verileri aktarmak için Ethernet kullanma konusunda temel bilgiye sahip kişiler içindir. Ekteki linkler işinize yarayabilir.

Bu amaçla kullanılan bir aydınlatma sistemi için çok fazla proje veya belge bulamadım. Bir kulübü aydınlatmak. Bu yüzden kendi eğitimimi yapmaya ve herhangi bir clubber, yapımcı veya teknisyenle paylaşmaya karar verdim. Herkese ücretsiz ve açık kaynak. Umarım bu projeyi kendi mekanlarında kendi kullanımları için yeniden yapan ve yeniden tasarlayan insanları görebilirim. Lütfen bana [email protected] adresinden ulaşın. Herhangi bir sorunuz varsa, olası İyileştirmeleri, yanlış Bilgileri görün veya sadece proje, kolektif, Filistin'deki clubbing sahnesi hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız.

Gereçler

Çevrimiçi Satın Alınan Malzemeler (Almanya'dan - Amazon ve Çin'den - Banggood)

• 15m X WS2812b Adreslenebilir LED'ler5m = 23.4€15m = 70,2€
• 1 X Teensy 3.2 Geliştirme Kurulu1 = 27.9€
• Teensy için 1 X OctoWS2811 Adaptörü 3.21 = 20.0€
• 1 X 5V 70A Güç Kaynağı1 = 53,9€
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 €15 = 21,0 €
• 20 X XT60 Konektör Erkek Dişi Çiftler10 = 10,6€20 = 21,2€
• 1 X Uzatma Pin Başlık konnektörleri50 = 7.0€

TOPLAM: 228.2€

Yerel Olarak Satın Alınan Malzemeler (Filistin'den - Fiyatlar Avrupa'dan daha yüksek olabilir)

• 10m X CAT 6 Kablo 1m = 0,5€10m = 5,0€
• 2 X 15m Erkek - Erkek CAT 6 Kablo 15m = 9,0 30 milyon € = 18,0 €
• 3 X 1m Erkek - Erkek CAT 6 Kablo1m = 1,2€3m = 3,6€
• 1 X 5m Erkek - Erkek CAT 6 Kablo 5m = 6.0 €

• 30m X İzoleli çift 16AWG katı elektrik kablosu (Düşük Voltaj- Yüksek Amper) 1m = 0,7€30m = 21,0€

• 300 X Ziptie 300 = 15€
• 5 X Sütlü ekranlı Alüminyum LED Profil (2m Uzunluk X 10mm iç Yükseklik X 10mm iç Genişlik) 1 = 9,5€5 = 47,5€
• 5 X Metal Asma Kablosu (Kit) Alüminyum Profili tavana asmak için 1 = 4,25€5 = 21,25€
• 15m X Çift Taraflı Köpük Bant5m = 3,0€15m = 9,0€
• 1 X Gorilla Şeffaf Epoksi Yapıştırıcı1 = 3,7€
• 5 X Sıcak Tutkal Tabancası Çubukları5 = 2.0€

TOPLAM: 152.05€Araçlar:

• 70W Havya
• 50g Lehim Kalay
• Lehim Weck
• lehim fanı
• Yardım eli
• Tel makası
• Tel striptizci tabanca
• Ağ Tel Delme Aracı
• Dijital Nokta Başlangıç Kapağı SK6812 Denetleyici
• Döner alet
• Darbeli Matkap
• Elektrikli Tornavida
• Sıcak yapıştırıcı tabancası
• multimetre
• İyi bir grafiği olan bir dizüstü bilgisayar

Çoğu alete sahiptim, bana neredeyse 40€'ya mal olan birkaç alet almak zorunda kaldım. Her şeyi satın almanız gerekiyorsa 120-150€ tutabilir. Ayrıca projeksiyon haritalama yazılımı MadMapper'ı Alman Vergileri dahil 45€'ya bir aylığına kiralamak zorunda kaldım. Daha iyi bir anlaşma için 3 ay veya bir yıllığına kiralayabilirsiniz. Bunun için paranız varsa, yazılımı satın alın ve geliştiricileri destekleyin! Toplam Bütçe= 465,25€.

Adım 1: Alanınızı Anlayın ve Bir Tasarım Çizin

Bu projeyi bir kulüp, bir bar veya hatta kendi odanız için yeniden inşa etmeyi planladığınız havalarda, herhangi bir malzemeyi satın almadan önce dinamiklerini anlamanız ve bir tasarım çizmeniz gerekir.

Sisteminizi tasarlarken dikkat etmeniz gereken noktalar:

1. Alan ne kadar büyük ve bu alanda ne kadar ışık olmasını istiyorsunuz? Bu, alanın ne için kullanıldığına bağlıdır.
2. Alanın şekli. İkinci dereceden bir oda mı? Yüksek hücreli mi? Varsa kaç pencere var… vesaire
3. Bir kulüp veya Bar olması durumunda, orada ne tür bir müzik dönecek? Bu size genel tasarım için fikir verecektir.
4. LED'ler arasında ve/veya LED'ler ile güç kaynağı arasında uzun mesafe bırakmayın. Yüksek frekanslı veri aktarımı üzerinde çalıştığımız için sinyal uzak mesafelere dağıtılabilir. Benzer şekilde, düşük voltaj kullanırken (bu durumda 5V) Mesafe arttıkça kablonun mesafesi boyunca voltaj düşüşü büyük ölçüde artar. Bu araç, voltaj düşüşünü hesaplamama ve LED armatürlerime güç sağlamak için hangi kabloları kullanmam gerektiğine karar vermeme yardımcı oldu. 7.2A çalıştıran 5V'de 12AWG kabloları kullanırken %7,5 voltaj Düşüşü aldım. Bu, güç kaynağının kendisinden gelen voltajı artırarak ve daha yüksek voltaj düşüşü ve daha uzun mesafe elde ederek hacklenebilir. (7.5V'a yükseltilirse, 14AWG 20m mesafede 5.11V'a kadar teslim edebilir). Size uygun olanı bulun ve kullanın.

Bizim durumumuzda, kışın çalışmayan bir havuzun (edebi yeraltı) altında bir mutfak bulduk. Ondan her şeyi çıkardık ve estetiğe bir şeyler katacak aletleri bıraktık. Çizimde gösterildiği gibi 9m uzunluğunda X 3m genişliğindeydi. İlk tasarımın fikri, sizi DJ'e doğru hareket ettiren ve sizi döngüye sokacak bir şey yapmaktı. Gerilmiş dikdörtgen şeklindeki oda, duvarlardaki ve zemindeki beyaz mutfak karoları tasarıma ilham verdi. Nihai sonuç, uzun düz LED şeritlerin bir kombinasyonuydu ve nihai tasarım için zikzak şekilli LED'ler seçildi. 5 adet aydınlatma armatürü kullanılmıştır. Her biri 2m uzunluğundaydı. Kullanılan toplam LED -> 10m @60 psc metre başına toplam LED 600 LED idi.

Güç kaynağı (PWR), 5 LED armatür boyunca voltaj düşüşünü azaltmak için alanın ortasındaki hücreye vidalandı.

Adım 2: Parçalarınızı Toplayın ve Çalışma Alanınızı Hazırlayın

Bir eskiz çizdikten ve ne kadar malzemeye ihtiyacınız olduğunu öğrendikten sonra, tüm malzemeleri (ekstralarla birlikte) alın ve yapınız için hazırlanmaya başlayın. Bu adım, araştırmanızı iyi yaparsanız size tonlarca para kazandırabileceği ve kullanılmayan malzemeleri en aza indireceği için önemlidir. Mikro denetleyicinizi her zaman üreticisinden ve ilgili parçalarından satın alınız. Tek güvenilir kaynaktır. Bu proje için Teensy 3.2'yi 256 Kb, 64Kb RAM, 72 MHz saat hızındaki nispeten büyük flash bellek (ART-NET'i çalıştırmak için önemlidir) nedeniyle tüm sistemin beyni olarak seçiyorum. Bu proje için Teensy 3.6, 4 veya LC kullanılabilir, ancak 3.2 veya 3.1'e bağlı kalmanızı öneririm. Özellikle OctoWS2811 Adaptörünü kullanacaksanız.

Adreslenebilir LED'ler söz konusu olduğunda, sunduklarına göre en ucuz seçenek oldukları için WS2812B'yi seçiyorum. Her LED rengini (RGB) ayrı ayrı kontrol edebilirsiniz. Tüm hat için sadece 1 veri kablosu çalıştırıyor ve 5V kullanıyor. Özellikle 40+Amper olan 5V güç kaynağı bulmak zor. Devam etmeden önce yerel olarak kullanılabilirliğini kontrol edin. Farklı sayıda LED kullanıyorsanız, güç kaynağınızın ne kadar büyük olması gerektiğini hesaplayabilirsiniz. 5V çalıştıran bir WS2182B LED, tam parlaklıkta çalışırken 60mA (20mA Yeşil, 20mA Kırmızı, 20mA Mavi) çeker. Matematik yapmak; 100LED'ler maksimum 6A çeker. Bizim durumumuzda, 1200LED'e genişletilebilir 600LED kullandık, yani 70A güç kaynağına ihtiyaç vardı (60mA X 1200LEDs = 72A). LED'leri satın almak biraz zor. Şimdi oldukça popülerler ve birçok büyük perakendeci LED'leri ucuz bir fiyata sağlıyor. Ne kadara mal olduğu konusunda Aliexpress'in güvenilir bir kaynak olduğunu buldum. BTF Aydınlatma, hiç problem yaşamadığım gerçekten güzel bir LED sağlıyor. Bununla birlikte, Amazon veya ebay'den Aliexpress'den nispeten daha genişler.

Teensy ile armatürler arasında ve armatürler arasında birbirleriyle veri aktarmak için Ethernet kabloları kullandım. Bu, aşağıdaki nedenlerden dolayı yapılmıştır 1) tüm sistemin takılması/sökülmesi çok daha kolay hale gelir 2) Veri kaybı uzak mesafelerde azalır. Ethernet kabloları ile mikrodenetleyiciden yaklaşık 50m uzağa son LED noktasını bağlayabilirsiniz 3) OctoWS2811 Adaptörü ile uyumlu resimde görüldüğü gibi Rj45 Cat6 Keystone jakı bu bağlantıyı mümkün kılmak için kullanılmıştır. Her şeyi planladıktan ve malzemelerinizi aldıktan sonra, tüm lehimleme ve inşa işlemlerini daha kolay ve pürüzsüz hale getirmek için güzel ve temiz bir çalışma alanınız olduğundan emin olun.

Adım 3: Sistemin Beyni - Teensy 3.2 ve OctoWS2811 Adaptörü

"yükleniyor="tembel"

İşte en ilginç kısım geliyor. Kodu teensy'ye yükledikten sonra, dizüstü bilgisayarınıza bağlayın ve MadMapper'ı açın. MadMapper'ı çalıştırdıktan ve Seri Numaranızı girdikten sonra şu adımları izleyin:

1. Yeni bir proje aç
2. Araçlar -> tercihlere gidin
3. DMXout -> ArtNet'i seçin
4. Kurulum LED Cihazları -> sonra Teensy açılır, onu seçin
5. Sol alt köşeden "+" yeni ışık ekleyin
6. Ayarları sisteminizi nasıl yapılandırdığınıza göre değiştirin. Her LED hattına bir evren vermeyi seçiyorum, böylece hepsi başlangıç kanalı 1'e sahip olabilir ve kanal sayısı temelde her satır için kaç baytınız var (benim durumumda 360; Line X 3 renklerinde 120LED "RGB" =360). Her satır için farklı bir çıktı vardı. Yani çıkış çizgisi artan sıradadır (0'dan X'e). Çıkış kanalı, bir kanalda sahip olduğunuz bayt sayısını + tanımladığınız diğer tüm baytları toplar. ArtNet'in bu baytları doğru LED'e atayabilmesi için hepsi toplanır. Ekstra bir DMX usb denetleyici kullanıyorsanız, kullanacağı kanalları unutmadığınızdan emin olun. Onu kullanılanlardan farklı bir evrene atamayı deneyin.
7. Bulb işaretine gidin, DMX+ altındaki şekle tıklayarak yeni bir fikstür oluşturun ve yeniden adlandırın
8. Düzenlemeye gidin ve bu kanal için atanması gereken LED miktarını ve renk sırasını (RGB VEYA GRB vb.)
9. Fikstür ayarlarını kaydedin ve soldaki menüden bir ışığa atayın
10. Kullanacağınız tüm LED'leri ekleyin. Evrenleri buna göre değiştirdiğinizden emin olun.
11. Tüm fikstürü gruplandırın
12. Onları yeniden boyutlandırın ve onları gerçek hayatta nasıl konumlandıracağınıza göre düzeltin
13. YAZILIMLA OYNAYIN

Yazılım, ses girişi, video ekleme vb. ile çok eğlenceli ve çok yönlü bir oyundur. İşte yaratıcı tarafınız geliyor;)

Adım 13: Her Şeyi Birleştirin ve İlk Testinizi Çalıştırın

MadMapper ile bir süre oynadıktan sonra sıra LED armatürleri ve MadMapper ile Kontrolör ve laptopu alıp mekanda bir test çalıştırması yapma zamanı. Maalesef programa geç kaldığımız için bunun için çok fazla fotoğraf çekecek kadar zamanım olmadı. LED Armatürleri zig zag armatürler arasına 1m CAT6 kablo ve iki yan armatür arasına 5m CAT6 Kablo ile bağladığım gibi krokide olduğu gibi zemine sererek başladım. Yan armatürler, doğrudan OctoWS2811 adaptörüne ve zig zag'a bağlı 15m'lik bir CAT6 kablosu aracılığıyla mikro denetleyiciden sinyal aldı. Güç kabloları ayrıca güç kaynağına ve armatürlere XT60 konektörleri aracılığıyla bağlandı. Armatürünüze hangi taraftan (sol veya sağ) güç sağladığınızın bir önemi yoktur, 2,5 m'den kısa olduğu sürece elektrik LED şeridinden akacaktır. Önce güç kaynağınızı, ardından Teensy'den gelen mikro usb kablosunu dizüstü bilgisayarınıza bağlayın ve Madmapper'ı açın. Işıkları test edin ve uygun şekilde haritalayın. Her şey çalıştığında, Armatürleri eskizdeki gibi hücreye ve güç kaynağına monte edin. Dansçıların kabloları ve dalgalı ellerini onlara dokunmasını önlemek için tüm kabloları aydınlatma armatürlerinin üzerinden geçirin. BİTTİ! Tebrikler! Şimdi bazı sorular hazırlayın ve yeni aydınlatma sistemiyle bir parti vermeye hazır olacaksınız!

Adım 14: Filistin Yeraltı Müzik Sahnesi

Bu Aydınlatma sistemi UNION 2020 Yılbaşı partisi için yapılmıştır. Union, Filistin'de elektronik müzik sahnesini inşa eden sanatçıların çabalarını bir araya getiren kolektif bir yapıdır. Filistin elektronik müzik sahnesinin inşasında yer alan yaratıcı beyinler için sağlam bir temel ve gelişen bir ağ oluşturmak. Daha büyük etkinliklere, dünyanın dört bir yanından uluslararası işbirliklerine doğru ilerlemek ve Filistin'de yıllık müzik festivalleri yaratmak.

Birkaç yıldan beri, Filistin'deki yeraltı müzik sahnesi katlanarak büyüyor, ancak bir yer bulmak her zaman önemliydi. Çünkü basitçe hiçbiri yoktu. Partiler her zaman küçüktü ve Evlerde veya Otellerde yapılırdı. Bunun neden mantıklı olmadığını anlıyorsunuz, 5 yıldızlı bir otelde tamamen siyah giyen insanların tekno partisine gittiği ve takım elbiseli diğerlerinin toplantıya gittiği bir Tekno partisi değil. Bu yüzden iki yıl önce doğru ses sistemi, ışık sistemi ve seyirci ile gerçek bir mekana ihtiyaç olduğuna karar verdik. Aydınlatma sistemini inşa etmek için üniversitede ve üniversitede ders verdiğim bir yaz kampından yıllar boyunca aldığım temel Arduino ve elektronik bilgilerimin bir kısmını kullandım. Berlin'deki elektrik mühendisliği lisansımın ilk yarıyılındayken, bazı Profesörler ihtiyacım olduğunda bana yardım edecek kadar kibardı. Haftalarca tasarım, prototipleme ve programlama araştırması yaptıktan sonra, 10m ünlü WS2812b adreslenebilir LED'leri ve bir Arduino mega kullanarak temel bir aydınlatma sistemi yaptım. Arduino'yu, müzik veya BPM ile senkronize etmeden döngüye devam eden bir "Aptal" Döngü ile programladım. Parlaklık veya renk kontrolü bile yoktu, efekti değiştirmek için sadece bir düğme vardı. ve bu, aydınlatma sisteminin 2.0 versiyonuydu. Lütfen hala bir elektrik mühendisliği öğrencisi olduğumu unutmayın, bu nedenle herhangi bir yanlış bilgi veya eksik bilgi yanlışlıkla orada olabilir. Lütfen bunlardan herhangi birini görürseniz veya bir sorunuz, iyileştirmeniz varsa, tasarımınızı paylaşmak veya herhangi bir şeyi eleştirmek istiyorsanız lütfen bana bildirin. Bu Eğitilebilir Bilgiler, Parlatın Yarışması altında listelenecektir.

Filistin'deki gelişen tekno sahnesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için kazan dairesinden bu Belgesel'i veya SAMA'daki bu seti izleyin.