نمایش LED Unicycle LED Light: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

بچه های من علاقه زیادی به دوچرخه سواری دارند. زمانی ایده برای افزودن چراغ برای یک رویداد نمایشی متولد شد. افزودن برخی از چراغ ها در حال حاضر جالب است ، اما با الهام از نمایشگرهای دیگر ، چراغ ها باید با موسیقی هماهنگ شوند.

این یک ماجراجویی بود اما یک تجربه یادگیری عالی در مورد موارد جدید مانند LiPo ، DMX ، EL-wire ، نوارهای LED ، ماژول های RF و غیره بود.

اولین تصور این بود که همه چیز را در واحد کنترل یک نوار برنامه ریزی کنیم.

من به دو دلیل این مورد را نادیده گرفته ام:

1) با سه بازیگر (بعداً 5 نفر می شوند) ، شما دارای 3 واحد کنترل 3x3 = 9 هستید. برای هر به روزرسانی ، باید همه بردها را به روز کنید. در طول نمایش ، باید راهی برای همگام سازی ماژول ها پیدا کنید.

2) استدلال اصلی من برای استفاده از یک فرستنده یک بحث فنی نیست: بچه ها باید بتوانند بدون من نمایش را ایجاد و به روز کنند. فقط تصور کنید چند اصلاحات انجام می شود تا زمانی که طراحی رقص به پایان برسد

معماری فعلی اساساً دارای سه عنصر است:

- Windows Notebook با Vixen 3

- فرستنده: روتر بی سیم استاندارد

- گیرنده: ESP8266 + درایور MOSFET + LED Stripes + LiPo 2S

اولین تلاش بر اساس آردوینو نانو و NRF24 انجام شد. پس از برخی رویدادها ، من مجبور شدم بر برخی محدودیت ها غلبه کنم و به ESP8266 منتقل شدم زیرا این امر انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می داد.

مرحله 1: ماژول گیرنده

ماژول ها بر اساس برد های NodeLua طراحی شده اند. من شروع به طراحی PCB های خود کردم اما این ماژول ها بسیار ارزان هستند و دارای تنظیم کننده ولتاژ یکپارچه هستند که هنگام استفاده از باتری یکسان برای نوار LED نیز به آن نیاز دارید.

برای تکمیل سخت افزار ، فقط باید درایور متشکل از دو مقاومت و یک MOSFET در هر رنگ را اضافه کنید. برای نظارت بر قدرت باتری ، دو مقاومت دیگر استفاده می شود. یک PCB استاندارد به صورت پیگگی نصب می شود - بنابراین تهیه این دستگاه بسیار سریع است. بسیار ساده تر از برخورد با آردوینو و NRF24.

اگرچه طراحی بسیار ساده است ، اما نکته اصلی این است که MOSFET مناسب را انتخاب کنید که دارای R DS پایین (روشن) و V GS (th) زیر 3 ولت باشد. در eBay IRLR7843 را در محفظه D-PAK برای نصب روی سطح پیدا کردم. بنابراین کوچک است اما برای لحیم کاری با دست خیلی کوچک نیست.

نمودار مدار باید به روز شود زیرا مقاومت کششی MOSFET-Gate وجود ندارد. ماژول بدون منبع کار می کند ، اما هنگامی که ماژول را روشن می کنید ، نوار LED چشمک می زند.

اگر می خواهید طراحی بسیار حرفه ای تری را مشاهده کنید به اینجا بروید: Pixel Controller

این نرم افزار در ابتدا بسیار ساده بود: خواندن یک بسته DMX و بازیابی اطلاعات مربوط به نوار LED خاص. برای پیکربندی یک ماژول به برخی سوئیچ ها و پرش کننده ها نیاز بود.

هنگام استفاده از ESP8266 ، یک سرور وب با رابط مدیریت برای پیکربندی ماژول اجرا شد.

نرم افزار پس از هر نمایش به منظور انعطاف پذیری بیشتر ، افزایش مسئولیت و اجازه نظارت ، به روز شده است. هر ماژول داده های دوره ای را به سرور گره ارسال می کند ، بنابراین می توانم بررسی کنم که آیا تمام تجهیزات مانند قدرت سیگنال WiFi ، ولتاژ باتری و وضعیت ماژول آماده هستند یا خیر. علاوه بر این ، سرور گره می تواند یک ماژول خاص را تنظیم مجدد کند یا درخواست به روزرسانی سیستم عامل را درخواست کند.

کد ماژول ESP در github موجود است:

مرحله 2: نصب نوارهای LED

برای بدن بازیگر از کت با زیپ استفاده می کنیم تا بتوانید به راحتی قبل از نمایش لباس بپوشید.

به جای اتصال مستقیم نوارهای LED ، ما از بندهای Velcro استفاده کردیم که به کت دوخته شده است. همتای خود را به نوار LED چسبانده است.

در ابتدا از اتصالات برای اتصال کابل به نوارها استفاده کردم. این واقعاً غیرقابل اعتماد بود. و اساساً هر ارتباطی به دلیل حرکات مختلف بازیگران قطع شد. بنابراین همه اتصالات را برداشته و کابل ها را لحیم کردم. استفاده از نقاط لحیم کاری در انتهای یک نوار ، ارتباط را با حرکات مکانیکی آشکار می کند. به همین دلیل من کابل های انتهای نوار را لحیم نمی کنم و کابل را با چسب حرارتی ثابت نمی کنم. باید اعتراف کنم که این کار حرفه ای به نظر نمی رسد اما تماشاگران به هر حال این را در تاریکی نمی بینند.

روی چرخ ، ماژول و باتری به سادگی روی پره ها ثابت می شوند. در کنار نوار LED یک نوار پلاستیکی برای پشتیبانی از یک دایره گرد زیبا وجود دارد.

مرحله 3: منبع تغذیه

نوارهای LED برای کار با ولتاژ 12 ولت طراحی شده اند. باتری هایی با این ولتاژ بسیار زیاد هستند تا روی چرخ یا زین نصب شوند. یک جایگزین باتری بلوک 9V (PP3 / 6LR61) بود. ولتاژ هنوز هم خوب است اما اشکال اصلی زمان لازم برای تعویض همه باتری ها قبل از نمایش است ، زیرا من باتری های تازه را برای یک رویداد می خواهم.

سرانجام به LiPo نقل مکان کردم:

نوارهای LED می توانند در 8 ولت کار کنند. بسته به رنگ ، حتی 7.8 ولت می تواند کار کند.

بر این اساس شما به یک باتری LiPo با 2cell - 2S نیاز دارید. ولتاژ به طور کامل 2 x 4.2 V = 8.4V است

برای کاربرد من ظرفیت 350 میلی آمپر ساعت کافی است و اندازه باتری آنقدر کوچک است که در یک محفظه استاندارد برای باتری 9 ولت از جمله سوئیچ قرار می گیرد.

من باتری هایی با کانکتور JST-XH را به عنوان دوشاخه تعادل و Mini JST را برای پلاگین تخلیه انتخاب کرده ام. همه شارژرهای استاندارد می توانند این اتصالات را اداره کنند.

من از یک محفظه استاندارد برای باتری های 9V با سوئیچ برای نصب باتری در تک چرخ استفاده کردم. دو باتری از یک نوع را می توان همزمان با استفاده از یک آداپتور که دو سلول 2S را به درگاه 4S در شارژر متصل می کند ، شارژ کرد.

مرحله 4: ایجاد نمایش

یک برنامه عالی وجود دارد که یک رابط کاربری ساده اما قدرتمند ارائه می دهد: Vixen Lights. همه چیز از طریق کشیدن و رها کردن انجام می شود و موسیقی در جدول زمانی نشان داده می شود. من قبلاً برخی برنامه های حرفه ای را بررسی کرده ام ، اما این برنامه رایگان است و هر آنچه را که نیاز دارم ارائه می دهد.

اولین کار این است که نوارهای LED مختلف را تعریف کرده و گروه هایی ایجاد کنید ، بنابراین کنترل مجموعه ای از نورها بسیار ساده تر است ، به عنوان مثال: همه چراغ های متصل به یک راننده. یا همه چرخ ها

به طور کلی شما موسیقی را انتخاب کرده و کلیپ را به همراه Vixen وارد می کنید. نشانگر ضرب و شتم

جلوه ها به یک عنصر نمایش داده می شوند و به طرق مختلف تغییر می کنند.

یک کمک بزرگ ابزار شبیه سازی است که در آن می توانید ببینید که صحنه در زمان واقعی چگونه خواهد بود.

به طور خلاصه ، برنامه داده های DMX را به کنترل کننده خروجی ارسال می کند که در تنظیمات من یک سرور DMX چند رسانه ای است که در نوت بوک اجرا می شود. ماژول از طریق WiFi / WLAN متصل می شود. هر LED توسط جهان DMX و همچنین offset در بسته داده DM512 تعیین می شود.

شما می توانید Vixen را در اینجا پیدا کنید:

مرحله 5: نمایش

طراح رقص بارها اصلاح شده است. علاوه بر بازیگران ، نقاط DMX و نوارهای مستقیم LED به عنوان چراغ های ایمنی در هر زمان که صحنه بالا می رود اضافه شده است. همه آنها از یک ماژول ESP مشابه استفاده می کنند و توسط Vixen کنترل می شوند.

در آینده ممکن است از نوارهای LED APA102 برای جلوه های پیچیده تر استفاده کنم.

ممکن است برای به روز رسانی نرم افزار و همچنین تنظیمات Vixen از چندین جهان که منجر به عملکرد مرحله ای مهم می شود ، استفاده شود. مطمئن نیستم که می خواهم این کار را انجام دهم اما جذاب است.