Jump to content

Recommended Posts

Светодиодные панели для украшения ночного клуба

565ecd09aa3ad__11.jpg.c0058e4e2c1e0a43cc565ebb8116b7c__1.png.383e9fc961dc1d4bc03

Однажды, была поставлена задача, использовать повторно старые светодиодные панели купленных на EBay, путем установки их на потолке в одном из ночных клубов. Каждая панель состоит из матрицы 5 х 5, каждый квадрат которой содержит красные, зеленые и синие светодиоды, что в общей сложности составляет 75 светодиодов на одну панель.  Поначалу, это казалось довольно простой задачей, но постепенно обнаружились дополнительные трудности.  Во-первых, микроконтроллеры, которые привезли вместе с панелями, могли контролировать только по 16 панелей каждый, и не было никакой возможности их синхронизировать, в то время как задача стояла управлять 24-мя панелями одновременно. Во-вторых, единственным способом управления панелями, был инфракрасный пульт дистанционного управления, а задача была сделать простой способ управления для ди-джеев, который позволял бы им контролировать цвет и визуальные эффекты при помощи простых кнопок, так как использование инфракрасного пульта в условиях ночного клуба, не самое удобное решение. К тому, же, на всю реконструкцию давалось всего три недели.

Таким образом, началось построение небольшой платы управления, которая могла быть продублирована для каждой панели.  Мозгом этой схемы стал микроконтроллер ATtiny2313

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC2543.PDF

Связь между панелями (платами), решено было организовать при помощи протокола DMX.  Это был наилучший выбор, с учетом интеллектуального  анализа данных, используемых обычно для управления сценическими эффектами освещения.  Для обеспечения работы панелей по протоколу DMX, была использована микросхема трансивера (приемо-передатчика) SN75176, которая, по сути, является драйвером шины RS485. Она подключается к контактам UART RX контроллера ATtiny2313.

565ebbb15f755__5.png.3cbcda0084e372c0a58565ebbb215d95__6.jpg.3695d23f6520f0bf90d

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/sn75176b.pdf 

Но в спешке, при выборе этой микросхемы, была допущена ошибка. Дело в том, что светодиодные панели, были разработаны для работы с логикой общего катода, в то время как уже изготовленные 25 новеньких печатных плат на этой микросхеме, подразумевали работу с логикой общего анода. Для того чтобы это исправить, пришлось заменить все полевые транзисторы с n-каналом на транзисторы с p-каналом. Перепайка печатных плат вручную, заняла значительную часть времени. После этого, обнаружилась еще одна проблема. Светодиоды и микроконтроллер, были запитаны от одного источника питания 5V, что приводило к постоянному перезапуску микроконтроллера ATtiny2313, из-за прыжков напряжения. Проблема была решена, путем установки дополнительного огромного конденсатора. К тому же, к этой плате, был добавлен стабилизатор напряжения 7805 с выходом 5V, что позволяет использовать эту плату в других проектах с напряжением до 12V.

565ebbef6ac2f__7.png.74bb4dafcd3f2335012565ebbf0219d2__8.jpg.09e7f5dbe435cf6a7d9

Что касается программного обеспечения, то оно полностью находится в памяти микроконтроллера ATtiny2313. Для управления красным, зеленым и синим цветом, используется три отдельных канала. Четвертый канал используется для управления, предварительно разработанными анимационными эффектами, такими как радуга, замирание, строб, и отображение случайного цвета.  Программное обеспечение на самом деле не слишком сложное. Оно состоит из управления событиями (нажатия кнопок и т.д.) и управлением частотой вспышек, с контролируемой «скоростью» при помощи потенциометра. Вся анимация реализована только лишь на математических формулах, опирающихся на метки времени. Конечно же, все арифметические операции, выполняются с фиксированной запятой, так как контроллер Teensy 3, просто технически не поддерживает операции с плавающей запятой.

Для установки адреса панели, используются DIP-переключатели, у которых также есть и второе назначение. С их помощью, можно включить панель на автономный режим работы. В этом режиме, переключатели используются для программирования панели на выполнение различных специфических эффектов, при которых не требуется управление по протоколу DMX. Это стало возможным, благодаря использованию 10-контактного DIP-переключателя. Для установки адреса DMX-512, используется только 9 контактов, а десятый, как раз переключает панель в автономный режим.

565ebc0638fd7__9.jpg.90632436f80d788907d

Когда все светодиодные панели были подготовлены и установлены на свои места, а после чего проверены, требовалось изготовить пульт управления для ди-джеев. Для этого, на лазерном резаке были вырезаны детали корпуса пульта, а затем собраны в общий бокс. В него была установлена куча различных кнопок, переключателей и потенциометров. Все эти компоненты, были связаны между собой при помощи программируемого микроконтроллера Teensy 3  96MHz 32bit (с установленной библиотекой DMX) и огромного жгута проводов. Этот контролер программируется стандартной программой Arduino IDE.

565ebc1dd966d__3.jpg.d3d857b02c06f832184565ebc1e96446__4.jpg.3962fff27326c82a431

Опять же, для связи пульта управления со светодиодными панелями по протоколу DMX, была использована микросхема трансивера SN75176. Можно было бы использовать более дорогой трансивер MAX483 / 5/7, так как он включает в себя частотную фильтрацию сигнала, что значительно повышает его качество, но в данном случае, это было не актуально. Это важно, в критических условиях, когда пульт устанавливается в непосредственной близости с большим сабвуфером, таким как  Ginormous.

Пульт управления, позволяет ди-джею, переключаться между различными, предварительно запрограммированными анимационными и цветовыми эффектами, а также менять скорость анимации, в зависимости от темпа музыки, без применения инфракрасного пульта управления.

565ebc3fb3518__10.jpg.14bb35806766cdff15

 

Источник: http://imgur.com/a/35YG1

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...