Jump to content
  • Sign Up
  • Language

Archived

This topic is now archived and is closed to further replies.

Recommended Posts

_MW_

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

×
×
  • Create New...