Sistema d'il·luminació del club amb MadMapper i Teensy 3.2: 14 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

El 2018 vaig fer la primera versió d’aquest sistema d’il·luminació de clubs de baix pressupost per a una festa de Cap d’Any a Ramallah Palestina amb el meu col·lectiu The UNION, més informació sobre la història i el col·lectiu al final d’aquest article. El sistema es basava en LEDs direccionables WS2812B que funcionaven en bucle i funcionaven amb un Arduino Mega; l’efecte es podia canviar prement un botó a la consola de control. Aquesta configuració va tenir alguns problemes:

1. No ser flexible; hi havia una quantitat fixa d'efectes preprogramats i es podien canviar manualment interrompent un bucle
2. El sistema era difícil de canviar físicament i difícil de transportar, ja que tots els cables estaven soldats per a les longituds mesurades
3. El sistema no s'ha sincronitzat amb el ritme
4. El sistema era fràgil
5. Sense control de brillantor
6. Difícil de solucionar / resoldre problemes
7. La distància màxima sense interferències de dades ni caiguda de tensió notable era de 10 m del microcontrolador i 4 m de la font d'alimentació
8. El nombre màxim de LED era de 700 LED

Per aquests motius, vam decidir construir la versió 2.0 d’aquest sistema. Em vaig assegurar que aquests problemes s’haurien de solucionar tenint en compte els següents punts:

1. Fàcil de muntar i desmuntar
2. Fàcil d'utilitzar per qualsevol persona. No visc a Palestina on s’utilitza aquest sistema. Per tant, és operat majoritàriament per l'equip de The UNION quan no hi sóc. Aquest tutorial també els serveix per resoldre problemes i comprendre qualsevol part del sistema quan sigui necessari.

3. Fàcil de reparar (quan sigui necessari) per tercers

4. Baix consum energètic
5. Utilitza LEDs adreçables
6. Pressupost màxim 500 €
7. Funciona a llargues distàncies amb una mínima interferència
8. Utilitza un programari de projecció de mapes per sincronitzar-lo amb la música / BPM, fer efectes amb ell i utilitzar-lo simultàniament amb un projector per a la visualització
9. Es podria configurar per a més de 1200 LED

Després d'una llarga investigació, vaig trobar un document d'un programari de mapatge de projecció anomenat MadMapper que explicava com connectar un microcontrolador Teensy 3.2 amb el programari a través d'Art-Net. El fitxer s’adjunta en aquest enllaç del lloc web MadMapper. Aquest projecte està pensat per a persones amb coneixements suficients sobre microcontroladors (Teensy 3.2), LED adreçables, sistemes incrustats i coneixements bàsics sobre l’ús d’Ethernet per transferir dades. Els enllaços adjunts poden ser útils.

No vaig trobar molts projectes ni documents per a un sistema d'il·luminació utilitzat amb aquest propòsit. Encendre un club. Per això, vaig decidir fer el meu propi tutorial i compartir-lo amb qualsevol clubber, fabricant o tècnic. Lliure i de codi obert per a tothom. Espero poder veure gent refent i proposant aquest projecte per als seus propis usos en els seus propis espais. Poseu-vos en contacte amb mi a [email protected] Si teniu alguna pregunta, consulteu possibles millores, informació incorrecta o simplement voleu saber més sobre el projecte, el col·lectiu i l’escena dels clubs a Palestina.

Subministraments

Materials comprats en línia (d'Alemanya, Amazon i Xina, Banggood)

• 15 m X WS2812b LED dirigibles 5 m = 23,4 € 15 m = 70,2 €
• 1 X Tauler de desenvolupament Teensy 3.21 = 27,9 €
• 1 adaptador OctoWS2811 per Teensy 3,21 = 20,0 €
• 1 X 5V 70A Alimentació 1 = 53,9 €
• 15 X Cat6 / RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 parells femella de connector masculí XT6010 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X connectors de capçal de pin d’extensió50 = 7,0 €

TOTAL: 228,2 €

Materials comprats localment (de Palestina: els preus poden ser més alts que a Europa)

• 10m X CAT 6 Cable 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15m Cable masculí a masculí CAT 6 15m = 9,0 € 30m = 18,0 €
• Cable de 3 X 1m masculí a masculí CAT 6 1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 x cable de 5 m masculí a masculí CAT 6 de 5 m = 6,0 €

• 30 m de cable d'alimentació sòlid doble aïllat de 16AWG (baixa tensió - alt amperi) 1 m = 0,7 € 30 m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 X perfil d'alumini LED amb pantalla lletosa (2 m de llargada X 10 mm d'alçada interior de 10 mm d'amplada) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Cable penjant de metall (Kit) per penjar el perfil d'alumini a la cel·la 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• Cinta d'escuma de doble cara de 15 m X 5 m = 3,0 € 15 m = 9,0 €
• 1 x cola epoxi transparent Gorilla1 = 3,7 €
• 5 pals de pistola de cola calenta 5 = 2,0 €

TOTAL: 152,05 € Eines:

• Soldador de 70W
• Llauna de soldar de 50 g
• Soldadura Weck
• Ventilador de soldadura
• Ajuda
• Tallador de filferro
• Pistola peladora de filferro
• Eina de perforació de cable de xarxa
• Controlador de punt d'inici digital Dot SK6812
• Eina rotativa
• Trepant de martell
• Tornavís alimentat
• Pistola de cola calenta
• Multímetre
• Un ordinador portàtil amb un bon gràfic

Tenia la majoria d’eines, havia de comprar un parell d’eines que em costaven gairebé 40 €. Si ho heu de comprar tot, pot costar entre 120 i 150 €. També vaig haver de llogar el programari de mapes de projecció MadMapper durant un mes per 45 € amb impostos alemanys inclosos. Podeu llogar-lo durant 3 mesos o un any per obtenir una oferta millor. Si teniu diners per a això, compreu el programari i ajudeu els desenvolupadors. Pressupost total = 465,25 €.

Pas 1: enteneu el vostre espai i dibuixeu un disseny

Si teniu previst reconstruir aquest projecte per a un club, un bar o fins i tot la vostra pròpia habitació, hauríeu d’entendre la seva dinàmica i esbossar un disseny abans de comprar qualsevol dels materials.

Punts a tenir en compte en dissenyar el vostre sistema:

1. Quant és l’espai i quanta llum voleu tenir en aquest espai. Depèn de per a què serveix l’espai.
2. La forma de l’espai. És una sala quadràtica? Té un cel·lular elevat? Quantes finestres hi ha, si n'hi ha … etc.
3. En cas d’un club o un bar, quin tipus de música hi girarà? Això us donarà idees per al disseny general
4. No deixeu una distància llarga entre els LED entre ells i / o els LED cap a la font d'alimentació. Com que estem treballant en la transferència de dades d'alta freqüència, el senyal es podria distribuir a llargues distàncies. De la mateixa manera, quan s'utilitza baixa tensió (5V en aquest cas), la caiguda de tensió a través de la distància del cable augmenta dràsticament quan la distància augmenta. Aquesta eina em va ajudar a calcular la caiguda de tensió i em va ajudar a decidir quins cables hauria d’utilitzar per subministrar els meus equips LED amb alimentació. Vaig tenir una caiguda de voltatge del 7,5% quan utilitzava cables de 12AWG a 5V que funcionaven a 7.2A. Això es podria piratejar augmentant el voltatge de la pròpia font d’alimentació i aconseguint una caiguda de tensió més gran i una distància més gran. (Si s'augmenta a 7,5 V, un 14AWG es podria lliurar fins a 5,11 V a una distància de 20 m). Cerqueu el que més us convingui i utilitzeu-lo.

En el nostre cas, vam trobar una cuina sota una piscina (subterrània literària) que no funcionava a l’hivern. Vam retirar-ho tot i vam deixar els electrodomèstics que afegirien alguna cosa a l’estètica. Tenia 9 m de llarg X 3 m d’amplada com es mostra a l’esbós. La idea del disseny inicial era fer alguna cosa que et mogués cap al Dj i et portés al bucle. L’habitació estirada amb forma de rectangle, les rajoles blanques de la cuina a les parets i el terra van ajudar a inspirar el disseny. El resultat final va ser una combinació de llargues tires rectes de LED i es van triar LEDs en forma de zig zag per al disseny final. Es van utilitzar 5 llums. Cadascun feia 2 m de llarg. Total de LEDs utilitzats -> 10 m @ 60 psc per metre, el total de LEDs era de 600 LED.

La font d'alimentació (PWR) es va cargolar a la cel·la al mig de l'espai per disminuir la caiguda de tensió a través dels 5 accessoris LED.

Pas 2: reuniu les peces i prepareu l’espai de treball

Després de dibuixar un esbós i saber quants materials necessitareu, obteniu-ne tots (amb extres) i comenceu a preparar-vos per a la vostra construcció. Aquest pas és important, ja que podríeu estalviar molts diners si féssiu bé la vostra investigació i minimitzareu els materials no utilitzats. Compreu sempre el vostre microcontrolador al seu productor i a totes les seves parts relacionades. És l’única font fiable. He escollit el Teensy 3.2 per a aquest projecte com a cervell de tot el sistema a causa de la memòria flash relativament gran de 256 Kb, 64 KB de RAM, 72 MHz de velocitat de rellotge (Important per al funcionament de ART-NET). Es podria utilitzar Teensy 3.6, 4 o LC per a aquest projecte, però us suggereixo que us quedeu a 3.2 o 3.1. Especialment si utilitzeu l’adaptador OctoWS2811.

Quan es tracta dels LED adreçables, trio el WS2812B, ja que eren l’opció més barata del que ofereixen. Podeu controlar tots els colors LED (RGB) individualment. Executa només 1 cable de dades per a tota la línia i utilitza 5V. És difícil trobar fonts d’alimentació de 5 V, especialment aquelles que tinguin 40 + Amperes. Comproveu la seva disponibilitat localment abans de continuar. Si feu servir un nombre diferent de LEDs, podeu calcular la mida de la vostra font d'alimentació. En funcionament de 5 V, un LED WS2182B atrau 60 mA (20 mA verd, 20 mA vermell, 20 mA blau) quan funciona amb lluminositat completa. Fer les matemàtiques; Els 100LED dibuixen un màxim de 6A. En el nostre cas, hem utilitzat 600LED expandibles a 1200LEDs, cosa que significa que calia una font d'alimentació de 70A (60mA X 1200LEDs = 72A). Comprar els LED és una mica complicat. Ara són bastant populars i molts venda al detall proporcionen els LED a un preu barat. Vaig trobar que Aliexpress era una font fiable pel que fa al seu cost. La il·luminació BTF proporciona un LED molt bonic, amb el qual no vaig tenir problemes. No obstant això, són relativament més expansius des d’Amazon o eBay que Aliexpress.

He utilitzat cables Ethernet per transferir dades entre el Teensy i els accessoris i entre els accessoris. Això es va fer pels motius següents: 1) el muntatge / desmuntatge de tot el sistema es fa molt més fàcil. 2) La pèrdua de dades produeix distàncies llargues. Amb els cables ethernet, podeu connectar l’últim punt LED a uns 50 m del microcontrolador 3) compatible amb l’adaptador OctoWS2811 tal com es mostra a la imatge El jack Rj45 Cat6 Keystone es va utilitzar per fer possible aquesta connexió. Després de planificar-ho tot i obtenir els vostres materials, assegureu-vos que teniu un espai de treball net i net per facilitar la soldadura i la construcció.

Pas 3: El cervell del sistema: adaptador Teensy 3.2 i OctoWS2811

"loading =" mandrós"

Aquí ve la part més interessant. Després de penjar el codi a l'adolescència, connecteu-lo al portàtil i obriu MadMapper. Després d'executar MadMapper i introduir el vostre número de sèrie, seguiu aquests passos:

1. Obriu un nou projecte
2. Aneu a Eines -> preferències
3. Seleccioneu DMXout -> ArtNet
4. Configureu dispositius LED -> llavors apareixerà Teensy, seleccioneu-lo
5. Afegiu llum nova a l'extrem inferior esquerre "+"
6. Canvieu la configuració segons com configureu el vostre sistema. Decideixo donar a cada línia de LED un univers perquè tots poguessin tenir el canal inicial 1 i el recompte de canals és bàsicament quants bytes teniu per a cada línia (360 en el meu cas; 120 LEDs en una línia X 3 colors "RGB" = 360). Per a cada línia hi havia una sortida diferent. Per tant, la línia de sortida està en un ordre ascendent (de 0 a X). El canal de sortida suma el nombre de bytes que teniu en un canal + tots els altres bytes que heu definit. Tots se sumen perquè ArtNet pugui assignar aquests bytes al LED adequat. Si utilitzeu un controlador USB DMX addicional, no oblideu els canals que estaria fent servir. Proveu d’assignar-lo a un univers diferent dels que s’utilitzen.
7. Aneu a Signe de bombeta, creeu un dispositiu nou fent clic a la figura sota DMX + i canvieu-lo
8. Aneu a editar i escriure la quantitat de LED que s'ha d'assignar per a aquest canal i l'ordre de color (RGB O GRB, etc.)
9. Deseu la configuració del dispositiu i assigneu-la a una llum del menú de l'esquerra
10. Afegiu tots els LED que utilitzeu. Assegureu-vos que canvieu els universos en conseqüència
11. Agrupa tots els accessoris
12. Canvieu-ne la mida i fixeu-los en la forma en què els posareu a la vida real
13. JUGA AMB EL PROGRAMARI

El programari és molt divertit i versàtil amb l’entrada de so afegeix vídeos, etc. Aquí ve la vostra part creativa;)

Pas 13: munteu-ho tot i feu la vostra primera prova

Després de jugar una estona amb MadMapper, és hora d’agafar els accessoris LED, el controlador i el portàtil amb MadMapper i fer una prova al recinte. Malauradament, no vaig tenir prou temps per fer moltes fotos per aquest darrer tros, ja que arribàvem tard a l’horari. Vaig començar posant els accessoris LED a terra, ja que a l’esbós els connectava amb un cable CAT6 d’1 m entre accessoris en zig zag i un cable CAT6 de 5 m entre els dos accessoris laterals. Els accessoris laterals van rebre el senyal del mircrocontrolador a través d’un cable CAT6 de 15 m connectat directament a l’adaptador OctoWS2811 i al zig zag. Els cables d'alimentació també es van connectar a la font d'alimentació i als accessoris mitjançant els connectors XT60. No importa amb quin costat subministreu l'energia del vostre dispositiu (esquerra o dreta) l'electricitat fluirà a través de la tira LED sempre que sigui inferior a 2,5 m. Connecteu primer la font d’alimentació i després el cable micro USB del Teensy al portàtil i obriu Madmapper. Proveu els llums i mapeu-los en conseqüència. Un cop tot funcioni, munteu els accessoris a la cel·la i a la font d'alimentació com es mostra a l'esbós. passeu tots els cables per sobre dels accessoris d’il·luminació per evitar que pengin cables i mans ondulades dels balladors que els toquin. El vostre FET! Enhorabona! Ara configureu algunes preguntes i estareu a punt per celebrar una festa amb el nou sistema d'il·luminació.

Pas 14: Escena musical subterrània de Palestina

Aquest sistema d’il·luminació es va fer per a la festa de Cap d’Any UNION 2020. Union és un organisme col·lectiu que reuneix els esforços d’artistes que construeixen l’escena de la música electrònica a Palestina. Crear una base sòlida i una xarxa pròspera per a ments creatives que participen en la construcció de l’escena de la música electrònica palestina. Impulsant esdeveniments més grans, col·laboracions internacionals de tot el món i creant festivals de música anuals a Palestina.

Des de fa un parell d’anys, l’escena musical underground a Palestina ha anat creixent exponencialment, però, trobar un lloc sempre va ser un gran problema. Perquè simplement no n’hi havia cap. Les festes sempre eren petites i solien fer-se a cases o hotels. Ja veus per què això no té sentit, no és cap festa techno en un hotel de 5 estrelles amb gent vestida de negre tot anant a una festa techno i d’altres amb vestit que van a una reunió. Així doncs, fa dos anys vam decidir que es necessitava un lloc real amb un sistema de so, un sistema d’il·luminació i un públic adequats. Vaig utilitzar alguns dels meus coneixements bàsics sobre Arduino i electrònica que vaig obtenir al llarg dels anys d’un campament d’estiu que vaig estar tutoritzant a la Universitat i des de la Universitat per construir el sistema d’il·luminació. En aquell moment, quan encara estava al primer semestre del batxiller en enginyeria elèctrica a Berlín, alguns professors van tenir l’amabilitat d’ajudar-me quan ho necessitava. Després de setmanes de dissenyar, investigar prototips i programar, vaig fer un sistema d’il·luminació bàsic amb 10m dels famosos LEDs adreçables WS2812b i un mega Arduino. Vaig programar l'Arduino amb un bucle "Dumb" que segueix en bucle sense sincronitzar-se amb la música o el BPM. Ni tan sols tenia control de brillantor ni de color, només hi havia un botó per canviar l’efecte. i aquesta era la versió 2.0 del sistema d'il·luminació. Tingueu en compte que encara sóc un estudiant d’enginyeria elèctrica, de manera que qualsevol informació errònia o que falti pot ser-hi per error. Feu-me saber si veieu alguna cosa d'això o simplement teniu alguna pregunta, millora, voleu compartir el vostre disseny o criticar alguna cosa. Aquestes instruccions apareixeran al concurs Make it Glow.

Mireu aquest documental des de la sala de calderes o aquest set de SAMA 'per saber més sobre la florent escena techno a Palestina.