Club Lighting System With MadMapper & Teensy 3.2: 14 Steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

År 2018 gjorde jag den första versionen av detta lågbudgetklubbbelysningssystem för en nyårsfest i Ramallah Palestina med mitt kollektiv UNION, mer om historien och kollektivet i slutet av denna artikel. Systemet baserades på WS2812B adresserbara lysdioder som körs på en slinga och drivs av en Arduino Mega, effekten kan ändras genom att trycka på en knapp på kontrollkonsolen. Denna installation hade några problem:

1. Inte vara flexibel; det fanns en fast mängd effekter förprogrammerade och de kunde ändras manuellt genom att avbryta en loop
2. Systemet var svårt att ändra fysiskt och svårt att transportera eftersom alla kablar löddes för de uppmätta längderna
3. Systemet synkroniserades inte till takten
4. Systemet var skört
5. Ingen ljusstyrka
6. Svårt att fixa/felsöka
7. Maxdistans utan datastörning eller märkbart spänningsfall var 10 m från Mikrocontroller och 4 m från strömförsörjningen
8. Max antal LED var 700 lysdioder

Av dessa skäl bestämde vi oss för att bygga version 2.0 av detta system. Jag såg till att dessa problem skulle lösas genom att tänka på följande:

1. Lätt att montera och demontera
2. Lätt att använda av vem som helst. Jag bor inte i Palestina där det här systemet används. Således drivs det mestadels av UNION -teamet när jag inte är där. Denna handledning är också för dem för att felsöka och förstå vilken del av systemet som helst när det behövs.

3. Lätt att reparera (vid behov) av tredje part

4. Låg energiförbrukning
5. Använder adresserbara lysdioder
6. Maxbudget 500 €
7. Fungerar över långa avstånd med minimal störning
8. Använder en programvara för projektionsmappning för att synkronisera den med musiken/BPM, göra effekter med den och använda den samtidigt med en projektor för det visuella
9. Kan konfigureras för 1200+ lysdioder

Efter lång undersökning hittade jag ett dokument från en projektionsmappningsprogram som heter MadMapper som förklarar hur man ansluter en Teensy 3.2-mikrokontroller med programvaran via Art-Net. Filen bifogas i denna länk från MadMapper -webbplatsen. Detta projekt är avsett för personer med tillräcklig kunskap om mikrokontroller (Teensy 3.2), adresserbara lysdioder, inbyggda system och grundläggande kunskaper om att använda Ethernet för att överföra data. De bifogade länkarna kan vara till hjälp.

Jag hittade inte många projekt eller dokument för ett belysningssystem som används i detta syfte. Tänder upp en klubb. Det är därför jag bestämde mig för att göra min egen handledning och dela den med klubbor, tillverkare eller tekniker. Gratis och öppen källkod för alla. Jag hoppas att jag kan se människor göra om och planera detta projekt för eget bruk i sina egna utrymmen. Vänligen kontakta mig på [email protected] Om du har några frågor, se eventuella förbättringar, fel information eller helt enkelt vill veta mer om projektet, kollektivet, klubbscenen i Palestina.

Tillbehör

Material köpt online (från Tyskland- Amazon och Kina- Banggood)

• 15m X WS2812b Adresserbara lysdioder5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Teensy 3.2 Development Board1 = 27,9 €
• 1 X OctoWS2811 Adapter för Teensy 3.21 = 20.0 €
• 1 X 5V 70A nätaggregat1 = 53,9 €
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 -kontakt Manliga kvinnliga par10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X Extension Pin Header -kontakter50 = 7,0 €

TOTALT: 228,2 €

Material köpt lokalt (från Palestina- Priserna kan vara högre än i Europa)

• 10m X CAT 6 Kabel 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• 2 X 15m hane till hane CAT 6 kabel 15m = 9,0 € 30m = 18,0 €
• 3 X 1m hane till hane CAT 6 kabel1m = 1,2 € 3m = 3,6 €
• 1 X 5m hane till hane CAT 6 kabel 5m = 6,0 €
• 30m X Isolerad dubbel 16AWG solid elkabel (LowVoltage- High Ampere) 1m = 0,7 € 30m = 21,0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €

• 5 X Aluminium LED -profil med mjölkskärm (2 m längd X 10 mm inre höjd X 10 mm inre bredd) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X metallkabel (kit) för upphängning av aluminiumprofilen på cellen 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Dubbelsidig skumtejp5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Lim1 = 3,7 €
• 5 X Hot Limpistoler5 = 2,0 €

TOTALT: 152,05 € Verktyg:

• 70W lödkolv
• 50 g lödtenn
• Löd Weck
• Lödfläkt
• Hjälpande hand
• Avbitartång
• Wire stripper pistol
• Network Wire Punch Down Tool
• Digital Dot Starter Cap SK6812 Controller
• Roterande verktyg
• Hammarborr
• Driven skruvmejsel
• Lim pistol
• Multimeter
• En bärbar dator med bra grafik

Jag hade de flesta verktyg, var tvungen att köpa ett par verktyg som kostade mig nästan 40 €. Om du måste köpa allt kan det kosta 120-150 €. Jag var också tvungen att hyra projektionsmappningsprogrammet MadMapper för en månad för 45 € inklusive tyska skatter. Du kan hyra den i 3 månader eller ett år för en bättre affär. Om du har pengar för det, köp programvaran och stöd utvecklarna! Total budget = 465,25 €.

Steg 1: Förstå ditt utrymme och skissa en design

Om du planerar att bygga om det här projektet till en klubb, en bar eller till och med ditt eget rum måste du förstå dess dynamik och skissa en design innan du köper något av materialen.

Punkter att ta hand om när du utformar ditt system:

1. Hur stort är utrymmet och hur mycket ljus vill du ha i det här utrymmet. Det beror på vad utrymmet används till.
2. Formen på utrymmet. Är det ett kvadratiskt rum? Har den en hög celling? Hur många fönster finns det om det finns några …. etc
3. Om det är en klubb eller en bar, vilken typ av musik kommer att snurra där? Detta kommer att ge dig idéer för den allmänna designen
4. Lämna inte ett långt avstånd mellan lysdioderna till varandra och/eller lysdioderna till strömförsörjningen. Eftersom vi arbetar med högfrekvent dataöverföring kan signal distribueras över långa avstånd. På samma sätt, när du använder lågspänning (5V i detta fall) Spänningsfallet över kabelns avstånd ökar drastiskt när avståndet ökar. Detta verktyg hjälpte mig att beräkna spänningsfallet och hjälpte mig att bestämma vilka kablar jag skulle använda för att förse mina LED -armaturer med ström. Jag fick 7,5% spänningsfall när jag använde 12AWG -kablar vid 5V med 7,2A. Detta kan hackas genom att öka spänningen från själva strömförsörjningen och få högre spänningsfall och längre avstånd. (Om den ökas till 7,5V kan en 14AWG leverera till 5,11V på ett avstånd av 20m). Hitta det som passar dig och använd det.

I vårt fall hittade vi ett kök under en pool (litterärt underjordiskt) som inte fungerade på vintern. Vi tog bort allt från det och lämnade de apparater som skulle tillföra något till det estetiska. Den var 9 m lång x 3 m bred som visas på skissen. Tanken med den ursprungliga designen var att göra något som för dig mot dj: n och kommer att få dig in i slingan. Det sträckta rektangelformade rummet, de vita köksplattorna på väggarna och golvet hjälpte till att inspirera designen. Slutresultatet var en kombination av långa raka LED -remsor och sicksackformade lysdioder valdes för den slutliga designen. 5 lampor användes. Var och en var 2 m lång. Totalt använda lysdioder-> 10m @60 psc per meter totalt antal lysdioder var 600 lysdioder.

Strömförsörjningen (PWR) skruvades fast i mitten av utrymmet för att minska spänningsfallet över de 5 LED -armaturerna.

Steg 2: Samla dina delar och förbered din arbetsyta

Efter att ha ritat en skiss och vet hur mycket material du skulle behöva, skaffa allt material (med tillbehör) och börja förbereda ditt bygge. Detta steg är viktigt eftersom det kan spara massor av pengar om du gjorde din forskning väl och kommer att minimera oanvända material. Köp alltid din mikrokontroller från tillverkaren och alla delar som är relaterade till den. Det är den enda tillförlitliga källan. Jag väljer Teensy 3.2 för detta projekt som hjärnan i hela systemet på grund av det relativt stora flashminnet på 256 Kb, 64 Kb RAM, 72 MHz klockfrekvens (Viktigt för drift av ART-NET). Teensy 3.6, 4 eller LC kan användas för detta projekt men jag föreslår att vi håller fast vid 3.2 eller 3.1. Speciellt om du ska använda OctoWS2811 Adapter.

När det gäller de adresserbara lysdioderna väljer jag WS2812B eftersom de var det billigaste alternativet till vad de erbjuder. Du kan styra varje LED -färg (RGB) individuellt. Drar bara 1 datakabel för hela linjen och använder 5V. Det är svårt att hitta 5V nätaggregat, speciellt de som fick 40+ampere. Kontrollera tillgängligheten lokalt innan du fortsätter. Om du använder olika antal lysdioder kan du beräkna hur stor din strömförsörjning ska vara. Kör 5V, en WS2182B LED drar 60mA (20mA grön, 20mA röd, 20mA blå) när den körs med full ljusstyrka. Räkna; 100 LED -lampor drar maximalt 6A. I vårt fall använde vi 600LED som kan expanderas till 1200LED vilket innebär att en 70A strömförsörjning behövdes (60mA X 1200LED = 72A). Att köpa lysdioder är lite knepigt. De är ganska populära nu och många stora butiker ger lysdioderna till ett billigt pris. Jag fann att Aliexpress var en pålitlig källa när det gäller hur mycket det kostade. BTF Lighting ger riktigt fin LED, som jag inte hade några problem med. De är dock relativt mer expansiva från Amazon eller eBay än Aliexpress.

Jag använde Ethernet -kablar för att överföra data mellan Teensy och fixturerna och mellan armaturerna med varandra. Detta gjordes av följande skäl 1) montering/demontering av hela systemet blir mycket lättare 2) Dataförlust kastar långa avstånd minskar. Med ethernetkablar kan du ansluta den sista LED -punkten cirka 50 meter från mikrokontrollern 3) kompatibel med OctoWS2811 -adaptern som visas på bilden Rj45 Cat6 Keystone -uttaget användes för att göra denna anslutning möjlig. Efter att ha planerat allt och fått ditt material, se till att du har en fin ren arbetsyta för att göra allt lödning och byggande enklare och smidigare.

Steg 3: Hjärnan i systemet- Teensy 3.2 och OctoWS2811-adapter

"laddar =" lat"

Här kommer den mest intressanta delen. När du har laddat upp koden till tonåringen ansluter du den till din bärbara dator och öppnar MadMapper. Efter att ha kört MadMapper och angett ditt serienummer, följ dessa steg:

1. Öppna ett nytt projekt
2. Gå till verktyg -> inställningar
3. Välj DMXout -> ArtNet
4. Konfigurera LED -enheter -> då ska Teensy dyka upp, välj den
5. Lägg till nytt ljus från det nedre vänstra hörnet "+"
6. Ändra inställningarna enligt hur du konfigurerar ditt system. Jag väljer att ge varje LED -linje ett universum så att alla kan ha startkanal 1 och kanalräkningen är i princip hur många byte du har för varje rad (360 i mitt fall; 120 LED i en rad X 3 färger "RGB" = 360). För varje rad fanns en annan utgång. Så utlinjen är i stigande ordning (från 0 till X). Utkanalen lägger till hur många byte du har i en kanal + alla andra byte som du har definierat. De summeras alla så att ArtNet kan tilldela dessa byte till den högra lysdioden. Om du använder en extra DMX usb -kontroller, se till att inte glömma de kanaler den skulle använda. Prova att tilldela det till ett annat universum än de som används.
7. Gå till Bulb sign, skapa en ny fixtur genom att klicka på figuren under DMX+ och byt namn på den
8. Gå till redigera och skriv mängden LED som ska tilldelas för denna kanal och färgordning (RGB ELLER GRB etc)
9. Spara fixturinställningarna och tilldela det till ett ljus från menyn till vänster
10. Lägg till alla lysdioder som du kommer att använda. Se till att du ändrar universum i enlighet därmed
11. Gruppera hela fixturen
12. Ändra storlek på dem och fixa dem till hur du kommer att placera dem i verkliga livet
13. SPELA MED PROGRAMVARAN

Programvaran är så roligt och mångsidigt att spela med ljudinmatning, lägg till videor etc. Här kommer din kreativa del;)

Steg 13: Sätt ihop allt och kör ditt första test

Efter att ha spelat med MadMapper ett tag är det dags att ta LED -armaturerna och kontrollen och den bärbara datorn med MadMapper och göra en testkörning i lokalen. Jag hade tyvärr inte tillräckligt med tid för att ta Många bilder för den här sista biten eftersom vi var sena på schemat. Jag började med att lägga ner LED -armaturerna på golvet som på skissen kopplade dem med 1m CAT6 -kabel mellan zigzagarmaturer och en 5m CAT6 -kabel mellan de två sidofixerna. Sidofästet tog signal från mircrocontrollern via en 15m CAT6 -kabel ansluten direkt till OctoWS2811 -adaptern och zigzag också. Strömkablarna var också anslutna till strömförsörjningen och till armaturerna via XT60 -kontakterna. Det spelar ingen roll vilken sida du levererar ström till din armatur med (vänster eller höger) elen kommer att strömma genom LED -remsan så länge den är kortare än 2,5 m. Anslut din strömförsörjning först sedan mikro -usb -kabeln från Teensy till din bärbara dator och öppna Madmapper. Testa lamporna och kartlägg dem därefter. När allt fungerar, montera fixturerna på celling och strömförsörjning som i skissen. dra alla kablar ovanför belysningsarmaturerna för att undvika att hänga kablar och vågiga händer från dansare som rör dem. Du är färdig! Grattis! ställ in några frågor så är du redo att hålla en fest med det nya belysningssystemet!

Steg 14: Palestina Underground Music Scene

Detta belysningssystem gjordes för UNION 2020 nyårsfest. Union är ett kollektivt organ som samlar konstnärernas ansträngningar för att bygga den elektroniska musikscenen i Palestina. Skapa en solid bas och ett blomstrande nätverk för kreativa sinnen som deltar i byggandet av den palestinska elektroniska musikscenen. Driva mot större evenemang, internationella samarbeten från hela världen och skapa årliga musikfestivaler i Palestina.

Sedan några år har den underjordiska musikscenen i Palestina vuxit exponentiellt, men att hitta en plats var alltid en stor sak. För det fanns helt enkelt inga. Fester var alltid små och brukade göras i hus eller hotell. Du förstår varför det inte är vettigt, det är ingen Techno -fest på ett 5 -stjärnigt hotell med människor som är klädda i svart för att gå på en technofest och andra i kostymer som går på ett möte. Så för två år sedan bestämde vi att det behövs en riktig plats med rätt ljudsystem, belysningssystem och publik. Jag använde en del av min grundläggande kunskap om Arduino och elektronik som jag fick genom åren från ett sommarläger som jag undervisade vid och från universitetet för att bygga belysningssystemet. Då jag fortfarande var inne på min första termin av min elingenjörsexamen i Berlin, var några professorer vänliga nog att hjälpa mig när jag behövde. Efter veckor med design, undersökning av prototyper och programmering, gjorde jag ett grundläggande belysningssystem med 10 m av de berömda WS2812b adresserbara lysdioderna och en Arduino mega. Jag programmerade Arduino med en "Dumb" Loop som bara fortsätter att loopa utan att synkronisera med musiken eller BPM. Den hade inte ens ljusstyrka eller färgkontroll, det fanns bara en knapp för att ändra effekten. och detta var version 2.0 av belysningssystemet. Observera att jag fortfarande är en elingenjörsstudent så att felaktig information eller saknad information kan finnas där av misstag. Meddela mig om du ser något av det, eller bara har en fråga, förbättring, vill dela din design eller kritisera någonting. Dessa instruktioner kommer att listas under tävlingen Make it Glow.

Se den här dokumentären från pannrummet eller den här uppsättningen från SAMA 'för att veta mer om den blomstrande technoscenen i Palestina.