Unicycle LED Lightshow: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Mina barn brinner för att åka cykel. En gång föddes idén att lägga till lampor för ett showevenemang. Att lägga till några lampor skulle redan vara häftigt men inspirerat av andra ljusshower bör lamporna synkroniseras med musiken.

Det var en ganska erfarenhet men en stor inlärningsupplevelse att hantera nya saker som LiPo, DMX, EL-wire, LED-ränder, RF-moduler etc.

Den allra första tanken var att programmera in allt i styrenheten på en rand.

Jag har bortsett från detta av två skäl:

1) Med tre aktörer (senare 5) har du 3x3 = 9 kontrollenheter. För alla uppdateringar har du uppdaterat alla kort. Under showen måste du hitta ett sätt att synkronisera modulerna.

2) Mitt huvudargument för att använda en avsändare är inte tekniskt: Barnen ska kunna skapa och uppdatera serien utan mig. Tänk bara hur många justeringar som görs tills koreografin är klar

Den nuvarande arkitekturen har i huvudsak tre element:

- Windows anteckningsbok med Vixen 3

- Avsändare: standard trådlös router

- Mottagare: ESP8266 + MOSFET -drivrutin + LED -ränder + LiPo 2S

Det första försöket baserades på arduino Nano och NRF24. Efter några händelser var jag tvungen att övervinna vissa begränsningar och flyttade till ESP8266 eftersom detta gav mycket mer flexibilitet.

Steg 1: Mottagarmodul

Modulerna är baserade på NodeLua Boards. Jag började designa mina egna kretskort men dessa moduler är så billiga och levereras med integrerad spänningsregulator, som du behöver när du använder samma batteri för LED -stripen också.

För att färdigställa hårdvaran behöver du bara lägga till drivrutinen som består av två motstånd och ett MOSFET per färg. För övervakning av batterikraften används ytterligare två motstånd. Ett vanligt kretskort är monterat som en spargris - så det är ganska snabbt att få ihop detta. Mycket enklare än att hantera en arduino och en NRF24.

Även om designen är ganska enkel, är nyckeln att välja rätt MOSFET med låg R DS (på) och V GS (th) under 3V. På eBay hittade jag IRLR7843 i ett D-PAK-hölje för ytmontering. Så det är litet men inte för litet för lödning för hand.

Kretsschemat måste uppdateras eftersom neddragningsmotståndet för MOSFET-Gate saknas. Modulen fungerar utan, men när du sätter på modulen blinkar LED -randen.

Om du vill se en mycket mer professionell design, gå hit: Pixel Controller

Programvaran var ganska enkel i början: att läsa ett DMX -paket och hämta relevant information för den specifika LED -randen. Detta krävde några switchar och hoppare för att konfigurera en modul.

Vid användning av ESP8266 implementerades en webbserver med ett admin -gränssnitt för att konfigurera modulen.

Programvaran har uppdaterats efter varje show för att bli mer flexibel, öka ansvaret och möjliggöra övervakning. Varje modul skickar periodiskt data till en nodserver, så jag kan kontrollera om hela utrustningen är klar som WiFi -signalstyrka, batterispänning och modultillstånd. Dessutom kan nodservern återställa en viss modul eller begära en firmwareuppdatering.

Koden för ESP-modulen finns på github:

Steg 2: Montering av LED -ränder

För skådespelarens kropp använder vi en kappa med dragkedja så att du enkelt kan klä dig innan showen.

Istället för att direkt fästa LED -ränderna använde vi kardborreband som sys på pälsen. Motstycket är limmat på LED -randen.

I början har jag använt kontakter för att fästa kabeln på ränderna. Detta var verkligen opålitligt. och i princip varje anslutning bröt på grund av skådespelarnas olika rörelser. Så jag tog bort alla kontakter och lodde kablarna. Att använda lödpunkterna i slutet av en rand utsätter anslutningen för mekaniska rörelser. På grund av detta löd jag inte kablarna i slutet av randen och fixerar kabeln med varmt lim. Jag måste erkänna att det här inte ser proffsigt ut men publiken ser det inte i mörkret ändå.

På hjulet är modulen och batteriet helt enkelt fastsatta på ekrarna. Bredvid LED -randen finns en plastrand för att stödja en fin rund cirkel.

Steg 3: Strömförsörjning

LED -ränder är utformade för att fungera vid 12V. Batterier med denna spänning är för stora för att monteras på hjulet eller sadeln. Ett alternativ var ett 9V blockbatteri (PP3 / 6LR61). Spänningen är fortfarande ok, men den största nackdelen är den tid det tar att byta ut alla batterier före en show, eftersom jag vill ha nya batterier för ett evenemang.

Slutligen flyttade jag till LiPo:

LED -ränderna kan fungera vid 8V. Beroende på färg kan även 7,8V fungera.

Följaktligen behöver du ett LiPo -batteri med 2celler - 2S. Fulladdad är spänningen 2 x 4,2 V = 8,4V

För min applikation räcker det med en kapacitet på 350mAh och batteriets storlek är tillräckligt liten för att passa in i ett standardhus för ett 9V -batteri inklusive en strömbrytare.

Jag har valt batterier med en JST-XH-kontakt som balansplugg och Mini JST för urladdningspluggen. Alla standardladdare klarar dessa kontakter.

Jag använde ett standardhölje för 9V -batterier med en omkopplare för att montera batteriet på enhjulingen. Två batterier av samma typ kan laddas samtidigt med en adapter som ansluter två 2S -celler till en 4S -port på laddaren.

Steg 4: Skapa showen

Det finns ett fantastiskt program som ger ett riktigt enkelt men kraftfullt användargränssnitt: Vixen Lights. Allt görs via dra och släpp och musiken visas på tidslinjen. Jag har tittat på några professionella program tidigare, men det här är gratis och ger allt jag behöver.

Det allra första är att definiera de olika LED -ränderna och skapa grupper, så det är mycket enklare att styra en specifik uppsättning ljus, till exempel: alla lampor kopplade till en förare. eller alla hjul.

I allmänhet väljer du musiken och importerar klippet till Vixen inkl. slagmarkörerna.

Effekterna tilldelas ett displayelement och kan ändras på många sätt.

En stor hjälp är simuleringsverktyget där du kan se hur scenen kommer att se ut i realtid.

I ett nötskal kommer programmet att skicka DMX -data till utmatningskontrollen som i min installation är en multicast -DMX -server som körs på den bärbara datorn. Modulen är ansluten via WiFi / WLAN. Varje lysdiod bestäms av DMX -universum samt förskjutningen i DM512 -datapaketet.

Du hittar Vixen här:

Steg 5: Showen

Koreografin har justerats många gånger. Förutom skådespelarna har DMX-spotter lagts till liksom raka LED-ränder som säkerhetsljus när scenen höjs. Alla använder samma ESP -modul och styrs av Vixen.

Framöver kan jag använda APA102 LED -ränder för att tillåta mer sofistikerade effekter.

Detta kan kräva att du använder flera universum som leder till en betydande stegfunktion för att uppdatera programvaran och Vixen -installationen. Vet inte om jag vill göra det här men det är tilltalande.