LED kolesarska svetilka Uncycle: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Moji otroci so navdušeni nad kolesarjenjem. Ko se je rodila ideja, da bi za razstavni dogodek dodali luči. Dodajanje nekaterih luči bi bilo že kul, vendar bi jih navdihnile druge svetlobne predstave, luči bi morale biti sinhronizirane z glasbo.

To je bila precej avantura, a odlična učna izkušnja pri obravnavi novih predmetov, kot so LiPo, DMX, EL-žica, LED trakovi, RF moduli itd.

Prva misel je bila, da bi vse programirali v krmilno enoto enega traku.

Tega sem zanemaril iz dveh razlogov:

1) S tremi igralci (kasneje bo 5) imate 3x3 = 9 nadzornih enot. Za vsako posodobitev morate posodobiti vse plošče. Med predstavo morate najti način za sinhronizacijo modulov.

2) Moj glavni argument za uporabo enega pošiljatelja ni tehničen: otroci bi morali ustvariti in posodobiti oddajo brez mene. Predstavljajte si, koliko popravkov je narejenih do konca koreografije

Trenutna arhitektura ima v osnovi tri elemente:

- prenosni računalnik Windows z Vixen 3

- Pošiljatelj: standardni brezžični usmerjevalnik

- sprejemnik: ESP8266 + gonilnik MOSFET + LED trakovi + LiPo 2S

Prvi poskus je temeljil na arduino Nano in NRF24. Po nekaterih dogodkih sem moral premagati nekatere omejitve in se premakniti na ESP8266, saj je to zagotavljalo veliko večjo prilagodljivost.

1. korak: sprejemniški modul

Moduli temeljijo na ploščah NodeLua. Začel sem oblikovati lastne tiskane vezje, vendar so ti moduli tako poceni in imajo vgrajen regulator napetosti, ki ga potrebujete pri uporabi iste baterije tudi za LED trak.

Če želite dokončati strojno opremo, morate samo dodati gonilnik, sestavljen iz dveh uporov in enega MOSFET -a na barvo. Za nadzor moči baterije se uporabljata še dva upora. Standardno tiskano vezje je nameščeno kot piggy back - zato je to precej hitro sestavljeno. Precej preprosteje kot ravnanje z arduinom in NRF24.

Čeprav je zasnova precej preprosta, je ključno izbrati pravi MOSFET z nizkim R DS (vklopljeno) in V GS (th) pod 3V. Na eBayu sem našel IRLR7843 v ohišju D-PAK za površinsko montažo. Torej je majhen, vendar ne premajhen za ročno spajkanje.

Shemo vezja je treba posodobiti, ker manjka izvlečni upor za vrata MOSFET. Modul deluje brez njega, toda ko vklopite modul, bo LED trak utripal.

Če želite videti veliko bolj profesionalno oblikovanje, pojdite tukaj: Pixel Controller

Programska oprema je bila na samem začetku precej preprosta: branje paketa DMX in pridobivanje ustreznih informacij za določen LED trak. To je zahtevalo nekaj stikal in mostov za konfiguracijo modula.

Pri uporabi ESP8266 je bil za konfiguracijo modula uporabljen spletni strežnik z skrbniškim vmesnikom.

Programska oprema je bila posodobljena po vsaki predstavi, da bi postala bolj prilagodljiva, povečala odgovornost in omogočila spremljanje. Vsak modul periodično pošilja podatke na strežnik vozlišč, zato lahko preverim, ali je celotna oprema pripravljena, kot je moč signala WiFi, napetost baterije in stanje modula. Poleg tega lahko strežnik vozlišč ponastavi določen modul ali zahteva posodobitev vdelane programske opreme.

Koda za modul ESP je na voljo na github:

Korak: Namestitev LED trakov

Za telo igralca uporabljamo plašč z zadrgo, tako da se lahko preprosto oblečete pred predstavo.

Namesto direktnega pritrjevanja LED trakov smo uporabili velcro trakove, ki so prišiti na plašč. Protivrednost je prilepljena na LED trak.

Na začetku sem uporabil priključke za pritrditev kabla na proge. To je bilo res nezanesljivo. in v bistvu se je vsa povezava prekinila zaradi različnih gibanj igralcev. Tako sem odstranil vse konektorje in spajkal kable. Uporaba spajkalnih točk na samem koncu traku izpostavlja povezavo mehanskim premikom. Zaradi tega ne spajkam kablov na koncu traku in kabla pritrdim z vročim lepilom. Moram priznati, da to ne izgleda profesionalno, vendar občinstvo tega vseeno ne bo videlo v temi.

Na kolesu sta modul in baterija preprosto pritrjena na napere. Poleg LED traku je plastični trak, ki podpira lep okrogel krog.

3. korak: Napajanje

LED trakovi so zasnovani za delovanje pri 12V. Baterije pri tej napetosti so prevelike za namestitev na kolo ali sedlo. Alternativa je bila 9V blokovska baterija (PP3 / 6LR61). Napetost je še vedno v redu, vendar je glavna pomanjkljivost čas, potreben za menjavo vseh baterij pred predstavo, saj si za dogodek želim sveže baterije.

Končno sem se preselil v LiPo:

LED trakovi lahko delujejo pri 8V. Odvisno od barve bi lahko delovalo tudi 7,8 V.

V skladu s tem potrebujete LiPo baterijo z dvema celicama - 2S. Napolnjena napetost je 2 x 4,2 V = 8,4 V.

Za mojo uporabo zadostuje zmogljivost 350 mAh, velikost baterije pa je dovolj majhna, da se prilega standardnemu ohišju za 9V baterijo, vključno s stikalom.

Za izravnalni vtič sem izbral baterije s priključkom JST-XH, za izpraznitev pa Mini JST. S temi priključki lahko upravljajo vsi standardni polnilniki.

Za pritrditev baterije na monocikel sem uporabil standardno ohišje za 9V baterije s stikalom. Dve bateriji iste vrste lahko hkrati polnite z adapterjem, ki poveže dve celici 2S z vrati 4S na polnilniku.

4. korak: Ustvarjanje predstave

Obstaja odličen program, ki ponuja resnično preprost, a zmogljiv uporabniški vmesnik: Vixen Lights. Vse se naredi s funkcijo povleci in spusti, glasba pa je prikazana na časovnici. Nekaj profesionalnih programov sem že pogledal, vendar je ta brezplačen in ponuja vse, kar potrebujem.

Prva stvar je opredeliti različne LED trakove in ustvariti skupine, zato je veliko lažje nadzorovati določen niz luči, na primer: vse luči, pritrjene na enega voznika. ali vsa kolesa.

Na splošno izberete glasbo in uvozite posnetek v Vixen vklj. označevalniki utripov.

Učinki so dodeljeni elementu prikaza in jih je mogoče spremeniti na več načinov.

V veliko pomoč je simulacijsko orodje, kjer lahko vidite, kako bo prizor videti v realnem času.

Na kratko, program bo poslal podatke DMX izhodnemu krmilniku, ki je v mojih nastavitvah večnamenski strežnik DMX, ki deluje na prenosnem računalniku. Modul je povezan prek WiFi / WLAN. Vsako LED določa vesolje DMX in odmik v podatkovnem paketu DM512.

Vixen najdete tukaj:

5. korak: Predstava

Koreografija je bila večkrat predelana. Poleg igralcev so bile dodane DMX-točke in ravne LED trakovi kot varnostne luči, kadar je oder dvignjen. Vsi uporabljajo isti modul ESP in jih nadzira Vixen.

V prihodnje bom lahko uporabil LED -trakove APA102, da omogočim bolj izpopolnjene učinke.

To lahko zahteva uporabo vesolja, ki vodi do pomembne koračne funkcije pri posodabljanju programske opreme in nastavitvi Vixen. Ne vem, če želim to narediti, vendar je privlačno.