Lampu LED Unicycle: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Anak-anak saya minat untuk menunggang basikal. Setelah idea dilahirkan untuk menambahkan lampu untuk acara pertunjukan. Menambah beberapa lampu pasti sudah sejuk tetapi diilhamkan oleh tayangan lampu lain, lampu harus diselaraskan dengan muzik.

Ini adalah jalan yang cukup baik tetapi pengalaman belajar yang hebat untuk menangani item baru seperti LiPo, DMX, EL-wire, jalur LED, modul RF dll.

Pemikiran pertama adalah memprogramkan semuanya ke unit kawalan satu jalur.

Saya telah mengabaikan ini kerana dua sebab:

1) Dengan tiga pelakon (kemudian akan menjadi 5), anda mempunyai 3x3 = 9 unit kawalan. Untuk sebarang kemas kini, anda mempunyai kemas kini semua papan. Semasa persembahan, anda perlu mencari cara untuk menyegerakkan modul.

2) Hujah utama saya untuk menggunakan satu pengirim bukanlah teknikal: Anak-anak seharusnya dapat membuat dan mengemas kini rancangan tanpa saya. Cuba bayangkan berapa banyak penyesuaian yang dilakukan sehingga koreografi selesai

Seni bina semasa pada asasnya mempunyai tiga elemen:

- Windows Notebook dengan Vixen 3

- Penghantar: penghala tanpa wayar standard

- Penerima: Pemacu ESP8266 + MOSFET + Jalur LED + LiPo 2S

Percubaan pertama berdasarkan arduino Nano dan NRF24. Selepas beberapa peristiwa, saya terpaksa mengatasi beberapa batasan dan beralih ke ESP8266 kerana ini memberikan lebih banyak fleksibiliti.

Langkah 1: Modul Penerima

Modul berdasarkan NodeLua Boards. Saya mula merancang PCB sendiri tetapi modul ini sangat murah dan dilengkapi dengan pengatur voltan bersepadu, yang anda perlukan ketika menggunakan bateri yang sama untuk jalur LED juga.

Untuk menyelesaikan perkakasan, anda hanya perlu menambahkan pemacu yang terdiri daripada dua perintang dan satu MOSFET setiap warna. Untuk memantau kuasa bateri, dua lagi perintang digunakan. PCB standard dipasang sebagai piggy back - jadi cukup pantas untuk mendapatkan ini. Jauh lebih mudah daripada menangani arduino dan NRF24.

Walaupun reka bentuknya cukup mudah, kuncinya adalah memilih MOSFET yang tepat yang mempunyai R DS (on) rendah dan V GS (th) di bawah 3V. Di eBay saya menjumpai IRLR7843 di perumahan D-PAK untuk pemasangan permukaan. Jadi ia kecil tetapi tidak terlalu kecil untuk disolder dengan tangan.

Gambarajah litar perlu dikemas kini kerana perintang penarik untuk MOSFET-Gate tiada. Modul berfungsi tanpa, tetapi apabila anda menghidupkan modul, jalur LED akan berkelip.

Sekiranya anda ingin melihat reka bentuk yang lebih profesional pergi ke sini: Pixel Controller

Perisian ini sangat mudah pada awalnya: membaca pakej DMX dan mendapatkan maklumat yang relevan untuk jalur LED tertentu. Ini memerlukan beberapa suis dan penerjun untuk mengkonfigurasi modul.

Semasa menggunakan ESP8266 pelayan web dengan antara muka pentadbir dilaksanakan untuk mengkonfigurasi modul.

Perisian ini telah dikemas kini selepas setiap pertunjukan agar lebih fleksibel, meningkatkan tanggungjawab dan membolehkan pemantauan. Setiap modul menghantar data secara berkala ke pelayan nod, jadi saya dapat memeriksa apakah keseluruhan peralatan sudah siap seperti kekuatan isyarat WiFi, voltan bateri dan keadaan modul. Sebagai tambahan, pelayan nod dapat menetapkan semula modul tertentu atau meminta kemas kini firmware.

Kod untuk modul ESP boleh didapati di github:

Langkah 2: Pemasangan Jalur LED

Untuk badan pelakon kami menggunakan mantel dengan ritsleting sehingga anda dapat berpakaian dengan mudah sebelum persembahan.

Daripada melekatkan jalur LED secara langsung, kami menggunakan tali velcro yang dijahit ke lapisan. Rakan sejawat dilekatkan pada jalur LED.

Pada awalnya saya telah menggunakan penyambung untuk memasang kabel ke jalur. Ini benar-benar tidak boleh dipercayai. dan pada dasarnya setiap sambungan terputus kerana pelbagai pergerakan pelakon. Oleh itu, saya melepaskan semua penyambung dan menyolder kabel. Menggunakan titik pateri di hujung jalur menunjukkan hubungan dengan pergerakan mekanikal. Oleh kerana itu, saya tidak menyolder kabel di hujung jalur dan memasang kabel dengan gam panas. Saya harus mengakui bahawa ini tidak kelihatan profesional tetapi penonton tidak akan melihat ini dalam kegelapan pula.

Pada roda, modul dan adonan hanya dipasang pada jari-jari. Di sebelah jalur LED terdapat jalur plastik untuk menyokong bulatan bulat yang bagus.

Langkah 3: Bekalan Kuasa

Jalur LED direka untuk beroperasi pada 12V. Bateri pada voltan ini besar untuk dipasang pada roda atau pelana. Alternatifnya ialah bateri blok 9V (PP3 / 6LR61). Voltan masih ok tetapi kelemahan utama adalah masa yang diperlukan untuk menukar semua bateri sebelum pertunjukan, kerana saya mahu bateri segar untuk acara.

Akhirnya saya berpindah ke LiPo:

Jalur LED boleh beroperasi pada 8V. Bergantung pada warnanya, walaupun 7.8V dapat berfungsi.

Oleh itu, anda memerlukan bateri LiPo dengan 2cell - 2S. Voltan yang dicas sepenuhnya ialah 2 x 4.2 V = 8.4V

Untuk aplikasi saya, kapasiti 350mAh cukup dan ukuran bateri cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam perumahan standard untuk bateri 9V termasuk suis.

Saya telah memilih bateri dengan penyambung JST-XH sebagai baki keseimbangan dan Mini JST untuk plag pelepasan. Semua pengecas standard boleh mengendalikan penyambung ini.

Saya menggunakan perumahan standard untuk bateri 9V dengan suis untuk memasang bateri di unicycle. Dua bateri jenis yang sama dapat dicas pada masa yang sama menggunakan adapater yang menghubungkan dua sel 2S ke port 4S di pengecas.

Langkah 4: Membuat Tayangan

Terdapat program hebat yang menyediakan antara muka pengguna yang sederhana tetapi kuat: Vixen Lights. Semuanya dilakukan melalui drag and drop dan muzik ditunjukkan dalam garis masa. Saya pernah melihat beberapa program profesional sebelum ini, tetapi ini percuma dan menyediakan semua yang saya perlukan.

Perkara pertama adalah menentukan jalur LED yang berbeza dan membuat kumpulan, jadi lebih mudah untuk mengendalikan sekumpulan cahaya tertentu, contohnya: semua lampu dipasang pada satu pemacu. atau semua roda.

Secara umum anda memilih muzik dan mengimport klip ke dalam Vixen termasuk. penanda rentak.

Kesan sesuai dengan elemen paparan dan diubah dalam banyak cara.

Bantuan yang sangat baik adalah alat simulasi di mana anda dapat melihat bagaimana pemandangan akan kelihatan seperti dalam masa nyata.

Ringkasnya, program ini akan menghantar data DMX ke pengawal output yang dalam persediaan saya pelayan DMX multicast yang berjalan di Notebook. Modul disambungkan melalui WiFi / WLAN. Setiap LED ditentukan oleh semesta DMX dan juga ofset dalam pakej data DM512.

Anda boleh mendapatkan Vixen di sini:

Langkah 5: Tayangan

Koreografi telah banyak kali diubah. Sebagai tambahan kepada pelakon, titik-titik DMX telah ditambahkan juga jalur LED lurus sebagai lampu keselamatan setiap kali panggung dinaikkan. Semua mereka menggunakan modul ESP yang sama dan dikendalikan oleh Vixen.

Ke depan saya mungkin menggunakan jalur LED APA102 untuk membolehkan kesan yang lebih canggih.

Ini mungkin memerlukan banyak alam semesta yang mengarah ke fungsi langkah penting dalam mengemas kini perisian dan juga penyediaan Vixen. Tidak pasti sama ada saya mahu melakukan ini tetapi menarik.