عرض أضواء الدراجة الهوائية الأحادية العجلة LED: 5 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

أطفالي متحمسون لركوب الدراجة الأحادية. بمجرد ولادة الفكرة لإضافة أضواء لحدث العرض. ستكون إضافة بعض الأضواء رائعة بالفعل ولكنها مستوحاة من عروض الأضواء الأخرى ، يجب أن تكون الأضواء متزامنة مع الموسيقى.

لقد كانت مغامرة رائعة ولكنها تجربة تعليمية رائعة تتعامل مع عناصر جديدة مثل LiPo و DMX و EL-wire وشرائط LED ووحدات RF وما إلى ذلك.

كانت الفكرة الأولى هي برمجة كل شيء في وحدة التحكم في شريط واحد.

لقد تجاهلت هذا لسببين:

1) مع ثلاثة ممثلين (لاحقًا ستكون 5) ، لديك 3 × 3 = 9 وحدات تحكم. لأي تحديث ، قمت بتحديث جميع اللوحات. أثناء العرض ، تحتاج إلى إيجاد طريقة لمزامنة الوحدات.

2) الحجة الرئيسية لاستخدام مرسل واحد ليست حجة تقنية: يجب أن يكون الأطفال قادرين على إنشاء البرنامج وتحديثه بدوني. فقط تخيل عدد التعديلات التي تم إجراؤها حتى تنتهي الكوريغرافيا

تتكون العمارة الحالية من ثلاثة عناصر أساسية:

- Windows Notebook مع Vixen 3

- المرسل: راوتر لاسلكي قياسي

- جهاز الاستقبال: ESP8266 + مشغل MOSFET + خطوط LED + LiPo 2S

استندت المحاولة الأولى على اردوينو نانو و NRF24. بعد بعض الأحداث ، اضطررت للتغلب على بعض القيود وانتقلت إلى ESP8266 لأن هذا يوفر قدرًا أكبر من المرونة.

الخطوة 1: وحدة الاستقبال

تعتمد الوحدات على لوحات NodeLua. لقد بدأت في تصميم PCB الخاص بي ولكن هذه الوحدات رخيصة جدًا وتأتي مع منظم جهد متكامل ، والذي تحتاجه عند استخدام نفس البطارية لشريط LED أيضًا.

لاستكمال الأجهزة ، تحتاج فقط إلى إضافة برنامج التشغيل الذي يتكون من مقاومين و MOSFET واحد لكل لون. لمراقبة طاقة البطارية ، يتم استخدام مقاومين آخرين. يتم تركيب ثنائي الفينيل متعدد الكلور القياسي على شكل ظهر خنزير - لذلك من السهل جدًا تجميعه. أبسط بكثير من التعامل مع اردوينو و NRF24.

على الرغم من أن التصميم بسيط جدًا ، إلا أن المفتاح هو تحديد MOSFET المناسب الذي يحتوي على R DS (تشغيل) منخفض و V GS (th) أقل من 3 فولت. على موقع eBay ، وجدت IRLR7843 في مبيت D-PAK للتركيب على السطح. لذلك فهي صغيرة ولكنها ليست صغيرة جدًا للحام باليد.

يحتاج مخطط الدائرة إلى التحديث نظرًا لأن المقاوم المنسدل لبوابة MOSFET مفقود. تعمل الوحدة بدونها ، ولكن عند تشغيل الوحدة ، سيومض شريط LED.

إذا كنت تريد أن ترى تصميمًا أكثر احترافًا ، فانتقل إلى هنا: Pixel Controller

كان البرنامج بسيطًا جدًا في البداية: قراءة حزمة DMX واسترداد المعلومات ذات الصلة لشريط LED المحدد. هذا يتطلب بعض المفاتيح والموصلات لتكوين وحدة نمطية.

عند استخدام ESP8266 ، تم تنفيذ خادم ويب بواجهة إدارية لتكوين الوحدة.

تم تحديث البرنامج بعد كل عرض من أجل الحصول على مزيد من المرونة وزيادة المسؤولية والسماح بالمراقبة. ترسل كل وحدة بيانات بشكل دوري إلى خادم عقدة ، لذلك يمكنني التحقق مما إذا كانت المعدات بأكملها جاهزة مثل قوة إشارة WiFi ، وجهد البطارية وحالة الوحدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خادم العقدة قادر على إعادة تعيين وحدة معينة أو طلب تحديث البرنامج الثابت.

رمز وحدة ESP متاح في github:

الخطوة 2: تركيب خطوط LED

بالنسبة لجسم الممثل ، نستخدم معطفًا بسحاب حتى تتمكن من ارتداء الملابس بسهولة قبل العرض.

بدلاً من ربط خطوط LED مباشرة ، استخدمنا أحزمة فيلكرو مخيطة بالغطاء. يتم لصق النظير على شريط LED.

في البداية ، استخدمت موصلات لتوصيل الكبل بالشرائط. كان هذا حقا غير موثوق به. وفي الأساس ، انقطع كل اتصال بسبب الحركات المختلفة للممثلين. لذلك أزلت جميع الموصلات ولحمت الكابلات. يؤدي استخدام نقاط اللحام في نهاية الشريط إلى تعريض الاتصال للحركات الميكانيكية. نتيجة لذلك ، لا أقوم بلحام الكابلات في نهاية الشريط وأثبت الكابل بالغراء الساخن. أحتاج إلى الاعتراف بأن هذا لا يبدو احترافيًا ولكن الجمهور لن يرى ذلك في الظلام على أي حال.

على العجلة ، يتم تثبيت الوحدة والبطارية ببساطة على المتحدث. بجانب شريط LED يوجد شريط بلاستيكي لدعم دائرة مستديرة لطيفة.

الخطوة 3: مزود الطاقة

تم تصميم خطوط LED لتعمل بجهد 12 فولت. البطاريات عند هذا الجهد كبيرة جدًا لتثبيتها على العجلة أو السرج. كان البديل هو بطارية كتلة 9 فولت (PP3 / 6LR61). الجهد لا يزال على ما يرام ولكن العيب الرئيسي هو الوقت اللازم لتبادل جميع البطاريات قبل العرض ، لأنني أريد بطاريات جديدة لحدث ما.

أخيرًا انتقلت إلى LiPo:

يمكن أن تعمل خطوط LED عند 8V. اعتمادًا على اللون ، يمكن أن يعمل حتى 7.8 فولت.

وفقًا لذلك ، فأنت بحاجة إلى بطارية LiPo ذات خليتين - 2S. الجهد المشحون بالكامل هو 2 × 4.2 فولت = 8.4 فولت

بالنسبة لطلبي ، فإن سعة 350 مللي أمبير كافية وحجم البطارية صغير بما يكفي لتناسب حاوية قياسية لبطارية 9 فولت بما في ذلك مفتاح.

لقد اخترت بطاريات بموصل JST-XH كقابس توازن و Mini JST لقابس التفريغ. يمكن لجميع أجهزة الشحن القياسية التعامل مع هذه الموصلات.

لقد استخدمت مبيتًا قياسيًا لبطاريات 9 فولت مع مفتاح لتركيب البطارية على الدراجة الأحادية. يمكن شحن بطاريتين من نفس النوع في نفس الوقت باستخدام محول يربط خليتين 2S بمنفذ 4S في الشاحن.

الخطوة 4: إنشاء العرض

هناك برنامج رائع يوفر واجهة مستخدم حقيقية بسيطة ولكنها قوية: Vixen Lights. كل شيء يتم عبر السحب والإفلات ويتم عرض الموسيقى في المخطط الزمني. لقد ألقيت نظرة على بعض البرامج الاحترافية من قبل ، ولكن هذا البرنامج مجاني ويوفر كل ما أحتاجه.

أول شيء هو تحديد خطوط LED المختلفة وإنشاء مجموعات ، لذلك من الأسهل بكثير التحكم في مجموعة معينة من الإضاءة ، على سبيل المثال: جميع المصابيح متصلة بمحرك واحد. أو كل العجلات.

بشكل عام ، يمكنك تحديد الموسيقى واستيراد المقطع إلى Vixen بما في ذلك. علامات الإيقاع.

يتم تخصيص التأثيرات لعنصر عرض ويتم تغييرها بعدة طرق.

من المساعدة الرائعة أداة المحاكاة حيث يمكنك أن ترى كيف سيبدو المشهد في الوقت الفعلي.

باختصار ، سيرسل البرنامج بيانات DMX إلى وحدة التحكم في الإخراج والتي هي في إعدادي خادم DMX متعدد البث يعمل على الكمبيوتر المحمول. الوحدة متصلة عبر WiFi / WLAN. يتم تحديد كل LED من خلال عالم DMX بالإضافة إلى الإزاحة ضمن حزمة البيانات DM512.

يمكنك العثور على الثعلبة هنا:

الخطوة 5: العرض

تم تعديل تصميم الرقصات في كثير من الأحيان. بالإضافة إلى الممثلين ، تمت إضافة بقع DMX بالإضافة إلى خطوط LED المستقيمة كأضواء أمان كلما ارتفعت المرحلة. كلهم يستخدمون نفس وحدة ESP ويتم التحكم فيها بواسطة Vixen.

للمضي قدمًا ، يمكنني استخدام خطوط APA102 LED للسماح بتأثيرات أكثر تعقيدًا.

قد يتطلب ذلك استخدام أكوان متعددة تؤدي إلى وظيفة خطوة مهمة في تحديث البرنامج بالإضافة إلى إعداد Vixen. لست متأكدًا مما إذا كنت أرغب في القيام بذلك ولكنه جذاب.