Sistema de iluminación para clubes con MadMapper & Teensy 3.2: 14 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En 2018 hice la primera versión de este sistema de iluminación de club de bajo presupuesto para una fiesta de Nochevieja en Ramallah Palestina con mi colectivo The UNION, más sobre la historia y el colectivo al final de este artículo. El sistema se basó en LED direccionables WS2812B que se ejecutan en un bucle y funcionan con un Arduino Mega, el efecto se puede cambiar presionando un botón en la consola de control. Esta configuración tuvo algunos problemas:

1. No ser flexible; había una cantidad fija de efectos preprogramados y se podían cambiar manualmente interrumpiendo un bucle
2. El sistema era difícil de cambiar físicamente y difícil de transportar, ya que todos los cables estaban soldados para las longitudes medidas.
3. El sistema no estaba sincronizado con el ritmo.
4. El sistema era frágil
5. Sin control de brillo
6. Difícil de arreglar / solucionar
7. La distancia máxima sin interferencia de datos o caída de voltaje notable fue de 10 m del Mikrocontroller y 4 m de la fuente de alimentación
8. El número máximo de LED fue de 700 LED

Por esas razones, decidimos construir la versión 2.0 de este sistema. Me aseguré de que esos problemas se resolvieran teniendo en cuenta los siguientes puntos:

1. Fácil de montar y desmontar
2. Fácil de operar por cualquier persona. No vivo en Palestina donde se está utilizando este sistema. Por lo tanto, es principalmente operado por el equipo de UNION cuando no estoy allí. Este tutorial también es para ellos con el fin de solucionar problemas y comprender cualquier parte del sistema cuando sea necesario.

3. Fácil de reparar (cuando sea necesario) por terceros

4. Bajo consumo de energía
5. Utiliza LED direccionables
6. Presupuesto máximo 500 €
7. Funciona en largas distancias con mínima interferencia
8. Utiliza un software de mapeo de proyección para sincronizarlo con la música / BPM, hacer efectos con él y usarlo simultáneamente con un proyector para las imágenes.
9. Puede configurarse para más de 1200 LED

Después de una larga investigación, encontré un documento de un software de mapeo de proyección llamado MadMapper que explica cómo conectar un microcontrolador Teensy 3.2 con el software a través de Art-Net. El archivo se adjunta en este enlace del sitio web de MadMapper. Este proyecto está destinado a personas con conocimientos suficientes de microcontroladores (Teensy 3.2), LED direccionables, sistemas integrados y conocimientos básicos sobre el uso de Ethernet para transferir datos. Los enlaces adjuntos pueden resultar útiles.

No encontré muchos proyectos o documentos para un sistema de iluminación utilizado con ese propósito. Iluminando un club. Por eso decidí hacer mi propio tutorial y compartirlo con cualquier clubbers, creadores o técnicos. Gratis y de código abierto para todos. Espero poder ver a la gente rehacer y redefinir este proyecto para sus propios usos en sus propios espacios. Por favor contácteme en [email protected] Si tiene alguna pregunta, vea las posibles Mejoras, la Información incorrecta o simplemente quiere saber más sobre el proyecto, el colectivo, la escena de discotecas en Palestina.

Suministros

Materiales comprados en línea (desde Alemania, Amazon y China, Banggood)

• 15m X WS2812b LED direccionables 5m = 23,4 € 15m = 70,2 €
• 1 X Placa de desarrollo Teensy 3.21 = 27,9 €
• 1 X Adaptador OctoWS2811 para Teensy 3.21 = 20.0 €
• 1 X Fuente de alimentación 5V 70A1 = 53,9 €
• 15 X Conector Keystone Cat6 / RJ455 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 pares de conectores macho-hembra X XT60 10 = 10,6 € 20 = 21,2 €
• 1 X conectores de cabezal de clavija de extensión 50 = 7,0 €

TOTAL: 228,2 €

Materiales comprados localmente (de Palestina: los precios pueden ser más altos que en Europa)

• 10m X CAT 6 Cable 1m = 0,5 € 10m = 5,0 €
• Cable CAT 6 macho a macho de 2 x 15 m 15 m = 9,0 € 30 m = 18,0 €
• Cable CAT 6 macho a macho de 3 x 1 m 1 m = 1,2 € 3 m = 3,6 €
• 1 X 5m Macho a Macho CAT 6 Cable 5m = 6.0 €

• 30m X Cable eléctrico sólido aislado doble 16AWG (Bajo voltaje - Alto amperio) 1m = 0.7 € 30m = 21.0 €

• 300 X Ziptie 300 = 15 €
• 5 perfiles LED de aluminio con pantalla lechosa (2 m de largo x 10 mm de alto interior x 10 mm de ancho interior) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Cable colgante metálico (Kit) para colgar el perfil de aluminio en el techo 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Cinta de espuma de doble cara 5m = 3,0 € 15m = 9,0 €
• 1 X Pegamento epoxi transparente Gorilla1 = 3,7 €
• 5 X Varillas de pistola de pegamento caliente 5 = 2.0 €

TOTAL: 152,05 € Herramientas:

• Soldador 70W
• 50g de estaño para soldar
• Soldar Weck
• Ventilador de soldadura
• Mano amiga
• Cortador de cables
• Pistola pelacables
• Herramienta de perforación de cables de red
• Controlador Digital Dot Starter Cap SK6812
• Herramienta rotativa
• Taladro de martillo
• Destornillador eléctrico
• Pistola de silicona
• Multimetro
• Una computadora portátil con un buen gráfico.

Tenía la mayoría de herramientas, tuve que comprar un par de herramientas que me costaron casi 40 €. Si tiene que comprarlo todo, puede costar 120-150 €. También tuve que alquilar el software de mapeo de proyección MadMapper durante un mes por 45 € incluidos los impuestos alemanes. Puede alquilarlo por 3 meses o un año para obtener una mejor oferta. Si tiene el dinero para ello, compre el software y apoye a los desarrolladores. Presupuesto total = 465,25 €.

Paso 1: Comprenda su espacio y dibuje un diseño

Si planea reconstruir este proyecto para un club, un bar o incluso su propia habitación, tendrá que comprender su dinámica y esbozar un diseño antes de comprar cualquiera de los materiales.

Puntos a tener en cuenta al diseñar su sistema:

1. ¿Qué tan grande es el espacio y cuánta luz quieres tener en este espacio? Depende de para qué se utilice el espacio.
2. La forma del espacio. ¿Es una habitación cuadrática? ¿Tiene un techo alto? ¿Cuántas ventanas hay si las hay? etc
3. En el caso de un club o un bar, ¿qué tipo de música va a sonar allí? Esto le dará ideas para el diseño general.
4. No deje una gran distancia entre los LED entre sí y / o los LED a la fuente de alimentación. Dado que estamos trabajando en la transferencia de datos de alta frecuencia, la señal podría distribuirse a través de largas distancias. Del mismo modo, cuando se usa bajo voltaje (5V en este caso), la caída de voltaje a lo largo de la distancia del cable aumenta drásticamente cuando aumenta la distancia. Esta herramienta me ayudó a calcular la caída de voltaje y me ayudó a decidir qué cables debo usar para suministrar energía a mis luminarias LED. Obtuve una caída de voltaje del 7.5% al usar cables 12AWG a 5V con 7.2A. Esto podría piratearse aumentando el voltaje de la fuente de alimentación y obteniendo una mayor caída de voltaje y una mayor distancia. (Si se aumenta a 7,5 V, un 14AWG podría entregar hasta 5,11 V a una distancia de 20 m). Encuentra lo que más te convenga y úsalo.

En nuestro caso, encontramos una cocina debajo de una piscina (literaria subterránea) que no funcionaba en invierno. Le quitamos todo y dejamos los electrodomésticos que agregarían algo a la estética. Tenía 9 m de largo X 3 m de ancho como se muestra en el dibujo. La idea del diseño inicial era hacer algo que te moviera hacia el Dj y te metiera en el bucle. La habitación alargada en forma de rectángulo, los azulejos blancos de la cocina en las paredes y el piso ayudaron a inspirar el diseño. El resultado final fue una combinación de tiras de LED largas y rectas y se eligió LED en forma de zigzag para el diseño final. Se utilizaron 5 luminarias. Cada uno tenía 2 m de largo. Total de LED utilizados-> 10 m @ 60 psc por metro, el total de LED fue de 600 LED.

La fuente de alimentación (PWR) se atornilló al techo en el medio del espacio para disminuir la caída de voltaje en los 5 dispositivos LED.

Paso 2: reúna sus piezas y prepare su espacio de trabajo

Después de dibujar un boceto y saber cuántos materiales necesitaría, obtenga todos los materiales (con extras) y comience a prepararse para su construcción. Este paso es importante ya que podría ahorrarle toneladas de dinero si investigó bien y minimizará los materiales no utilizados. Compre siempre su microcontrolador a su productor y cualquier pieza relacionada con él. Es la única fuente confiable. Elegí el Teensy 3.2 para este proyecto como el cerebro de todo el sistema debido a la memoria flash relativamente grande de 256 Kb, 64 Kb de RAM, 72 MHz de velocidad de reloj (importante para operar ART-NET). Teensy 3.6, 4 o LC podrían usarse para este proyecto, pero sugiero que te ciñas a 3.2 o 3.1. Especialmente si va a utilizar el adaptador OctoWS2811.

Cuando se trata de LED direccionables, elijo el WS2812B ya que eran la opción más barata de lo que ofrecen. Puede controlar cada color de LED (RGB) individualmente. Ejecutando solo 1 cable de datos para toda la línea y usando 5V. Es difícil encontrar fuentes de alimentación de 5 V, especialmente aquellas que tienen más de 40 amperios. Verifique su disponibilidad localmente antes de continuar. Si está utilizando un número diferente de LED, puede calcular qué tan grande debe ser su fuente de alimentación. Con 5 V, un LED WS2182B consume 60 mA (20 mA verde, 20 mA rojo, 20 mA azul) cuando funciona con brillo total. Haciendo las matemáticas; 100 LED consumen un máximo de 6 A. En nuestro caso, utilizamos 600LED ampliables a 1200LED, lo que significa que se necesitaba una fuente de alimentación de 70A (60mA X 1200LEDs = 72A). Comprar los LED es un poco complicado. Son bastante populares ahora y muchas grandes tiendas ofrecen los LED a un precio económico. Descubrí que Aliexpress era una fuente confiable en cuanto a cuánto costaba. BTF Lighting proporciona un LED realmente agradable, con el que no tuve problemas. Sin embargo, son relativamente más expansivos en Amazon o eBay que en Aliexpress.

Usé cables Ethernet para transferir datos entre el Teensy y los dispositivos y entre los dispositivos entre sí. Esto se hizo por las siguientes razones: 1) el montaje / desmontaje de todo el sistema se vuelve mucho más fácil 2) La pérdida de datos a largas distancias disminuye. Con cables ethernet, puede conectar el último punto LED a unos 50 m del microcontrolador 3) compatible con el adaptador OctoWS2811 como se muestra en la imagen Se utilizó el conector RJ45 Cat6 Keystone para hacer posible esta conexión. Después de planificar todo y obtener sus materiales, asegúrese de tener un espacio de trabajo limpio y agradable para que toda la soldadura y la construcción sean más fáciles y suaves.

Paso 3: El cerebro del sistema: adaptador Teensy 3.2 y OctoWS2811

"loading =" perezoso"

Aquí viene la parte más interesante. Después de cargar el código en el teensy, conéctelo a su computadora portátil y abra MadMapper. Después de ejecutar MadMapper e ingresar su número de serie, siga estos pasos:

1. Abrir un nuevo proyecto
2. Vaya a herramientas -> preferencias
3. Seleccione DMXout -> ArtNet
4. Configure los dispositivos LED -> entonces el Teensy debería aparecer, selecciónelo
5. Agregar nueva luz desde la esquina inferior izquierda "+"
6. Cambie la configuración de acuerdo con cómo esté configurando su sistema. Elijo darle a cada línea de LED un universo para que todos puedan tener el canal de inicio 1 y el recuento de canales es básicamente cuántos bytes tiene para cada línea (360 en mi caso; 120 LED en una línea X 3 colores "RGB" = 360). Para cada línea había una salida diferente. Entonces, la línea de salida está en orden ascendente (de 0 a X). El canal de salida se suma a la cantidad de bytes que tiene en un canal + todos los demás bytes que definió. Todos se suman para que ArtNet pueda asignar esos bytes al LED correcto. Si está utilizando un controlador USB DMX adicional, asegúrese de no olvidar los canales que utilizaría. Intente asignarlo a un universo diferente a los utilizados.
7. Vaya a Señal de bombilla, cree un nuevo dispositivo haciendo clic en la figura debajo de DMX + y cámbiele el nombre
8. Vaya a editar y escriba la cantidad de LED que debe asignarse para este canal y el orden de color (RGB O GRB, etc.)
9. Guarde la configuración de la luminaria y asígnela a una luz del menú de la izquierda
10. Agrega todos los LED que vas a usar. Asegúrate de cambiar los universos en consecuencia
11. Agrupa todo el accesorio
12. Redimensionarlos y arreglarlos de acuerdo con la forma en que los colocará en la vida real
13. JUEGA CON EL SOFTWARE

El software es muy divertido y versátil con la entrada de sonido, agrega videos, etc. Aquí viene tu parte creativa;)

Paso 13: ¡Reúna todo y ejecute su primera prueba

Después de jugar con MadMapper por un tiempo, es hora de tomar las luminarias LED, el controlador y la computadora portátil con MadMapper y hacer una prueba en el lugar. Desafortunadamente, no tuve suficiente tiempo para tomar muchas fotos para este último momento, ya que estábamos retrasados en el horario. Comencé colocando los accesorios LED en el piso como en el boceto los conecté con un cable CAT6 de 1 m entre los accesorios en zig zag y un cable CAT6 de 5 m entre los dos accesorios laterales. Los accesorios laterales tomaron la señal del microcontrolador a través de un cable CAT6 de 15 m conectado directamente al adaptador OctoWS2811 y también al zig zag. Los cables de alimentación se conectaron también a la fuente de alimentación y a los dispositivos a través de los conectores XT60. No importa de qué lado esté suministrando energía para su dispositivo (izquierdo o derecho), la electricidad fluirá a través de la tira de LED siempre que sea más corta que 2,5 m. Primero conecte su fuente de alimentación, luego el cable micro usb del Teensy a su computadora portátil y abra Madmapper. Pruebe las luces y mapee en consecuencia. Una vez que todo esté funcionando, monte los accesorios en el techo y la fuente de alimentación como en el boceto. Pase todos los cables por encima de los accesorios de iluminación para evitar que cuelguen cables y las manos onduladas de los bailarines los toquen. ¡Terminaste! ¡Felicidades! ¡Ahora configure algunas preguntas y estará listo para hacer una fiesta con el nuevo sistema de iluminación!

Paso 14: Escena musical subterránea de Palestina

Este sistema de iluminación fue hecho para la fiesta de Año Nuevo de UNION 2020. Union es un organismo colectivo que reúne los esfuerzos de los artistas que construyen la escena de la música electrónica en Palestina. Creando una base sólida y una red próspera para mentes creativas que participan en la construcción de la escena de la música electrónica palestina. Impulsando eventos más grandes, colaboraciones internacionales de todo el mundo y creando festivales de música anuales en Palestina.

Desde hace un par de años, la escena de la música underground en Palestina ha crecido exponencialmente, sin embargo, encontrar un lugar siempre fue un gran problema. Porque simplemente no había ninguno. Las fiestas siempre eran pequeñas y solían hacerse en Casas u Hoteles. Ves por qué eso no tiene sentido, no es una fiesta Techno en un Hotel 5 estrellas con gente vestida de negro yendo a una fiesta techno y otros en traje yendo a una reunión. Así que hace dos años decidimos que se necesitaba un lugar real con el sistema de sonido, el sistema de iluminación y la audiencia adecuados. Usé algunos de mis conocimientos básicos de Arduino y electrónica que obtuve a lo largo de los años en un campamento de verano en el que estaba dando clases particulares en la Universidad para construir el sistema de iluminación. En el momento en que todavía estaba en mi primer semestre de mi licenciatura en ingeniería eléctrica en Berlín, algunos profesores tuvieron la amabilidad de ayudarme cuando lo necesitaba. Después de semanas de diseño, investigación de prototipos y programación, hice un sistema de iluminación básico usando 10 m de los famosos LED direccionables WS2812b y un mega Arduino. Programé el Arduino con un bucle "tonto" que sigue en bucle sin sincronizarse con la música o el BPM. Ni siquiera tenía control de brillo o color, solo había un botón para cambiar el efecto. y esta fue la versión 2.0 del sistema de iluminación. Tenga en cuenta que todavía soy un estudiante de ingeniería eléctrica, por lo que cualquier información incorrecta o faltante podría estar allí por error. Por favor, avíseme si ve algo de eso, o simplemente tiene una pregunta, mejora, quiere compartir su diseño o criticar algo. Estos Instructables se incluirán en el concurso Make it Glow.

Mire este documental de la sala de calderas o este set de SAMA 'para saber más sobre la próspera escena del techno en Palestina.