4-канальный приемопередатчик DMX: 24 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Платформенный модуль DMX IO представляет собой 4-канальный приемопередатчик DMX. В режиме приема он может управлять до четырех каналов слаботочного TTL (3,3 В, например, для сервоприводов и небольших светодиодов) или сильноточного (12 В, например, лампы, реле, соленоиды, шаговый двигатель и т. Д.) Выхода. В режиме передачи он может выдавать команды для всей вселенной DMX (512 каналов). Двойные разъемы XLR-3 позволяют модулю действовать как узел приемника или передатчика (ведущего) в сети DMX, а 9-позиционный DIP-переключатель позволяет настройка адреса без изменения прошивки. Аппаратная конструкция RS-485 позволяет программно переключаться между режимами RX и TX, позволяя опытным программистам экспериментировать с проектами приемников DMX, а также с приложениями последовательного интерфейса в DMX.

Что такое DMX?

DMX - это последовательный протокол, работающий по аппаратному каналу RS-485. Первоначально он был разработан для управления освещением (у Chauvet есть куча крутых DMX-источников света), но он также используется для управления сервоприводами, светодиодами, шаговыми двигателями, реле и другими устройствами (например, DMX-скелет). Это простой в использовании и надежный протокол, позволяющий прокладывать кабель длиной более 1500 футов с использованием недорогого кабеля. В сети DMX есть 1 главное устройство и 1 или несколько подчиненных устройств. Доступно 512 каналов управления, и многие подчиненные устройства используют более одного канала (например, светильник может использовать 1 канал для панорамирования, а другой - для наклона). Каждый канал может поддерживать 256 возможных значений, хотя некоторые ведомые устройства объединяют 2 канала для 65 535 возможных значений. Значения каналов можно изменять примерно 44 раза в секунду или 44 Гц.

Об этом модуле

Вы можете добавить модуль ввода-вывода DMX на платформу Propeller, прототипную плату или даже макетную плату. Я расскажу об использовании его с Parallax Propeller или Arduino в конце этой инструкции. Модуль DMX IO был разработан Джоном Уильямсом и находится под лицензией MIT. Он рассмотрел DMX (и этот модуль) в своей колонке «Ноябрьские орехи и вольты», которую вы можете прочитать здесь (pdf). Вы можете скачать файл дизайна или купить комплект или голую печатную плату в Gadget Gangster. Также доступны предварительно собранные модули. Время сборки около 45 минут. Разогрейте паяльник и переходите к следующему шагу!

Шаг 1. Использование: идеи использования

Пока ваш утюг нагревается, вот несколько интересных вещей, которые вы можете делать с DMX;

Рождественский дисплей

Существует ряд диммеров / переключателей DMX (вот один), которые позволяют вам подключить лампу или нитку рождественских огней (или что-нибудь еще, что можно подключить к стене), включить или выключить, пульсировать или затемнить. Модуль DMX IO может отдавать команды через DMX блокам диммера / переключателя или другим устройствам DMX; такие вещи, как дымовые машины, лазеры, пузыри или снежная машина.

Сделать световое шоу

Раскрась свой дом

W Hotel в Бостоне Модуль DMX IO может отправлять команды сотням подчиненных устройств, например, этим COLORdash Quad Wow Lights.

Управляющие сервоприводы и аниматроника

Модуль DMX IO также можно использовать для приема команд для управления сервоприводами, пневматикой или почти любым устройством, о котором вы только можете подумать - вы получаете 12 В от винтовых клемм, а на плате также есть разъемы для устройств на 3 В. Просто немного забавы. вещи, которые можно сделать. Затем мы начнем создавать модуль, и в конце этой инструкции есть информация о том, как его запрограммировать (не волнуйтесь, это довольно просто).

Шаг 2: Сделайте: Список деталей

Убедитесь, что у вас есть следующие детали. Вы также можете получить эти детали из mouser - каждая деталь на схеме имеет номер детали mouser (формат файла - ExpressPCB)

Список деталей

• DMX IO PCB
• 9-позиционный DIP-переключатель 300 мил
• 3 мм зеленый светодиод
• 4 транзистора TIP 125
• 2x 200 мкФ электролитических конденсатора
• 1x.1uF радиальный керамический конденсатор
• 2x шунтирующие перемычки
• 8-контактный разъем DIP
• 56-контактные разъемы
• 4x 2N3904 Транзисторы
• 4x 2-позиционные клеммные колодки
• ИС приемопередатчика RS485 / RS422
• 10-контактная шинная резисторная сеть (10 кОм)
• Штекерный разъем XLR3
• Разъем XLR3 Female
• 3 резистора 4,7 кОм (желтый - фиолетовый - красный)
• 4 резистора 470 Ом (желтый - фиолетовый - коричневый)
• 4 резистора 1 кОм (коричневый - черный - красный)
• 1x 330 Ом резистор (оранжевый - оранжевый - коричневый)
• 1x 120 Ом резистор (коричневый - красный - коричневый)

Шаг 3: Изготовьте: резисторы

Добавьте первые три резистора, 4,7 кОм (желтый - фиолетовый - красный) на R2, R3 и R4.

Шаг 4: Изготовьте резистор на 120 Ом

Резистор на 120 Ом (коричневый - красный - коричневый) подключается к R1.

Шаг 5: Изготовьте резисторы на 470 Ом

R5, R6, R7 и R8 - 470 Ом (желтый - фиолетовый - коричневый)

Шаг 6: Изготовьте резисторы на 1 кОм

Рядом с резисторами 470 Ом находятся резисторы 1 кОм (коричневый - черный - красный).

Шаг 7: Изготовьте резистор 330 Ом

Это должен быть ваш последний дискретный резистор, и он используется для ограничения тока светодиода. Это 330 Ом (Оранжевый - Оранжевый - Коричневый) и стоит R13.

Шаг 8: Сделайте: LED

Добавим зеленый светодиод, он идет прямо посередине платы, как показано на фото. Обратите внимание, что более короткий провод проходит через квадратное отверстие и подключается к P27. Все, что вам нужно сделать, чтобы включить его, - это поднять высокий P27.

Шаг 9: Изготовьте керамический конденсатор

Добавьте керамический конденсатор на плату, как показано на фото. Этот конденсатор не поляризован, поэтому не имеет значения, какой вывод в какое отверстие входит.

Шаг 10: Изготовление транзисторов 2N3904

Добавьте транзисторы 2n3904, как показано на фото. Обратите внимание, что плоская сторона транзистора совпадает с плоской стороной, как показано на плате.

Шаг 11: Изготовление: винтовые клеммы, подготовка

Имеется 4 винтовых зажима, на каждой из которых есть небольшая канавка с одной стороны и небольшой скос с другой. Мы собираемся соединить все терминалы в одну «палку». Сначала определите скос на каждом из выводов.

Шаг 12: Изготовление: винтовые клеммы, подключение

Теперь соедините их вместе. На фото видно, как клеммы сдвигаются вместе, снизу.

Шаг 13: Изготовьте: винтовые клеммы, завершите

Сдвиньте все четыре клеммы вместе, как показано на фото. У вас будет единственная терминальная «палка».

Шаг 14: Изготовление: припаянный терминал

Добавьте свой недавно созданный терминал на плату. Обратите внимание, что «зажимы» (куда вы вставляете провод, который хотите соединить с клеммами) должны быть ближе к краю платы. Обратите внимание на поля с надписью «W» справа от транзисторов? Это заголовки контактов для управления сервоприводами. Контакт рядом с W - это управляющий сигнал, средний контакт подключен к + 5V, а контакт справа подключен к земле. Если вы хотите использовать DMX IO для управления маломощными устройствами, добавьте 3 контактных разъема в каждом месте.

Шаг 15: Изготовьте: гнездо IC

Гнездо IC идет к U1 с выемкой ближе к керамическому конденсатору. Положение выемки на самом деле не имеет значения для гнезда (он будет работать в любом случае), но это поможет убедиться, что вы устанавливаете IC в правильном направлении, так что лучше делать правильно.

Шаг 16: Сделайте: DIP-переключатель

9-позиционный DIP-переключатель находится на SW1. Каждый переключатель на DIP помечен номером (справа под переключателем), а переключатель с надписью «1» идет влево, как показано на фотографии.

Шаг 17: Изготовьте: шинный резистор, определение контакта 1

Подключенный резистор имеет «вывод 1», его можно определить по корпусу компонента - вывод 1 отмечен стрелкой.

Шаг 18: Изготовьте: резистор, подключенный к шине, добавление на плату

Контакт 1 проходит через квадратное отверстие, которое также отмечено на шелкографии, как показано на рисунке.

Шаг 19: Изготовление: Джемперы

На плате есть две перемычки, TERM: если модуль DMX IO является конечным узлом (передающим или принимающим), сдвиньте перемычку, чтобы соединить эти 2 контакта. GND: если модуль DMX IO является ведущим (передающим) - только один узел будет использовать эту перемычку. Если это так, просто сдвиньте перемычку, чтобы соединить эти 2 контакта. Если модуль является ведущим передатчиком, вы переместите обе перемычки. Если модуль является последним приемником, вы должны шунтировать только перемычку TERM, в противном случае вам не нужно перемыкать ни одну из перемычек. Если ваши штыревые заголовки идут в виде большой полосы, вырежьте 2 штифта вместе с дайками и добавьте на доску, где это помечено «TERM». Вырежьте еще 2 контакта и добавьте «GND».

Шаг 20: Изготовление электролитических колпачков

2 электролитических колпачка (они похожи на маленькие металлические бидоны) вставляются в места, указанные на фото. Электролитические колпачки поляризованы - более длинный штифт проходит через квадратное отверстие (также отмеченное знаком «+»). На колпачке есть полоса. Более короткий вывод (ближе к полосе) проходит через более длинный вывод - ближе к краю доски. Обе крышки по 220 мкФ

Шаг 21: Изготовление транзисторов TIP125

Есть 4 больших транзистора TIP125, они находятся между меньшими транзисторами и клеммной колодкой с винтами. Обратите внимание на выступ на каждом транзисторе, он идет так, чтобы выступ был ближе к букве «C», отмеченной на шелкографии.

Шаг 22: Изготовьте: разъемы XLR3

На плате есть 2 разъема XLR (штекер и гнездо). Гнездовой разъем входит в коробку с надписью «DMX Out», а штекерный разъем - в коробку с надписью «DMX In». Достаточно легко сделать это правильно, поскольку монтажные отверстия на плате подходят только для правильного разъема.

Шаг 23: Сделайте: RS485 IC

Микросхема трансивера RS485 (это ST ST485BN) входит в гнездо. Обратите внимание, что выемка на микросхеме находится сверху, ближе к керамическому конденсатору. Если вам не нужны перемычки, просто наденьте их на один штырь. Таким образом, вы не потеряете их, если они вам когда-нибудь понадобятся. Наконец, добавьте контактные разъемы к внешнему ряду платы. Эти контакты позволяют подключать модуль DMX IO к платформе Propeller, прототипной плате или макетной плате. На плате каждое соединение помечено P0 - P31. На схеме есть список соединений (формат expresspcb), но вот как они отображаются: P0: DIP-переключатель '256'P1: DIP-переключатель' 128'P2: DIP-переключатель '64'P3: DIP-переключатель' 32'P4: DIP Переключатель '16'P5: DIP-переключатель' 8'P6: DIP-переключатель '4'P7: DIP-переключатель' 2'P8: DIP-переключатель '1'P9: Канал DMX 1P10: Канал DMX 2P11: Канал DMX 3P12: Канал DMX 4P24: RX2 (вход) P25: TXE (разрешение передачи) P26: TX2 (передача) P27: индикатор активности

Шаг 24: Использование DMX

DMX довольно прост в использовании:

Для пропеллера

ПОЛУЧАТЬ

В ноябрьской статье Джона Вильямса Spin Zone подробно рассказывается о DMX и о том, как он разрабатывал объекты. Он также написал простой в использовании объект (jm_dmxin), который упростит чтение значений DMX. С вашим кодом вращения вам просто нужно добавить библиотеку; obj dmx: "jm_dmxin" Когда вам нужно включить мониторинг dmx, pub main dmx.init (24, 16) '24 = контакт приема, 26 = индикатор активности, чтобы получить значение канала, это не может быть проще; dmx.read (chan) С этим значением dmx вы можете делать все, что захотите - отображать что-то на экране телевизора, включать свет, выполнять pwm для канала и т. д. Когда вы закончите считывать значения DMX, вы можете освободить винтик с помощью; dmx.finalize В своей статье Джон сделал более прохладную версию с осветительной арматурой RGB с использованием битовой угловой модуляции.

ОТПРАВИТЬ

Если ваш модуль DMX IO является ведущим передатчиком, не забудьте надеть перемычки на обе перемычки. Для программного обеспечения в Propeller Obex есть объект отправки DMX, который упрощает вывод DMX. Вот пример того, как его использовать: сначала добавьте объект в раздел объектов вашего спин-кода; obj dmxout: "DMXout", чтобы запустить его; dira [25]: = outa [25]: = 1 'включает TX enable highdmxout.start (26)' запускает dmxoutsending значения dmx как никогда не может быть проще - просто; dmxout. Write (2, 255) 'канал = 2, значение = 255

Для Ардуино

Модуль DMX IO имеет обычное расстояние между выводами 0,1 дюйма, поэтому он не помещается поверх Arduino, однако вы все равно можете подключить его к Arduino с помощью проводов или прототипной платы. Есть хорошее руководство по Arduino Playground. соединений; P0: P8 - DIP-переключатели P9 - Канал 1P10 - Канал 2P11 - Канал 3P12 - Канал 4P24 - DMX RXP25 - Передача EnableP26 - DMX TXP27 - Индикатор активности Вот и все - Сделайте что-нибудь крутое с DMX!