Светодиоды Kemper на Vixen Music: 4 шага

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

Это руководство посвящено новому продукту, который я разрабатываю, под названием «Светодиодные лампы Kemper». Чтобы продемонстрировать возможности, я погрузил 64 лампы в 18-дюймовую стеклянную вазу. Затем вазу наполнили 23 фунтами прозрачного стеклянного шарика. Отражение света от стеклянных шариков действительно изящное. Посмотрите видео ниже.. Видео - это моя попытка показать некоторые из того, что можно сделать с помощью светодиодных ламп Kemper. Обязательно посмотрите дополнительную демонстрацию, которая показана в конце видеоклипа. Другими словами, после того, как музыка остановится, добавляется еще пара секвенций демонстрируются без музыки.

Шаг 1: светодиодные лампы Kemper

Базовая конструкция каждой лампы действительно довольно проста. Лампа состоит из (1) микросхемы Pic 12F609, (4) широкоугольных светодиодов 20 мА (красный, зеленый, синий и белый), (4) токоограничивающих резисторов, (1) крышки фильтра и (1) 16x19 мм PCB. Каждый светодиод приводится в действие одним из выходных микроконтактных выводов. Выходные контакты постоянно обновляются с использованием сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Выходы PWM также имеют возможность управления скоростью нарастания и спада. Все это придает светодиодам приятное теплое свечение при переходе от одного уровня к другому - без резких фронтов включения / выключения (если вы не установите высокую скорость нарастания). Каждая лампа имеет жестко запрограммированный адрес узла и запрограммирована так, чтобы реагировать почти на дюжину команды. Все узлы ответят на один зарезервированный глобальный адрес узла. Наконец, узел можно запрограммировать на несколько альтернативных адресов узла. Альтернативные адреса позволяют группировать узлы и обращаться к ним с помощью одной команды. Протокол связи поддерживает до 255 узлов на шине. Связь каждой лампы осуществляется с помощью одного микровыводного вывода. Каждая лампа действует как ведомое устройство на общем проводе связи. Если пакет данных отправляется непосредственно на одну лампу, то лампа подтверждает сообщение, передавая свой собственный адрес узла обратно по коммуникационной шине. Для проверки связи используется простая контрольная сумма суммирования. На сегодняшний день я протестировал связь с 64 узлами, соединенными вместе на одной шине. При непрерывной работе я могу обнаружить один потерянный пакет в час. Каждая лампа обрабатывает 2 миллиона инструкций в секунду (2MIPS). Таким образом, цепочка из 64 ламп управляет этими 256 светодиодами, используя мощность 128MIPS! Делает для масштабируемого дизайна - когда добавляется больше светодиодов, автоматически добавляется и больше MIPS. Я знаю, что вы думаете - не волнуйтесь, микроконтроллер стоит всего 70 центов - на самом деле, четыре светодиода вместе стоят больше, чем микроконтроллер.

Шаг 2: Создание демонстрации светодиодной вазы

Для вазы я сделал две гирлянды ламп. Каждая струна состоит из 32 ламп и имеет длину 16 футов. С обеими струнами в вазе, так что имеется 256 светодиодов под управлением компьютера по одному каналу RS232 со скоростью 9600 бод. Обе цепочки параллельно подключаются к интерфейсной плате RS232. Каждая цепочка при полной мощности может потреблять максимум 2,5 А. Итак, при включенных лампах ваза освещена светодиодной мощностью 25 Вт! По правде говоря, это слишком сложно смотреть, когда все светодиоды полностью горят, так как две строки образуют параллельное соединение на интерфейсной плате RS232, через каждую строку проходит только 2,5 А. Каждая лампа имеет большие дорожки, пропускающие мощность постоянного тока по цепочке.

Шаг 3: Автоматизация освещения Vixen

Программное обеспечение Vixen предназначено для управления рождественскими огнями во дворе вашего дома. Это упрощает настройку множества выходных каналов. Затем каналы сопоставляются с музыкой в формате MP3. Вот ссылка на веб-сайт Vixen: https://www.vixenlights.com/ В Интернете уже есть много дополнительной информации об этом программном пакете, поэтому я не буду перефразировать Думаю, для моего приложения мне нужно было написать специальный плагин для Vixen. Я, как типичный «ленивый» инженер, придерживался другого подхода. Я запускал Vixen (приложение для MS Windows) внутри VMware под Linux. VMware позволяет перенаправить порт связи в выходной файл вместо фактического аппаратного порта. Затем я запустил небольшой скрипт Python под Linux, который непрерывно обрабатывал новые строки, поступающие от Vixen. Скрипт Python преобразует простые сообщения Vixen comm в сообщения, которые могут понять лампы Kemper. Думаю, что в будущем мне придется потрудиться и написать плагин для Vixen.

Шаг 4: Заключение

У этих ламп есть масса других применений. Вот мой список желаний: 1) Построить еще 64 лампы, так что у меня всего 128. Я хочу зажечь свою рождественскую елку в этом году. С 512 светодиодами при 50 Вт он действительно должен выглядеть потрясающе! Не могу дождаться, чтобы запрограммировать падающий снег, пока дерево светится цветом. 2) Я также хочу попробовать сложить веревку в виде восьмерки. Вроде как семисегментный дисплей. Я думаю, что смогу построить действительно большой многоразрядный дисплей на листе картона. Может использоваться на футбольных матчах моего сына, чтобы отслеживать счет. 3) Также кажется хорошей идеей построить что-то светящееся, которое также будет подключено к Интернету. Может быть, что-то, что меняет цвет в зависимости от погоды или фондового рынка. 4) У меня есть приятель, который хочет нарядиться, это жезл со светящимися огнями. Я пытаюсь уговорить его разрешить мне взломать GMLAN, чтобы мы могли измерить обороты двигателя. Было бы здорово, если бы светодиоды работали вместе с оборотами двигателя! Это не так уж и сложно. 5) Один из них отлично подойдет для проекта моего мальчика Cub Scout: https://www.instructables.com/id/LED_Paper_Craft_Lamps/ В общем, для этого потребуются программируемые светодиоды, которые будут постепенно гаснуть. час или два. Из него получится отличный ночник для детей. В долгосрочной перспективе мы планируем продавать лампы всем желающим. У меня уже был небольшой интерес. Если вы один из тех заинтересованных людей, пришлите мне электронное письмо, и я дам вам знать, как мы можем достать вам лампы. Я также работаю над своим веб-сайтом, чтобы сделать его полезным. Вы всегда можете зайти на сайт www.ph-elec.com, чтобы узнать, что происходит. Так много всего, потому что у вас так мало времени. Спасибо и надеюсь, вам понравилось световое шоу, Джим.