MX3 - Профессиональная LED панель

SaorY для mozgochiny.ru

Всем доброго мозгодня! Представляю третью, обновленную версию LED панели.

И для начала немного о том, почему это было сделано.

Во-первых, предыдущие панели были не яркими, не спрашивайте меня как, но мне удалось получить расход энергии 1,13 Вт, в то время, как панели были все еще функциональными; я надеюсь, что это показывает, как плоха была яркость. При профессиональном использовании это создает множество неприятностей, наиболее тяжелая из которых, когда другие фонари попадали на панель, то размывали ее. Фонари не обязательно должны были освещать панель, достаточно было одного луча, и панель размывалась и затуманивалась. Итак, панель размывало и менялось цветовое восприятие для глаз.

Новые панели 200W, значительно улучшены, и имеют выход 4200lm каждой. Их четко видно при дневном свете и цвет остается хорошим даже в дымке.

Во-вторых, предыдущие панели имели проблемы с расположением. Они могли быть использованы только отдельно стоящими на полу с подставкой, но все другие варианты размещения были обречены на неудачу. Хотите, чтобы они висели на ферменной конструкции? Хотите панели в другой пропорции? Хотите меньше? Хотите установить на разной высоте? С предыдущими панелями это было не возможно.

Новые панели имеют стандартный крепеж задней стороне. Они могут быть установлены в любом положении, в любом расположении, используя стандартные методы фиксации, такие как подвешивание на стропилах, стойках, деревьях, и H-барах.

В-третьих, управление было смешным для профессионального использования. У меня была папка с различными комбинациями кода: мой код передачи, встроенный код, мой внедренный код, разнообразные скрипты, и так далее. Стандартные протоколы контроля, необходимые для профессионального применения не подходили.

Новые панели используют данные, передаваемые по Art-Net, стандартному протоколу для этих типов панелей. sACN также может быть использован. Это позволяет использовать стандартные программы, таких как madrix. Все это делает панели универсальными, мощными и профессиональными, ими можно управлять дистанционно с обычной пульта освещения с DMX. А контроль и расширенное программирование под них стали очень легкими.

В-четвертых, была проблема с надежностью и подключением. В качестве проводов использовались любые (зачастую не подходящие) провода, которые попались под руку. Это затрудняло подключение, приводило к неполадкам (в основном, короткому замыканию).
Новые панели полностью проверены и укомплектованы. Работают надежно, и нет необходимости подбирать провода, зачастую короткие.
В-пятых, шарики для пинг-понга и дерево легко воспламеняются. Хотя сами панели не нагревались, другие составляющие были подвержены нагреванию, что могло привести к возгоранию.
Новые панели в полностью металлическом корпусе, что почти исключает возгорание. И хотя, для облегчения сверлений отверстий лицевая сторона по-прежнему из МДФ, она обработана антипиреновым составом, что лучше алюминиевого чехла. :-)

Все эти проблемы не особо важны для небольших инсталляций или нескольких дискотек, но все-таки, такие панели не практичны, и не годятся для профессионального применения.

Шаг 1: Планирование и подготовка

Плотность пикселей
Очевидно, что меньшая плотность пикселей дешевле, но это, как правило, снижает качество поделки. Ели же вам нужна низкая плотность для специального эффекта, тогда необходимы более яркие светодиодные модули, которые, соответственно, дороже. Так же на плотность пикселей влияют и габариты самих светодиодных модулей, некоторые из них довольно массивны (можно конечно использовать новые WS2812 светодиоды, но они не надежны и требуют сложных драйверов). Учтите длину проводов LED-модулей, некоторые выходят под углом, а не перпендикулярно.

Более высокая плотность создает проблемы с распределением мощности, это тоже необходимо учитывать. Большое количество пикселей конечно повышает яркость, но это касается только количества распространяющегося света, а не четкости. То есть если вы находитесь далеко от пикселей, изображение сливается в картинку, если же вы находитесь рядом с пикселями, то сами модули становятся ярче всего изображения, однако, я у меня никогда не было проблем с видимостью. Хотя, очевидно, большая плотность дает большее разрешение… Я начинал с P50 (шаг 50 мм), это достаточное разрешение для текста на одной панели, но достаточно низкое, чтобы получить отличный эффект.
Форма
Если вы делаете относительно небольшие LED-панели, и их много, то вы можете сделать их квадратными. Я сделал их прямоугольными в пропорции 4:3, что весьма подходит для общего назначения, их можно составить в длинный баннер или слегка прямоугольный щит. Панели можно применять как отдельный объект или дополнительный эффект в большой инсталляции. Они могут быть разделены и расположены вертикально на заднем фоне как визуальная подложка, позади барабанной установки, позади ди-джея, и так далее. Это также идеальное решение для эффекта большого эквалайзера. И многого другого.
Размер
Малый размер панелей удорожает заполнение больших площадей, однако, малоразмерные панели легче монтируются и транспортируются. Поэтому необходимо найти золотую середину для габаритов панелей. Изначально я собирался сделать в два раза больше панелей, но на половину меньших по размеру – это оказалось дороже, и монтаж проводился бы медленней. Так же я не хотел делать панели очень громоздкими, потому что не все вертикальные леса их бы выдержали, и было бы тяжело поднимать их вручную (к примеру, мои первые панели легко поднимает один человек), то есть требовался бы подъемник.

Шаг 2: Материалы

После того как вы определились со всеми пунктами и характеристиками, необходимо приобрести ниже  следующие материалы:

• серийные LED-модули (будьте готовы что некоторые из них неисправны)
• источники питания на 5 V (если вы применяете такие же модули как и я, то 10А на 150 пикселей)
• миникомпьютер Raspberry Pi и SD-карты, по 1 на панель
• двухуровневые коннекторы Neutrix ethercon и Powercon TRUE1
• провода и припой (много...)
• винтовые клеммы
• листовой металл
• винты
• краска
• фанера и антипиреновая обработка
• квадратный металлопрофиль
• стандартные хомуты для строительных лесов

Шаг 3: Металлоконструкции

На этом этапе самостоятельно или на заказ необходимо изготовить металлический каркас панелей.

Какой бы формы не были ваши панели, пустите посередине по всей длине металлопрофиль, это придаст прочности, и профиль будет упором для лицевой стороны. Обварите его со всех сторон.

Боковые стенки сделайте такой высоты, чтобы внутренние элементы панелей свободно туда помещались, и еще отогните достаточно края спереди, чтобы можно было надежно прикрепить на винты лицевую панель. 5 – 7 см нормальная высота боковой стороны, чтобы внутрь поместились трансформаторы, провода и все остальное.

Сами трансформаторы прикрепите на большую и толстую металлическую пластину, это послужит охлаждающим радиатором, а уже пластины прикрепите к каркасу панелей. Это лучше всего иллюстрирует рисунок.

А теперь вам предстоит просверлить много отверстий в лицевой панели под светодиодные модули, работа не трудная, но долгая…

Шаг 4: LED - модули

Вставьте светодиодные модули в отверстия, расположите их однозначно, как по шаблону. При этом четко убедитесь, где на модулях входящие клеммы, так как любимые китайские братья зачастую не обозначают их. Обычно модули имеют нарисованную стрелку-указатель для обозначения, но все равно убедитесь. После заполнения панели модулями соедините их проводами (как правило по 50 штук в цепочке).

Далее нужно добавить общий провод. Этот часть является очень важной, так как если работа выполнена некачественно, то могут быть проблемы с сигналом. Чтоб лучше понять – посмотрите на вторую картинку. Возьмите толстый провод (это важно, так как падение напряжения влияет и на мощность и на сигнал) и проложите его между модулями (острым ножом снимите изоляцию с общего провода на пересечениях с цепочками модулей, смотрите фото). Пропустите провод по длинной стороне и припаяйте к нему провода заземления.

Проделайте тоже самое с питающим проводом. Проложите его на противоположной стороне и такой же толщины (это позволит поддерживать постоянное напряжение на светодиодах, и предотвратит искажение цвета). Если вам конечно лень, то можете использовать прилагаемые проводы питания, но это снизит качество самоделки. Если уж делать работу, то делайте качественно и правильно.

Шаг 5: Миникомпьютер и трансформаторы

Все пиксели управляются миникомпьютером Raspberry Pi со взломанной версией OLA. OLA имеет достаточно документации по описанию, и вы без труда найдете ее. Поэтому я вкратце опишу главное: по разветвлению передается SpiMux, созданный в Hypher, который использует обменный буфер и позволяет выводить на пиксели (SPI) более 1 юниверса DMX.

Мне пришлось немного взломать OLA, так как я ужасный кодер, но я уверен, некоторые из вас могут сделать лучше.

После этого, и после настройки, нужно подсоединить провода. Подключите дата-кабель от пикселей к SPI линии Pi. Соедините проводами питания модули, миникомпьютер, трансформаторы и припаяйте клеммы питания. Впрочем, я оставлю это на ваше усмотрение, так как у вас может быть другая конфигурация, и скажу лишь, что винтовые клеммы лучше. Они легко монтируются, и позволяют применить «out» разъем последнего модуля как быстрый разъем дата-кабеля.

Прикручиваем лицевую панель с LED – модулями к металлическому каркасу и смотрим что вы наделали. :-D

Шаг 6: Я сделал это!

Полагаю, что все работает, и теперь нужно настроить madrix (она имеет собственные хорошие руководства, которые легко находятся в интернете).

( Специально для МозгоЧинов #MX3-Professional-LED-Panel-1