Système d'éclairage de club avec MadMapper & Teensy 3.2 : 14 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

En 2018, j'ai réalisé la première version de ce système d'éclairage de club à petit budget pour une soirée du Nouvel An à Ramallah en Palestine avec mon collectif The UNION, plus sur l'histoire et le collectif à la fin de cet article. Le système était basé sur des LED adressables WS2812B fonctionnant en boucle et alimentées par un Arduino Mega, l'effet pouvait être modifié en appuyant sur un bouton de la console de commande. Cette configuration a rencontré quelques problèmes:

1. Ne pas être flexible; il y avait un nombre fixe d'effets préprogrammés et ils pouvaient être modifiés manuellement en interrompant une boucle
2. Le système était difficile à changer physiquement et difficile à transporter car tous les câbles étaient soudés pour les longueurs mesurées
3. Le système n'a pas été synchronisé au rythme
4. Le système était fragile
5. Pas de contrôle de la luminosité
6. Difficile à réparer/dépanner
7. La distance maximale sans interférence de données ou chute de tension notable était de 10 m du Mikrocontroller et de 4 m de l'alimentation
8. Le nombre maximum de LED était de 700 LED

Pour ces raisons, nous avons décidé de construire la version 2.0 de ce système. J'ai veillé à ce que ces problèmes soient résolus en gardant à l'esprit les points suivants:

1. Facile à monter et à démonter
2. Facile à utiliser par n'importe qui. Je ne vis pas en Palestine où ce système est utilisé. Ainsi, il est principalement exploité par l'équipe UNION lorsque je ne suis pas là. Ce tutoriel leur est également destiné afin de dépanner et comprendre n'importe quelle partie du système en cas de besoin.

3. Facile à réparer (en cas de besoin) par des tiers

4. Faible consommation d'énergie
5. Utilise des LED adressables
6. Budget maximum 500€
7. Fonctionne sur de longues distances avec un minimum d'interférences
8. Utilise un logiciel Projection Mapping pour le synchroniser avec la musique/BPM, faire des effets avec et l'utiliser simultanément avec un projecteur pour les visuels
9. Peut être configuré pour plus de 1200 LED

Après de longues recherches, j'ai trouvé un document d'un logiciel de cartographie de projection appelé MadMapper expliquant comment connecter un microcontrôleur Teensy 3.2 avec le logiciel via Art-Net. Le fichier est joint dans ce lien du site Web de MadMapper. Ce projet est destiné aux personnes ayant une connaissance suffisante des microcontrôleurs (Teensy 3.2), des LED adressables, des systèmes embarqués et des connaissances de base sur l'utilisation d'Ethernet pour transférer des données. Les liens ci-joints pourraient être utiles.

Je n'ai pas trouvé beaucoup de projets ou de documents pour un système d'éclairage utilisé à cette fin. Illuminer un club. C'est pourquoi j'ai décidé de faire mon propre tutoriel et de le partager avec tous les clubbers, makers ou techniciens. Gratuit et open source à tous. J'espère que je pourrai voir des gens refaire et réutiliser ce projet pour leur propre usage dans leurs propres espaces. Merci de me contacter sur [email protected] Si vous avez la moindre question, voir d'éventuelles améliorations, fausses informations ou simplement envie d'en savoir plus sur le projet, le collectif, la scène clubbing en Palestine.

Fournitures

Matériaux achetés en ligne (d'Allemagne - Amazon et Chine - Banggood)

• 15m X WS2812b LEDs adressables5m = 23,4€15m = 70,2€
• 1 X Carte de développement Teensy 3.21 = 27,9€
• 1 X Adaptateur OctoWS2811 pour Teensy 3.21 = 20.0€
• 1 X 5V 70A Alimentation1 = 53,9€
• 15 X Cat6/RJ45 Keystone Jack5 = 7,0 € 15 = 21,0 €
• 20 X XT60 Connecteur Mâle Femelle Paires10 = 10,6€20 = 21,2€
• 1 X connecteurs d'en-tête de broche d'extension50 = 7.0€

TOTAL: 228,2€

Matériaux achetés localement (de Palestine - les prix peuvent être plus élevés qu'en Europe)

• 10m X Câble CAT 6 1m = 0,5€10m = 5,0€
• Câble 2 X 15m Mâle vers Mâle CAT 6 15m = 9,0 €30m = 18,0€
• Câble 3 X 1m Mâle à Mâle CAT 61m = 1,2€3m = 3,6€
• 1 X 5m Câble Mâle vers Mâle CAT 6 5m = 6,0 €
• 30m X Câble électrique solide double 16AWG isolé (Basse Tension - Haute Ampère) 1m = 0.7€30m = 21.0€
• 300 X Ziptie 300 = 15€
• 5 X Profil LED en aluminium avec écran laiteux (2 m de longueur X 10 mm de hauteur intérieure X 10 mm de largeur intérieure) 1 = 9,5 € 5 = 47,5 €
• 5 X Câble de suspension en métal (Kit) pour suspendre le profilé en aluminium au plafond 1 = 4,25 € 5 = 21,25 €
• 15m X Ruban mousse double face5m = 3.0€15m = 9.0€
• 1 X Gorilla Clear Epoxy Colle1 = 3.7€
• 5 X Bâtonnets de Pistolet à Colle Chaude5 = 2,0€

TOTAL: 152,05€Outils:

• Fer à souder 70W
• Étain à souder 50g
• Soudure Weck
• Ventilateur de soudure
• Coup de main
• Coupe-fil
• Pistolet à dénuder
• Outil de perforation de fil de réseau
• Contrôleur Digital Dot Starter Cap SK6812
• Outil rotatif
• Marteau perforateur
• Tournevis électrique
• Pistolet à colle chaude
• Multimètre
• Un ordinateur portable avec un bon graphisme

J'avais la plupart des outils, j'ai dû acheter quelques outils qui m'ont coûté près de 40 €. Si vous devez tout acheter, cela peut coûter 120-150€. J'ai également dû louer le logiciel de projection mapping MadMapper pendant un mois pour 45€ TTC. Vous pouvez le louer pour 3 mois ou un an pour une meilleure affaire. Si vous en avez l'argent, achetez le logiciel et soutenez les développeurs ! Budget total = 465,25 €.

Étape 1: Comprendre votre espace et esquisser un design

Si vous envisagez de reconstruire ce projet pour un club, un bar ou même votre propre chambre, vous devrez comprendre sa dynamique et esquisser un design avant d'acheter l'un des matériaux.

Points à prendre en compte lors de la conception de votre système:

1. Quelle est la taille de l'espace et combien de lumière voulez-vous avoir dans cet espace. Cela dépend de l'utilisation de l'espace.
2. La forme de l'espace. Est-ce une pièce quadratique ? A-t-il un plafond élevé ? Combien de fenêtres y a-t-il le cas échéant…. etc
3. Dans le cas d'un club ou d'un bar, quel genre de musique va tourner là-bas ? Cela vous donnera des idées pour la conception générale
4. Ne laissez pas une grande distance entre les LED entre elles et/ou entre les LED et l'alimentation. Puisque nous travaillons sur le transfert de données à haute fréquence, le signal pourrait être distribué sur de longues distances. De même, lors de l'utilisation de basse tension (5V dans ce cas) La chute de tension sur la distance du câble augmente considérablement lorsque la distance augmente. Cet outil m'a aidé à calculer la chute de tension et m'a aidé à décider quels câbles utiliser pour alimenter mes luminaires LED. J'ai obtenu une chute de tension de 7,5% lors de l'utilisation de câbles 12AWG à 5V sous 7,2A. Cela pourrait être piraté en augmentant la tension de l'alimentation elle-même et en obtenant une chute de tension plus élevée et une distance plus longue. (Si augmenté à 7,5 V, un 14AWG pourrait fournir jusqu'à 5,11 V à une distance de 20 m). Trouvez ce qui vous convient et utilisez-le.

Dans notre cas, nous avons trouvé une cuisine sous une piscine (littéraire souterraine) qui ne fonctionnait pas en hiver. Nous avons tout enlevé et laissé les appareils électroménagers qui ajouteraient quelque chose à l'esthétique. Il mesurait 9 m de long sur 3 m de large, comme indiqué sur le croquis. L'idée de la conception initiale était de faire quelque chose qui vous rapproche du Dj et vous mettra dans la boucle. La pièce en forme de rectangle allongé, les carreaux de cuisine blancs sur les murs et le sol ont contribué à inspirer le design. Le résultat final a été qu'une combinaison de longues bandes de LED droites et de LED en forme de zigzag a été choisie pour la conception finale. 5 luminaires ont été utilisés. Chacun mesurait 2 m de long. Nombre total de LED utilisées -> 10 m à 60 psc par mètre, le total des LED était de 600 LED.

L'alimentation (PWR) a été vissée au plafond au milieu de l'espace pour diminuer la chute de tension à travers les 5 luminaires LED.

Étape 2: Rassemblez vos pièces et préparez votre espace de travail

Après avoir dessiné un croquis et connu la quantité de matériaux dont vous auriez besoin, obtenez tous les matériaux (avec extras) et commencez à préparer votre construction. Cette étape est importante car elle pourrait vous faire économiser des tonnes d'argent si vous faites bien vos recherches et minimisera les matériaux inutilisés. Achetez toujours votre microcontrôleur auprès de son fabricant et toutes les pièces qui s'y rapportent. C'est la seule source fiable. J'ai choisi le Teensy 3.2 pour ce projet comme le cerveau de l'ensemble du système en raison de la mémoire flash relativement grande de 256 Ko, 64 Ko de RAM, fréquence d'horloge de 72 MHz (important pour le fonctionnement d'ART-NET). Teensy 3.6, 4 ou LC pourraient être utilisés pour ce projet mais je suggère de s'en tenir à 3.2 ou 3.1. Surtout si vous allez utiliser l'adaptateur OctoWS2811.

En ce qui concerne les LED adressables, j'ai choisi le WS2812B car ils étaient l'option la moins chère par rapport à ce qu'ils proposent. Vous pouvez contrôler chaque couleur de LED (RVB) individuellement. Exécuter un seul câble de données pour toute la ligne et utiliser 5V. Il est difficile de trouver des alimentations 5V, en particulier celles qui ont plus de 40 ampères. Vérifiez sa disponibilité localement avant de continuer. Si vous utilisez un nombre différent de LED, vous pouvez calculer la taille de votre alimentation. Fonctionnant à 5 V, une LED WS2182B consomme 60 mA (20 mA vert, 20 mA rouge, 20 mA bleu) lorsqu'elle fonctionne à pleine luminosité. Faire le calcul; 100 LED consomment un maximum de 6 A. Dans notre cas, nous avons utilisé 600LED extensibles à 1200LEDs, ce qui signifie qu'une alimentation de 70A était nécessaire (60mA X 1200LEDs = 72A). L'achat des LED est un peu délicat. Ils sont assez populaires maintenant et beaucoup de gros détaillants fournissent les LED à un prix bon marché. J'ai trouvé qu'Aliexpress était une source fiable en ce qui concerne son coût. BTF Lighting fournit de très belles LED, avec lesquelles je n'ai eu aucun problème. Ils sont cependant relativement plus chers d'Amazon ou d'ebay qu'Aliexpress.

J'ai utilisé des câbles Ethernet pour transférer des données entre le Teensy et les appareils et entre les appareils entre eux. Cela a été fait pour les raisons suivantes 1) le montage/démontage de l'ensemble du système devient beaucoup plus facile 2) La perte de données par rapport aux longues distances diminue. Avec des câbles Ethernet, vous pouvez connecter le dernier point LED à environ 50 m du microcontrôleur 3) compatible avec l'adaptateur OctoWS2811 comme indiqué sur l'image La prise Rj45 Cat6 Keystone a été utilisée pour rendre cette connexion possible. Après avoir tout planifié et obtenu vos matériaux, assurez-vous d'avoir un bel espace de travail propre pour rendre toutes les soudures et la construction plus faciles et plus fluides.

Étape 3: Le cerveau du système - Adaptateur Teensy 3.2 et OctoWS2811

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Voici la partie la plus intéressante. Après avoir téléchargé le code sur l'adolescent, connectez-le à votre ordinateur portable et ouvrez MadMapper. Après avoir exécuté MadMapper et entré votre numéro de série, procédez comme suit:

1. Ouvrir un nouveau projet
2. Allez dans outils -> préférences
3. Sélectionnez DMXout -> ArtNet
4. Configurer les périphériques LED -> alors le Teensy devrait apparaître, sélectionnez-le
5. Ajouter une nouvelle lumière à partir du coin inférieur gauche "+"
6. Modifiez les paramètres en fonction de la façon dont vous configurez votre système. J'ai choisi de donner à chaque ligne de LED un univers afin qu'elles puissent toutes avoir le canal de départ 1 et le nombre de canaux correspond essentiellement au nombre d'octets que vous avez pour chaque ligne (360 dans mon cas; 120 LED dans une ligne X 3 couleurs "RVB" = 360). Pour chaque ligne, il y avait une sortie différente. La ligne de sortie est donc dans un ordre croissant (de 0 à X). Le canal de sortie totalise le nombre d'octets que vous avez dans un canal + tous les autres octets que vous avez définis. Ils s'additionnent tous pour qu'ArtNet puisse affecter ces octets à la bonne LED. Si vous utilisez un contrôleur USB DMX supplémentaire, assurez-vous de ne pas oublier les canaux qu'il utiliserait. Essayez de l'affecter à un univers différent de ceux utilisés.
7. Accédez au panneau Ampoule, créez un nouveau projecteur en cliquant sur le chiffre sous DMX+ et renommez-le
8. Allez dans éditer et écrivez la quantité de LED qui doit être affectée à ce canal et l'ordre des couleurs (RGB OU GRB etc.)
9. Enregistrez les paramètres du luminaire et attribuez-le à une lumière dans le menu de gauche
10. Ajoutez toutes les LED que vous allez utiliser. Assurez-vous que vous modifiez les univers en conséquence
11. Regrouper tous les luminaires
12. Redimensionnez-les et corrigez-les selon la façon dont vous allez les positionner dans la vraie vie
13. JOUER AVEC LE LOGICIEL

Le logiciel est tellement amusant et polyvalent qu'il joue avec l'entrée son, ajoute des vidéos, etc. Voici votre partie créative;)

Étape 13: Assemblez le tout et exécutez votre premier test

Après avoir joué avec MadMapper pendant un certain temps, il est temps de prendre les luminaires LED, le contrôleur et l'ordinateur portable avec MadMapper et de faire un test sur le site. Je n'ai malheureusement pas eu assez de temps pour prendre de nombreuses photos pour ce dernier morceau car nous étions en retard sur l'horaire. J'ai commencé par poser les luminaires LED sur le sol comme dans le croquis les a connectés avec un câble CAT6 de 1m entre les luminaires en zigzag et un câble CAT6 de 5m entre les deux luminaires latéraux. Les appareils latéraux ont reçu le signal du microcontrôleur via un câble CAT6 de 15 m connecté directement à l'adaptateur OctoWS2811 et au zigzag également. Les câbles d'alimentation étaient également connectés à l'alimentation et aux luminaires via les connecteurs XT60. Peu importe de quel côté vous alimentez votre luminaire (gauche ou droite), l'électricité traversera la bande LED tant qu'elle est plus courte que 2,5 m. Connectez d'abord votre alimentation puis le câble micro usb du Teensy à votre ordinateur portable et ouvrez Madmapper. Testez les lumières et mappez-les en conséquence. Une fois que tout fonctionne, montez les luminaires au plafond et l'alimentation électrique comme sur le croquis. faites passer tous les câbles au-dessus des appareils d'éclairage pour éviter les câbles suspendus et les mains ondulées des danseurs qui les touchent. Tu es fini! Toutes nos félicitations! maintenant, installez quelques questions et vous serez prêt à organiser une fête avec le nouveau système d'éclairage !

Étape 14: Scène de musique underground palestinienne

Ce système d'éclairage a été conçu pour la fête du Nouvel An UNION 2020. Union est un organisme collectif qui rassemble les efforts des artistes qui construisent la scène de la musique électronique en Palestine. Créer une base solide et un réseau florissant pour les esprits créatifs participant à la construction de la scène musicale électronique palestinienne. Pousser vers de plus grands événements, des collaborations internationales du monde entier et créer des festivals de musique annuels en Palestine.

Depuis quelques années, la scène musicale underground en Palestine a connu une croissance exponentielle, cependant, trouver un lieu a toujours été un gros problème. Parce qu'il n'y en avait tout simplement pas. Les fêtes étaient toujours petites et avaient l'habitude d'être faites dans des maisons ou des hôtels. Vous voyez pourquoi cela n'a pas de sens, ce n'est pas une soirée techno dans un hôtel 5 étoiles avec des gens tout en noir allant à une soirée techno et d'autres en costume allant à une réunion. Il y a deux ans, nous avons donc décidé qu'un véritable lieu était nécessaire avec le système de sonorisation, le système d'éclairage et le public appropriés. J'ai utilisé une partie de mes connaissances de base sur Arduino et l'électronique que j'ai acquises au fil des ans dans un camp d'été où j'enseignais et à l'université pour construire le système d'éclairage. À l'époque où j'étais encore dans mon premier semestre de licence en génie électrique à Berlin, certains professeurs ont eu la gentillesse de m'aider quand j'en avais besoin. Après des semaines de conception, de recherche de prototypage et de programmation, j'ai réalisé un système d'éclairage de base utilisant 10m des fameuses LED adressables WS2812b et un méga Arduino. J'ai programmé l'Arduino avec une boucle "Dumb" qui continue de tourner en boucle sans se synchroniser avec la musique ou le BPM. Il n'y avait même pas de contrôle de la luminosité ou des couleurs, il n'y avait qu'un seul bouton pour changer l'effet. et c'était la version 2.0 du système d'éclairage. Veuillez noter que je suis toujours étudiant en génie électrique, donc toute information erronée ou manquante peut s'y trouver par erreur. S'il vous plaît laissez-moi savoir si vous voyez tout cela, ou si vous avez simplement une question, une amélioration, si vous voulez partager votre conception ou critiquer quoi que ce soit. Ce Instructables sera répertorié dans le cadre du concours Make it Glow.

Regardez ce documentaire de chaufferie ou ce set de SAMA' pour en savoir plus sur la scène techno florissante en Palestine.