Stand DJ Vu Meter : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Stand DJ réalisé dans le cadre d'une soirée étudiante. Il dispose de 480 LED (WS2812B) pour éclairer 80 blocs PMMA. Les leds s'allument en fonction de la musique pour faire un Vu-mètre.

Étape 1: Matériaux

La structure générale du stand est en bois avec des panneaux de particules de 18 mm maintenus en place par des supports et des tasseaux.

La face avant est réalisée en plusieurs couches afin de maintenir les blocs PMMA et sera détaillée dans la partie 3. Le traitement du son est réalisé en Python sur un Raspberry Pi afin qu'il y ait toujours une électronique sur le stand et un afficheur pour faciliter l'accès au DJ si nécessaire. A noter que certaines pièces, notamment le PMMA, ont été réalisées à l'aide d'une découpe laser. Le PMMA peut être difficile à réaliser dans les mêmes conditions sans lui, renseignez-vous dans les Fablabs autour de vous, ils pourront sans doute vous aider à prendre cette position.

Liste des matériaux:

ATTENTION: Le panneau de 0.5m*0.5m dépendra de la taille de votre découpeuse laser. Consultez le guide complet pour être sûr de la taille dont vous avez besoin.

• aggloméré 18 mm:

  1. 2x 1m*2m
  2. 2x 1m*1m

• Forces de défense principale de 3 mm:

  1. 1x 1m * 1m
  2. 4x 0,5 m * 0,5 m

• Forces de défense principale 6mm:

  8x 0,5 m * 0,5 m

• ~12m de taquets (30mm*30mm c'est bien)

• 5m PMMA:

  ~0,5m² (la taille de la feuille dépend de la taille de votre découpeuse laser)

• Raspberry Pi (3b c'est bien)
• Écran tactile Waveshare 7"
• 8 mètres de WS2812B avec 60 LED/m
• Carte son USB (la moins chère d'Ugreen avec une entrée micro convient, ~10$)
• Tige filetée 16x 5mm d'une longueur de 1mètre (il vaut mieux la couper à 90cm, voir étape 3.5
• Écrous 320x 5mm.
• quelques pièces imprimées en 3D.
• Vis à bois (3 mm et 5 mm)
• Colle à bois
• 4 roues caddy avec frein (il vaut mieux le déplacer, croyez-moi !).
• Du fil à souder
• Convertisseur de niveau logique BOB-12009 (de Sparkfun)

• Certains bornier de connexion pour alimenter le Raspberry Pi et la LED.

• Un câble micro USB.
• Alimentation 5V (au moins 100W (20A)).

Vous êtes maintenant prêt à démarrer votre projet !

Étape 2: Mécanique

Ceci n'est que la structure générale du stand, le reste des pièces servira à la réalisation

de la face avant et sa configuration électronique et logicielle. La structure a été réalisée sur des planches de 2m * 1m afin qu'elle puisse tenir sur une scène DJ qui ont souvent cette taille et peut donc être facilement surélevée si nécessaire.

Je vous fournis les plans 3D de chaque pièce et la structure générale afin que vous puissiez voir comment l'assembler. Cela peut être plus clair avec les différentes photos.

• A l'aide d'une scie circulaire, découpez la base du comptoir dans une planche de 2m * 1m (fichier disponible). Vous obtenez l'image N°1

• Nous installerons ensuite les panneaux latéraux. Pour chaque panneau:

  Prenez un crampon d'environ 85cm de long (choisissez une taille en fonction de la taille de vos crampons, deux crampons seront placés de chaque côté, ne dépassez pas). ATTENTION: La face avant a une épaisseur d'environ 3cm, attention à bien choisir une longueur pour qu'il reste 4cm pour la face avant

  Vissez ces tasseaux sur la base parallèlement à la carre en prenant soin d'avoir une distance entre la carre et les tasseaux d'environ 2cm (l'épaisseur de la planche qui va atterrir devant)

  Prenez 2 tasseaux d'environ 80cm. Ils seront vissés de part et d'autre des premiers tasseaux pour soutenir au mieux la planche. La longueur des tasseaux déterminera la hauteur du plateau DJ, vous pourrez donc modifier cette taille à votre guise. Nous avons pris 80cm de manière à laisser une hauteur pour que la plaque soit protégée et pas forcément visible. 80cm étant la hauteur standard d'une table, cela nous a semblé parfait

  Répétez les deux dernières étapes de l'autre côté du comptoir, vous devriez avoir le résultat de la photo N°2

• Nous allons maintenant poser les planches comme sur les photos N°3 et N°4. Le résultat est la photo N°5

• Il ne reste plus qu'à découper le plateau maintenant. Pour dessiner la plaque, le plus simple est de faire le même dessin que pour le socle, puis pour les côtés, tracer un parallèle décalé de 18mm, l'épaisseur de la planche qui constitue le côté.
• Pour le devant, coupez 4 cm. Avant de couper le centre qui sera l'espace du DJ, posez la planche pour vous assurer que la coupe est correcte. Vous obtenez alors le tracé de la photo N°6. Puis une fois coupé, photo N°7 et enfin N°8.

Idéalement, le support doit être peint maintenant, avant que le panneau avant ne soit installé avec du PMMA. Nous avons tout peint en noir parce que c'était la meilleure chose pour nous, mais vous êtes libre. Ce type de bois absorbe beaucoup de peinture, peindre avec un pistolet à peinture et un compresseur est ici le plus simple

Étape 3: Panneau avant

Cette étape est la plus importante et en même temps la plus chronophage. Elle demande beaucoup de temps, notamment pour le montage des blocs PMMA dans les tiges filetées.

L'assemblage du panneau avant se fait en plusieurs étapes. Nous allons d'abord réaliser le panneau led, puis nous allons découper le PMMA puis les assembler dans le panneau avant visible.

1. Panneau LED:

   1. Nous prendrons comme base le panneau MDF3 de 1m*1m.
   2. Nous collerons ensuite des planches MDF3 avec des bandes découpées dans celles-ci pour incruster le ruban LED. La découpeuse laser à ma disposition a une surface de travail de 80cm*50cm, j'ai réalisé 4 panneaux de 50cm*50cm. Adaptez les dimensions en fonction de votre équipement. Collez ensuite ces panneaux sur le socle que nous avons pris auparavant. Vous devriez avoir une planche de 6 mm d'épaisseur avec 10 bandes creuses pour insérer les leds. (Voir photo N°9 et 10).
   3. Insérez ensuite les rubans LED. ATTENTION, les rubans LED adressables ont un sens de câblage. Pour réduire le câblage, insérez les bandes LED dans la bobine. (Voir photo N°11 pour un schéma de câblage entre les rubans). Les cercles correspondent aux entrées de puissance. En effet, une seule entrée d'alimentation en début de ruban ne suffit pas pour alimenter correctement toutes les LED. J'ai donc fait 4 entrées d'alimentation comme vous pouvez le voir sur le schéma. Comme ils proviennent tous de la même source d'alimentation, ils ont les mêmes références de tension.
   4. Sur la photo N°11 on ne voit pas les câbles entre les rubans car ils passaient derrière. J'ai finalement changé cela et connecté les rubans avec câble sur la face avant, car la face avant étant fermée par la suite, les câbles ne seraient pas visibles. Comme il y aura un écart entre cette plaque et la plaque visible, il n'y aura pas de problème.
   5. J'ai donc fait quelques soudures comme sur la photo N°12. N'oubliez pas d'appliquer de la colle chaude sur les soudures pour les protéger. Les plots d'étanchéité sur les rubans sont fragiles, de sorte que tout mouvement du câble au niveau du joint est empêché. Essayez de laisser la colle chaude localement afin de ne pas poser de problème avec les blocs de PMMA par la suite. Il faut enfin faire 4 trous pour faire passer l'alimentation et le câble signal au START (photo N°11). N'oubliez pas de tester pour vous assurer que toutes les LED s'allument (R, V et B pour chaque LED). Si une LED ne fonctionne pas, le reste du ruban qui suit ne fonctionnera pas donc cette étape est indispensable. S'il manque une LED, coupez cette LED de part et d'autre du ruban et changez-la, les PAD sont là pour être soudés entre eux.

2. Côté visible:

   La face visible est en MDF6mm. Le but est d'avoir une belle épaisseur de 12mm en superposant 2 plaques de 6mm. Le MDF6mm a l'avantage d'être très bien découpé au laser et d'être peu coûteux. Cela me permet d'avoir une coupe précise pour passer les blocs de PMMA facilement. Nous découpons 8 panneaux de MDF6mm 500mm*500mm que nous collons deux par deux. Ils sont ensuite peints en noir comme le reste du comptoir. Cela permet de faire passer facilement le PMMA par l'intérieur pour tester les leds (Photo N°14)

3. PMMA:

   1. Il faut maintenant découper le PMMA selon la forme fournie dans les fichiers. Si vous n'avez pas de découpeuse laser, cette étape sera compliquée. Vous pouvez sans doute simplifier la forme des blocs de PMMA, il ne vous reste plus qu'à adapter le fichier de la face visible.
   2. Une fois vos 80 blocs de PMMA découpés, nous pourrons commencer la tâche la plus laborieuse, l'assemblage. Le but ici est de bloquer tout axe de liberté possible du PMMA.
   3. Prenez 2 tiges filetées et insérez-y les blocs PMMA afin qu'ils puissent être insérés dans les rainures des rubans LED. Sur chaque tige, insérez les écrous puis les cales PMMA afin que chaque cale puisse être bloquée entre deux écrous à l'endroit souhaité. Placez les 10 blocs avec leurs écrous sans serrer. Il en résulte une rangée de 10 blocs avec deux tiges filetées et 4 écrous par bloc. En plaçant les blocs dans le panneau avant, nous pourrons les verrouiller avec les écrous directement au bon endroit. (Voir photo N°15). Après avoir utilisé le support, je pense que les écrous n'ont pas résisté aux vibrations. Je recommande d'utiliser Threadlocker. La démarche n'en sera que plus laborieuse mais vous serez sûr qu'ils ne bougeront pas. Avec le frein filet, vous pourrez verrouiller parfaitement vos blocs.
   4. Répétez l'opération pour les 8 colonnes

4. Assemblage des faces visibles:

   1. On a déjà tout ce qu'il faut: les 8 colonnes avec les blocs PMMA, les 4 panneaux qui formeront la face visible qui font désormais 12mm d'épaisseur grâce à l'étape 3.2
   2. Le but est d'assembler les colonnes sur les panneaux et d'accrocher les panneaux ensemble. Nous ferons 2 panneaux de 1m*50cm en insérant 4 colonnes dans deux panneaux. Vous avez à votre disposition des petits fichiers d'impression 3D pour bloquer les tiges filetées sur les panneaux et pour fixer les deux panneaux ensemble.
   3. Assurez-vous de coller les panneaux ensemble avant de visser les pièces ensemble. Le résultat devrait être comme sur l'image N°16. Vous obtenez alors deux panneaux de 1m * 50cm. Nous n'avons pas fixé ces panneaux entre eux car nous avons ajouté une planche en façade entre le PMMA du côté visible pour solidifier le tout, mais pour des raisons esthétiques, je vous conseille de trouver une solution pour tout fixer ici.

5. L'assemblage final

   1. Nous allons maintenant assembler la face visible avec le panneau LED réalisé à l'étape 3.1. Si vous avez coupé vos tiges filetées à 90cm, le plus simple est de prendre des tasseaux d'environ 12/13mm d'épaisseur et de viser les deux plaques du dessus. Cela permettra au panneau avant d'être complètement fermé.
   2. Comme nous n'avions pas coupé nos tiges filetées, nous avons placé beaucoup de morceaux de tasseaux à divers endroits pour solidifier le tout. Pour fermer le panneau et lui donner une belle apparence, nous avons mis de longs supports en plastique dessus et l'avons peint en noir. Je pense que la méthode des taquets peints en noir donnera un bien meilleur résultat. Le résultat du panneau avant donné en photo N°17 et 18.

Étape 4: Électronique et IHM

Assemblage de l'IHM. Coupez les fichiers fournis à cette étape pour monter l'écran, la prise DMX et la prise jack. Adaptez le fichier en fonction de la taille de votre port jack, prise DMX et écran

Pour protéger le Raspberry Pi, j'ai percé un trou dans le plateau pour faire passer les câbles. Le Raspberry Pi est placé dans une boîte pour protéger l'électronique à l'extérieur (disponible dans les magasins de bricolage)

• Fixez le bloc écran au support avec des supports afin qu'il puisse être ouvert si nécessaire. Le port jack à prendre en compte est l'entrée microphone afin que le son puisse être entré pour le traitement. L'installation de la prise DMX n'est pas obligatoire, voir chapitre 7.
• Nous avons également fabriqué un coffre pour verrouiller l'alimentation électrique. Le résultat de l'ensemble est montré sur la photo N°19. Sur le Raspberry Pi, le signal des LED doit être connecté au GPIO N°18. Cependant, comme les GPIO du Raspberry Pi sont de 3,3V, nous avons besoin d'un convertisseur de niveau logique pour convertir le signal en 5V. Reportez-vous à la documentation et au câblage du BOB-12009 de Sparkfun.

Étape 5: Gestion des câbles

Les câbles qui sortent du panneau pour l'alimentation sont amenés le long du compteur par des presse-étoupes, vous pouvez voir le rendu photo N°20.

Étape 6: Coder

Tout a été codé en python. Vous pouvez le télécharger dans les fichiers fournis. Pour configurer le Raspberry Pi, vous devez paramétrer Alsa audio pour spécifier que la carte son USB est prise en compte par défaut. En effet, notre entrée son ici est le port micro de la carte son USB. Le Raspberry Pi n'a pas d'entrée audio par défaut, c'est donc notre seule option. Vous devez ensuite régler votre Raspberry Pi pour utiliser l'écran Waveshare, référez-vous à leur documentation. Enfin, il reste à s'assurer que le script start.sh démarre avec le RaspberryPi

Étape 7: Fonction DMX

DMX est un protocole de communication basé sur RS-485 et est largement utilisé pour le contrôle de la lumière dans les événements. L'objectif est d'ajouter une interface pour que le panneau puisse être contrôlé par une centrale d'éclairage.

Nous aurions alors un superbe écran de 80 pixels qui brille dans toute votre pièce. Des modifications logicielles seront nécessaires, mais en ce qui concerne le matériel, je vous laisse le schéma et la disposition du PCB pour faire un convertisseur DMX-USB. Ce convertisseur peut être simplifié puisqu'à ce moment il prend en compte l'émission et la réception mais seule la réception nous intéresse ici. Les optocoupleurs sont utilisés ici pour isoler électriquement le Raspberry Pi afin de le protéger d'éventuelles fuites de courant provenant d'autres lumières. Veuillez trouver le fichier EAGLE joint à cette étape.

Étape 8: Conclusion

Vous avez maintenant un guide complet pour le faire vous-même. Je cherche à télécharger une vidéo pour démontrer la dernière version du code.