Четверг, 08.12.2016, 12:51
Приветствую Вас Гость

Портал светоэффектов

Меню сайта
Категории раздела
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 580
Статистика

Онлайн всего: 3
Гостей: 2
Пользователей: 1
ivan-bezh
Форма входа
Главная » Статьи » Видеоэкраны (2D)

Светодиодная матрица 16х16
Судя по постоянным публикациям в популярных радиотехнических журналах всевозможных световых эффектов, напрашивается вывод, что интерес к подобным конструкциям не только не ослабевает, но наоборот, усиливается и переходит на новый качественный уровень. Этому способствует возросшая доступность широкому кругу радиолюбителей современных технологий – ПЛИС, микроконтроллеров и компьютеров. И если освоение первых двух требует дополнительного оборудования и определённого уровня знаний, то применение ПК позволяет начать работу практически с нуля. С одной стороны, ПЛИС и контроллеры удобны тем, что после программирования они работают самостоятельно без громоздкого по современным меркам компьютера, но с другой, их память не позволяет хранить неограниченное количество световых картин и оперативно изменять саму программу управления, для этого вновь нужна помощь компьютера. В тоже время даже самый слабый ПК с достоинством справится с возложенной на него задачей управления световыми эффектами. Сейчас уже не мыслимо проведение дискотек и вечеринок без компьютера, но их роль сводится максимум к музыкальному сопровождению. Использовать профессиональное световое оборудование с протоколом DMX может позволить далеко не каждый желающий. Попытки подключить к компьютеру самодельные световые устройства обычно не приносят желаемого удовлетворения, так как по сути практически ничего не изменяется по сравнению с обычными, некомпьютерезированными устройствами – мигалка так и остаётся мигалкой, не неся в себе практически никакой смысловой информации. Совершенно другое дело - световая матрица, которая заставляет включать зрителей распознавательные рецепторы , логическое мышление и воображение, то есть из пассивных созерцателей превращает их в думающих и любознательных участников шоу. Ведь каждая световая картина несёт в себе новое ощущение, новый образ, новую мысль.
 
 
Разработанная автором светодиодная матрица на 256 независимых каналов работает под управлением IBM PC через параллельный порт. В отличии от предыдущей конструкции («Световое табло, управляемое компьютером», Радио №№2,3 2005г.) она значительно проще в повторении, и отличается развитым программным обеспечением.
 
 
Всего четыре логические микросхемы и 32 транзистора связывают LPT порт с матрицей светодиодов. Несмотря на кажущуюся простоту схемы, матрица позволяет рисовать любые световые анимированные картинки, что выгодно отличает её от простейших бегущих строк, лишенных такой возможности. После запуска управляющей программы сигнал INIT параллельного порта устанавливает счётчик DD1 в начальное состояние, при этом становится активным первый выход дешифратора DD4, который открывает транзистор VT1 и подготовливает к включению первую линейку из 16 светодиодов (HL1 … HL113, HL129 … HL241). Резисторы R17 – R32 являются токоограничительными, от их сопротивления зависит яркость светодиодов. Далее на LPT порт поступает первый байт данных (DATA0 – DATA7), которые сигналом STROBE заносятся в параллельный регистр DD2, а следующий байт - в регистр DD3 сигналом AUTOFD. В зависимости от записанной в регистры информации открываются соответствующие транзисторы VT17 – VT32, которые зажигают необходимые светодиоды первой выбранной линейки. Через некоторое время в регистры записываются нули, сигнал SLCT IN переключает счётчик, дешифратор активирует следующую линейку светодиодов. Если перед переключением счётчика не произвести сброс регистров, то информация из этой линейки потянется в соседнюю, а так как устройство работает по принципу динамической развёртки, этого достаточно, чтобы получить неприятные наложения по экрану, так называемые "тянучки”. Далее вновь производится запись очередных данных в регистры, и так далее, пока не будет выведена вся информация на светодиодную матрицу. Затем цикл повторяется, порции данных с определенной скоростью сменяют друг друга, вырисовывая запрограммированные картинки.
 
 
Светодиодная матрица собрана на двухсторонней печатной плате размером 168х168 мм. На ней расположены все элементы схемы, светодиоды собраны в матрицу. При помощи угловой колодки DB-¬25M матрица подключается к компьютеру стандартным LPT кабелем. Разъём MOLEX позволяет запитать устройство от обычного блока питания ПК, что может оказаться очень удобным при установке матрицы в боковую стенку системного блока – этакий вариант продвинутого "моддинга”. При сборке устройства вначале необходимо распаять все детали кроме светодиодов. Затем производится монтаж первого ряда светодиодов параллельно регистрам. Чтобы светодиоды были все на одном уровне, необходимо воспользоваться пластиковой или картонной полоской толщиной 1мм и размерами 12х130 мм, которая при сборке вставляется между ножками светодиодов и служит ограничителем между светодиодом и платой. Далее запускается программа и контролируется работоспособность установленных светодиодов. Затем монтируется второй ряд и т.д. Здесь необходимо предупредить, что любой монтаж а также подключение – отключение разьёмов недопустимо при включенном компьютере, это может повлечь за собой выход из строя LPT порта, а так как в современных компьютерах они интегрированы в материнскую плату, то и её судьба предрешена. И вообще, для подобных экспериментов лучше приобрести отдельную LPT-карту. Печатная плата в формате Sprint-Layout 4. При желании можно выполнить матрицу на 10 – миллиметровых светодиодах с увеличением рабочего поля до 32x32 см или же на светодиодных кластерах с ещё большим размером экрана (дискотечный вариант), но при этом необходимо использовать более мощные ключевые транзисторы. При расчете тока необходимо учитывать что к каждому транзистору VT1 –VT16 одновременно может быть подключено до 16 светодиодов (кластеров). В конструкции желательно использовать сверхяркие светодиоды, хотя и на наших АЛ307 смотрится вполне прилично.
 
 
Программное обеспечение написано на VISUAL BASIC 6.0 и в связке с используемым бесплатным драйвером портов dlportio.dll позволяет работать во всех версиях WINDOWS (95 – XP). Программа тестировалась на разных компьютерах начиная с Pentium - 233 Mhz и заканчивая Pentium-IV 2000 Mhz. Исполняемый файл matrix.exe не может работать сам по себе. (К сожалению, это неудобство выбранного языка программирования компенсируется малым временем разработки приложений.) Для его работы необходимо наличие или установленного VB 6.0, или его основных компонентов (asycfilt.dll, COMCAT.DLL, DLPORTIO.dll, msvbvm60.dll, oleaut32.dll, olepro32.dll, VB6STKIT.DLL, comdlg32.ocx, MSCOMCTL.OCX, MSCOMM32.OCX, stdole2.tlb). В принципе, в среде VB можно сделать полноценную инсталляционную программу. Библиотеку dlportio.dll необходимо скопировать в папку Windows/System. Программному обеспечению было уделено особое внимание. Для удобства оператора программа эмулирует виртуальную светодиодную матрицу, где щелчком мыши можно включить или выключить необходимый светодиод, а также произвести над всей матрицей желаемые манипуляции. Тоже самое происходит и с настоящими светодиодами. По аналогии с высокими языками программирования данный подход написания эффектов можно смело назвать визуальным.
 
 
В блоке интерфейса SPEED производится регулировка скорости переключения эффектов. Блок IMAGE позволяет инвертировать картинку, сдвигать вверх, вниз, вправо, влево, вращать по часовой стрелке и против, отражать по вертикали – горизонтали, копировать и вставлять спрайт, а также включать или выключать все светодиоды. ANIMATION создаёт новый эффект, сохраняет созданный, открывает существующий (расширение " led ”), добавляет и удаляет спрайты в проекте, осуществляет перемещение по спрайтам с индикацией их максимального количества и текущего спрайта. Здесь же можно запустить выбранный эффект, отключить вывод видео на виртуальный или реальный экраны. Особо следует отметить кнопку "Slideshow”. При её активизации выбирается обычный текстовый файл с расширением " pat ”, в котором указана последовательность воспроизводимых эффектов. Таким образом можно создавать целые световые композиции. Ну и конечно же о недостатках… Как известно, WINDOWS не является системой реального времени, и поэтому добиться стабильных временных задержек довольно проблематично. Под WINDOWS 95-МЕ работает достаточно стабильно, а вот под ХР есть проблемы. Желательно добавить приоритет в диспетчере задач. А ещё лучше выходной файл отправлять через последовательный порт на контроллер, который и решает стабильные временные задержки в динамической развёртке, что реализовано в последующих проектах. Можно довольно просто добавить синхронизацию с музыкой (библиотека bass.dll). Проект открыт, повторяйте, усовершенствуйте, делитесь спрайтами.

Дополнительные материалы – видео, исходники, эффекты, плата.
 
Драйвер LPT порта (ставить обязательно!).
 
Новая версия (с часами).
 
Новый эффект - "С днём влюблённых" (прислано пользователем).
 
По многочисленным просьбам добавил анализатор спектра. Радуйтесь, товарищи!

 
 
Теперь в анализаторе спектра появились падающие пики!
 
 
У вас не работает спектроанализатор? Захват звука идёт со стерео микшера, и скорее всего, в микшере отключено стандартное устройство записи или установлен очень маленький уровень. 
Обратите на это внимание! Более подробно о настройке микшера можно прочесть здесь: http://lightportal.at.ua/publ/cvetomuzykalnye_ustanovki/cvetomuzykalnyj_medalon_koshachij_glaz_cat_39_s_eye/3-1-0-13
 
Несколько рекомендаций: Светодиоды работают в динамическом режиме со скважностью 16. Чтобы увеличить яркость светодиодов, уменьшайте токоограничительные резисторы до 10 Ом. 
LPT в Биосе  должен стоять ЕРР. Если срывается синхронизация, припаяйте конденсатор 0,1 мкф одним выводом на 2,3 ножку счётчика, а другим - на +5вольт.
 
Напоследок - самое вкусное: дипломный проект по данной конструкции, прислан благодарным пользователем! Качайте, бездельники, только не забывайте свои инициалы подставлять :))
 
 
На основе этой конструкции была разработана новая, на языке VBNET. Она позволяет из картинок - кадров формировать полноценные эффекты. И трудится она сейчас в Казани, и не просто как маленький экран светодиодов, а как гигантское световое полотно! Хороший получился проект и хороший договор! На этот проект заказчик - мой друг получил даже патент!
 
 
 
Категория: Видеоэкраны (2D) | Добавил: defaultNick (13.02.2010) | Автор: Radan
Просмотров: 9216 | Комментарии: 14
Всего комментариев: 14
0
14  
ПРОДАЮ ОРИГИНАЛЬНОЕ АВТОРСКОЕ УСТРОЙСТВО. ОТСЫЛАЮ ТОЛЬКО НОВОЙ ПОЧТОЙ. ЦЕНА - стоимость деталей!

12  
Доброго времени суток. Помогите пожалуйста переделать Вашу схему что бы можно было подключить вместо матрицы из светодиодов, матрицы из светодиодной ленты (для питания ленты требуется 12В). Заранее благодарен!

13  
В случае с лентами не всё так просто. Они уже расчитаны на 12 вольт. И при скважности 1/16 будут еле светить.
Если поднимать напряжение питания намного больше, до приемлемой яркости, то здесь вас будут поджидать неприятные моменты - в случае зависания программы выйдет со строя целый ряд...

10  
КАКИЕ МОЖНО ПОСТАВИТЬ ПЕРЕХОДНЫЕ ОПТОПАРЫ НА ТИРИСТОР КУ 202 !!!!!!!!!!???????????? МОЗМОЖНО ПОСТАВИТЬ MOC 3023 ???

11  
А где здесь на схеме тиристор? angry

8  
Люди,кто может помочь по этой схеме????Нужен совет по схеме!!! кто в ней разобрался???????не могу понять ту её часть где канденсаторы С3-С7 (где они ваще???)написано как эта отдельная схема к плате подключается?????? очень нужно помогите!!! кто реально соображает помогите....плиииз

9  
Эти конденсаторы - керамические по питанию. Стоят на основной плате возле микросхем между плюсом и минусом.

6  
Что Вы скажете на следующее предложение. Я готов заплатить за Вашу работу если Вы разработаете принципиальную схему или переделаете уже существующую на матрицу 16 х 32, а также напишете новое ПО. Меня интересует только одна единственная функция - это анализатор спектра (на 32 канала), буду очень признателен если анализатор сможет работать в нескольких режимах, например, линия, точка, линия и пик и так далее. Ну а если Вы сможете прописать ПО и с поддержкой текстовой информации, например - надпись режимов работы анализатора или что-то еще, то это будет вообще КЛАСС. Повторюсь - я готов заплатить за Вашу работу. О цене договоримся в личных сообщениях, правда я пока не знаю, как написать Вам скрытое сообщение...:-)))

7  
radan1970#mail.ru

4  
Дорогой друг. Посоветуйте, пожалуйста, как можно увеличить матрицу, например на 16х32 или для этого нужно писать новое ПО, кроме того, что удваивать колличество всех компонентов электронной схемы и самой матрицы... Спасибо...!!!

5  
Программу придется переписывать.

2  
добрый день собрал схему все работает только часы отображаются в зеркальном виде напишите мне пожалуйсто в чем может быть причина с уважением Александер

3  
Я думаю, что эффект зеркальности не только на часах в вашем случае должен проявляться, но и в остальных режимах. Скорее всего проблема в том, что перепутаны линии данных в шнуре LPT.

1  
Я о светодиодных светильниках на http://ledsled.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=346:svetodiodnii-dom&catid=52:poleznaya-info&Itemid=97 читал, интересная статья

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
YOUTUBE LIGHTPORTAL
ALIEXPRESS
Поиск
Translation
Donate
QR
Часики
 
Облако тегов
Друзья сайта
Портал светоэффектов
Catcatcat Electronics
Color Music Beniamina Grinberg