Dmx2rgb - Versionsgeschichte

Schinken am 19. Mai 2014 um 09:12 Uhr

2014-05-19T09:12:30Z

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	\|autor = [[Benutzer:krisha\|krisha]], [[Benutzer:schinken\|schinken~~\|rel=author~~]]		\|autor = [[Benutzer:krisha\|krisha]], [[Benutzer:schinken\|schinken]]
	\|beschreibung = DMX empfangen, LEDs dimmen!		\|beschreibung = DMX empfangen, LEDs dimmen!
	\|image = dmx2rgb_cat_img.jpg		\|image = dmx2rgb_cat_img.jpg

Schinken am 19. Mai 2014 um 09:10 Uhr

2014-05-19T09:10:44Z

← Nächstältere Version		Version vom 19. Mai 2014, 09:10 Uhr
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Krisha: /* Beschreibung */ typo

2013-10-12T15:17:26Z

Beschreibung: typo

← Nächstältere Version		Version vom 12. Oktober 2013, 15:17 Uhr
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	== Beschreibung ==		== Beschreibung ==
	Um diverse LED-Stripes in unserer Lounge steuern zu können, wurde eine Platine benötigt. Hierfür ~~Bot~~ sich DMX an, da schon diverse LED-Bars & [http://de.wikipedia.org/wiki/Moving_Head Movingheads] vorhanden sind und somit der Bus mitgenutzt werden kann. Ausserdem bietet dieser Bus die Möglichkeit später mehrere dmx2rgb-Platinen einzubinden.		Um diverse LED-Stripes in unserer Lounge steuern zu können, wurde eine Platine benötigt. Hierfür bot sich DMX an, da schon diverse LED-Bars & [http://de.wikipedia.org/wiki/Moving_Head Movingheads] vorhanden sind und somit der Bus mitgenutzt werden kann. Ausserdem bietet dieser Bus die Möglichkeit später mehrere dmx2rgb-Platinen einzubinden.

	[[Benutzer:krisha\|krisha]] entwickelte hierfür in EAGLE eine Platine in der Größe 95x90mm. [[Benutzer:schinken\|schinken]] schrieb hierfür in kurzer Zeit eine Software für den µC und richtete hierfür einen Raspberry Pi mit [http://opendmx.net/index.php/Open_Lighting_Architecture OpenLighting] ein.		[[Benutzer:krisha\|krisha]] entwickelte hierfür in EAGLE eine Platine in der Größe 95x90mm. [[Benutzer:schinken\|schinken]] schrieb hierfür in kurzer Zeit eine Software für den µC und richtete hierfür einen Raspberry Pi mit [http://opendmx.net/index.php/Open_Lighting_Architecture OpenLighting] ein.

Krisha: /* Software */ flacker bug explained

2012-11-14T16:31:01Z

Software: flacker bug explained

← Nächstältere Version		Version vom 14. November 2012, 16:31 Uhr
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	Das letzte Bit bestimmt, ob der Zugriff lesend oder schreibend erfolgt. In unserem Fall reicht es, dieses Bit auf 0 zu setzen.		Das letzte Bit bestimmt, ob der Zugriff lesend oder schreibend erfolgt. In unserem Fall reicht es, dieses Bit auf 0 zu setzen.

			=== Problem Lasteinbruch ===
			Die PWM Chips werden von einer internen Clock (25MHz) gespeist. Das hat zur Folge, das ohne weitere Beachtung, alle Kanäle eines ICs zur selben Zeit das PWM Signal starten. Dies führt zu einem hohem Schaltimpuls und Spannung bricht bei uns mit 16 Kanälen um ca. 1 Volt ein.

			Verwendet man nun zusätzlich Kanäle des zweiten Chips, kommt es in regelmäßigen Abständen zu einer Überlagerung und Aufsummierung des Spannungseinbruchs. Dies äußert sich durch flackern. Hintergund: Die beiden Clocks sind nicht synchron und minimal verschieden. Dadurch verschieben sich die Clocks zeitlich zu einander. Im Worstcase befinden sich die PWM Startflanken der unterschiedlciehn ICs mehrere Takte zeitlich aufeinander.

			==== Lösung Startoffset ====
			Eine saubere Lösung wäre hier die PWM Flanken immer zu unterschiedlichen Zeitpunkten einzuschalten. So kann die Last relativ gleichmäßig auf den Zeitraum des internen Zählers (4096 Stufen) verteilt werden. Diese Lösung wäre optimal, da sie alle 16 Kanäle eines einzelnen Chips beachtet.

			Leider hat dieser Lösungsweg nicht funktioniert. Das Flackern ist deutlich größer geworden. Eventuell gibt es hier auch einen HW-Bug im Chip selbst. Das Problem wurde auch von anderen Nutzern berichtet.

			Idealerweise könnte bei dieser Lösung auch der Clock der PWM Chips über eine Hardwareverdrahtung synchronisiert werden und der Offset über alle Chips angewandt werden.

			==== Workaround unterschiedliche Clocks ====
			Würden sich die PWM Startflanken der verschiedenen Chips nur kurz treffen, würde man diesen Helligkeitsausfall vermutlich nicht bemerken. Zu diesem Zweck haben wir die PWM Frequenzen für die einzelnen Chips unterschiedlich ausgelegt. Wichtig ist, dass die einzelnen Frequenzen unabhängig von einander sind, also die harmonischen Schwingungen (Oberwellen) nicht auf die Grundfrequenz des anderen Chips oder auf deren harmonische Schwingungen fallen.

			Dieser Workaround ist auch in unserer aktuellen Software zu finden. Problematisch wird er allerdings, wenn Verbraucher mit größerer Last an nur einem Chip hängen. Bei uns zum Glück nicht der Fall :>

	== Sonstiges ==		== Sonstiges ==

Lurk: /* Story */

2012-10-28T18:17:04Z

Story

← Nächstältere Version		Version vom 28. Oktober 2012, 18:17 Uhr
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	== Hardware ==		== Hardware ==
	=== Story ===		=== Story ===
	[[Datei:Dmx2rgb pcb drill fail.jpg\|thumb\|200px\|right\|CNC ~~fehlversuch~~]]		[[Datei:Dmx2rgb pcb drill fail.jpg\|thumb\|200px\|right\|CNC Fehlversuch]]
	Die Hardware wurde auf einer eigenen Platine aufgebaut, da der Umfang für ein Breadboard zu groß gewesen wäre. Um die eigene Platine herzustellen, wollten wir diese zuerst selber ätzen. Nachdem das hierfür benötigte Material allerdings leicht alt war (es war wortwörtlich steinhart), entschieden wir uns dafür die Platine so zu bauen, dass wir sie [[CNC\|selbst fräsen]] können und haben dafür möglichst wenige Durchkontaktierungen verwendet, sowie eine Massefläche auf der Oberseite der Platine plaziert.		Die Hardware wurde auf einer eigenen Platine aufgebaut, da der Umfang für ein Breadboard zu groß gewesen wäre. Um die eigene Platine herzustellen, wollten wir diese zuerst selber ätzen. Nachdem das hierfür benötigte Material allerdings leicht alt war (es war wortwörtlich steinhart), entschieden wir uns dafür die Platine so zu bauen, dass wir sie [[CNC\|selbst fräsen]] können und haben dafür möglichst wenige Durchkontaktierungen verwendet, sowie eine Massefläche auf der Oberseite der Platine plaziert.

Krisha: /* Platine */ !nutzen

2012-10-22T13:22:54Z

Platine: !nutzen

← Nächstältere Version		Version vom 22. Oktober 2012, 13:22 Uhr
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	==== Platine ====		==== Platine ====
	[[Datei:Dmx2rgb pcb brd.jpg\|thumb\|200px\|right\|Platinen-Layout]] [[Datei:Dmx2rgb pcb wenig bestueckt.jpg\|thumb\|200px\|right\|Platinen geätzt]]		[[Datei:Dmx2rgb pcb brd.jpg\|thumb\|200px\|right\|Platinen-Layout]] [[Datei:Dmx2rgb pcb wenig bestueckt.jpg\|thumb\|200px\|right\|Platinen geätzt]]
	Für die Herstellung der Platine wurde der Shop [http://www.pcb-devboards.de pcb-devboards] gewählt, da dort Platinen für wenig Geld ~~im Nutzen~~ gefertigt werden. Durch diesen Shop ergab sich auch die ungewöhnliche Platinengröße. Außerdem liefert dieser Hersteller Platinen mit chemisch hergestellten Durchkontaktierungen. Auf einen Lötstopplack muss allerdings verzichtet werden.		Für die Herstellung der Platine wurde der Shop [http://www.pcb-devboards.de pcb-devboards] gewählt, da dort Platinen für wenig Geld gefertigt werden. Durch diesen Shop ergab sich auch die ungewöhnliche Platinengröße. Außerdem liefert dieser Hersteller Platinen mit chemisch hergestellten Durchkontaktierungen. Auf einen Lötstopplack muss allerdings verzichtet werden.

	==== DMX ====		==== DMX ====
	Der DMX Bus basiert auf RS-485. Um die differentiellen Pegel zwischen -7V bis +12V zu verarbeiten, wurde ein SN75176B verbaut. Dieser Chip wandelt die Differenzialspannung auf TTL Pegel. Hierbei ist unbedingt auf die Reihenfolge der Eingänge zu achten (DMX Hot, DMX Cold), damit das Signal nicht invertiert am Prozessor anliegt.		Der DMX Bus basiert auf RS-485. Um die differentiellen Pegel zwischen -7V bis +12V zu verarbeiten, wurde ein SN75176B verbaut. Dieser Chip wandelt die Differenzialspannung auf TTL Pegel. Hierbei ist unbedingt auf die Reihenfolge der Eingänge zu achten (DMX Hot, DMX Cold), damit das Signal nicht invertiert am Prozessor anliegt.

Schinken am 12. Oktober 2012 um 17:52 Uhr

2012-10-12T17:52:22Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Oktober 2012, 17:52 Uhr
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	}}		}}
	[[Category:Hardware]]		[[Category:Hardware]]
	[[Category:~~Hardware~~]]		[[Category:Software]]

	== Beschreibung ==		== Beschreibung ==
	Um diverse LED-Stripes in unserer Lounge steuern zu können, wurde eine Platine benötigt. Hierfür Bot sich DMX an, da schon diverse LED-Bars & [http://de.wikipedia.org/wiki/Moving_Head Movingheads] vorhanden sind und somit der Bus mitgenutzt werden kann. Ausserdem bietet dieser Bus die Möglichkeit später mehrere dmx2rgb-Platinen einzubinden.		Um diverse LED-Stripes in unserer Lounge steuern zu können, wurde eine Platine benötigt. Hierfür Bot sich DMX an, da schon diverse LED-Bars & [http://de.wikipedia.org/wiki/Moving_Head Movingheads] vorhanden sind und somit der Bus mitgenutzt werden kann. Ausserdem bietet dieser Bus die Möglichkeit später mehrere dmx2rgb-Platinen einzubinden.

Schinken: thumbnail to right

2012-10-12T00:28:08Z

thumbnail to right

← Nächstältere Version		Version vom 12. Oktober 2012, 00:28 Uhr
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	== Hardware ==		== Hardware ==
	=== Story ===		=== Story ===
	[[Datei:Dmx2rgb pcb drill fail.jpg\|thumb\|~~170px~~\|~~left~~\|CNC fehlversuch]]		[[Datei:Dmx2rgb pcb drill fail.jpg\|thumb\|200px\|right\|CNC fehlversuch]]
	Die Hardware wurde auf einer eigenen Platine aufgebaut, da der Umfang für ein Breadboard zu groß gewesen wäre. Um die eigene Platine herzustellen, wollten wir diese zuerst selber ätzen. Nachdem das hierfür benötigte Material allerdings leicht alt war (es war wortwörtlich steinhart), entschieden wir uns dafür die Platine so zu bauen, dass wir sie [[CNC\|selbst fräsen]] können und haben dafür möglichst wenige Durchkontaktierungen verwendet, sowie eine Massefläche auf der Oberseite der Platine plaziert.		Die Hardware wurde auf einer eigenen Platine aufgebaut, da der Umfang für ein Breadboard zu groß gewesen wäre. Um die eigene Platine herzustellen, wollten wir diese zuerst selber ätzen. Nachdem das hierfür benötigte Material allerdings leicht alt war (es war wortwörtlich steinhart), entschieden wir uns dafür die Platine so zu bauen, dass wir sie [[CNC\|selbst fräsen]] können und haben dafür möglichst wenige Durchkontaktierungen verwendet, sowie eine Massefläche auf der Oberseite der Platine plaziert.

Krisha: /* Story */ thx

2012-10-12T00:21:25Z

Story: thx

← Nächstältere Version		Version vom 12. Oktober 2012, 00:21 Uhr
Zeile 23:		Zeile 23:

	Nach etlichen Fräsversuchen und dem mehrmaligen Kauf neuer Fräser sowie darauffolgendem Fehlschlag, entschieden wir die Platine fertigen zu lassen. Nach '''nur 3 Tagen''' hatten wir eine geätze Platine '''mit Durchkontaktierungen''' in der Hand.		Nach etlichen Fräsversuchen und dem mehrmaligen Kauf neuer Fräser sowie darauffolgendem Fehlschlag, entschieden wir die Platine fertigen zu lassen. Nach '''nur 3 Tagen''' hatten wir eine geätze Platine '''mit Durchkontaktierungen''' in der Hand.

			Danke an [[Benutzer:ptflea\|p.t.flea]] für den Fräs-Support.

	=== Aufbau ===		=== Aufbau ===

Schinken: /* Output */

2012-10-12T00:19:00Z

Output

← Nächstältere Version		Version vom 12. Oktober 2012, 00:19 Uhr
Zeile 34:		Zeile 34:
	Das TTL Signal wird mit einem Atmega 168P über den eingebauten UART empfangen. Am µC befinden sich zudem 3x LEDs zur Statusanzeige, sowie 8 Lötbrücken um die DMX Adresse zu vergeben. Für die Spannungsversorgung der Platine wurde ein einfacher 78L05 eingesetzt. Der Prozessor wird über einen 16 MHz Quarz in Schwingung versetzt, damit auch die 250kHz von DMX ohne Abweichungen möglich sind. Die Ausgangstreiber sind über i²c mit 400kHz angebunden.		Das TTL Signal wird mit einem Atmega 168P über den eingebauten UART empfangen. Am µC befinden sich zudem 3x LEDs zur Statusanzeige, sowie 8 Lötbrücken um die DMX Adresse zu vergeben. Für die Spannungsversorgung der Platine wurde ein einfacher 78L05 eingesetzt. Der Prozessor wird über einen 16 MHz Quarz in Schwingung versetzt, damit auch die 250kHz von DMX ohne Abweichungen möglich sind. Die Ausgangstreiber sind über i²c mit 400kHz angebunden.
	==== Output ====		==== Output ====
	Der I²C Bus ist mit 3 PWM Chips von NXP verbunden. Diese ICs erzeugen 16 unabhängige PWM Kanäle. An diese sind Dual N-FETs als Treiber angeschlossen. Diese FETs können bis zu 5A Peak und sind eigentlich für unseren Anwendungsfall und die Leiterbahnbreite zu groß gewählt. Aufgrund von 2 FETs in einem Gehäuse und dem günstigen Preis wurden sie dennoch verbaut. Alternativ kann hier aber auch ein schwächerer FET eingesetzt werden (kompatibel: IRF7301). Es empfiehlt sich die 12V Leiterbahn zu verstärken, z.B. durch Auftragen von Lötzinn oder einem seperaten Kabel, sollte etwas mehr Strom benötigt werden. Für den I²C Bus empfiehlt es sich bei 400kHz jeweils einen 1,5k Ohm Pullup zu verwenden.		Der I²C Bus ist mit 3 PWM Chips von NXP verbunden. Diese ICs erzeugen 16 unabhängige PWM Kanäle. An diese sind Dual N-FETs als Treiber angeschlossen. Diese FETs können bis zu 5A Peak und sind eigentlich für unseren Anwendungsfall und die Leiterbahnbreite zu groß gewählt. Aufgrund von 2 FETs in einem Gehäuse und dem günstigen Preis wurden sie dennoch verbaut.

			Alternativ kann hier aber auch ein schwächerer FET eingesetzt werden (kompatibel: IRF7301). Es empfiehlt sich die 12V Leiterbahn zu verstärken, z.B. durch Auftragen von Lötzinn oder einem seperaten Kabel, sollte etwas mehr Strom benötigt werden. Für den I²C Bus empfiehlt es sich bei 400kHz jeweils einen 1,5k Ohm Pullup zu verwenden.

	=== Bauteile ===		=== Bauteile ===