Universelle RGB LED Matrix Platine

EDIT Pesi: die Posts zur Software "Glediator" sind nun in einem eigenen Thread zu finden

Hallo liebe Freunde der LED-Beleuchtung!

Lange war es ruhig um unsere Projekte und Updates auf unserer Projekt-Seite gab es auch schon einr ganze Weile nicht mehr. Das heißt aber nicht, dass wir in der Zwischenzeit nichts in Sachen LED-Bastelei unternommen hätten! Hier also nun das aktuell vollendete Projekt:

Es handelt sich um eine RGB-LED-Matrix in der Dimenasion 32x16. Moment, hatten wir das nicht schon mal mit Ping-Pong-Bällen in diesem Projekt!?

Richtig!
Was ist nun diesmal anders/besser?

1.) Wir haben diese mal keine Ping-Pong-Bälle verwendet.
2.) Als Diffusor kommt Plexiglas (TrueLED) zum Einsatz.
3.) Der wohl entscheidenste und inovativste Part: Wir haben die Steuerplatinen komplett überarbeitet.

Herausgekommen sind Steuerplatinen für RGB-Matrix-Einheiten von 16x8 LEDs. Jede einzelne Farbe wird mit 8 bit angesprochen! D.h. die Matrix hat eine Farbtiefe von 24 bit (True-Color)! Damit aber nicht genug: Intern arbeitet die Steuerung mit einer PWM-Auflösung von 12 bit! Im Speicher des µC ist eine 8bit –> 12bit Umrechnung hinterlegt, die eine exponentielle Kennlinie enthält und damit eine echte Gamma-Korrektur realisiert!
Weiterhin arbeitet die Steuerung mit einer Zeilenfrequenz von 250Hz also absolut flimmerfrei (moderne TVs arbeiten mit 100 / 200Hz)!

Damit nicht genug: Die Treiberplatine basiert auf TLC5940-Treibern die die Möglichkeit bieten über EINEN einzigen Widerstand den (Konstant) Strom der LEDs einzustellen und zudem einen individuellen Farbabgleich für die drei Grundfarben und somit die Mischung eines perfekten WEISS auch bei minderwertigen LEDs erlauben!

Weiter arbeitet das Steuermodul hinsichtlich der Datenfütterung wie 128 hintereinander geschaltete WS2801 !!! Auf deutsch heißt das, dass man einfach die Daten für seine Matrix pixelweise seriell auf das Board schiebt, dieses sich die Daten für 128 Pixel abgreift und alles was sonst noch an Daten kommt einfach durchreicht zum nächsten Modul! Man kann also quasi unbegrenzt die Größe seiner Matrix erweitern!! Zudem kann man seinen vohandenen Controller für WS2801-Pixel weiterhin benutzen! Die Maximale Datenrate liegt (getestet) bei 1 MBit (theoretisch bei 2 MBit)!

Damit das Ganze auch praxistauglich ist stehen für Datenein- und Ausgang je eine RJ45-Buchse zur Verfügung, sodass man für die Datenübertagung einfache Netzwerkkabel (Cat5 oder Cat6) benutzen kann.

Das Board hat die Abmasse von 11.5 cm x 8.0 cm.

Mit diesem Board haben nun auch Leute die sich nicht mit PWM, Multi-Plexing und µControllern beschäftigen wollen die Möglichkeit für wenig Geld ihre eigene RGB-LED-Matrix zu bauen! Alles was man machen muss ist: die LED’s miteineander zu verbinden, die Platine zu bestücken, alles zusammen stöpseln und sich anschließend freuen, freuen, freuen ...

In der nächsten Zeit werden wir eine größere Bestellung dieser Boards vornehmen. Wer Interesse hat bitte melden! Je mehr Boards wir bestellen, desto billiger wird der Stückpreis.
Als Orientierung (der tatsächliche Preis hängt von der Bestellmenge ab):

Platine: 8 EUR
Bauteile zur Bestückung: ca. 40 EUR
128 RGB-LEDs (bei http://www.led-dealer.de) 32 EUR

D.h. in Summe 80 EUR für eine Matrix aus 128 LEDs! Für eine Matrix der Größe 32x16 dann 240 EUR, u.s.w.

Interessant dabei ist der Preis pro Pixel welcher je nach Bestellmenge bei 70 – 60 Cent liegt!!! Die billigsten Fertig-Pixel mit WS2801 gibt es meiner Meinung nach auch bei größeren Bestellmengen nicht unter 1EUR! Und dabei hat man „NUR“ 8 bit OHNE Gamma-Korrektur! Gerade im unteren Bereich sieht man dieses Manko der WS2801 doch recht deutlich weil sie einfach viel zu schnell „aufmachen“. Aber überzeugt euch selbst in unserem Video über die sensationelle Farbvielfalt die man mit 8bit -->12bit Gamma-Korrektur hinbekommt!

Und jetzt das Sahnehäubchen oben darauf, quasi als nachgereichtes Weihnachtsgeschenk:

Für die Steuerung haben wir eine eigene Software entwickelt! Sie ähnelt von Funktionsumfang, Aussehen und Bedienung sehr stark der MADRIX-Software nur mit den kleinen aber feinen Unterschieden das sie:

1.) für euch euch völlig kostenlos ist.
2.) in Java geschrieben und damit auf jedem Betriebssystem lauffähig ist.
3.) In der Art der Datenübertragung jederzeit für euch anpassbar ist (Derzeit unterstützt die Software die hier vorgestellten Platinen, sowie die weitverbreiteten WS2801-Pixel).

Aber diese Software ist so umfassend und spektakulär das wir ihr in Kürze einen eigenen Thread widmen werden.

In diesem Sinne beste Grüße aus DD.

Pepe

PS: Wie gehabt werden auführliche Beschreibungen in Kürze auf unserer Projekt-Seite erscheinen. Bitte habt ein wenig Geduld!

PPS: Die Qualität unserer Kamera wird der tatsächlichen Farbvielfalt leider nicht ganz gerecht. Wir vermuten, das es an der Unfähigkeit der Kamera, auf der großen matten Plexi-Scheibe einen Fokus zu finden, liegen könnte. Wenn jemad von euch Erfahrungen / Tipps im Filmen von Lichtinstallationen hat, lernen wir gern noch dazu! Denn die Kamera ansich ist eigentlich nicht gerade die Schlechteste / Billigste!

PPPS: So sehr ich dieses Forum und seine User hier mag, die thematische Gliederung ist mir (immer) noch nicht ganz schlüssig, wenn ich also falsch gepostet habe bitte ich um Nachsicht und Verschiebung des Themas.

Besten Dank für die Blumen an alle!

Pesi:

Die Software werde ich heute Abend noch reinstellen. Aber eine Sache voraus. Sie ist von einem Physiker geschrieben. Ich habe nie Informatik studiert und ich denke es gibt sicher viele Verbesserungsmöglichkeiten. Also nicht steinigen wenn was nicht auf Anhieb laufen sollte!

Noch ein paar Worte zum Protokoll der Software: Die Daten werden über eine serielle Schnittstelle raus geschoben. Das kann entweder ein echter COM-Port am Rechner sein oder ein USB-Uart-Wandler wie der berühmt berüchtigte FTDI-Chip. Genau letzteren benutzen wir an der Test-Matrix. Wir haben einfach ein Arduino-Board genommen, den ATmega abgezogen und die RX-TX-Pins die vom FTDI-Chip kommen in ein handelsübliches Cat5-Kabel eingespeist. Wir missbrauchen also die Arduino-Platine als USB-UART-Wandler. Man kann aber auch jeden anderen Wandler nehmen! Wenn man einen echten COM-Port vom Rechner nehmen will, so muss ein Pegelwandler à la MAX232 dazwischen weil RS232 typischerweise nicht mit TTL-Pegel läuft

Das eigentliche Datenprotokoll ist ganz trivial. Die Daten für alle Pixel (in unserem Fall 512) werden byte-weise seriell rausgeschaufelt und zwar R_1,G_1,B_1,R_2,G_2,B_3,R_3,G_3,B_3,......,R_512,G_512,B_512. Welcher physikalische Pixel jetzt 1,2,3 etc. entspricht kann ich programmieren wie ich (oder ihr) will. Derzeit sie zwei "Reihenfolgen" vorprogrammiert die sich in der Software in einer Combo-Box auswählen lassen:

a.) Die hier vorgestellten Boards
b.) WS2801 Pixel in klassischer Schlangen-Linien-Verlegung

Ich kann da aber wie gesagt auf Wunsch jede beliebige Reihenfolge einstellen. Vielleicht mache ich mir aber auch noch einmal die Arbeit, diese Reihenfolgen für den Nutzter zugänglich in einer Art INI-Datei abzulegen.

Bei der Baud-Rate kann der Benutzter zwischen 500000 und 1000000 wählen. Auf Wunsch kann ich da aber auch noch jede andere Baudrate mit rein nehmen.

Und zu den Pixel-Preisen hast du natürlich recht. Bei entsprechender Bestellmenge und China-Direkt-Bestellung bekommt man nen Pixel zu fast jedem Preis. Das macht aber Orthonormal-Bastler nicht. In umgekehrter Argumentation könnte ich die hier vorgestellten Platinen bei 10.000 Stück auch in China zum Stückpreis von sagen wir 2 Euro fertigen lassen. Aber wo käme die deutsche Wirtschaft da hin? Nein, Spass bei Seite, die Angaben bezogen sich auf für Bastler realistischen Bestellmengen und deutsche Wirtschaftsförderung.

Ich hatte auch erst überlegt hier ein paar Bilder in meinen ersten Post einzubauen. Das ist aber von technischer Seite her gescheitert. Anscheinend kann man Bilder nur als Link einfügen. Da ich die Bilder aber (noch) nicht an anderer Stelle im Netz habe war das nicht möglich. Wenn wir in den nächsten Tagen unsere Projekt-Seite pflegen kann ich hier ein paar Bilder nachreichen!

Den Autofokus hatten wir schon abgeschaltet (soweit kommen zwei Physiker noch :-)) auch den automatischen Weißabgleich aber das hatte keine Verbesserung gebracht. Das Hauptproblem ist einfach die fehlende Farbvielfalt auf der Kamera, aber woraus die resultiert kann ich mir nicht erklären.

@Unreal87

Du bist mit 4 Platinen vorgemerkt. Die SMD-Bestückung ist kein Hexenwerk und für ein paar Euronen in die Bastelkasse finden wir da sicher eine Lösung! (In der Pfanne löten wir aber auch nicht, alles Handarbeit!)

Mitruel

Da wir für unsere weiteren Projekte ohnehin in den nächsten Wochen eine größere Bestellung auslösen, dachten wir es fänden sich hier ein paar Leute die mit bestellen! Dann geht der Stückpreis runter und alle sind zufrieden Um die Bauteile hatte ich mir noch keine Gedanken gemacht. Aber natürlich werden die bei Großbestellung auch billiger. Da muss ich mir noch einmal Gedanken zu machen. Solche Sachen sind ja dann immer auch mit ein Stückchen Organisation und Vorkasse verbunden.

mc19dg
Ich denke deine Fragen müsste ich oben mit beantwortet haben. In den nächsten Tagen kommen die Bilder vom Aufbau auf unsere Projektseite, da sind dann auch welche von der Rückseite mit dabei.

In diesem Sinne noch einen schönen Abend allerseits,

Pepe

Zitat von Mitruel

Und wenn ich mal lustig bin, könnte ich noch einfach ein Panel mehr bauen, die anstöpseln, Glediator die neue Matrix länge und Breite mitteilen und dann läuft das Ganze auch wieder?

Genau so sieht es aus!

Zitat von Mitruel

IBesteht die Möglichkeit, ganze Programme von Sequenzen zu dein Steuerplatinen weiter zu geben und man die irgendwo speichern kann, damit das Ganze autark läuft?
Wenn möglich, sogar Programme erstellen, die man mit ner Fernbedienung abrufen könnte? Ginge das??????

Das können die Steuerplatinene nicht, denn dafür wurden sie nicht entwickelt! Wenn Du dich noch ein paar Tage geduldest werden wir hier etwas vorstellen, was das (unter anderem) kann!

Zitat von Mitruel

Gibt es denn auch eine Verdrahtungsplan der Led´s auf den Boards???

Kann ein ambitionierter Hobbyheimwerker das Board noch selber löten?
Wird es bausätze oder nur Platinen geben?
WANN und WO kann ich die Platinen bestellen?
Welche LED´s von der verlinkten seite nehmt ihr bzw habt ihr für die Ping Pong Ball Matrix genommen?
5mm RGB?
Welche Helligkeit?
klar oder Diffus?

Alles anzeigen

Verdrahtungsplan kommt die Tage auf unsere Projektseite.
Die Teile (auch die in SMD) sind wirklich große gewählt! Das schaft jeder der schon mal nen Lötkolben in der Hand hatte! Eine Grundausstattung an Werkzeug setze ich einfach mal voraus.
Ich denke nicht, dass wir Bausätze anbieten werden. Aber wir werden eine Stückliste auf unsere Projektseite packen die alle Teile mit Lieferant und Bestellnummer enthält!
Platinenbestellung wird Ende Januar / Anfang Februar sein!
Wir hatten die diffusen 5mm-LEDs mit 10000mcd.

Beste Grüße,

Pepe

Klar:

http://www.led-dealer.de/09258…-gemeinsamer-Pluspol-klar

Diffus:

http://www.led-dealer.de/5R40R…emeinsamer-Pluspol-diffus

LG,

Pepe

Hallo noch einmal an alle,

ich möchte, da diese Fragen ja doch immer wieder und auch immer häufiger per PN kommen, noch einmal etwas zu der Bestellung sagen.

Wir haben die Platinen ja hier im Forum wie jedes andere unserer bisherigen Projekte der Allgemeinheit vorgestellt als abgeschlossenes Projekt zum Nachbau. Da wir von dieser Platine für zukünftige Projekte eine größere Anzahl bestellen wollen, kam die Idee auf gleich hier nachzufragen ob noch jemand Interesse hat weil bei entsprechend großer Bestell-Menge der Stückpreis sinkt.

Das, und nicht mehr, war der Plan. Nun kamen aber doch einige Anfragen, nach eventueller Teil- oder Voll-Bestückung, Pre-Flashen der µCs, oder nach einem Bausatz.

Wir haben, wie schon oben erwähnt, natürlich eine Stückliste. Alle Teile kommen dabei von nur zwei Versandhäusern, nämlich RS und Conrad. Weil ich ein bequemer Mensch bin und nicht für jedes einzelne Teil den günstigsten Anbieter im Netz suchen wollte um dann 17 verschieden Bestellungen in 17 verschiedenen Online-Shops zu machen. Das schlägt sich dann natürlich etwas im Preis nieder. So belaufen sich die Kosten für die Bestückung auf ca. 50 EUR. Einen großen Teil machen dabei die TLCs, der Atmega, die RJ45-Buchsen und die MOSFETs (LOW RSD!) aus. Aber auch der ganze Klein-Mist wie BU-Leisten, Jumper, LEDs, Kondensatoren und Widerstände summiert sich.

Nun ja egal, was wir euch anbieten könnten wäre ein Bausatz der aus eben diesen Teilen von eben diesen Versandhäusern besteht. Für die Bier-Kasse noch 5 EUR drauf und das was die deutsche Post oder DHL noch an Versand nimmt. Mit der Platine, die je nach Bestellmenge 8-10 EUR kosten wird, käme man damit in Summe auf ca. 70 EUR.

Weiter können wir als Privatperson auch nicht in Vorkasse gehen. Das sollte auch klar sein. Bei Bestellung des Bausatzes würden wir natürlich den ATmega für euch mit Firmware bespielen

Ich möchte an dieser Stelle noch einmal ganz klar betonen das wir das alles hier nicht machen um damit Geld zu verdienen. Wer unsere Projekte schon länger verfolgt wird das auch wissen. Ihr könnt euch die Bauteile auch selbst im Internet zusammensuchen und damit noch ein paar EUR sparen!

So nun entscheidet selbst was für euch die beste Option ist

Bitte aber keine Posts von wegen "Bei Reichelt gibt's aber das TLC ganz günstig" oder "Bei CSD gibt's super günstige RJ45-Buchsen" oder "Die BU-Leisten sind bei Pollin im Angebot". Das mag alles richtig sein, aber wir werden nicht mehr als absolut notwendig ist von unserer ohnehin schon knappen Bastelzeit für solche Recherchen opfern! Sorry!

Ich werde mich hier mal mit der Umfrage-Funktion vertraut machen und in den nächsten Tagen eine solche starten um zu sehen wie groß denn nun das Interesse wirklich ist.

Beste Grüße und Prost.

Pepe