Eine LED Matrix wird geboren (mal wieder...)

Hossa zusammen,

danke fuer die Blumen! Ich war ja zwisachenzeitlich in Sorge, ob das ueberhaupt machbar ist bis Juli, aber inzwischen haben wir einen ganz guten Output, und ich bin wieder optimistischer...

Bzgl. Pizzaofen: wir machen es genau wie Pesi schon geschrieben hat... Platine rein in den kalten Ofen und Vollgas (1700W). Das ergibt sicher kein industriestandard-Temperaturprofil, funktioniert aber einwandfrei. nach etwa zwei Minuten schmilzt die Paste sehr gleichmaessig auf, danach ofen auf, Blech rausziehen und abkuehlen lassen. Bisher 0% Ausfallrate.

Bzgl. Klopapier Rollen: Ja, unser Nachbar unten drunter war zuletzt wenig begeistert von der Geraeuschkulisse, vor allem durch das ankoernen auf der Eisenbahnschiene (aka Amboss). Deshalb ist dieser nun Polstergelagert (Couch), und die Bohrmaschine macht auch viel weniger Laerm, seit sie auf dem Klopapier steht...

Ja, ich gehoere eng zum Kulturspektakel Gauting, daher auch der ganze (unbezahlte) Aufwand. Zur Anmerkung: Wir sind ein gemeinnuetziger Verein, und arbeiten allesamt ehrenamtlich, daher ist mehr als der Materialpreis bei der Matrix auch nicht drin...

Die Aluprofile stammen von http://www.motedis.de (die haben auch einen ebayshop). Extrem gute Meterpreise, und vor allem kostenloser Zuschnitt!!! Das habe ich bisher noch nirgends sonst gesehen. Ich kaufe meine ALuprofile nirgends anders mehr!

Ich halte Euch auf dem Laufenden, freut mich wenn es gefaellt!

Viele Gruesse
Andre

So, ein kleines Update von der Pixelfront:.
Ein paar exzessive Basteltage, mit teils bis zu 8 Beteiligten lassen das Projekt in nicht mehr ganz so kleinen Schritten vorankommen.
Ich denke, die Metallbearbeitung wird am kommenden Wochenende abgeschlossen, dann können die Aluprofile für die Rahmen zum Pulverbeschichten (mattschwarz).
Etwa 55% der Platinen sind inzwischen bestückt, und etwa 35% der 7-Pixel-Trägermodule fertig montiert.

Anbei ein paar Impressionen aus unserem Wohnzimmer (Der Pixelstube) und ein kleines Video eines probehalber fertig montierten 49er-Moduls.

Viele Grüße
Andre

Edit: Pesi: Kommando zurück, mein Ofen hat auch nur 1200W. Bei zwei Platinen wird die Temperaturverteilung auch recht ungleichmäßig, aber mit einer (~60x150mm²) kommt er prima klar! (Zu Prima, wenn man nur ganz schnell mal was anderes macht, während die Platinen am Backen sind... )

Hossa!

Dank der tatkraeftigen Mithilfe von teilweise bis zu 17 (!!!) Leuten gleichzeitig, geht das Projekt zuegig voran. Die bestueckungsarbeit der 1470 noetigen pixel, zu je 20 Bauteilen ist inzwischen beinahe abgeschlossen, und auch die Montage der Platinen zu Stangen je 7 Pixeln hat die 50%-Marke deutlich ueberschritten.

Jetzt hoffe ich, die Pulverbeschichtung der (inzwischen fertiggebohrten) Rahmen aus Alunutprofilen geht zuegig vonstatten, damit die Endmontage begonnen werden kann.

Hierzu ergeben sich nun noch ein paar Fragen, bei denen Ihr mir hoffentlich etwas helfen koennt? Speziell geht es dabei um die Verkabelung der Mudule untereinander, sowie mit den Netzteilen und dem Onumen-2100-Controller...

Jedes Modul (7x7 = 49 Pixel) braucht Daten (CLK, DATA, ~600 kHz) und Strom (24V, ~3A pro Modul bei Maximallast = Weiss).

Meine Idee nullter Ordnung war es nun, jedem Modul zwei kleine "Patchfelder" zu spendieren, wo beides (Daten und Strom) ein- und wieder ausgespeist werden koennen. Das ganze mit getrennten Kabeln. An ein Stromkabel koennen z.B. bis zu 5 Module in Serie angeklemmt werden (~15A, 1,5mm^2 oder 2mm^2 Kabel, http://www.reichelt.de/Mikrofo…/index.html?;ARTICLE=4546 oder Speakon). Dabei wird die 49-er Kette an zwei oder drei Stellen frisch eingespeist, und das Ausgangs-Panel direkt mit ~2,0mm^2 Kabeln mit dem Eingangspanel verbunden. Dies ist noetig, da die Stromdurchverteilung der Pixel untereinander durch eine Durchkontaktierung der Platine auf ~1A beschraenkt ist. (zumindets theoretisch).

Fuer die Daten normale CAT5 RJ45 Kabel. insg. 60 Ethercon-Buchsen fuer die 30 Module sind allerdings zu teuer. Eine grosse Auswahl bei lowcost-RJ45-Buchsen zur Panelmontage gibt es leider auch nicht, eigentlich nur diese hier: http://www.reichelt.de/Modular…index.html?;ARTICLE=11365
Hier koennen dann bis zu 10 Module an einen Datenbus gehaengt werden (max. 512 Pixel via WS2801).

Das ganze ist jetzt allerdings nicht sonderlich elegant... (zwei verschiedene Kabel, unterschiedlich mit der Matrix verkabeln, insg.4 Buchsen pro Modul, etc...)

Eine andere Idee waere, Daten und Strom ueber ein gemeinsames Kabel zu schicken, mit z.B. 4poligen XLR- oder wieder Speakon Steckern/Buchsen.
Das einzig passende Kabel das ich hierfuer gefunden habe, ist dieses: http://www.sommercable.com/1__…rware/1__500_0101_1f.html
Was meint Ihr, kann ich da die WS2801-Signale (~550 kHz Clock-Rate, allerdings nicht mir 50:50 duty-cycle, sind also auch schnellere Komponenten dabei) ueber die beiden zwar geschirmten, aber nicht einzeln mit GND verdrillten Adern schicken? Ist das dicke GND-Kabel, wo einige Ampere Strom drueber gehen, eine gute Referenzmasse fuer das Signal?
Viel Strom fliesst ja nicht ueber die Datenleitungen, aber wie ist das mit der gegenseitigen Einstreuung?

Waere super, wenn da jemand etwas kreativen Input zur Verkabelung hat, mir faellt nichts neues mehr ein...

Ein weiterer Punkt: Optionale Zusatzbeschaltung dieser Anschlussfelder.

Ich habe bereits erfolgreich ein paar WS2801 getoetet, indem versehentlich 24V auf die Steuerleitungen kamen. besonders die Ausgangsstufen sind da scheinbar empfindlich. Zwischen den einzelnen Pixeln eines Moduls sind die ICs direkt verbunden, aber den ersten und letzten Pixel eines jeden Moduls, koennte man durch z.B. Serienwiderstaende in den Signalleitungen vor allzu grossen Stroemen bewahren? Das ganze wurde hier auch schonmal diskutiert, zumindest Teile davon koennte ich am Anschlussfeld implementieren... ?

Eine (dicke) Schottkydiode in der 24V-Leitung koennte Verpolung verhindern, und eine flinke Sicherung koennte man auch noch hineinpacken...

Weiterhin bilde ich mir ein, das ein Modul bei groesserer Last (~3/4 von Maximalweiss) hochfrequent, aber noch erkennbar flackert. Da dies bei geringerer Last (eine Farbe auf Maximum) nicht auftritt, moechte ich den Controller als Ursache eigentlich ausschliessen... Jedes Pixel hat zwar 4,7 uF fuer die 24V Versorgungsspannung, und 100nF fuer die 5V des ICs, aber vielleicht kann ein dickerer (1000 uF) Elko am Modul hier Abhilfe schaffen? Hat jemand anderes das auch schonmal beobachtet?

Auf eine rege Diskussion hofft
Andre

P.S. ich kann heute Abend mal noch ein paar Bilder reinstellen, war ein lustiger Anblich gestern Abend mit randvollem Wohnzimmer und Bestueckung, geschraube und Geloet' in jedem Winkel *g*

Ach ja, @Prying: Als Stromversorgung dienen 4 Stueck 600W MeanWell Schaltnetzteile, die von einem aelteren Projekt noch "uebrig" sind
Die Idee das ganze so durchzuziehen, war die konsequente Fortfuehrung des Pixelprojekts, das Ende letzten Jahres federfuehrend von Pesi und Turi in Gang gebracht wurde. Wenn man nur genuegend Leute dafuer begeistern kann, passiert der rest quasi "von allein"

Hossa!

So, einige Tage sind ins Land gezogen, und die Vorarbeiten nähern sich ihrem Ende. Etwa 50 Pixel müssen noch bestückt werden, und wenige hundert verlötet werden.
Die Lauprofile hole ich morgen früh vom Pulverbeschichter ab, und dann kann die Endmontage beginnen.

Das bringt mich zur immernoch nicht endgültig geklärten Frage der "Anschlussfelder", und der Verkabelung der Module untereinander.
Sub-D hab' ich mir angeschaut, aber die haben mich mechanisch eher nicht überzeugt... Da muss ja ein dickeres Kabel dran, und robust sollte es dann auch noch sein (Bühne, Musiker, etc... *g*)

Ich habe mich durch Seitenweise Industriesteckverbinder geklickt, aber die waren meist total überdimensioniert und/oder viiiiel zu teuer.

Bleiben also XLR und Speakon. Ich habe mich mental jetzt mal auf Speakon eingestellt, die Verwechslungsgefahr mit Boxen/Amps in Kauf nehmend, da sie a) deutlich günstiger sind, und b) mehr Strom vertragen (4pol XLR geht nur bis 10A).
Somit kann ich 8 "Universen" aus 4 Panels bilden (196 Pixel, ~12A), jeweils zwei gespeist von einem Netzteil, das geht ganz gut auf.

Kabeltechnisch wirds auf ein Sommer Cable hinauslaufen, it was dickerem (>0,75 mm²) für den Strom, und entweder 2x verdrillten Adern oder 2x Videoleitung für die Daten. (Muss ich Impedanzmäßig irgendwas beachten, wenn ich koaxiale Videoleitungen für die Datensignale benutze?)

Wie Pesi schon geschrieben hat - ich will an Schutzbeschaltungen eigentlich nicht sparen. Hier habe ich mir verschiedene Szenarien überlegt, zu denen ich gerne Eure Meinung hören würde.
Gemein ist diesen Ansätzen, das die Ein- und Ausgangs-Speakon-Buchse direkt auf eine kleine Platine aufgelötet wird (Print-Variante der Buchse). Diese Platine schleift die 24V Versorgungsspannung durch zur Ausgangsbuchse, und zweigt (über eine Schmelzsicherung - man kann nie wissen?) für das Modul ab. Strom, DATA und CLK gehen von der Eingangsbuchse (über die Schutzbeschaltung) zum ersten Pixel, und vom letzten Pixel zur Ausgangsbuchse. Soweit, so klar.

Wie sollte die Schutzbeschaltung nun aussehen? Lötmeister hatte vor einiger Zeit hier ja bereits zwei Vorschläge gemacht.

1.) Linkerer scheidet hierbei für mich wahrscheinlich aus, da ich an dieser Stelle keine 5V zur Verfügung habe, die werden erst auf den Pixeln generiert...

2.) Rechterer sieht verheissungsvoll aus. Allerdings hatte ich Schwierigkeiten bei den einschlägigen Internetvertriebshäusern sinnvoll bezeichnee "Suppresordioden" zu finden. Kann mir da jemand einen Tipp geben? Funktioniert alternativ auch eine simple Zenerdiode stattdessen?

3.) Jetzt bin ich noch auf die Idee gekommen (zusätzlich zu einer der oben genannten Varianten) die Ein- und Ausgangssignale eines jeden Moduls durch einen Bus-Transceiver a la 74HC245D zu "puffern". Im Schadensfall wären diese die ersten (und hoffentlich dann auch einzigen) Opfer (Siehe z.B. hier). Ausserdem ist das Teil als Treiberstufe für den Ausgang des moduls besser geeignet, als direkt der letzte WS2801? Meine Erfahrung hier hat gezeigt, das die vor allem in "Rückwärtsrichtung" gerne mal zickig reagieren...

==> Als Königsweg also Serienwiderstand, Parallelwiderstand, Diode (welche?) gegen Masse und Bustreiber als Eingangsbeschaltung für die Daten, und der gleiche Bustreiber (hat ja 8 Kanäle) als Ausgang?

Ach ja, jkunz: Ja, die Vermutung hatte ich auch. Aber tatsächlich laufen Strom- und Daten-GND auf jedem Pixel zusammen, also muss ich wohl damit leben...

Anbei noch drei aktuelle Bilder von der Arbeit, und der ganzen Mühen Lohn

Viele Grüße
Andre

Hallo zusammen,

die Zeit wird knapp, und das Projekt neigt sich langsam dem Ende zu...

@ben.j.drex: das Material für die ganze Matrix liegt im mittleren vierstelligen Bereich. Gerade so Sachen, mit denen man erst spät kalkuliert (Alu Pulverbeschichten, Kabel, Stecker (!!) kosten leider richtig viel Geld...

Pesi: raushängende Kabel wollte ich nicht, und bei den Steckverbindern haben wir uns jetzt für Speakon 4polig entschieden. Kabel werden Spezialkabel mit 2,5 mm² für den Strom und zwei verdrillten Aderpaaren für die Signale (so wie im CAT-Kabel...)

Ich habe mir inzwischen auch Gedanken um die Schutzbeschaltung jedes 49-er Panels gemacht, und folgendes ist dabei herausgekommen. Bitte nochmal Senf dazugeben, insbesondere was die Verwendung der Zenerdioden als Suppressordioden angeht (habe keine anderen gefunden, die bei Reichelt sind irgendwie nicht näher spezifiziert was die Spannung angeht...), und als Stromversorgung für den Bustreiber IC!

Die Sicherung muss ggf. größer dimensioniert werden, falls der Einschaltstrom zu hoch sein sollte (?)

Der Bustreiber IC wird gesockelt, und kann notfalls wie die Sicherung getauscht werden. Dieser IC soll das eingehende Datensignal "aufbereiten" (ggf. verschleifte Flanken wiederherstellen), und das Ausgangssignal vom letzten WS2801 des Panels puffern bzw. treiben.

Beste Grüße
Andre