Wieder ein RGB CUBE

An einem Solche Projekt hätte ich auch wohl interesse. Son Cube macht schon ordentlich was her

Im Grunde ist ja n RGB-Cube von der Ansteuerung gleich wie ein normaler, es kommen halt noch die Farben dazu. Jeh nach ansteuerung kann man das mit einer 25x15 Matrix oder einer 75x5 Matrix lösen. Und das ist natürlich schon ne menge Holz

Das mit der SD-Karte ist ein sehr nettes Feature, da gibts auch schon einiges fertiges. Die unterschiedlichen Farbwerte stell ich mir schon recht schwierig vor. Eine PWM bei so vielen Kanälen ist schon nicht mehr trivial. Aber da lass ich mich gerne eines Besseren belehren.

Also dann mal ran an Speck, werde mich gerne beteiligen

Gruß
Gyver

Ich hab mir das mal überlegt, im Grunde unterscheidet sich son RGB Cube ganz schön von einem normalen. Zum einen hat man 3mal so viele Leitungen für die Säulen. Dann wird man durch die Anzahl an Kanälen um eine Schieberegister-Lösung nicht rumkommen. Und je realistischer man die Farben haben will, desto komplizierter und größer wird die PWM ansteuerung.

Freaky: Du kannst eh nicht mehrere Ebenen gleichzeitig ansteuern, denn wenn du zwei Ebenen aktivierst, aber an einer Säule nur eine LED leuchten lassen willst hast du ein Problem. Dann leuchten nämlich beide LEDs an dieser Säule und dann gibt es auch Probleme damit, dass die LEDs dunkler werden, weil sie sich den Strom teilen. Die Lösung heißt Multiplexing. Dabei gehst du die Ebenen der Reihe nach durch und legst immer an die entsprechenden Säulen die in dieser Ebene leuchten sollen Saft an. Dann schaltest du die Ebene aus und gehst zur nächsten und das immer wieder in hoher Frequenz

Servus,

ähm ja klar, das ist eine super Sache, soll der Cube auch Kochen können und Waschen ?

Wenn wir mal einen 3x3x3 Cube nehmen und einfach mal annehmen das keine Zeit
für Rechenaufgaben verplempert wird dann kann jede Ebene nur maximal 33% der
maximal möglichen Helligkeit liefern. :wacko:

Es besteht die Möglichkeit, mit zusätzlichen Treibern den Strom zu erhöhen, aber der
Aufwand wird dann schon ein gutes Stück höher. Auch hier gibt es Grenzen.

Wenn wir das jetzt mal auf RGB umlegen dann liegt die maximale Helligkeit pro Ebene
nur noch bei 11%, das ist sehr wenig und eigentlich nicht mehr Sinnvoll zum einsetzen.

Bei einem 4x4x4 stehen bei RGB nach obigem Verfahren nur noch 8% zur Verfügung.

Sodala, jetzt haben wir also das mit der Helligkeit geklärt, aber nur pro Ebene und pro Farbe.

Um jetzt die Farben in sagen wir nur mal 255 Stufen darstellen zu können muss die
noch verfügbare Helligkeit durch 255 geteilt werden, au Sch…, dat isn an Problem.

Wenn die Farbe nur mit 64 Stufen gemischt werden geht es zwar auch, ist aber nicht
schön fliesend. Insgesamt gesehen ist das schon eine größere Aktion.

Die einzige Möglichkeit, um hier weiter zu kommen ist, die Ebenen einzeln anzusteuern,
also mit einem eigenen µC oder speziellen ICs, Max2719 oder SAA1064 usw.

Bei einem kleinen 3x3x3 Cube währe es noch möglich die jeweils 27 LEDs pro Farbe mit
einem eigenen µC Statisch zu betreiben, ob das Sinn macht ist eine andere Sache.

Das Hauptproblem wird aber sein, das Du anscheinend nicht einmal eine Ahnung von den
Grundlegend erforderlichen Kenntnissen hast, das wäre dann zuerst mal Notwendig.
Da musst Du dich dann mal durchkämpfen, sonst geht da gar nix.

Es gibt hier wirklich schon jede Menge sehr gute Erklärungen und Beispiel zu diversen
Cubes, wenn Du alles verstanden hast dann wirst Du Wissen wie man so einen Cube
aufbauen kann.

MfG Raimund

RH: Wieso hat man bei RGB nurnoch 11%. Du gehst wahrscheinlich davon aus, das die Ebenen und dann nochmal getrennt die Farben durchgegangen werden. Dann hättest du 9 Durchläufe. Es ist aber ohne größeren Aufwand möglich das ganze in 3 Durchläufen hinzubekommen. Und zwar steuerst du dann quasi einen cube mit 3 Ebenen und 27 Säulen an. Damit kannst du die Helligkeit immerhin ohne PWM noch bei 33% halten. Außerdem geht es hier nicht um große Raumausleuchtungen, es reicht wenn man es erkennt. In meinem Cube laufen superhelle rote LEDs bei ca 5mA und werden 1:4 angesteurt. Das ganze ist immernoch hell genug. Außerdem ist der Sinn von PWM doch gerade, dass man die Helligkeit runterfährt, also verstehe nicht was da dein Problem ist. Statische Ansteuerung ist in meinen Augen nicht nötig. Den problematischen Pin-Mangel könnte man mit Schieberegistern umgehen.

Also das Helligkeitsproblem sehe ich auch nicht als so arg an. Immerhin könnte man sogar die LEDs etwas höher bestromen (bei den kürzeren On-Zeiten), um den Helligkeitsverlust etwas auszugleichen, wenn es denn notwendig wäre.
Viel schwerer wiegen hier die Timing-Probleme bzw. die entsprechende Unzulänglichkeit auch eines aktuellen Chips der ATmega-Familie. Aber rechnen wir's doch mal am Beispiel eines 5x5x5 RGB-Cubes aus. Als Minimum der Bildwiederholrate des gesamten Cube würde ich 50 Hz voraussetzen, sonst hat man doch recht arges flimmern. Damit wiederum ist die Zeilenschaltfrequenz und damit auch die PWM-Frequenz auf 250 Hz festgelegt (man variert die Farbkanal-Helligkeit, indem man wärend einer Zeilenschaltzeit die ON-Zeiten der 75 Spalten individuell steuert). Will man nun also eine 8-Bit-PWM pro Farbkanal implementieren, muss man einen Interrupt alle 15,6 µs auslösen, was selbst bei 20 MHz Prozessortakt 'nur' ca. 312 Zyklen sind (ist eigentlich recht wenig). In diesen 312 Zyklen sollen nun 75 Vergleiche und Setzen/Löschen entsprechender Pins stattfinden. Daneben soll der Prozi auch noch genügend Zeit haben, nach bestimmten Kriterien Animationen auszulesen (womöglich von einer SD-Karte), möglicherweise auf User-Input hin Animationen umzuschalten etc. etc. Und bei dieser Berechnung wurde von mir mal angenommen, dass wir einen von den 'grossen' AVRs mit 100 Pins nehmen (also 80 Leitungen parallel steuerbar). Und trotzdem geht's nicht! Wenn man hingegen Schieberegister für die 75 Spalten verwenden muss, wird's noch schlimmer, da die 75 Spaltenbits erst noch seriell rausgeschoben werden müssen pro PWM-Zeiteinheit (256 PWM-Zeiteinheiten = 1 PWM-Zyklus).

Nich von ungefähr wird in dem velinkten Video-Beispiel der 5x5x5-RGB-Cube von einem eigens dafür programmierten (inkl. 32-Bit-RISC-Prozi, Hardware-Matrix-Multiplexer etc.) FPGA-Chip gesteuert, wie man hier nachlesen kann.

Einen 3x3x3-RGB-Cube halte ich mit einem AVR ab 16 MHz vom Timing her noch für machbar, allerdings auch nur dann, wenn man die Pins parallel steuert (also mindestens ein ATmega16, eher besser).

Gruss
Neni

ich verstehe auch nicht warum mans sich als anfänger immer so schwer machen muss. Die FPGAs sind ja wirklich ne nette Sache, durfte da mal 2 wochen während des Grundlagen-Praktikums mit rumspielen, aber ich denke alleine preislich ist sowas für nen Anfänger auch nich drin. Meines Wissens nach kosten die Boards plus Prozessor so um die 150 Euro.
Eine 3x3x3 RGB wäre ja sogar noch mit einem Mega16/32 noch drin. Denn der hat 4 Ports mit je 8 Pins, also 32 Pins. Bei 3x3x3 hätte man eine 27x3 Matrix, blieben also sogar noch zwei Pins über

Zitat von Fightclub

Du gehst wahrscheinlich davon aus, das die Ebenen und dann nochmal getrennt die Farben durchgegangen werden

Servus,

genau davon bin ich mal ausgegangen, es gibt ja auch verschiedene Möglichkeiten,
um einen Cube anzusteuern, je mehr man damit machen will umso aufwendiger wird es.

Es kommt auch darauf an, wie ich einen Cube mechanisch aufbauen will oder kann,
denn auch das ändert sich bei unterschiedlichen Ansteuerungs- Varianten.

Das einfachste wäre praktisch eine lange Laufschrift, welche dann faktisch zu einem
Cube gefaltet wird, es müssen dann alle Ebenen bei Musterwechsel neu eingeclockt
werden, das ist zwar schon schnell aber irgendwann hackst es halt mal.

Bei meinen Cubes kann ich im Moment jede Ebene getrennt ansteuern und die Helligkeit
für jede Ebene getrennt einstellen, mit 8 Bit Auflösung, das gefällt mir recht gut.
Bei meinem 4x4x4 kommt auch das Problem mit der Helligkeit schon merklich rüber.

Ich spekuliere ja ganz geheim schon auf einen 5x5x5 oder besser 8x8x8 Cube, aber
da habe ich mich noch nicht endgültig auf einen Aufbau festgelegt, nachher ändern ist schlecht.

Also ich würde sagen wir bauen weiter und drehen uns im Kreis äh Viereck.

MfG Raimund

RH: Ich versteh noch nicht genau was du meinst, dass du die Ebenen einzeln ansteuern kannst. Ich habe meinen 4er Cube auf dem hier üblichen Prinzip der zusammengeschlossenen Ebene und den Säulen aufgebaut, d.h. der Cube läuft auf 25% der maximalen Helligkeit und bekommt 5mA. Trotzdem ist das noch hell genug. Ich weiß wirklich nicht was du damit machen willst oder was für LEDs du benutzt hast. Der Cube hat eigentlich nicht den Sinn einer Zimmerbeleuchtung

Und zur Aussage "kommt drauf an wie ich den Cube aufbauen will".... naja ich persönlich würde ihn immer so einfach wie möglich aufbauen wollen.

Viele Grüße
Fightclub

PS: Wenn dir das ewige drehen im Viereck zu langweilig wird kannst du dich ja auch mal auf den Kopf stellen im Quader

Wäre es möglich bei einem 5x5x5 Cube die Aufgabe auf 5 Micros zu verteilen? Also quasi jeder eine Ebene mit 5 Säulen. Die Syncronisierung und das rechnen der Muster könnt man dann einem 6. MC machen lassen. Das das ganze ne Materialschlacht wird steht ja außer Frage die MCs könnten als I2C-Slave agieren und werden dann übern Bus mit den Daten für einen Frame betankt. Was sagen die Profis?

Wenn man auf die PWM für jeden Kanal verzichtet ist das durchaus mit Schiebregistern und einem nicht alzugroßen Prozessor machbar. Und der Effekt sollte auch dann schon nicht von schlechten Eltern sein

Würde natürlich gehen - ist dann aber auch schon ein enormer Verdrahtungsaufwand, da man ja nicht nur 3 Drähte pro Säule hat, sondern durch die nochmalige Unterteilung bis zu 15... da wäre es wohl fast besser, das "Gerüst" potentialfrei zu bauen, und das direkt mit isolierten Drähten zu verkabeln... oder man baut das Ding evtl. gleich so groß, dass man ne kleine SMD-Platine mit µC drauf ohne allzu große optische Beeinträchtigung *direkt* in jeder Ebene plazieren kann...

Vorteil natürlich: jeder µC muss "nur" ne 5x5-RGB-Matrix ansteuern - das ist jetzt nicht soo das Ding, sollte sogar (mal nachrechnen) mit (grob abgestufter) PWM gehen... und Schieberegister braucht's auch keine, sind ja für die Matrix nur 20 Pins am Controller (da reicht dann auch ein kleinerer).... "füttern" würde ich (Geschmackssache) die Dinger dann gleich mit DMX, dann könnte man das Ding auch mit handelsüblicher Lichtsteuer-SW/Lichtpult ansteuern....

oder es wäre auch eine Überlegung wert, ob man stattdessen nicht gleich für jede Ebene nen handelsüblichen RGB-Matrix-Controller (MAX irgendwas, hier schon mal irgendwo verlinkt in so nem "RGB-Matrix"-Thread) nimmt, dann spart man sich, da auch noch zu programmieren, und hat dann auch die ganze Farbpalette.... selber programmieren müsste man dann "nur" noch die Muster und die Ansteuerung der Controller... die Dinger sind aber auch nicht gerade billig...

Freaky: Nette Ausdrucksweise, denkst du wenn du hier so rumpalawerst hilft dir jemand? Ich winke mal mit dem Zaunpfahl und werfe die Suchbegriffe "Kleine Bastelei: "Borg-Cube" 3x3x3" und "Steuerplatine für kl. Cube/Matrix" in den Raum. Die restliche "kacke" darfst du selber machen, bin ja nicht dein Kindermädchen.

Zitat von Freaky91

*hust* gibt es eigentlich einen der schon jemals einen cube gebaut hat??

Nein - es gibt mit Sicherheit keinen einzigen Menschen auf der ganzen Welt, der jemals einen Cube gebaut hat! Und die ganzen Fotos und Videos von den Usern hier, die sowas vorgeben, sind alle gefälscht!
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Zitat von Freaky91

Ich habe entweder nur scheiß schaltpläne gesehen...

Na, dann mach' doch nen besseren, wenn Du der Oberchecker bist und das alles hier Scheiße ist! - Du hast doch auch schon "paar verschiedene" ICs gekauft - wenn Du Dir schon so sicher bist, was Du da alles brauchst, dann löt' die doch einfach richtig zusammen, statt hier rumzujammern. Aber Du weisst ja wahrscheinlich nicht mal, wo bei den Dingern oben und unten ist...

Zitat von Freaky91

Ich bräuchte ja nur mal nen Anhaltspunkt wo ich dran Anknüpfen kann. Momentan hab ich nur k... gefunden und ich suche schon naja egal.

Es gibt hier mehr als genug "Anhaltspunkte". Man könnte ja z.B. einfach mal so nen kleinen Cube nachbauen, um überhaupt mal zu kapieren wie sowas funktioniert (Das haben hier sogar ein paar andere Schüler schon erfolgreich gemacht). Aber wenn man sogar zu blöd ist, mit diesen Anhaltspunkten was anzufangen, dann bleibt der 5x5x5-RGB-Cube Blablabla bis St. Nimmerlein.

Es ist übrigens eine "sehr intelligente" Idee, die Leute, von denen man Hilfe erwartet, erst mal zu beleidigen.... also solange Du hier weiter rumplärrst wie irgendsoein Bengel bei der Supernanny, brauchst Du von den Leuten, die sich hier auskennen, garantiert nix erwarten....

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Armer Irrer!

Freaky: Wir wollen hier garnix, wenn einer was will bist du das.
Wie ich das deute: Dass du trotz meiner Suchhinweise einfach zu blöd bist zum Suchen. Tut mir leid, aber einfacher gehts wirklich nichtmehr

Freaky
5min google: link
wenn du "nur" den schaltplan willst, reicht dir das.. ansonsten sollte der rest ja auch net schwer vom 3x3x3 cube zu übertragen sein, mit den bildern kriegst du das schon hin - codeschnipsel sind ja auch dort.
und jetzt macht euch hier mal net so an, immer locker bleiben ...