LED Kostüm

Dies ist der erste Teil meiner Veröffentlichung, in dem ich versuchen werde, die Technologie für die Konstruktion eines modernen LED-Kostüms kurz und präzise zu skizzieren.

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Seit mehr als 4 Jahren sind digitale LED-Streifen auf Basis von IC-LED-Chips (Smart Pixels) auf dem Markt erhältlich. Die Essenz dieser Pixel ist recht einfach: Ein integrierter Mikrokreis, der sie steuert, ist in die RGB-SMD / DIP-LED integriert. Solche Bänder bieten eine hohe Dichte - 144/100/60 Pixel pro Meter, ein geringes Gewicht, eine niedrige Spannung und eine einfache Steuerung eines externen Controllers.

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Unter den gängigsten und beliebtesten LED-Chips können unterschieden werden: WS2812B, WS2813, APA102, SK9822, UCS1903 mit einer Stromversorgung von 3,5-5V. IC-LED-Chips mit +12 V Strom werden jetzt immer beliebter, das sind WS2815, GS8208.

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Jedes Pixel eines solchen Bandes kann einzeln gesteuert werden, ebenso wie ein Pixel auf dem Monitorbildschirm, d.h. Dies ermöglicht es, einen fortschrittlichen LED-Anzug oder „Pixel-Anzug“ auf der Basis eines digitalen LED-Streifens zu bauen.



Es ist sinnvoll, Bulk-3,7-V-Li-Ionen-Batterien als 18650-Batterien in einem 18650- oder 26650-Gehäuse mit Hochstrom (25-50 A) zu wählen. Der Kauf solcher Batterien ist nicht schwierig. Schauen Sie sich einfach einen Vape-Laden an (elektronische Zigarettenläden).

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Eine Arbeitsspannung von 3,7 V reicht aus, um die Chips des Herstellers WORLDSEMI CO., LIMITED: WS2812B, WS2813 usw. sicher zu steuern. Es ist zu beachten, dass der Nachteil einer niedrigen Versorgungsspannung die hohen Betriebsströme sind. Ein Pixel mit 100% weißer Farbe verbraucht einen Strom von etwa 51 mA. Wenn wir berücksichtigen, dass in einem modernen LED-Anzug mehr als 1000 Pixel vorhanden sind, erhalten wir einen maximalen Gesamtstrom von mehr als 50 A.

Die Verwendung von IC-LED-Chips mit einer Versorgungsspannung von +12 V reduziert die Belastung des Stromkreises erheblich. Sie können Batterien mit Schutz (kein hoher Strom) verwenden, wählen Sie Drähte mit einem kleineren Querschnitt. Als Referenz verbraucht ein WS2815 IC-LED-Chip einen Strom von etwa 10 mA bei einer Versorgungsspannung von +12 V und 100% Weiß. Bei diesem Ansatz müssen Sie jedoch nach einer Batterie mit einer Betriebsspannung von +12 V suchen oder 3 Stück anschließen. + 3,7 V 18650 in Reihe. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die IC-LED-Chips selbst ziemlich große Ruheströme aufweisen - etwa 2 mA gegenüber 0,6 mA bei Chips mit niedriger Versorgungsspannung (WS2812B, WS2813 usw.). Vielleicht haben die Hersteller diesen Fehler zum Zeitpunkt des Lesens dieses Artikels bereits behoben.

Wie bei einem PC benötigen Sie für die Arbeit mit Grafiken und in unserem Fall für LED-Animationen einen Grafikcontroller und abspielbare Inhalte. Der Inhalt kann sich auf einem beliebigen Medium befinden: SD-Karte, Flash-Speicher, Wi-Fi-Kanal oder sogar von einem Grafikcontroller synthetisiert.

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Die Aufgaben des Grafikcontrollers lauten wie folgt: -
Lesen Sie von den Medien und konvertieren Sie den Grafikinhalt (Video) auf ein niedriges Niveau.
- Ausgabe von Low-Level-Daten (Inhalten) zum richtigen Zeitpunkt an die Signalleitungen des Digitalbandes;
-Synchronisieren Sie mit anderen Controllern;
- Empfangen und verarbeiten Sie externe Steuerbefehle, z. B. über den DMX-Bus.

Jeder wählt die Basis für die Montage von LEDs basierend auf seiner Aufgabe und dem Design des LED-Anzugs. Es kann ABS-Kunststoff, PET (oder PET, Polyethylenterephthalat), organisches Glas, Aluminium usw. sein.
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Fertige Rahmen in Form von Masken und Schutzhüllen von Sportgeräten können auch als Rahmen eines LED-Anzugs verwendet werden.
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Dieses Foto zeigt eine typische Airsoft-Maske.

Als Leiter können Sie AWG-Silikondrähte wählen. Solche Drähte können sowohl niedrigen Temperaturen von -60 ° C als auch hohen Temperaturen von bis zu + 200 ° C standhalten.

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Silikonisolierung und verzinnte Kupferadern machen den Draht sehr flexibel, was die Arbeit erleichtert. Der erforderliche Leiterquerschnitt sollte anhand des Nennstroms entsprechend dem Stromquerschnitt des Kabels ausgewählt werden. Als Anschlüsse können Vater-Mutter-Elemente des Anzugs als PATA-Geräte (Molex 8981) verwendet werden.


Im nächsten Teil werde ich darüber sprechen, wie man Animationen vorbereitet und Inhalte für die Wiedergabe auf einem LED-Kostüm konvertiert.

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