Donkey Light - велосипедная мигалка-POV

А что мы делаем?
Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 20:12

Добрые люди интересовались, какой велосипед я пытаюсь изобрести. Вот-с:

Хочу вот такой девайс, но нет на него денег. :twisted:
Эти негодяи ходят почти по 1000$ за колесо! А мой будущий суррогат должен получиться втрое дешевле, по предварительным прикидкам.

Monkey Light Pro - Bicycle Wheel Display System:


Статус проекта:

• Пытаюсь сделать для начала монохромный вариант. Но увы, примитивный прототип не завёлся. :evil:
• Поскольку программить SMT32 никто из моей братии не умеет, ровно как и я сам, проект превращается в малоперспективный долгострой.
• Пан x128 написал конвертилку в радиальную систему координат (примеры).

Изображение

Технические характеристики несуществующего девайса, рассматриваем одно колесо:
Светодиоды RGB, 32 шт в линейке х 2 стороны х 4 спицы = 256 шт. Соответственно, 48 шт 16-канальных драйверов.
Питалово - вероятно, 4 х 18650.
Потребляемая пиковая мощность: ох, лучше бы мне этого не знать.
Вес: попытаюсь втиснуться в 300..400 грамм. Не уверен.
Размер/формат картинки, предварительно, 32 х 256 х 8 бит и/или 32 х 256 х 12 бит.
Последний раз редактировалось piroJ0KE 11 ноя 2013, 20:35, всего редактировалось 8 раз.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 ноя 2013, 20:14

Ах, вот что мы видели на тусовочке... А где подробности?

V R P
Сообщения: 62
Откуда: Киев

Сообщение V R P » 11 ноя 2013, 20:21

А че так дешево? Могли хотябы в 10 раз от прошлой версии взять, а то всего в 5... а я еще думал что по 100 баксов на колесо это... ну хотябы не дешево :shock:

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 20:23

"вот что мы видели на тусовочке..." - точнее то, что, как вы могли видеть, НЕ работает.

"дешево?" - драйвера + мешок светодиодов затягивают на значительную сумму.
А если взять правильные светодиоды, то получится совсем кисло по деньгам. У америкашек, к примеру, "правильные" Cree со светоотдачей на единицу тока раза в полтора выше, чем у китайского ширпотреба.

ЗЫ: Добавил немного подробностей в шапку поста.
Последний раз редактировалось piroJ0KE 11 ноя 2013, 20:37, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 ноя 2013, 20:36

Пан x128 написал конвертилку в радиальную систему координат

Конвертилка зачетная!

драйвера + мешок светодиодов затягивают на значительную сумму

Эм, 256 диодов, две стороны = 512шт. На космодроме 1.16 за штуку -> 594грн, 74hc595 по 75коп за штуку, всего их нужно 256/8 -> 32шт или 24грн итого 618грн. Электронику я бы делал на stm32 с внешней памятью, где покадрово хранилась бы ШИМованная картинка и DMAшкой бросалась бы в SPIи (как вариант, можно прямо на шину данных 595 включить, олдскул!), это еще бы в 100грн опошлось максимум + плата - еще 100грн + притание - еще 100грн.

Итого 918грн. В реальности не учтено кучу всего типа резисторов и креплений. Пайка тут будет очень недешовая - много точек. Думаю, в 1300грн можно уложиться с себестоимостью (если все покупать у нас). Итого, 160$ себестоимость. Так-что, у товарищей получается в 3 раза накрутка максимум, что есть вполне нормальная цифра.

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 20:58

Спасибо, вот это интересно: вот до предварительного ШИМ-ования я как раз и не додумался. =)
Хотя сама идея с использованием сдвиговых регистров вместо драйверов меня пока в восторг не приводит - у драйверов допустимый пиковый ток в три раза выше, чем у регистров, например - и это при примерно аналогичной "себестоимости 1 канала".

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 ноя 2013, 21:04

А что за драйвера? Обычно, драйвер ЗНАЧИТЕЛЬНО дороже чем сдвиговые регистры. С помощью 595 можно выдавать по 10мА на диод. Неужто. нужно больше?

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 22:31

Думаю использовать что-то из продукции SiTi, например dm132. Это, по моим сведениям, самые убогие и неудачные драйвера с шим в мире. )) Зато, если порыться у китайцев, их можно найти по смешным ценам типа 2...8 грн за корпус. (В прототипе используются dm633 по 17 грн за штучку, других на тот момент просто не нашлось).

Но главное не это - номинальный ток у светодиодов 20 мА, а некоторых и все 30. Естественно, рисовать сплошное белое поле - никаких батарей не хватит, но яркие отдельные линии смотрятся очень эффектно, в частности, на последней ночной велотусовке ("Bike Light Ride 2013") был один мужичок с Monkey Light 232 (не Pro) (на фотке, обозванной "Участники готовят байки" я как раз щупаю этот девайс ;) ), и смотрелись его огоньки куда нарядней соседей-китайцев.

ЗЫ: Оффтоп! Особо на той вело-тусовке следует отметить мужика в чудовищной жилетке, обшитой светодиодами. Кстати, жилетка управлялась таки с пультика ДУ. ;) Это, как я понял, был на тусовке единственный самодельщик, остальные использовали разнообразные покупные девайсы, в основном - поганейшую дешевку. А я там был за за спиной журналистки из "Интера", и заливался горючими крокодильими слезами, что не успел слепить прототип к этому событию. ((
 видео: мужик в светодиодной жилетке

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 ноя 2013, 22:40

1.25 - несколько дороже 0.1 usd за 74hc595, да и если использовать только 4 канала можно будет 20ма из него получать, но это уже - лирика. А так, надеюсь доделаешь штуку к следующему году и катнем вело-эмбед-толпой :)

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 23:03

Чего ж нет. ;) Надеюсь к следующему вело-сезону что-то такое соорудить...

* * *

К слову, подобных проектов - пруд пруди. В том числе и открытых. Т.е., любой может их повторить. Но все они не совершенны. А "хочется чего-то большого и светлого".

Обзор похожих проектов, в порядке убывания крутизны:

RoseAce - не велосипедный проект, открытый, эти маньяки умудрились сделать практически полноценный телевизор. Слишком сложная схемотехника для меня.
MonkeyLight Pro - закрытый проект, на сегодняшний день не продается, будет где-то в декабре по цене ~900$ за колесо, те же 256 светодиодов на колесо, светодиоды отличные, неплохой софт, куча предустановленных картинок (эти маньяки наняли профессиональных художников!), стартовая калибровка вращения через гироскопы (это позволяет выводить надписи даже когда велосипед "на попа"), управление через блютуз с мобилки.
Anvii - коммерческий китайский проект. Из интересного - синхронизация отдельных спиц внутри колеса идет по инфракрасному каналу. Вообще, интересная штука, и по идеям, и по конструктиву, но удешевление конструкции перечеркнуло все плюсы. С софтом траходром, судя о отзывам пользователей.
AniPov - японцы, полуоткрытый - полу-коммерческий проект. Традиционно для Японии чудовищный софт.
RGBike - симпатичный открытый проект, но какое-то оно всё не доведенное до ума.
Разнообразные китайские коммерческие проекты, например, - слишком удешевлено. Зайдите взглянуть, чтобы оценить интерфейс софта; отзыва пана x128: "узрев сей интерфейс, плакал кровавыми слезами".
SpokePOV - самый массовый открытый проект. Старьё. Но работает. ))
"веломодинг" - открытый расейский нонейм. В общем, тот же SpokePOV, но на PICе. Хилый.

* * *

Хм... А у меня в записях указано, что MC74HC595A отдаёт до 35 мА на канал в пике (даташит).
Всё-таки сдвиговые регистры"не айс" (на мой взгляд), ими ведь даже откалибровать железяку по цветам не выйдет: у софтварного шим-а слишком велика погрешность.

* * *

Элементы технологии, я просто сложу тут некоторые ссылки, для себя:
Прикручивание SPI к сдвиговому регистру (@ea).
Последний раз редактировалось piroJ0KE 15 ноя 2013, 20:39, всего редактировалось 2 раза.

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 11 ноя 2013, 23:36

 Бред о работе сдвиговых регистров
Есть одна вещь в сдвиговых регистрах и драйверах, которая меня очень сильно смущает.

У каждого регистра есть вход и выход, каскадируя их, мы получаем длинную цепочку, а фактически, один "очень длинный регистр".

Но! Но сигнал строба ("shift clock") не проходит сквозь микросхемы, в отличие от данных, он подается на все корпуса параллельно.
Так вот вопрос - разве на достаточно длинной цепочке строб не будет приходить раньше, чем будут готовы данные от предыдущей микросхемы? :?:

UPD: Ах, кажется всё окей. Посмотрел на структурную схему регистра, там сделано наоборот - по фронту строба подхватывается на вход состояние последней "ноги" микросхемы, а уже потом это состояние изменяется.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 11 ноя 2013, 23:51

RoseAce - вообще зачет!

MC74HC595A отдаёт до 35 мА на канал

Да, но на всю микруху - 75ма. если 8 каналов, то 9.375ма на канал. Так как все врядле будет работать то можно и больше, думаю.

у софтварного шим-а слишком велика погрешность

Ну, я-ж говорю, не софтверный а полуаппаратный. Софтверный на такое кол-во железа очень сложно считать. Погрешности не отличаются, отличаются скорости :)

разве на достаточно длинной цепочке строб не будет приходить раньше, чем будут готовы данные от предыдущей микросхемы?

Как напишешь так и будет.

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 14 ноя 2013, 18:35

Я вот задумал прямо тут в теме жаловаться на смешные проблемы, с которыми я сталкиваюсь.

(1) По многослойным платам вопросов просто огромное количество, на самом-то деле...
На многослойных платах Альтиум предлагает по умолчанию делать переходные отверстия с поясками на каждом слое (картинка №1).
Но если убирать пояски на внутренних слоях (картинка №2), не ухудшится ли качество металлизации отверстия в целом?
Предполагаю, что ничуть не ухудшится, но на всякий случай всё равно спрашиваю.

Изображение


(2) Точность сверловки.
Начал переделывать PCB под 4-х слойку со сквозными отверстиями. Глухие отверстия - это просто замечательно с точки зрения уплотнения монтажа, но "зачем платить больше?" за упаковку пары лишних миллиметров?... В моём случае "убер-технологии" пока подождут.

Пересмотрел серёгино видео про подготовку к производству и про получение плат от сид-студио. Одна вещь меня смутила сильнейшим образом: промах сверловки, когда отверстие не соответствует центру пада. Я выбрал via-шки с диаметром пояска 0.6 мм и дуплом 0.3 мм. При таких промахах это наверняка будет разрыв пояска отверстия. А большие пады "не помещаются" на моей узкой плате. Интересно, у "Гальванотехники" случаются такие же проблемы с точностью?


(3) Длинная линия до датчика Холла (кп@ea*):
Плата одной "спицы" будет длинная и узкая, причем МК с одной стороны, а датчик Холла - с другой. Между ними никак не менее 20 см. Нужно ли как-то озаботиться защитой этой длинной дорожки от помех? Как это лучше сделать?
Может быть, что-то вроде дифпары к нему пробросить? Но... Короче, не понятно, что делать. Экранированный кабель к датчику тянуть вдоль платы, например, совсем не хочется.


(4) Блокировочные конденсаторы.
Блокировочные конденсаторы нужно ставить как можно ближе к корпусу микросхемы. У меня совсем "в упор" поставить не выходит - там переходные отверстия, дорожки уходят в другие слои. Если я сделаю, как на рисунке - это допустимо? Или нужно всё-таки ставить конденсатор ближе?
Предполагаю, что и так сойдёт: когда ставят у dip-корпусов конденсаторы, там куда больше длина линий.

Изображение
Попутный вторичный вопрос - как в AD отзеркалировать dimension? Как видите, у меня сверху написано 5.25, но развернуть надпись не получилось.


(5) Тонкие фрагменты solder mask в Altium'е.
По умолчанию правила AD ругаются на тонкие фрагменты паяльной маски и рекомендуют её убирать. Однако, разглядывая промышленные печатные платы, я приметил, что никто такие фрагменты (например, между ножками микросхем) не убирает. Что лучше предпринять? Оставлять маску между ножками микросхем, или убрать её?
И вообще, есть какие-нибудь типичные рекомендуемые цифры от производственников насчет минимальной ширины "дорожек" из маски?


* - решил обозначать кросспосты.
Последний раз редактировалось piroJ0KE 14 ноя 2013, 20:54, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 14 ноя 2013, 20:54

Предполагаю, что ничуть не ухудшится, но на всякий случай всё равно спрашиваю.

Не ухудшится. На обычных платах то оно как-то держится. Чего на многослойке не держаться?

Одна вещь меня смутила сильнейшим образом: промах сверловки

Завод гарантирует что не промажет в пределах заявленных диаметров. И ГТ и Сидстудио умеют делать 0.3 отверстия, и поясок 0.1524 (насколько я понял, это предел для "стандартной" технологии)

Нужно ли как-то озаботиться защитой этой длинной дорожки от помех?

Смотря что за датчик, в 99% случаев - нет. Скорости мелкие, а выход низкоимпедансный.

Если я сделаю, как на рисунке - это допустимо?

Скорее-всего, допустимо. Тут пока не попробуешь - не скажешь. Конечно, можно моделировать плату (при наличии моделей микросхемы), но обычно никто этим не заморачивается, стараются просто сделать как можно ближе. Опять-же, насколько я понимаю, речь не идет о мега-скоростях, поэтому все должно быть в порядке.

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 15 ноя 2013, 18:21

Спасибо, пан Сергей!

А можно ещё узнать ваше мнение по последнему вопросу - №5, "об узких фрагментах паяльной маски"?

* * *

Ещё вопрос созрел.

(6) Питание от аккумулятора.
Под питание, как я уже указал выше, планирую использовать "банки" 18650. Эти аккумуляторы способны отдавать ток до 3 ампер при напряжение от 2.5 до 4 вольт (пример - тесты). Планирую для каждой из четырех "спиц" использовать свою батарею и свой dc-dc степ-ап преобразователь, с выходным напряжением 3.3 в.
(Стоит ли? может быть, дешевле собрать соединить все 4 аккумулятора и сделать общий мощный преобразователь... на 12...15 ампер?)

А вопрос в том, не попадалось ли кому дешевой микросхемы, которая способна накачать такую мощность? (кп@ea).

Народ предлагает какие-то микросхемы там по 60 грн за штуку... Уж не проще ли запараллелить в таком случае пару блоков на ncp1450, в таком случае?
(И, если касаться конкретно ncp1450, как я понимаю, заменой её внешнего транзистора на более мощный - мощность схемы в целом поднять не выйдет?)

Аватара пользователя
BSVi
Адепт
Сообщения: 3508
Откуда: Киев

Сообщение BSVi » 15 ноя 2013, 21:56

Тонкие фрагменты лучше убирать. Они как и все тонкое отваливаются от платы и плавают в растворах, прилипая к чему непопадя. Если вы сами их не уберете, наверняка, это сделают технологи завода.

может быть, дешевле собрать соединить все 4 аккумулятора и сделать общий мощный преобразователь... на 12...15 ампер?

Одни преобразователь на большую мощность (до определенного предела, который сейчас порядка 10кВт), дешевле и эффективнее (в смысле КПД) чем много отдельных преобразователей. Если дорожки не длинные, и физически это удобно, лучше делать один преобразователь.

Народ предлагает какие-то микросхемы там по 60 грн за штуку

Часто одна микруха за 60грн может сэкономить нервов на намного большую сумму. Если продукт не сильно массовый, обычно лучше взять готовое решение чем изобретать велосипед.

Уж не проще ли запараллелить в таком случае пару блоков на ncp1450

Параллелить импульсники - та еще задача. Не думай что это - просто соединить выхода :)

заменой её внешнего транзистора на более мощный - мощность схемы в целом поднять не выйдет?

Получится, но основная проблема тут - диод а не транзистор, именно он будет греться как печка. Поэтому и нужны те самые микросхемы за 60грн с синхронными выпрямителями.

Аватара пользователя
piroJ0KE
Сообщения: 130
Откуда: Киёв

Сообщение piroJ0KE » 15 ноя 2013, 22:41

Спасибо снова! Про питание - пока изучаю гигантский каталог DC-DC модулей на DX.


Вернуться в «Наши проекты»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 7 гостей