Version vom 5. Juni 2014, 02:13 Uhr

Forum: http://www.dmxcontrol.de/forum/index.php?page=Thread&threadID=9183

Zielsetzung: Ansteuerung digitaler LED-Stripes (vornehmlich via DMX und im Selbstbau).

Vorwort:

Ausgehend von digitalen LED-Stripes (TM1829), welche seit geraumer Zeit von Aldi-Süd angeboten werden, wurde im Forum nach einer Möglichkeit gesucht diese nicht nur über den original mitgelieferten Controller sondern auch via DMX und DMXControl ansteuern zu können.

Dies geschieht gemeinhin über so genannte „DMX to SPI Konverter“ welche die „Übersetzung“ zwischen DMX - Protokoll und den spezifischen Protokollen verschiedener Stripe - Controller übernehmen.

Nachfolgend eine kleine Controllerübersicht ohne Anspruch auf Vollständigkeit:
LPD1883, LPD1886, LPD6803, LPD1101,
TM1803, TM1809, TM1812, TM1829,
UCS1903, UCS1903B, UCS1909, UCS1912, UCS2903, UCS2909, UCS2912, UCS6909, UCS5903, UCS7009,
WS2801, WS2803, WS2811, WS2812, WS1812B,
usw.

Hier werden die Ergebnisse der Bemuehungen, dig. Stripes anzusteuern zu koennen, in verschiedenen Projekten, mit der Hoffnung einen besseren Ueberblick zu bieten, gesammelt und zusammengetragen.

Dieses Thema birgt genug Potential um zukünftig zu einer Projektsammlung ausgebaut werden zu können.
Bis hin zur Ansteuerung von LED-Matrizen, der Unterstützung weiterer Controller oder anderer Steuerquellen.

Wer also Spaß und Zeit hat, soll sich animiert fühlen, dieses Wiki mit weiteren Projekten
mit Bezug auf die Ansteuerung digitaler Stripes auszubauen.

DMX to TM1829-WS2812B-Konverter

Eröffnung:  03.03.2014                                             letzte Bearbeitung:  11.03.2014

Bei der Suche am 20.12.2013 im Forum fand sich erfreulicherweise schnell ein kompetenter Mitstreiter
der auch bereit war seine Zeit hierfür zur Verfügung zu stellen.

Ihm ist daher das Projekt-01 zu verdanken.
Daher nochmals vielen Dank an dieser Stelle!

Gluehwurm (870601@gmx.de)

Thema:

DMX-2-TM1829-Konverter, DMX-2-WS2812 B-Konverter

Autor:

Wolfgang Dunczewski

Projekt-Link:

http://www.dmx4you.de/dmx2ledstripe/DMX-2-LED-Stripe.htm

Kurzbeschreibung:

Ansteuerung digitaler Stripes (mit den Controllern TM1829 und WS2812 B) mittels ATmega8 via DMX.

Die Anzahl der ansteuerbaren LED Controller ist fest auf 170 (= 510 DMX-Adressen für RGB) eingestellt.
Wird eine höhere DMX Adresse oder ein kurzer Stripe benutzt, werden trotzdem Daten für 170 Controller auf den Stripe geschickt.

WS2811 wird im High-Speed-Modus (800 kHz) betrieben.
TM1829 (Aldi-Sued) wird im Low-Speed-Modus (auch 800 kHz) betrieben.

Verbesserungsvorschläge, Wunschliste:

Strobe-Kanal

Noch einen Strobe-Kanal spendieren. (Wuerde die Sache meiner Meinung nach noch sehr aufwerten).

Schaltsignal
!! ZURUECKGEZOGEN 11.03.14!!
Grund: Es gibt eine wesentlich simplere Lösung (siehe #Aldi-Sued Controller & DMX-Steuerung in Koexistenz)

An einem Pin ein Ausgangssignal herausgeben mit folgender Funktion: Wenn der Masterregler auf 0 steht wird ein Signal herausgeben. Warum? Dann koennte man hiermit das SPI-Signal zum Stripe zwischen dem des original Controller und des DMX-2-TM1829-Konverter umschalten und so auch den Original Controller mit einbeziehen. Wenn z.B. der PC ausgeschaltet ist oder der Master auf 0 gezogen wird (LEDs sind wenn Master 1 hat schon aus) schaltet eine kleine externe Schaltung (z.B. 2 UND-Gatter) auf das SPI-Signal des original Controllers.

Tips & Bemerkungen:

Fuses

Der ATmega8 wird vom Hersteller mit aktiviertem, internem 1MHz Oszillator ausgeliefert.
Damit das Timing stimmt muss auf den externen 8 MHz Quarz umgestellt werden.
Dies geschieht durch das Setzen der Fusebits.

Hier ist VORSICHT geboten da man bei falsch eingestellten Fuses nicht mehr (z.B. via SPI) an den µC herankommt.

Abbildung 2.1: Fusebits für ATmega8 ab Werk

Abbildung 2.2: Fusebits für externen 8 MHz Quarz

Fuse setzen: http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Fuses

Fuse Calculator: http://www.engbedded.com/fusecalc/

TM1829 vs. WS2812 und die Stripelänge

Wenn man am Anfang seines Projektes steht muss man sich zwischen TM1829 oder WS2812 entscheiden.
Dabei sollte man folgendes bedenken:

Der DMX to SPI Converter bedient 170 Controller. => benötigte LED DMX - Adressen = 510 (+ 1 Masterdimmer Adresse, also fast ein ganzes Universum ).

Beim TM1829 (von Aldi- Süd) werden pro Controller 3 LEDs angesteuert und 30 LEDs / m verbaut.
Beim WS2812 wird pro Controller 1 LEDs angesteuert und 60 LEDs / m verbaut.

hieraus resultiert:

	TM1829 (Aldi-Süd)	WS2812
LEDs / Controller	3	1
LEDs / m	30	60
Nachteil	geringere Auflösung	-
Vorteil	-	höhere Auflösung
Stripelänge pro 510 DMX-Adressen	17m	2,8m

Meine persönliche Meinung ist, daß die geringere Auflösung (3 LEDs / Pixel ) auf die Länge gesehen, nicht so sonderlich auffällt wie man es evt. anfänglich glaubt.

Zwischen den Längen von 17m und 2,8m liegt jedoch immerhin der Faktor 6, was somit auch auch unbedingt bei der Anfangsentscheidung mit bedacht werden sollte.

Eine Möglichkeit um beim WS2812-Stripe evt. auf mehr Länge zu kommen wäre auch, Ihn in
einzelne Segmente zu zerschneiden, Drahtbrücken einzulöten und auf einen neuen Untergrund zu montieren.

Wobei eine evt. Silikon-Isolierung ad Absurdum geführt würde.

Da 3 LEDs pro TM1829 durchaus nicht selbstverstaendlich sind, sondern nur gerade von Aldi-Sued in dieser Bauform angeboten wird, könnte es zukünftig auch sein daß andere Hersteller TM1829-Stripes bauen bei denen auch nur eine Led pro Controller verbaut wird. (höherer Controllereinsatz -> teurer)

Also immer genau hinsehen (was bei der Vielfalt nicht immer einfach ist).

Man muss also selbst entscheiden was für welchen Anwendungsfall das Beste ist.

Firmware-v.129

liegt seit dem 09.03.14 auf dem Server (siehe Projekt-Link)
Korrektur v.129 gegenüber v.128:
1. Neuer Resetpegel am Anfang.
2. 500ms warten vor Einstellung des Maximalstroms.
Die Folge ist:
Der uC schaltet nun den Jumpern entsprechend richtig die
LED-Stroeme beim Einschalten um (ohne nachträglichen Reset).
Zumindest bei RGB zwischen 10mA und 20 mA zuverlässig.

WARNUNG !
Lt. Datenblatt des TM1829 kann der Strom der LEDs unabhaengig zwischen 10 mA - 41 mA eingestellt werden. Diese Einstellmoeglichkeit wurde mit in die Firmware v129 implementiert.

Aus bisher nicht bekannten Guenden reagiert diese Einstellung nicht bei allen Farben und Stroemen. Genaues siehe Tabelle etwas weiter unten (Beschreibung der Jumper SJ 1-5 und JP 9 @ Firmware v.129).

Dies ist aber fuer einen ordnungsgemaessen Stripebetrieb, mit Stroemen wie ihn der Hersteller vorgesehen hat, ohne Bedeutung.
Der angestrebte und empfohlene 20mA Betrieb arbeitet einwandfrei !!

Diese Warnung wurde schon vor Kenntnis, dass die Stromeinstellung nicht bei allen Farben erwartungsgemaess reagiert, aus guten Gruenden erstellt.

Sie hat auch weiter ihre Daseinsberechtigung und bezieht sich auf die im Datenblatt des TM1829 vorgesehene Moeglichkeit den LED-Strom zwischen 10mA - 41 mA einstellen zu koennen.

Dabei ist unbedingt folgendes zu beachten:
Diese Einstellung bezieht sich nur auf den TM1829 (beschrieben im Datenblatt TM1829 Page 5+6).
Beim WS2812 ist solch eine Einstellmöglichkeit lt. Datenblatt nicht verfügbar.

Leider liegt das original Datenblatt des Aldi-Süd TM1829 LED-Stripe und somit die max. LED-Ströme nicht vor.
Daher wurden die vom Hersteller eingestellten max. LED-Ströme messtechnisch am Stripe ermittelt.
Sie liegen zwischen ca. 18mA - 19mA.

Wobei 20 mA auch ein gängiger Strom bei LEDs diese Größenordnung sind.

Man kann LEDs im Pulsbetrieb! auch höher bestromen.
Dabei ist das Pulsverhältniss so zu wählen daß Ieff.max. nicht überschritten wird.
Wichtig dabei ist jedoch immer die anfallende Verlustwärme effektiv abzuführen.
Genau dieser Umstand ist bei LED-Stripes nicht gegeben!

Zu hohe Temperaturen erzeugen Fehler im Kristallverband der aktiven Zone und lassen sie vorzeitig altern.

Dies ist (normalerweise) ein langsamer Prozess und sie verlieren mit der Zeit an Leuchtkraft.

Daher ist ausdrücklich davor zu warnen die LEDs mit Strömen > 20 mA zu betreiben !!

Also wer seine LEDs „liebt“ sollte sie nicht quälen.

Ganz davon abgesehen muss sowohl das Netzteil bei 40 mA auch den doppelten Strom aufbringen können
als auch die Leiterbahnen des Stripes den Strom transportieren koennen.
Ich denke das weder Netzteil, LEDs, Leiterbahnen je dafür ausgelegt wurden.
Also denkt immer daran wenn ihr die Jumper einstellt !!

Beispiel an einem 5m Aldi-Sued-Stripe:

150 RGB-LEDS / 5m (a 20 mA) => 150 x 3 (RGB) x 0,02A = 9A / 3 (da immer 3 LEDs in Reihe) = 3A (bei 5m Stripe und 20mA / LED)

===> 6A (bei 40mA)

Beschreibung der Jumper SJ 1-5 und JP 9 @ Firmware v.129:

Bez.

uC-Pin.

(s = short = Pin an Masse, o = open = Pin liegt über internen Pullup R an 5V)

NO DIM

28

s => DMX-Adr.01 wird nicht als Masterdimmer gewertet (LEDs = 100%) &

DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)

o => DMX-Adr.01 wird als Masterdimmer gewertet (LEDs = gedimmt)

RGB-1

27

s => DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe) &

Masterdimmerkanal ist nicht vorhanden

o => DMX-Adr.01 = Masterdimmerkanal &

DMX-Adr.02 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)

Normalerweise werden "NO DIM" und "RGB-1" gleichzeitig geschlossen.

Chip Type

26

s => WS2812

o => TM1829

Imax

25 + 24

Imax. / mA	uC-Pin.25	uC-Pin.24	Ir / mA	Ig / mA	Ib / mA
10	o	o	10,1 (1)	10,4 (1)	10,0 (1)
20	o	s	19,9 (1) (3)	20,6 (1) (3)	19,8 (1) (3)
30	s	o	21,3 (2)	27,5 (1)	29,3 (1)
40	s	s	21,4 (2)	28,3 (2)	37 (1) (4)

Bemerkungen:
(1) Strom entspricht der Erwartung.
(2) Strom entspricht nicht der Erwartung, Grund unbekannt.
(3) Empfohlener Betriebsmodus.
(4) Tendenz war langsam steigend aber ich habe aus Angst vor Überlastung nur kurz gemessen.

JP 9 opt.

04

vorgesehen fuer Strobeleitung, @ Firmw.v.129 nicht implementiert.

Firmware-v.128

liegt seit dem 05.03.14 auf dem Server (siehe Projekt-Link)
Korrektur v.128 gegenüber v.1:
1. Nun stimmt Funktion und Bezeichnung der DIL-Schalter überein.
2. Die Überprüfung der Stromumschaltung fiel bei mir leider negativ aus!

Soll heissen:

uC-Pin25	uC-Pin24	Ir /mA	Ig /mA	Ib /mA
o	o	10,1	10,4	10,1
o	s	10,1	10,4	10,1
s	o	0	0	0
s	s	0	0	0

(s = short = Pin an Masse, o = open = Pin liegt über internen Pullup R an 5V)

Einmal hatte ich kurz beim Herumspielen an den Jumpern bei Ib 30 mA gemessen.
Aus Angst um meine LEDs habe ich die Spannung unterbrochen.
Danach konnte ich dies kein zweites Mal reproduzieren.

Nachtrag 09.03.14:
Der uC läßt sich zum Umschalten bewegen indem man ihm nach dem Einschalten
einen Reset an Pin1 (Pin1 auf Masse ziehen) gibt!!

		Beschreibung der Jumper SJ 1-5 und JP 9 @ Firmware v.128:
Bez.	uC-Pin.	(s = short = Pin an Masse, o = open = Pin liegt über internen Pullup R an 5V)
NO DIM	28	s => DMX-Adr.01 wird nicht als Masterdimmer gewertet (LEDs = 100%) &
		DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)
		o => DMX-Adr.01 wird als Masterdimmer gewertet (LEDs = gedimmt)
RGB-1	27	s => DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe) &
		Masterdimmerkanal ist nicht vorhanden
		o => DMX-Adr.01 = Masterdimmerkanal &
		DMX-Adr.02 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)
		Normalerweise werden "NO DIM" und "RGB-1" gleichzeitig geschlossen.
Chip Type	26	s => WS2812
		o => TM1829
Imax	25	vorgesehen zur Stromumschaltung, @ Firmw.v.128 Fehlfunktion.
Imax	24	vorgesehen zur Stromumschaltung, @ Firmw.v.128 Fehlfunktion.
		siehe Korrektur v.128 gegenüber v.1. Punkt 2
JP 9 opt.	04	vorgesehen fuer Strobeleitung, @ Firmw.v.128 nicht implementiert.
.

Firmware-v.1

(18.01.14)

Zur Zeit (04.03.14) sind die Bezeichnungen des Adress-DIL-Schalters noch vertauscht eingezeichnet.
Man muss also nicht falsch von
Links, LSB (=1) nach Rechts, MSB (=256) zählen,
sondern richtig von
Rechts, LSB (=1) nach Links, MSB (=256).

		Beschreibung der Jumper SJ 1-5 und JP 9 @ Firmware v.1:
Bez.	uC-Pin.	(s = short = Pin an Masse, o = open = Pin liegt über internen Pullup R an 5V)
NO DIM	28	s => DMX-Adr.01 wird nicht als Masterdimmer gewertet (LEDs = 100%) &
		DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)
		o => DMX-Adr.01 wird als Masterdimmer gewertet (LEDs = gedimmt)
RGB-1	27	s => DMX-Adr.01 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe) &
		Masterdimmerkanal ist nicht vorhanden
		o => DMX-Adr.01 = Masterdimmerkanal &
		DMX-Adr.02 = erste LED (B01 beim TM1829 Stripe)
		Normalerweise werden "NO DIM" und "RGB-1" gleichzeitig geschlossen.
Chip Type	26	s => WS2812
		o => TM1829
	25	vorgesehen zur Stromumschaltung, @ Firmw.01 nicht implementiert.
	24	vorgesehen zur Stromumschaltung, @ Firmw.01 nicht implementiert.
		@ Firmw.01 liegt der LED-Strom fest auf 10mA.
JP 9 opt.	04	vorgesehen fuer Strobeleitung, @ Firmw.01 nicht implementiert.
.

Aldi-Sued Controller & DMX-Steuerung in Koexistenz

Umschaltung zwischen orig. Controller & DMX to TM1829-WS2812B-Konverter via IR-Fernbedienung

Wenn man sich den digitalen Stripe von Aldi-Sued zugelegt hat (Set: Stripe, Controller, IR-Geber, Netzteil, Kleinmaterial)
und Diesen via DMX (also Projekt-01) betreiben moechte steht man vor der Entscheidung: entweder den original Controller oder DMX ueber den Konverter ?

Gründe für die Verwendung des original Controllers:
1. Er ist bezahlt und man möchte ihn evt. auch verwenden.
2. 164 Programme (die in DMXcontrol erst mal geschrieben werden müssen).
3. Einstellungen werden im Gedächtnis behalten.
4. IR-Fernbedienung.
5. einstellbar bis max. 10m Stripelänge.

Warum also nicht Beides umschaltbar parallel betreiben?

Es ist sehr simpel, so simpel daß es eigentlich eines Projektes unwürdig ist.

Beschreibung:
Man greift im original Controller ein 5V-Schaltsignal ab und steuert hiermit einen Umschalter fuer das Datensignal (auf Relais- oder Halbleiterbasis).
Der Umschalter leitet das Eingangssignal des Stribes entweder auf den Konverter aus Projekt-01 oder den original Controller.
Umschaltung bequem per IR-Fernbedienung :-)
Ist der original Controller eingeschaltet wird sein Signal ansonsten das Signal des Konverters durchgeschaltet.

Fertig ist die Laube.

Nachfolgend werden zwei kleine Modifikationen am original Aldi-Sued Controller vorgestellt:

Hierzu wird der Konverter geöffnet. Er ist glücklicherweise nicht verklebt, so kann man einfach mit einer Messerklinge die Plasiknasen zwischen Seitenwand und Bodenplatte ausrasten.
ACHTUNG BÖSE FALLE
Bin soeben mal wieder schön ins Fettnäpfchen getreten !!

Bei der Signal Umschaltung ist unbedingt zu beachten daß beim original Aldi-Süd Controller das Bezugspotential (Masse) nicht Minus sondern Plus ist.!
Konsequenz: Bei mir auf dem Arbeitstisch funzte alles wunderbar da ich die Masse (Minus) vom Steckbrett bezog. Am Balkon funzte zwar die Umschaltung leider wurde beim Umschalten je nach Schalterstellung dem Stripe auch der Minus weggeschaltet ;-(
Wenn man Minus als Masse gewohnt ist stellt eine Vertauschung schnell eine Herausforderung da ;-)
Werde es umbauen und dann weitere Infos geben.
Dies nur erst mal eine Warnung vorab.
Gruesse

1. Steuersignal-Umschaltung:

Hier mal die Relais-Variante:
http://www.dmxcontrol.de/mediawiki/images/Relais-Umschalter-LED-Stripe-digital.zip

2. Erhöhung der Steuersignalreichweite:

Problemlösung: Keine Funktion Led-Stripe (TM1829 Aldi-Süd) nach Kabelverlängerung am original Aldi-Süd-Controller

Dieser Abschnitt wendet sich an Personen die den Adi-Sued Led-Stripe (TM1829) mit dem original Controller betreiben (wollen).

Dieser Controller hat eine kleine Unart. Sofern man alles aus dem Paket nur in der vorgesehenen Art verkabelt gibt es keine Probleme. Probleme tauchen jedoch auf wenn man z.B. die Verbindungsleitung (im Besonderen die Datenleitung) zwischen Controller-Ausgang und Led-Stripe-Eingang verlaengert.

z.B. mit 2,5m Fernmeldeleitung, 2x2x0,6mm, YSTY 2X2.

Ergebnis: keinerlei Funktion.
Weitere Messungen führten zu der folgenden einfachen Problemlösung:

http://www.dmxcontrol.de/forum/index.php?page=Attachment&attachmentID=6319&h=d6fc69c14c75254cca49bf7c342f8bb019e6c1f2

Effekte sammeln & erzeugen

Eröffnung:  12.03.2014                                             letzte Bearbeitung:  12.03.2014

Da nun die technische Grundlage zur Ansteuerung digitaler Stripes via DMX und somit DMXcontrol gelegt wurde, stellt sich nun automatisch das nächste Problem:

Mit welchen Effekten ansteuern?

Solange keine Effekte existieren nutzt also auch die technische Grundlage zur DMX - Ansteuerung wenig.

Dieses Thema der Effekterstellung in DMXcontrol habe ich bereits im Zusammenhang mit dem Revo4 im 256K-Modus bearbeitet. Die Thematik ist recht identisch. Beim Revo4 handelt es sich um eine 16 x 16 Matrix.

Einen digitalen Stripe kann man im einfachsten Fall als eine Matrix mit nur einer Zeile auffassen. Dies ändert sich jedoch schlagartig wenn man ihn faltet bis hin zu einer ausgewachsenen Matrix.

In diesem Abschnitt sollen unter anderem Effekte (und evt. Erzeugungstipps) gesammelt werden. So müssen aufwendige Effekte nur einmal erstellt werden und koennen danach einfach via .csv-Datei in DMXcontrol 2.12 importiert werden. Dies erspart den Nachfolgern SEHR VIEL ARBEITSZEIT.

Vorrausetzung für solch eine Vorgehensweise sind zwingend Vorgänger die auch Effekte erzeugen und hochladen !!.

Bei genau dieser Vorstellung erlitt ich schon einmal (genau gesagt bei den Revo4-Effekten) eine saubere Bauchlandung. Der Gestalt, daß zwar meine Effektvorlagen herunter geladen wurden, dummerweise jedoch nicht ein einziger Effekt hochgeladen wurde :-( .

Also somit hier ein neuer Versuch.

Evt. gibt es ja auch mehr LED-Stripe Benutzer als Revo4-Benutzer.

Zwar eine interessante Frage, die sich aus meiner Sicht aber wegen fehlender Werkzeuge im Forum (z.B. Umfrage-Thread in dem nur ein Zaehlwerk angeklickt werden muss) nicht beantworten laesst.

Infos & Hilfsmittel:

Datenblätter

Stripe-Segment-TM1829.zip (Foto, Schaltbild, LED-Ströme eines TM1829-Stripe-Segmentes von Aldi-Süd)

http://www.dmxcontrol.de/forum/index.php?page=Attachment&attachmentID=6315&h=714e5def8804829551cbfa1e851d51e195c80210

DDF-Zusammenstellung:

04.1 (der im Schaltbild [Stripe-Segment-TM1829.zip] erwähnte "Farbdreher" ist berücksichtigt!)
150 Kanal - LED Stripe 50 x TM1829 - 140302.xml
151 Kanal - LED Stripe 50 x TM1829+Masterdimmer - 140302.xml
300 Kanal - LED Stripe 100 x TM1829 - 140304.xml
301 Kanal - LED Stripe 100 x TM1829+Masterdimmer - 140302.xml

http://www.dmxcontrol.de/mediawiki/images/DDFs-TM1829_-_140304.zip

@@ Zeile 376: / Zeile 376: @@
 = Aldi-Sued Controller & DMX-Steuerung in Koexistenz =
- '''Eröffnung:'''  11.03.2014                                             '''letzte Bearbeitung:'''  15.03.2014
 == Umschaltung zwischen orig. Controller & DMX to TM1829-WS2812B-Konverter via IR-Fernbedienung ==
@@ Zeile 405: / Zeile 402: @@
 Fertig ist die Laube.<br />
 <br />
 Nachfolgend werden zwei kleine Modifikationen am original Aldi-Sued Controller vorgestellt:<br />
 <br />
 Hierzu wird der Konverter geöffnet. Er ist glücklicherweise nicht verklebt, so kann man einfach mit einer Messerklinge die Plasiknasen  zwischen Seitenwand und Bodenplatte ausrasten.
 <br />
 '''ACHTUNG BÖSE FALLE'''<br />
 '''Bin soeben mal wieder schön ins Fettnäpfchen getreten !!'''<br /><br />
@@ Zeile 424: / Zeile 417: @@
 Gruesse
-<br /><br /><br />
+<br />
 '''1. Steuersignal-Umschaltung:'''