MLP - Massive LED Panel

Es geht darum, aus ((sehr) vielen) adressierbaren RGB-Strips ein großes Vollfarb-Ultrahell-Display zu erzeugen.

Planung

Ziel

Die ursprüngliche Idee war es, ein Display mit einer Auflösung von 160×120 LEDs/Pixel zu Bauen. Wegen des Preises muss die Auflösung jedoch wahrscheinlich verringert werden.

Eckdaten

Ausgegangen von 160×120 lassen sich einige Berechnungen anstellen:

Leistung

Bei einer Leistung von 14.4 W/m und 60LEDs/m ergibt sich folgendes:

P = 160*120/60*14.4 = 4608W = 4 komma f***ing 6 Kilowatt!

Bitrate

Kursiver Text

Beschaffung der Materialien

Leuchtmittel - RGB-Strip

Die Anforderungen an den Strip sind in etwa:

  • RGB
  • intelligent, also jede LED einzeln ansteuerbar (Achtung! Manchmal sind z.B. immer 3 LEDs zusammengefasst!)
  • der dafür verantwortliche Chip macht pro Farbe mindestens 8 bit PWM
  • Der Streifen hat idealerweise 60 LEDs/m oder mehr, mindestens jedoch 40.

Um den Preis niedrig zu halten kann folgendes beachtet werden:

  • Der Streifen muss nicht wasserdicht sein (IP20)
  • Statt SMD5050 können auch kleinere SMD-RGB-LEDs verbaut sein, z.B. 2836. Ein Wert von 7 W/m sollte für outdoor-betrieb jedoch nicht unterschritten werden. (die SMD5050 variante bei 60LEDs/m hat ca. 14.4 W/m)
  • Ob der Chip in die LED integriert ist, oder extra auf dem Flex-PCB ist, ist eigentlich egal. Allerdings muss er integriert sein, um den Abstand zwischen den LEDs klein zu bekommen.

Das folgende Angebot ist das günstigste Angebot, das ich (Robert) bei einigen Anfragen in Richtung China ausfindig machen konnte. Angebot aus China !!!Falsches Angebot!!!

Stromversorgung

Diese Netzteile von Reichelt sind jeweils auch um ca. 5€ mehr mit Remote-Eingang zu haben. Damit könnte man im Standby-Betrieb automatisch die Netzteile abschalten lassen. Alternativ kann natürlich auch ein Relais oder ein Schütz zum Einsatz kommen, um die Netzteile ganz vom Netz zu trennen.

Vorstellbar ist auch eine Mehrstufige Stromversorgung, so dass im Chillout-Modus nur ein Netzteil aktiv ist, das alle LEDs versorgt, und wenn man mehr Leistung benötigt werden die restlichen zugeschaltet. Dazu müssen entweder die Netzteile jeweils für bestimmte Bereiche zuständig sein oder sichergestellt sein, dass man mehrere Netzteile problemlos parallel schalten kann.

Ansteuerung

Es gibt verschiedene Arten von Strips. Im folgenden die Varianten.

Variante 1 - SPI

Denkbar einfach und straight-forward. Bis zu einer gewissen Displaygröße einfach direkt den SPI vom Raspberry PI verwenden (man braucht noch einen gescheiten Line-Driver/Pegelwandler). Der Raspberry PI kann bis zu 32MHz Taktrate am SPI, die meisten Strips jedoch nur bis zu 16MHz. Dies entspricht bei SPI 32 bzw. 16Mbit/s.

Chips mit dieser Ansteuerung:

  • WS2801
  • LDP8806

Variante 2 - Timing Based

Hier gibt es keine Clock-Leitung, die Daten werden zeitkodiert. Generell sind deshalb die Übertragungsraten gering und die Ansteuerung Kritisch. Es wird mit Taktzeiten von ca. 2 Mikrosekunden gearbeitet (WS2811).

Chips mit dieser Ansteuerung:

  • WS2811 8bit/Kanal, „scan frequency not less than 400Hz/s“, 400 oder 800 KBit/s

Lesestoff:

Konkret bestellte variante (Variante 2, WS2811)

Auf den bestellten Strips sind WS2811-Chips in die LEDs integriert, höchstwahrscheinlich die 800kHz-Variante. Scheinbar ist es so, dass nur wichtig ist, dass der Takt genau 800kHz ist, der Wert für 1 oder 0 wird genau in der Mitte des Takts ausgelesen. Die Grenzen sollten also experimentell ermittelt werden, anstatt krampfhaft zu versuchen, sich an die Spezifikation zu halten, die sowieso je nach Quelle des Datenblatts unterschiedlich ist.

Hier das Datenblatt vom Hersteller: Datenblatt.

Einige Berechnungen:

(800 000Hz / 24Bit) / 100Hz = 333,333 Es können Also rund 300 LEDs an einem Strang betrieben werden, um noch eine Aktualisierungsrate von 100Hz zu schaffen.

Ansteuerungsmöglichkeiten per Mikrocontroller
project/mlp.txt · Zuletzt geändert: 2013/03/25 14:20 von 141.31.111.1