Arduino DMX-512 Tester Controller – Полный набор деталей для надежного управления освещением

Компоненты и материалы

Компонент	Количество
Arduino Mega 2560	1
Потенциометр SparkFun Rotary 10 кОм, линейный	1
Тактильная кнопка SPST Off Momentary	5
LCD 20x4 символа (черный на зеленом, 5В) SparkFun Basic	1
Транзистор 2N2222A TO-18 NPN 75В 0.6А	2
Матричная клавиатура 4x4	1
Трансивер MAX485 RS-485/RS-422	1
Резистор 330 Ом	2
Резистор 1 кОм	2
Резистор 120 Ом	1
Светодиод 3 мм зеленый	2
Конденсатор 1 нФ	6
Клеммник большой с 3 винтами	1
Клеммник большой с 2 винтами	1
Тумблер слайд 1 полюс, 2 положения	1
XLR разъем 3-пинный для PCB Amphenol AC3FAH2-AU-PRE	1
XLR разъем 5-пинный для PCB Amphenol AC5FAH-AU-B	1
Мужской заголовок 40 позиций 1 ряд (0.1")	4
Фенолитовая передняя панель 15 x 20 см	1
Основание для микросхемы 8-пинное	1
Фоторезист сухой для PCB 30см*200см/2м	1

О проекте

Инструмент управления для тестирования и световых шоу по протоколу DMX-512, идеально подходит для быстрых тестов на стационарных или временных установках освещения. Проект возник из необходимости иметь портативную систему для быстрого тестирования в световых установках без необходимости устанавливать световые пульты, интерфейсы или компьютеры в условиях на улице, в агрессивных или труднодоступных средах.

Основа проекта

• Arduino Mega 2560 Rev-3
• Библиотека Arduino для четырех вселенных DMX v0.3 — Deskontrol
• Библиотека LCD v1.2.1 — Francisco Malpartida
• Симуляция Arduino в Proteus — Microcontrolandos

Аппаратная часть v0.4

Примечания к выпуску...

• Поддержка прошивки v0.9 – v1.3
• LCD 4x20 с подсветкой и контрастом, управляемыми программно
• Питание от USB, батарей или внешнего источника
• Навигационная клавиатура
• Клавиатура 4x4
• Аналоговый управлющий потенциометр
• Выключатель вкл/выкл (не применимо к питанию по USB)
• DMX выход через клеммник, XLR 3-пин и 5-пин
• Светодиоды статуса DMX выхода
• Симуляция в Proteus V7.7 SP2
• Схема и PCB в Proteus v8.0 SP1

Схема

Печатная плата

Симулятор

Начинаем сборку...

Используем одностороннюю фенолитовину, чистим медь наждачной бумагой с водой по кругу.

В Proteus отправляем файлы на печать пресс-ацетат негатива (есть PDF с файлом).

Используем метод фоторезистовой пленки.

Используем ламинатор для идеального прилегания пленки к плате.

Добавляем немного воды между платой и ацетатом, чтобы оно не смещалось, и освещаем УФ-светом.

Травление хлорным железом — платы чистые и готовы.

Сверлим отверстия.

Паяем компоненты.

Снимаем направляющую с потенциометра.

Сверлим фенолит для установки потенциометра.

Крутим ручку и припаиваем контакты к площадкам.

В случае с малой платой, припаиваем заголовки сверху, обрезаем лишние контакты наждачной бумагой с водой.

Клеим двусторонний скотч для крепления клавиатуры к плате.

Столкнулись с деталью: заголовки мешают флексу клавиатуры, подрезаем (учесть в следующей версии).

Паяем заголовки под клавиатурой и загибаем назад для бокового подключения клавиатуры.

Устанавливаем клавиатуру на плату LCD, деталь: база MAX485 очень близко к клавиатуре, немного давим (учесть в следующей версии).

Клеим скотч на USB-порт Arduino Mega для предотвращения КЗ между дорожками.

Все компоненты установлены.

Загружаем прошивку на Arduino.

Прошивка v1.2

Примечания к выпуску...

• Поддержка Hardware v0.3 – v0.4
• Навигация курсором легкая и интуитивная
• Быстрый ввод значений с клавиатуры
• Ввод значений с аналогового потенциометра
• Банки памяти хранят 8 вселенных DMX
• Чтение из EEPROM для запуска предустановленной вселенной DMX
• Выбор опций памяти для запуска
• Управление DMX Unitary: выбор конкретного канала, отображение значений предыдущих и следующих каналов
• Матричное управление DMX: матрица 3x5 со значениями каналов
• Chaser DMX Control: последовательность выбранных каналов с заданным временем
• DMX Sequencer: последовательность между вселенными в EEPROM с выбранным временем
• Multiply DMX Control: умножение значений для заполнения выбранных каналов
• Функция поиска светильника от выбранного канала
• Быстрый доступ к опциям памяти
• Опции памяти: Save, Load, Clear, Clear All (для банков и очистки RAM)
• Опции памяти для 8 банков вселенных DMX
• Функция Black Out
• Управление подсветкой LCD
• Управление контрастом LCD
• Горячие клавиши для подсветки LCD
• Компиляция Arduino IDE v1.0.6
• Библиотека Arduino четырех вселенных DMX v0.3 — Deskontrol.net
• Библиотека LCD v1.2.1 — Francisco Malpartida

Код

Полный исходный код доступен в репозитории: GitHub

Пользовательский ввод

При запуске предлагаются опции «Initial Memory» для установки начальных значений RAM.

• Символ «>» показывает положение курсора в меню
• Символ «+» и мигающий курсор указывают на ожидание числового ввода
• Навигация между меню: курсор вверх, вниз, вправо, влево и центр как «Enter»
• При нажатии «Enter» в меню, требующем ввод, появляется «+ ___» и мигающий курсор — используется клавиатура; если число меньше 3 знаков, нажмите «#» как «Enter» на цифровой клавиатуре
• При вводе значения DMX-канала: после «Enter» клавиша «A» вводит «255» (максимум), «B» — «000» (минимум)
• Клавиша «C» — поиск светильника/канала: выберите позицию канала в значении, нажмите «Enter» и «C» — значение будет переключаться между «000» и «255», для остановки нажмите «C» снова
• Клавиша «*» — вкл/выкл подсветки
• Клавиша «D» — только для аналогового потенциометра: ввод значения вращением
• «Ctrl» — возврат в меню «Control Options»

Initial Memory (Начальная память)

Устанавливает начальные значения RAM, чтение из EEPROM:

• Empty (EEPROM не трогается, все каналы «000»)
• Load (загрузка сохраненных в EEPROM значений вселенной DMX)
• Clear (стирание значений в EEPROM, каналы «000»)

Control Options (Опции управления)

Выбор метода управления DMX-каналами:

• «Memory» — доступ к опциям памяти
• «Unitary» — быстрый доступ к конкретному каналу
• «Matrix» — матрица 3x5 с текущими значениями каналов
• «Chaser» — последовательность между каналами
• «Multiply» — присвоение значения числу каналов с заданным шагом
• «Config» — системные настройки

Unitary Control (Поточное управление)

Быстрый доступ к конкретному каналу:

• «Channel» — выбор канала
• «Value» — значение канала
• «Ctrl» — меню «Control Options»
• «Memory» — меню «Memory Options»

Matrix Control (Матричное управление)

Отображение матрицы 3x5 со значениями DMX-каналов:

• «C ---» — номер выбранного канала от курсора
• «Mem» — «Memory Options»
• «Ctrl» — «Control Options»
• «001-015» — диапазон каналов для отображения в матрице

Chaser Control (Управление последовательностью)

Последовательность между каналами:

• «ChaserCH» — текущий последовательный канал (после старта)
• «Delay» — время в мс между шагами (значение ×10 = мс)
• «First CH» — первый канал последовательности
• «Final CH» — последний канал последовательности
• «Ctrl» — «Control Options», последовательные значения не влияют на RAM
• «Start» — запуск последовательности, переключается на «Stop» для остановки

Пример: Delay 100 (100×10=1000 мс), First CH 001, Final CH 512 — последовательность от канала 1 до 512 каждый секунда.

Multiply Control (Множественное управление)

Присвоение значения числу каналов с числовым шагом:

• «Value» — значение для записи (000-255)
• «First CH» — первый канал
• «Multiply» — шаг умножения каналов
• «Quantity» — количество повторений
• «Ctrl» — «Control Options», влияет на RAM каналов
• «Memory» — «Memory Options»
• «Apply» — проверка и применение: если невозможно — «Error», иначе применяет умножение

Пример: Value=255, First CH=001, Multiply=003, Quantity=170, Apply — 170 каналов от 1 до 510 каждый 3-й со значением 255.

Memory Options (Опции памяти)

Доступ к опциям EEPROM:

• «Save» — сохранение текущей вселенной DMX
• «Load» — загрузка сохраненной вселенной из EEPROM
• «Empty» — очистка RAM без влияния на EEPROM
• «Clear» — полная очистка вселенной в EEPROM
• «Black» — «Black Out»: все каналы в «000» без влияния на память, выход по «Enter»/центр с восстановлением значений
• Cancel — возврат без изменений

Config (Настройка)

Системная конфигурация (в «Control Options»):

• «Backlight» — яркость подсветки LCD 000-255
• «Contrast» — контраст LCD 150-255 (минимум 150, чтобы LCD был виден)
• «Exit» — возврат в предыдущее меню
• Измененные значения сохраняются в EEPROM автоматически

About (О программе)

Отображение информации о проекте, версиях железа и прошивки (в «Config»). Выход по «Enter»/центр.

Дополнительная информация и обновления в репозитории: GitHub