Ledix -en gigantisk LED matris

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

Alla kort jag satt ihop fungerar förrutom ett där JTAG kedjan inte verkar fungerar som den ska. Antagligen nån dålig lödning nånstans eller någon krets som gett upp. Annars fungerar det att programmera både FPGA och minne via JTAG och även boota upp FPGAn från minnet. Har inte kört igång något mer avancerat än att blinka med en LED men de borde inte vara några problem. Känns som att jag strösslat rejält med avkopplingkondingar på kortet.

Korten är lödda med hjälp av lödpasta och en mindre reflowugn. Använde en tryckluftsdispenser för att applicera pastan vilket inte är helt optimalt vid fine pitch komponenter vilket resulterade i nån brygga då och då. Ville dock inte skaffa en pastaplåt bara för ett par prototypkort.

Korten har fyra lager där de inre lagrena används som jord och matningsplan. Matningsplanet är splittat för att rymma alla matningarna. Komponent och lödsidan används mer eller mindre bara för signaler.
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

Har varit fullt upp med en massa skola och jobb senaste tiden, men jag har i alla fall lyckats börja löda ihop ledkorten. Är snart klar med all ytmontering och efter det väntar all hålmontering av dioderna. Tänkte göra en fixtur som håller fast dioderna i kortet under lödningen så blir det lite roligare.

Närbild på ett av korten.

Bild

Har provkört ett av ledkorten med hjälp av ett FPGA kort och styrt alla pixlar genom att skicka värden för varje pixel från MATLAB.

Bild

Vita pixlar.

Bild

Snart påsklov för min del och då tänkte jag göra klart alla ledkorten och sätta ihop två hela moduler.
Användarvisningsbild
PeterH
Inlägg: 8640
Blev medlem: 15 mars 2006, 15:57:10
Ort: Gävle/Valbo

Inlägg av PeterH »

Mycket snyggt och intressant projekt! En liten fundering bara, varför har du monterat dioderna i en rad med tre dioder istället för som ett kluster (en liten triangel)? Borde det inte bli en bättre punkt på det viset till din "jätte" display?

/PeterH
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

De sitter i rad för att få ner bredden på kortet eftersom de ska monteras i smala aluminiumprofiler senare. Sen blir tittaravståndet så stort att ögat aldrig kommer kunna uppfatta hur dioderna sitter. CC-avstånden mellan alla dioder kommer bli samma i hela matrisen.
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

Äntligen påsklov för min del vilket betyder att det har blivit en hel del gjort på projektet de senaste dagarna. I princip så är alla korten klara och det är äntligen tid för att börja ta fram mjukvara och skissa mer på den mekaniska biten som allt ska sitta i.

För att på ett enkelt sätt kunna löda alla dioder frästes en fixtur för kortet och en matris som håller fast dioderna.

Bild

Först klipps komponentbenen och komponenterna placeras på kortet. När allt är på plats läggs matrisen över och hela paketet vänds upp och ned.

Bild

Sen är det bara att börja löda alla benen. Tog två dagar att löda alla dioder. Allt som allt så tog lödnigen av alla kort inklusive ytmonteringen nästan en vecka :evil: Ett par pastaplåtar och en lite våglödare hade inte varit fel.

Bild

Två dagars nöje med lödkolven.

Bild

Och resultatet blev detta. Nedan är klara kort för en modul och jag har fått ihop kort så det räcker för två sådana plus lite reserver.

Bild

Iden är att montera ledkorten i aluprofiler där de skjuts in i ett spår från enda änden.

Bild

Styrkortet kommer monteras i en låda som bockas av aluplåt. Denna kommer sitta nedtill på modulen med alla anslutningar till modulen i ryggen.

Bild

Mitt i havet bland de 768 dioder, kommer bli roligare när det börjar lysa om dem :)

Bild

För matningen av varje modul används en switchad nätdel som ger 5V och 15A som kommer monteras i samma låda som styrkortet.

Bild

Har fixat ihop lite kablar till nätdelen.

Bild

Har inte ritat något kort än för processorn dvs den enhet som ska skicka ut data till modulerna. Tänkte använda mitt VGA interface som jag satte ihop tidigare tillsammans med ett Spartan3 kort för att börja labba med modulerna. Satte därför ihop ett RS485 interface för detta bestående av en nätverkskabel och en tranciverkrets.

Bild

Har en veckas ledighet till vilket ska läggas på att få fram mjukvaran som behövs till modulerna och försöka få dem att lysa lite.
Användarvisningsbild
RasmusB
Inlägg: 1006
Blev medlem: 24 augusti 2006, 23:32:13
Ort: Södertälje

Inlägg av RasmusB »

Den ser ju helt strålande ut! :D

Vad blir slutliga upplösningen på den?
Användarvisningsbild
papabear
Inlägg: 834
Blev medlem: 14 mars 2004, 03:27:12
Ort: Eskilstuna
Kontakt:

Inlägg av papabear »

Riktigt snyggt! Förväntar mig att du bygger ut den så du kan visa HD-material på den :lol:.

edit:
hehe, reggade mig för drygt fyra år sen... inte många inlägg per dag.
sebastiannielsen
Inlägg: 3663
Blev medlem: 11 september 2004, 09:30:42
Ort: gbg
Kontakt:

Inlägg av sebastiannielsen »

frosta plexiglas eller riktigt glas och montera framför?

Sedan skulle du kunna ha någon kalibreringsutrustning, som består av en LDR monterad på en liten grej, som sedan sänder in värden på gameporten.

Denna LDR håller man framför en av 3-packen med lysdioderna. Först tänder den rött till max, släcker rött, sedan grönt till max, släcker grönt, sedan blått till max, släcker blått.
Datorn sparar den minsta lysintensitet den har upptäckt.
(Dvs det högsta motståndsvärdet av de alla 3 värderna).

Sedan låter man den släcka alla dioder. Sedan dimmar den upp röd tills den röda har nått den minsta lysintensiteten som den sparade innan.
Sedan sparar man spänningen för röd som en maxspänning.
Sedan gör man likadant med grönt och blått. (dvs dimmar upp grönt tills den når minsta lysintensitet, sparar spänningen osv)

Resultatet blir att när man har kalibrerat en grupp med dioder, så kommer den ha sparat 3 värden: Maxspänning för rött, maxspänning för grönt, maxspänning för blått.

Då har man kompenserat för att dom röda kanske är lite starkare när man ger Vmax spänning till dom, än vad dom gröna eller blåa är när man ger Vmax till dom.
Sedan kan man använda dessa 3 värden för hela displayen eftersom alla röda är ungefär samma, alla gröna är ungefär samma, alla blåa är ungefär samma.

Sedan kommer dioderna lysa med ganska jämna färger istället för att bilden ser röd/grön/blå ut beroende på vilka dioder som är starkare/svagare vid ett viss färgvärde.
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

Blir inget alls framför dioderna utan de kommer sticka ut i det fria genom att lock. Plexi har nackdelen att det dämpar ljuset och det blir heller inte helt svart.

I varje modul kommer det finns en tabell med kalibreringsvärden. Minst blir det ett värde för varje färg och om det behövs blir det ett värde för varje individuell diod. Ibland varierar intensiteten mellan dioder med samma färg och detta kan också ge fläckar på skärmen. Frågan är bara hur man lyckas få fram alla kalibreringsvärdena. Själv har jag funderat på att fotografera varje modul med en kamera och låta något program på datorn räkna ut styrkan hos varje pixel. Detta gör man då för varje grundfärg. Men ett LDR motstånd skulle nog vara mycket enklare och ge bättre resultat. Hade inte tänkt alls på det så tackar för tipset.
Tekko
Inlägg: 9009
Blev medlem: 28 november 2004, 20:19:15

Inlägg av Tekko »

Jag tror du får täta runt varje diod.
Användarvisningsbild
PeterH
Inlägg: 8640
Blev medlem: 15 mars 2006, 15:57:10
Ort: Gävle/Valbo

Inlägg av PeterH »

Varför då Tekko? Man tänder ju bara en färg i taget och diodklusterna sitter så pass långt ifrån varandra att en sensor monterad i ett rör inte bör ta upp något nämnvärt ljus från övriga kluster (man kan ju dessutom tända bara en färg i ett kluster :wink: )

/PeterH
Tekko
Inlägg: 9009
Blev medlem: 28 november 2004, 20:19:15

Inlägg av Tekko »

Jag mena för fukt å annan skit som annars kan tränga in å äta sönder skiten.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 31435
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Inlägg av MadModder »

De ska väl inte stå ute i regnet heller! Lär inte bli fuktigare än i bakluckan på en bil, och bilslutsteg är inte täta för fem öre.
Användarvisningsbild
Illuwatar
Inlägg: 2256
Blev medlem: 10 november 2003, 14:44:27
Skype: illuwatar70
Ort: Haninge
Kontakt:

Inlägg av Illuwatar »

Underbart bygge. Skall bli intressant att se detta i drift.
Användarvisningsbild
Maze
Inlägg: 435
Blev medlem: 8 juni 2004, 18:49:29
Ort: Göteborg

Inlägg av Maze »

Tack vare lite påskledighet så har jag nu lyckats få ihop lite kod så det går att visa video på skärmen. Finns lite småsaker kvar att göra på mjukvaran såsom kalibrering av pixlar och fixa addressinställningar på modulerna. Ska se om jag inte kommer på något snyggare sätt för överföringen av data till modulerna också.

Har kort så det räcker till två moduler och för att provköra dessa riggades dessa upp bredvid varandra. Har inte gjort något skal än till modulerna så detta var det bästa sättet jag kunde ställa upp dem på. En packcase och två baslådor som stöd :)

Bild

För att skicka data till modulerna använde jag mitt gamla AD-kort tillsammans med ett Spartan3-kort. Dessa tog en VGA signal på 640x480 pixlar och skalade ner den med en faktor 5 för att sen skicka vidare detta till modulerna.

Bild

Och här är ett videoklipp på hur det såg ut.

http://goto.glocalnet.net/maze/ledix/test.wmv

Kameran blöder rätt mycket då det blev rätt bra tryck i dioderna. Körde ca 15 mA per diod vilket ger runt 1500 cd/m2. Strömen går att ändra via mjukvaran och dioderna är specade för 20mA vilket ger 2000 cd/m2. Provade lite olika betraktingsavstånd och efter ca 10 meter blir det en bra bild. Själva pixlarna smälter ihop redan efter ett par meter till en enda färg.

Har byggt modulerna med två olika typer av dioder för att utvärdera vilken typ som fungerar bäst. Den vänstra har dioder med en spridning på 70x40 grader som ger lite högre ljusstyrka och den högra har dioder med en spridningen på 110x50 grader. Detta resulterade i att den högra gav ett mycket jämnare ljus och en mer eller mindre perfekt vitbalans. Den vänstra däremot drog åt gult och dioder med samma färg skiljde sig i ljusstyrka vilket gav en fläckig bild vilket syns på bilden ovan. Ljusstrykan var likvärdig mellan modulern och ska man kaliberar den vänstra kommer den tappa en del så med andra ord blir det 110x50 grader dioder som gäller.

Nu ska det forsättas med att få ihop mekanik att få ner korten i. Har tagit hem lite aluminium för att fräsa ut prototyper för profilerna som korten ska sitta i. Ska även försöka hinna med och rita på kortet till processorn som ska skicka ut data till modulerna.
Skriv svar