Aufgabe
Die Decke der Trafo Music Bar soll mit LED-Streifen aus Aluminiumprofilen verkleidet werden, in die RGB-LED-Streifen (60 LEDs/m) eingelassen und mit transparenten Diffusoren abgedeckt werden. Die einzelnen Pixel werden separat angesteuert, wodurch wir ein dynamisches Design erzielen können, bei dem alle Pixel über eine Software oder einen an die Lichtkonsole angeschlossenen Medienserver gesteuert werden können.
Aufteilung der Decke in 10 kleinere Blöcke
Jeder Block verfügt über eine eigene Steuereinheit – einen LED Ethernet Controller 3 (LEC3) – sowie eine eigene Stromversorgung. Ein Block enthält 12 Reihen RGB-LED-Streifen (IC WS2812, 60 LEDs/Meter, Kunststoffabdeckung). Jeder Streifen wurde auf eine Länge von 3415 mm zugeschnitten.
Aluminiumprofil
Wir haben uns für ein dünnes schwarzes Aluminiumprofil mit den Maßen 20 mm × 10 mm × 3000 mm entschieden. Der Kunde entschied sich dafür, einen transparenten Diffusor über die LED-Streifen zu legen, um diese vor versehentlichen Beschädigungen zu schützen (da es auf Partys manchmal etwas wild zugehen kann…).
Für einen fließenden Übergang zwischen den einzelnen LED-Pixeln empfehlen wir die Wahl eines undurchsichtigen oder mattierten Diffusors sowie eines Profils mit einer Tiefe von mindestens 25 mm. Der Kunde entschied sich jedoch für einen transparenten Diffusor, wodurch die einzelnen LEDs sichtbar sind.
wodurch die einzelnen LEDs sichtbar sind.
Das Signal beginnt in der unteren linken Ecke und verläuft im „Zickzack“-Muster durch alle 12
den Signalfluss von einer Reihe zur nächsten veranschaulichen). Aufgrund unserer Erfahrung empfehlen wir die Verwendung von
verdrilltem Kabel für das Signal. Dies bietet eine bessere Abschirmung gegen andere Signale, wie z. B. WLAN. verdrilltes Kabel – 2 x 0,14 mm Wir empfehlen die Verwendung von 2 x 0,14 mm Kabel für das Signal.
Die Stromversorgung kann auf viele verschiedene Arten erfolgen. Vor jeder Installation müssen jedoch
zwei wichtige Fragen geklärt werden:
- Was wäre die ideale Lösung für dieses Gebäude?
- Wie lässt sich die Stromversorgung einfach, in wenigen Schritten und ohne Spannungsabfall einrichten?
Was wissen wir über Spannungsabfall?
Sie sollten stets die Anweisungen des Herstellers befolgen und sich mit dem Thema Spannungsabfall vertraut machen.
Grundsätzlich gilt bei einem 5-V-RGB-LED-Streifen, dass die Helligkeit ab einer Länge von 2,5 Metern nachlässt. Zudem werden die Farben weniger lebendig, und Sie werden möglicherweise einen Unterschied zwischen dem Anfang und dem Ende des LED-Streifens feststellen.
Was können wir also tun?
Wir verbinden die LED-Streifen einfach im ersten Drittel. An der 1/3-Marke des Profils haben wir kleine Löcher für die Kabel gebohrt und die LED-Streifen von der Rückseite aus verlötet. Das erste Drittel wird von hinten mit Strom versorgt, die restlichen zwei Drittel von vorne. Der längste Abschnitt ist 2100 mm lang, also weniger als 2500 mm. Wir empfehlen die Verwendung eines 2 x 2,5-mm-Kabels.
Der Kunde wünschte sich eine digitale, dynamische Decke, die auf drei Arten gesteuert werden kann:
• LSS-Software
• Steuerung über Art-Net™ – Software von Drittanbietern (Resolume)
• Option zur Steuerung über eine Lichtkonsole
Aus diesem Grund haben wir uns für den LED Ethernet Controller 3 (LEC 3) entschieden
Jeder Block enthält insgesamt 12 Reihen LED-Streifen mit einer Gesamtlänge von 3415 mm.
Die Anzahl der RGB-Pixel in einem Block lässt sich wie folgt berechnen:
3,5 m × 60 RGB-Pixel/m × 12 Reihen = 2520 RGB-Pixel.
Der Einfachheit und besseren Übersichtlichkeit halber haben wir beschlossen, die 12 Reihen in 4 Gruppen zu je 3 Reihen aufzuteilen.
Wir haben diese Entscheidung getroffen, da der LEC 3 über 4 SPI-Ausgänge verfügt. Dies erleichtert es, im Falle von Problemen einen bestimmten Ausgang zu identifizieren.
Zusammenfügen aller Blöcke zu einer einzigen großen Einheit
Dieser Teil wurde vor Ort während der Installation durchgeführt. Wir haben die Blöcke mit
großen Schrauben an der Decke befestigt. Präzision ist sehr wichtig, um sicherzustellen, dass die Blöcke
genau an der richtigen Stelle platziert werden und alle Pixel ein durchgehendes Raster (Bildschirm) bilden.
Das vollständige Schema sah wie folgt aus, beginnend
mit Block 1 und endend bei Block 10. Wir haben ein Ethernet-Kabel vom Hauptswitch an den ersten LEC-3-Controller angeschlossen und so ein Netzwerk aufgebaut:
• Ein Computer mit der Software „LED Strip Studio“ (LSS)
• Ein Computer mit der Drittanbieter-Software „Resolume“, die einen Videostream erzeugt
und die Möglichkeit bietet, die LED-Decke über Art-Net™ zu steuern
• Ein Lichtpult
Nachdem alle Deckenblöcke an die LED-Controller und Netzteile angeschlossen wurden, besteht der nächste Schritt darin, die LED-Streifen so zu konfigurieren, dass sie die Videoinhalte präzise projizieren – dieser Vorgang wird als Mapping bezeichnet. Für diese Aufgabe verwendete JB, unser leitender Hardware-Entwickler, die Software „LED Strip Studio“ (LSS). Diese Software vereinfacht das Mapping im Vergleich zu herkömmlichen Methoden dank ihrer benutzerfreundlichen Oberfläche.
Der Vorgang in LSS war recht einfach:
1. JB zeichnete 10 Gruppen von LED-Streifen (da die Decke aus zehn Blöcken besteht)
2. Er wies jedem Streifen eine bestimmte Anzahl von LED-Pixeln zu – wie im Installationsplan angegeben, hatte jede Reihe von LED-Streifen eine leicht unterschiedliche Länge und somit eine unterschiedliche Anzahl von LED-Pixeln
3. Schließlich wies JB jeder Gruppe von LED-Streifen einen separaten Controller zu.
4. Fertig – Mission erfüllt!
Wir haben uns entschieden, die Installation auf originelle Weise anzugehen. Resolume generiert die Ausgabe für die LED-Bildschirme und LED-Decken. Die Ausgabe für den LED-Bildschirm ist auf Display 2 zu sehen, während die Ausgabe für die LED-Decke auf Display 1 angezeigt wird. Das Besondere daran ist, dass die LSS-Software das Bild von Display 1 erfasst und das Signal an die LEC-3-Controller sendet.
die Anzahl der für Ihre Installation benötigten LED-Streifen zu berechnen und automatisch ein Layout für die gesamte LED-Installation zu erstellen. Sie müssen lediglich ein Bild Ihres Installationsplans importieren, vorzugsweise als schwarz-weiße Silhouette (siehe Abbildung rechts).
Schritt 1
Gehen Sie im Fenster „Streifeneinstellungen“ zu „Datei“ > „Hintergrund öffnen“ und wählen Sie ein Bild aus.
Legen Sie im Fenster „Streifen messen“ die Messlinie (grüne Linie) als Bezugspunkt für den Maßstab fest und geben Sie die tatsächliche Länge in das Feld Länge der Messlinie ein. Sie können die Ausrichtung der LED-Streifen auch anpassen, indem Sie einen der violetten Punkte verschieben.
Legen Sie die übrigen Parameter für Ihre LED-Installation fest. Den RGB-Schwellenwert können Sie ignorieren, da das Bild nur aus Schwarz und Weiß besteht. Die Software berechnet alle Parameter neu und zeigt die Ergebnisse im Feld „Statistik“ an.
Gehen Sie im Fenster „Streifeneinstellungen“ zu Datei > Hintergrund löschen, um das Bild zu entfernen
Schließen Sie das Fenster „Streifeneinstellungen“ und starten Sie einen der Videoeffekte. Im Vorschaufenster können Sie die Animationen sehen, die auf den LEDs laufen
Warum sollte man eine große LED-Decke in kleinere Blöcke unterteilen, anstatt sie als einen großen Bereich zu betrachten?
Durch die Aufteilung in Blöcke bleibt jeder Abschnitt in sich geschlossen und verfügt über einen eigenen Controller und eine eigene Stromversorgung. Wenn in einem Block ein Fehler auftritt, ist nur dieser Abschnitt betroffen – nicht die gesamte Decke. Außerdem wird die Installation dadurch wesentlich praktischer, da Sie jeden Block in der Werkstatt zusammenbauen, verkabeln und testen können, bevor Sie ihn zur Baustelle bringen und zur vollständigen Installation zusammenfügen.
Warum verläuft das Signal im Zickzackmuster, anstatt gerade über die Decke zu führen?
Durch den Zickzackverlauf (Serpentinenverlauf) fließt das Datensignal von einem Streifen direkt in den nächsten Streifen an dessen nächstgelegenem Ende, ohne dass ein langes Rückleitungskabel benötigt wird. Wenn das Signal jedes Streifens am anderen Ende enden würde und man ein Kabel den ganzen Weg zurückverlegen müsste, um den nächsten Streifen zu starten, bräuchte man viel mehr Kabel und es käme zu einem Kabelsalat. Der Zickzack sorgt für einen kontinuierlichen Datenfluss und kurze Kabelwege.
Kann dieselbe LED-Decke gleichzeitig von mehreren Softwaresystemen gesteuert werden?
Ja – die Trafo Music Bar-Installation in dieser Anleitung macht genau das. Die Software „LED Strip Studio“, Resolume (eine VJ-/Medienserver-Anwendung) und eine Lichtkonsole steuern alle über Art-Net dieselbe Deckeninstallation. Jedes System sendet Art-Net-Signale an die LEC3-Controller, und die Bediener können je nach Bedarf manuell zwischen den Systemen umschalten. Diese Flexibilität durch mehrere Quellen ist einer der Gründe, warum sich Art-Net über Ethernet als Industriestandard durchgesetzt hat.
Wie vermeide ich Spannungsabfall bei langen Streifen in einem Deckenraster?
Schließen Sie die Stromversorgung an mehreren Stellen entlang jedes Streifens an, anstatt alles von einem Ende aus zu versorgen. Bei 5-V-WS2812B-Streifen sollten Sie die Stromversorgung, wie in dieser Anleitung beschrieben, an der Ein-Drittel- und Zwei-Drittel-Marke jedes Profils anschließen – so ist kein Abschnitt mehr als etwa 2 Meter von einem Stromanschluss entfernt. Dadurch bleibt die Spannung über die gesamte Decke hinweg konstant und es werden Farbverschiebungen sowie eine Dimmung verhindert, die am anderen Ende eines langen, nicht mit Strom versorgten Abschnitts auftreten würden.
Was ist das Tool „Measure Strips“ in LED Strip Studio und wann verwende ich es?
Das Tool „Measure Strips“ automatisiert die Berechnung des Streifenlayouts für rasterartige Installationen. Sie importieren eine schwarz-weiße Silhouette Ihres Installationsplans, legen einen Maßstabsbezug fest, und die Software berechnet, wie viele Streifen in den Bereich passen, ermittelt deren Längen und generiert automatisch die vollständige Pixelzuordnung. So wird eine Berechnung, die manuell Stunden dauern würde, auf wenige Minuten Einrichtungszeit reduziert – besonders nützlich, wenn die Streifen in einem großen Raster, wie beispielsweise an der Decke einer Musikbar, leicht unterschiedliche Längen aufweisen.