СВЕТОВОЙ ПРИБОР ВРАЩАЮЩАЯСЯ ГОЛОВА
Здравствуйте уважаемые радиолюбители! В данной статье расскажу и покажу видео работы светового дискотечного прибора. Как он работает:
— Первый двигатель вращает платформу на 360 градусов.
— Второй двигатель вращает голову на которой стоят RGB светодиоды (угол поворота не измерял).
— Все моторы — шаговые двигатели, имеют 4 вывода и один общий.
— RGB светодиоды плавно переключаются, а под музыку переключение 9 цветов плюс стробоскоп.
Если получится, то можно добавить подключение по протоколу dmx-512 . Остановку вращения головы и платформы в нужном месте контролируют стопоры. Стоят два светодиода контролирующие работу блока — один общая работа прибора, а второй работу от dmx. При отсутствии музыки прибор работает от внутренней программы. Под музыку вращение головы и платформы, угол поворота уменьшен в два раза.
Принципиальная схема прибора и чертёж платы
Светодиоды в приборе 3 шт фирмы ARPL-STAR 3W RGB (6 выв.). Питание для светодиодов +5 через LM2596 . Блок питания импульсный, куплен в магазине для питания светодиодной ленты на 12 в и мощностью 2 ампера. Вся схема потребляет около 3-х ампер. При этом блок слегка греется, но терпимо.
Для отвода тепла с LM2596 применена алюминиевая пластина толщиной 1 мм, которая располагается под основной платой (просто в другом корпусе не нашел). Светодиоды на плате можно не ставить.
Звуковой модуль от светового ежа на микросхеме LM324 . DMX вход на микросхеме sn75176 . Схема звукового блока собрана на четырех ОУ и состоит из следующих узлов. DA3-1 – предварительный микрофонный усилитель и фильтр низких частот. DA3-2 – компрессор, поддерживающий амплитуду на одном уровне и выделение изменения огибающей. DA3-3 – амплитудный детектор и повторитель. DA3-4 – компаратор изменения огибающей и устройство задержки повторного срабатывания.
Для настройки проверяем напряжения на входе, для этого необходимо включить ритмичную музыку с явно выраженным низкочастотным спектром. Установить параметры осциллографа: по Х-10 мс на деление, по Y-1 в на деление. Подключить щуп осциллографа к выводу 8 DD3.1, где должен быть виден музыкальный шум с амплитудой около 1 в. Если нет – попытаться изменить чувствительность вращением R9 и проконтролировать напряжение на микрофоне, оно должно быть в пределах от 1 до 3 В.
Переставляем входной щуп на вывод 14 DD3.2. На этом выводе должны быть положительные импульсы с амплитудой около 3В. Если вместо импульсов присутствует усиленный и ограниченный сигнал необходимо проверить цепь компрессора на VT1. Этот узел должен устойчиво работать при изменении громкости более чем в 10 раз, подбор осуществляется резистором R14. На выводе 1 DA3.3 (амплитудного детектора) во время звучания музыкального фрагмента должен присутствовать постоянный уровень 2-3в со всплесками в момент появления сильной доли. На выводе 6 DA3.4 всегда должен присутствовать минимальный уровень около 4В, меняющийся в зависимости от интенсивности музыки.
Теперь остается проверить наличие четких положительных фронтов с длительностью около 100 мс на выводе 7 DA3.4 во время сильной доли. Отсутствие длительности говорит о неправильной работе цепочки R26, VD7 и С16. Для подстройки частоты выдачи импульсов можно несколько изменить резистор R25.
Чертежей по конструкции светового прибора нет, все делал по подборке всех узлов и деталей. Для сборки взял корпус из сантехнической трубы. Приводы ремни и шестерни из старых принтеров.
Микроконтроллер ATmega16 программирую avr910 и программой avrospII (отключен JTAG и включен внешний кварц). fuse bits — high-0xD9 low-0xFF
Видео работы LED прибора «вращающаяся голова»
Есть небольшое неудобство — дип переключатели находятся внутри. Но пока дмх прием не настроен, больших проблем это не доставляет. Более подробная принципиальная схема прибора, прошивки контроллера и файла печатной платы к нему, находится в архиве .
Некоторые детали в моём варианте не соответствуют номиналам схемы — подбирались из того, что было в наличии. Если есть вопросы — отвечу на форуме, там же вы можете посмотреть и несколько других аналогичных устройств. С ув., serega7355 .
Источник
Световые головы своими руками
Регистрация- Вход
Регистрация
Вход- В начало форума
- Правила форума
- Старый дизайн
- FAQ
- Поиск
- Пользователи
Рассказываю 
Подарили мне полгода назад примерно disco ball. Т.е. пенопластовый шар, обклееный весь маленькими зеркальцами. Только маленький, примерно 8 см в диаметре. Повесил я его на леске к фонарю салона в машине, первое времени радости не было предела Особенно зачетно било задним пассажирам по лбу. 
Потом захотелось большего. Включал подсветку (центральный фонарь) салона, на кочках шар трясся как ошалелый, по потолку скакали слабенькие огоньки. Захотелось большего.
Начал вчера паять некий аналог вращающейся головы со стробом! Электронику не знаю ВООБЩЕ. Паяльник никогда толком в руках не держал. Сжег кучу светодиодов Светодиоды выпотрошил из кучи китайских фонариков с рынка. Опытным путем установил, что их напряжение около 4,5 вольт (как ни странно). Меньше — горят тускло. Больше — перегорают. Подключал последовательно 3 штуки в машине — тоже перегорают. Читал инет. Много думал. Прочел про резисторы и правильное подключение. Кстати в китайских фонариках все без резисторов подключено
Световой пучок фокусирую штурманским фонарем (на десятках на крыше около центрального зеркала заднего вида), купленом в ближайшем автомагазине. У него линза как раз сделана так, чтобы фокусировать пучок в салоне машины. т.е. на расстоянии примерно 1 метр. Есл фокусировать этим штурманским фонарем (выпотрошенным, естественно) поток от светодиодного фонаря из 12 светодиодов (а эти светодиоды тоже как линзочки), то получается дивный световой рисунок, как сфокусированный цветок. Я прям обалдел от резалта и это укрепило меня в желании довести дело до конца.
Добавил светофильтр. На полке нашел коробочку для компакт диска из прочзрачного красно-фиолетового пластика. Теперь световой пучок сфокусированный, цветной и в форме цветка!
Дальше встала проблема стробирования. Ибо без строба это будет туфта. Впомнил, что на балконе лежит ненужный огромный фонарь Космос, у которого помер аккумулятор. У него в задней части есть стробирующий красный сигнальный фонарь на светодиодах. Разобрал. Выпаял из платы родные красные светодиоды и воткнул свои якие светодиоды из современных китайских фонарей — не стробируют. Блин. Догадался, что родные светодиоды были примерно на 2 В. Подключил к плате питание 9 В, все заработало, прекрасный строб! Опытном путем установил, что при подключении 12 В к плате светодиоды перегорают
Осталось сделать только вращение. Вот тут встал вопрос. Откуда взять моторчик, чтобы вращать мою «голову»? Из какой-нибудь десткой игрушки? Есть автомобильный моторчик на 12 в? Что-то навскидку не смог ничего вспомнить кроме стартера Мне нужен слабенький моторчик.
Дальше нужно все это в корпус оформить. Тоже не могу придумать, как сделать нормальный красивый корпус, чтобы трудозатраты не были космическими. Пока что придумал все это разместить в коробке для дискет 3,5″. Может есть получше идеи, от чего корпус адаптировать?
Вечером постараюсь фотки выложить, чтобы внести ясность.
Если что, настоящие вращающиеся головы в ночных клубах стоят 5000-7000 евро.
Делаю себе игрушку. Думаю, что такая нигде не продается.
За ламерство в электронике требую не унижать и не порицать. Лучше подсказывайте советами.
Источник
CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана
Сборка электрощитов, автоматика и автоматизация для квартир и частных домов. Программы для ПЛК. Сценический свет (световые шоу, настройка оборудования). Консультации, мастер-классы.
Щит с автоматикой IPM для коттеджа (Поварово)
Автоматика моего санузла на логическом реле ABB CL
Щиты TwinLine в Долгопрудный (таунхаус) и Солнечногорск
Щит для котельной на базе сенсорного ПЛК ОВЕН (Папушево)
Щиты с IPM (сеть, генератор, UPS) в Ядромино и Победа-2
Щит в ЖК Монэ на ПЛК ОВЕН со сценарным управлением светом
Силовой щит в Весёлово (Тула): Простой трёхфазный
Щит для квартиры в Митино на ПЛК ОВЕН (свет, отопление)
Сценический свет: Вращающиеся головы GENIUS Motor Show MK II. Да у тебя шариков в голове не хватает!
СТОП! Мне не хотелось бы, чтобы этот пост был опубликован на других ресурсах (репост). Я хочу сохранить за собой право на его уникальность.
Вращающаяся голова GENIUS Motor Show MK II в процессе переборки
Ща будет такая придурочная история, что я каждый раз, как смотрю на эту голову, то до сих пор не понимаю, нафига она мне нужна и нахрена я её купил. Да и попала эта голова ко мне в руки со странной — именно странной! — историей. Пришлось мне заделаться нейрохирургом и вправлять ей мозги по полной программе. Если ВДРУГ кто вспомнит мем из древнего СССРовского фильма «Верные друзья»: «Даа… проекты-то консультировать — это тебе не живых людей резать!»
Но зато опыта я получил кучу. Самый главный опыт (ещё и ещё раз повторяю)- НЕ ПОКУПАЙТЕ СВЕТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОШТУЧНО! Как минимум берите хотя бы ПАРУ ШТУК! А то потом одну штуку будет совсем некуда деть! Когда я начинал в прошлом году набирать разное световое оборудование, то я рылся на Авито и сделал эту самую ошибку: «Да ладно… ну будут стоять разные головы или сканеры — ничего страшного, они будут двигаться и светить же».
Но как только ты понимаешь, что световой прибор — это не только автоматический режим, а цвета, гобо, призма и прочие штуки — то ты понимаешь, что некоторые приборы будет неудобно гонять вместе, если они будут разных моделей. Вот, для примера, есть у меня эта голова (модели «жирная беременная лягушка»), у неё есть два диска с гобо, и благодаря этому можно делать классные узоры. Но она ж одна! И куда её ставить? Чтобы она с центра светила как маяк. =)
1. Всякие термины и понятия (повторяем материал).
Тем, кто попал на этот пост с поиска или других ссылок, напоминаю пост, где я раписал кучу всего про протокол DMX-512 и всякие понятия «гобо», «призма», «индексирование гобо». И на всякий случай выпишу часть мыслей ещё раз:
- Вращающиеся головы сейчас стали отличными и лучше всего на свете. В 2000ые годы не было нормальных приводов и источников света, и поэтому было тяжело вертеть шутку килограмм в 25-30 очень быстро. В те времена были популярны сканеры, у которых луч света двигался при помощи зеркала: оно было лёгкое, и его можно было двигать очень быстро.
Минус сканеров в том, что зеркало бьётся (и при перевозке его надо закрывать чем-то) и что оно может крутиться максимум на 90 и 180 градусов по осям (а голова может дать
270 и 540 градусов). Также сканер достаточно длинный, и на его место можно повесить две головы.
2. Странная история и то, как меня нашла эта голова. Или как я её нашёл.
ЭЭэ… я даже до сих пор не понял, ШО ЭТО БЫЛО ТАКОЕ! =) Версий истории много, поэтому выкладываю самую страшную и таинственную. Вообще, я искал сканеры ROBE модели или 250XT или 575XT. В итоге сканеры я нашёл, и про них тоже будут посты, ибо ROBE Scan — это уже почти как легенда, от которой у аксакалов света становится тепло на душе и они могут пустить сопли вида «Эх, времечко было».
И вот роюсь я как-то на авито и нахожу несколько объявлений. В одном чел из Нижнего Новгорода продаёт сканеры ROBE Scan 575XT по примерно 13 тыр за штуку, а в другом отдают один такой же сканер в Москве за 10 тыр. Сканеры ROBE Scan 575XT круче 250XT тем, что у них стоит два диска с гобо (статические и вращающиеся) и есть регулируемый ирис (диаметр луча). Ну, я и думаю: наберу-ка тому, кто в Москве. Возьму один сканер, а потом остальные докуплю. И будет у меня наборчик 575ых, которые я переделаю на светодиоды и буду их гонять в хвост и в гриву!
Звоню, дозваниваюсь и получаю странный разговор вида «Да, я вообще сейчас в другом городе, но буду на выходных в Москве, и могу его вам привезти и продать; он один остался». Я жму плечами, и говорю что, дескать, проблем нет — я даже на бензин подкину. Такой сканер весит 22 килограмма, и его по метро не допереть =)
Выходные подходят, и тут начинается фигня. Мужик этот со сканером куда-то пропадает и переносит время. Я ж человек обычно прямой, да и график у меня свободный, поэтому с моей стороны разговор идёт как «Да практически в любое время». А с его в виде «А вот если завтра? А если послезавтра?».
Кое-как сговариваемся на понедельник (точно день не буду — пущай таким будет) на 16 часов. Мужик по телефону: «А ещё есть крутой микшер и вращающаяся голова, не хочешь и их купить?». Меня вдруг заинтересовала голова, и я его попросил взять её с собой — вдруг удастся прихватить и найти к ней пару. Воображение мне сразу начало рисовать, что надо сканеры повесить наверх, а головы поставить на пол на подставки (их тотемами ещё называют).
И тут НАЧИНАЕТСЯ ФИГНЯ! Во-первых, мужик приезжает где-то к 18ти часам… и начинает, образно говоря, руководить событиями (а я смотрю, куда это заведёт). Приезжает и со словами: «А сканера ещё нет, мне его надо забрать у друга, я щас к нему еду, а потом его тебе на обратному пути завезу» вытаскивает эту беременную лягушку. Мне ж не голова интереса, а сканер, чёрт побери! И сканер мне важнее.
Получаю я с него всякие заверения, что сканер будет точно — вот прям точно к 21 часу. Ну и решаю для затравки голову проверить — вдруг да сгодится куда-то. Да-да! Тогда я был ещё ДИКО наивен и думал, что можно легко найти к какой-нибудь голове пару (даже если она снята с производства).
Идём мы к лифту, и мужик тащит голову. Заходим в квартиру… и вот тут мужик сразу начинает осматриваться: «О! А чего это за коробка с проводами? Там сервера стоят?», «А, да у тебя и кошка породистая» (это наглая недоОриентальная падла выбежала помяукать), и дальше в таком роде. Доходим до комнаты, и он тоже давай глазами стрелять: «А, я смотрю у тебя уже есть кое-какое оборудование».
Я себе думаю: «Ни фига себе… ну и наглость какая». Врубаем голову, и она радостно начинает поворачиваться, чтобы дойти до крайних положений… и начинает хрустеть механикой, как гопник — семечками. Вовсю прям. И не может пройти инициализацию. Я врубаю строгий тон: «Нее, такую фигню я брать не буду! Она ж не работает ни фига!». Мужик немного смущается, и выдаёт: «Ну, раньше работала. Ладно! Давай за 3 тыр я её тебе отдам, а то мне надоело её таскать». Я думаю: «Ну.. за такие деньги сгодится. Если что — на запчасти разберу», и оставляю её себе.
Мужик заверяет меня, что вот-вот, сканер прям обязательно будет, и стремится к выходу. А мне чего-то в голову как стукнет спросить: «Слушай! А откуда всё это? Ты сам световик и старое оборудование продаёшь? Или из ремонта?» (прям как в Брате-2: «Слушай! А откуда всё это?» — «Эхо войны»©). А мужик и поясняет: «Да вообще мы долги выбиваем. Вот клуб открылся, купил оборудования на миллион, не смог кредит вернуть, и мы его забрали и распродали».
А дальше он пропадает с концами и не на какие телефоны не отвечает (денег за сканер я ему не давал). А ко мне выбегает подруга (эта история с тех времён, когда мы вместе в Одинцово жили) и с квадратными глазами говорит: «Пипец!! Это ж какой-то бандит был!! Ааа!! Щас они ночью компанией приедут, и нас тут перестреляют нафиг и всё из квартиры вынесут!». А я… а что я? А я про то же и подумал! Только в том ключе, что мужик занимается воровством света и звука. Излагаю мысли.
После того, как я вам сто миллионов раз писал о том, что умные люди никогда не покупают оборудование поштучно, а стараются брать хотя бы пару, то можно сделать вывод о том, что тот, кто купился на объявление «Дорогущий сканер за 10 тыр», уже имеет у себя несколько этих сканеров — тогда ему одна штучка сгодится (в работу или на запчасти, потому что сканеры давно не производятся). А раз он имеет несколько сканеров, то можно разведать, шо у него ещё есть. Может это какой-нить диджей, у которого дома полно кофров с оборудованием (и он выезжает с ним), и его квартиру можно обнести? То-то мужик так намётанным глазом и оценивал всё вокруг. И хорошо, что он увидел разваленный ремонт и кусок огрызенной кухни с выбитой плиткой, а не ценные щиты или что-то подобное. И хорошо, что у меня тогда висела парочка китайских сканеров, а не что-то серьёзное.
Последний раз надежда на то, что мужик окажется не вором (или кем-то ещё), пропала далеко за полночь. Мне думается, что у него даже и сканера могло не быть, и все эти истории вида «А он на самом деле у друга, щас я его заберу и привезу» — липа и отмазки. Мы с подругой решили на него забить, заперли все двери и спать пошли. Было страшно, что и правда потом квартиру обнесут, но всё обошлось.
А эта беременная лягушка осталась у меня. Сначала я расстроился, потому что очень хотел сканер. А потом, как обычно и бывает, в голову закралась мысль: «Нет… и всё-таки. А чего ж она нормально на начальное положение не может встать-то? Разберу-ка я её и почищу!».
3. Изучаем и глядим, чего там есть внутри (и как работают разные эффекты).
Итак, ващающиеся головы. Благодаря тому, что она у меня появилась, я могу рассказать про то, как они устроены и как работают. До этого я писал про китайские сканеры, но там эффектов было мало, и поэтому вы — мои читатели и те, кто так же, как и я, изучает сценический свет — могли читать только абстрактные выкладки типа «…а ещё вот есть электронный фокус».
Если говорить простым языком, то голова — это обычный прожектор, только с вращением по двум осям. У некоторых производителей раньше были прожектора, которые назывались Color Changer (не надо путать с насадкой, которая светофильтры в рулоне прокручивает перед обычными прожектором). Это была чуть ли не та же часть, которая в голове вращается — можно было менять цвета, накладывать гобо (обычно статические).
Старые головы были огромные и ублюдочные, потому что, как я ещё и ещё раз говорю, что в 2000ые года не было нормальных скоростных сервоприводов, которые могули вертеть такую тушу с большой скоростью. Сейчас всё радикально поменялось и я, когда думал что любимые старые сканеры лучше голов, был немного не прав. Головы стали быстрые (например, знаменитые Clay Paky Sharpy, которые китайцы вовсю клонируют) и достаточно компактные. А главный плюс голов — это то, что они могут вертеться с гораздо большими углами, чем сканеры. И вы можете повесить их посередине и светить как «впёрёд», так и «назад».
Вот так это всё выглядит. У головы есть платформа, в которой находится блок питания и плата управления, и сама светильная часть. Большинство голов можно вешать в любом положении — это интересная фишка: голова внутри сбалансирована грузиками, и поэтому её не перевешивает ни в одну из сторон.
Вращающаяся голова GENIUS Motor Show MK II
Мне досталась старая и нахер никому не нужная голова Genius Motor Show MKII. На самой голове о том, что она MKII не написано, но судя по тому, что DMX-каналы совпадают с инструкцией от MKII — это она и есть.
Голова эта на лампе MSD/250, поэтому жрёт она много, если сравнивать со светодиодными. На фотке ниже можно разглядеть предохранители на 5А для лампы и на 1А для электроники.
Вращающаяся голова GENIUS Motor Show MK II (вид сзади)
Повалялась у меня эта голова некоторое время на балконе, попылилась, а потом я решил её разобрать и хотя бы почистить. А заодно и понять, почему она не могла нормально определять своё положение при инициализации, а постоянно сбивалась. Во! Я даже обстебу её, потому что тот мужик конечно же наврал, что они на миллион накупили оборудования в какой-то клуб. Ни фига там на миллион не купишь — мала сумма.
- Когда голову включаешь — то эта скотина долго и упорно пытается крутиться до конечного упора даже тогда, когда она туда упёрлась. Звучит это как «Гррррррххрхрхрхрхрррхррхрхрхрррр» и до бесконечности. Ты её выключаешь, включаешь, и через несколько раз наконец-то случается чудо, и она находит себя в этом бренном мире =)
- Часть гобо не показывается и не работает. А диск с ними встаёт случайным образом и иногда даже заслоняет луч света.
- Если вращать гобо — то голова классно хрустит, как сухарики. А иногда этот хруст за что-то цепляется, и гобо сами собой переключаются на другие.
Так как опыт у меня уже был — то я решил, что первым делом надо будет разбираться с механикой — всё прочистить и смазать. А потом уже грешить на всякие датчики и электронику. Вот и разобрал голову. Кстати, большинство голов сделаны так хитро, что часть механики снимается в виде слотов — готовых блоков. Это сделано специально для того, чтобы можно было легко и удобно чистить голову или менять гобо.
Вращающаяся голова GENIUS Motor Show MK II без крышек (механика)
А если стебаться — то вообще световое оборудование — это рай для фетишистов механики, потому что там навалом шаговых двигателей! Ими управляется всё-всё!
Наша голова — ещё с трансформаторным питанием. Поэтому снизу у неё стоит трансформатор для питания электроники и шаговых двигателей (+5 и +12V). Тут же видна стандартная обвязка для MSD-ламп: сетевой фильтр (белый цилиндр), дроссель (балласт) для лампы.
Сетевой фильтр, трансформатор блока питания и балласт для лампы MSD/250
Во всех таких приборах (если это не совсем дешёвая помойка) MSD-лампа включается при помощи реле. Вообще MSD — это аббревиатура от Metal Static Discharge. А на нашем языке — это обычная МГЛ-лампа (металлогалоген). В приборах стандартные ряды мощностей — это 150, 250, 575 и 1200 ватт.
Так вот, как вы помните, у металлогалогенок время жизни лампы — не такое большое. Обычно около 2000 часов. Поэтому в приборе и ставится релюшка, чтобы на время перерыва или в те моменты, когда приборы не используются (но включены по питанию), можно было лампу выключить. Для этого в приборе заводится DMX-канал, который зовётся Control (или что-то аналогичное) и имеет несколько определённых значений. Одно из них гасит лампу, а другое — перезапускает её и перезагружает прибор.
Можно сказать вот как. По тому, как производитель прибора обращается с лампой, можно судить о том, насколько он серьёзно делает прибор. Фишек очень много. Например, вот тут вот зажигающее устройство для лампы стоит уже во вращающейся части головы, рядом с лампой, чтобы высоковольтные импульсные от него не давали помех на электронику. Как раз для этого на проводах виден дроссель.
ИЗУ (зажигающее устройство) для лампы MSD/250
Но ROBE (про них будет несколько постов, почитайте для начала этот) пошли ещё дальше. И у них рядом с лампой (но на безопасном расстоянии, чтобы не поплавило) стоит фотодиод, который проверяет — зажглась ли лампа за определённое время. И если не зажглась — то сканер отрубает цепь лампы, чтобы зря не гонять поджиг вхолостую. Когда я про это всё узнал — то влюбился в ROBE. Вот! Без спойлеров не получилось =)
Вся возня с лампой делается ещё и потому, что она не может перезажечься быстро: ей надо сначала остыть, и только потом можно снова её зажигать. У ROBE для этого и задуман датчик. Если прошёл таймаут поджига лампы, то сканер отрубает её питание (вместе с поджигом) и ждёт 5 минут, выводя понятную надпись «HEAT» на дисплее (мол, лампа перегрелась). А после пяти минут повторяет цикл поджига. Причём если сканер знает, что лампа выключена, а датчик света в этот момент показывает, что свет есть — то он выводит La.Er — ошибку сенсора лампы. И ты сразу знаешь, что случилось и чего делать.
А в этой голове всё сделано более тупо. Лампа управляется реле, чтобы её можно было погасить и не тратить ресурс. Но контроля поджига лампы нет. И если из головы вынуть лампу (или лампа сдохнет), то поджиг будет молотить вхолостую. Высоковольтными импульсами. Сволочь =)
Глянем в нижнюю часть головы с другой стороны. Тут у нас стоит плата с электроникой. Виднеются две микросхемы на 40 ног. Скорее всего это парочка микроконтроллеров типа Z80 или MCS51 (тогда они были популярны), которые и управляют всем в этой голове.
Плата управления головой Genius MKII
Сверху платы видна релюшка для лампы. Дальше стоят диоды выпрямителя, фильтрующие ёмкости и кучка микросхем — драйверов шаговых двигателей. Тут всё ещё довольно просто: большинство шаговиков работают в полношаговом режиме и рулятся при помощи классческих UL2003. И только для моторов поворота-наклона (они могут работать в микрошаге) стоят нормальные драйверы с радиаторами.
Идём дальше! На очереди — то, как устроено управление Pan-Tilt. Вся голова стоит на стойке в подшипнике и вращается при помощи зубчатого ремня. Здесь используются более мощные шаговые двигатели, чем для всего остального. Работают они, как я уже говорил, в микрошаге, потому что голова поддерживает 16-битное разрешение для Pan-Tilt.
Привод вращения головы сделан на шаговом двигателе
А что это такое за энкодер на приводе? И нафига он нужен? А это мы с вами подходим ко всяким фишечкам и способам того, как разные механические эффекты внутри светового оборудования определяют своё положение (чтобы повернуться тем узором, цветом, каким надо).
Решается эта задачка просто: когда оборудование инициализируется, то вся механика встаёт на некоторое известное положение. А потом от него отсчитываются все остальные положения. Двигатели же шаговые — значит, если прокрутить двигатель от «нуля» на нужное число шагов — то получим точно известное положение.
Но какими способами можно найти начальное положение? Вот какими:
- Крутиться некоторое время до упора. Тогда эффект (диск, вращение головы или зеркала) упрётся в стопор. А потом его можно будет крутить куда надо, считая импульсы. Причём в продвинутых штуках такое кручение до упора может делаться в две стадии: сначала большими шагами, чтобы быстро прокрутиться до упора, а потом более мелкими, чтобы точно встать на упор.
- Использовать датчик положения. Магнитный или оптический. Это более удобно, потому что такой эффект не имеет упора и диск цветов (например) может вертеться сколько хочется. Но и чуть менее надёжно, потому что появляется новый компонент — датчик, хотя с ним проблем не бывает. Единственное, за чем надо следить — чтобы не погнуть датчик при чистке.
Для того, чтобы голова нашла своё начальное положение, тут используется простой упор. А энкодер? Зачем энкодер? А от шаловливых ручек! Что будет, если голова будет стоять на полу перед сценой (у рампы) на школьном утреннике? Обязательно найдётся какая-нибудь сволочь, которая захочет её, включенную, руками крутнуть, пока никто не видит.
Шаговый двигатель имеет определённое усилие, и провернуть его руками получится. Что будет? У башки собьётся положение и то, что было серединой — станет краем. И когда ей придёт команда повернуться, то она упрётся в ограничитель. По идее, тогда она выправит позицию сама. Но ведь мы хотим получить более надёжное решение? Хотим!
Для определения положения головы стоит оптический энкодер
И все всё сразу и поняли. Энкодер стоит для того, чтобы голова знала (по числу шагов), где она находится не по шагам двигателя, а физически по положению. В нём стоит оптопара, и она умеет считать импульсы в обоих направлениях (лево-право). Когда голова инициализируется, то она обнуляет счётчик импульсов. А потом считает импульсы и, если крутить её руками, отсчитывает то, насколько она сместилась. И потом возвращается назад ровно в то же положение, в каком была.
Вот такая вот умная башка! Правда, этот энкодер положения как раз и глючит по полной программе. Я пробовал чистить, перебирать — ни хрена не помогает. То ли контакт, то ли оптопара. Может ещё раз попробую его реанимировать попозжее.
А теперь давайте поглядим на верхнюю часть головы, где находится вся оптика и эффекты. Вот они (уже после чистки):
Диски эффектов (цвет, гобо), призма и привод фокусировки вращающейся головы
Это будет посложнее, чем в китайском сканере =). Вы видите тут кучку дисков и шаговые двигатели, которые ими управляют. Давайте выпишем всё, что тут можно найти и углядеть (у разных приборов будут разные эффекты, так что не ориентируйтесь на этот список как на то, что всегда везде есть):
- Металлический жестяной козырёк. Он стоит не просто так. У него есть очень важная задача — направлять поток воздуха от вентилятора так, чтобы он обдувал диски, которые находятся в свете лампы. Лампа светит ОЧЕНЬ мощно, и выделяет много тепла. Поэтому если не охлаждать диски, их может банально повести. Или же могут потрескаться стеклянные светофильтры.
- Диск цветов. Стоит ближе всего к лампе. Имеет магнитный датчик положения и может вертеться вокруг своей оси бесконечно. Также может работать в двух режиамх: с индексацией (когда его можно проворачивать плавно, получая совмещённые цвета) и без неё — только по фиксированным положениям для полных цветов.
- Диск вращающихся гобо. Управляется двумя шаговиками. Один крутит сам диск для выбора нужного гобо, а второй — через дополнительную шестерёнку крутит сами гобо. На положение диска и на положение вращения гобо стоят магнитные датчики. Вращение гобо можно индексировать — не просто запустить его на постоянное вращение, а провернуть гобо на нужный нам угол.
Гобо крутятся на подшипниках, и эти подшипники были ТАК засраты (но это ещё не весь треш), что их закусывало и они сбивали положение диска с гобо. - Диск со статическими (не вращающимися) гобо. Управляется одним мотором и положение определяется по упору. Тоже безбожно глючил, когда голова ко мне попала — вообще не вращался.
- Фокусировка. Не особо видно, но при помощи шаговика ездит линза, которая может менять фокус. Можно подогнать его так, чтобы сначала сфокусироваться на одном диске с гобо, а потом плавно перевести фокус на второй диск. Тогда узор гобо как будто плавно перетечёт в другой.
- Призма. Она множит луч на три и может вращать их вокруг своей оси. Управляется двумя моторами: один подводит призму в световой луч, а другой вращает её. Положение определяется опять по упорам.
- Шторки для диммера или стробоскопа. Стоят с двух сторон, чтобы равномерно закрывать луч из краёв в центр. На каждую шторку — по мотору. Если быстро дёргать шторками — то будет эффект мигания луча.
Вот диск с вращающимися гобо. Большая шестерёнка сидит на втулке диска с гобо на подшипнике и передаёт вращение другого мотора на сами гобо. Мы это будем разбирать, чистить — и тогда будет понятно, как это устроено. Тут же как раз виден датчик Холла для положения диска с гобо (в правом нижнем углу).
Устройство привода вращающихся гобо
Вот упор для диска статических гобо. Чтобы диск не люфтил — он подпёрт пружинкой.
Стопор конечного положения диска статических гобо
А вот кусочек шестерёнки привода вращения гобо и её датчик холла. На переднем плане шестерёнки виден магнит, на который налипла куча металлического дерьма. Сначала я думал, что сдох датчик Холла, а потом оказалось, что этот металл надо было с магнита счистить.
Датчик Холла для определения начального положения индексации гобо
Эта голова сожрала у меня кучу нервов, но я классно с неё поржал и повозился. Вот вам видео с первыми впечатлениями и ржачным сюрпризом, который из головы ещё и выпал:
4. Трепанируем. Моем и чистим.
Так как у нас первое дело — это механика, то разбиваем голову до конца. Здесь всё сделано на двух слотах: надо только отключить провода от датчиков и двигателей, и слоты можно снять и мыть их отдельно. Голову до меня кто-то то ли ремонтировал, то ли обслуживал, потому что все разъёмы были помечены номерами или точками — не запутаешься.
Разобранная голова: вынули всю механику из слотов и чистим её
Начинаем с первого слота — со статичными гобо, шторками и призмой. Я ещё не представлял всего ужаса, который меня ждёт, поэтому работал в кайф — разбирал всё до винтика, отмывал и собирал назад.
С одной стороны слота у нас видна шестерёнка, которая вращает вращающиеся гобо и диск со статическими гобо. Он сделан целиком при помощи лазерной резки. Вообще, можно сказать так: если бы не появилась лазерная резка, что многих световых приборов просто не было бы — только лазером можно точно и чётко вырезать гобо в металле.
Слот с призмой, статическими гобо и шторками для диммера и строба
С другой стороны этого же слота видны две чёрные шторки (каждая из них закреплена на своём шаговом моторе) и привод призмы. Рычаг с призмой жёстко сидит на валу одного из двигателей, а вращается вторым двигателем через шестерёнки.
Слот с призмой, статическими гобо и шторками для диммера и строба (со стороны шторок)
Раскрутил я это всё до мелочей и давай протирать от старой закипевшей смазки. Здесь надо было поколдовать с призмой, потому что она при вращении поскрипывала. Так как теперь мы знаем, что ващение призмы передаётся через шестерёнки, то там и надо искать причину косяков.
Разбираем узел и чистим его!!
Сама призма стоит на шарикоподшипнике — она туда вклеена на термостойком клее. Задача призмы — множить луч на несколько. Эта призма — трёхфасеточная. Бывают призмы и других типов — линейная, пятифасеточная и прочие (на большее число лучей).
Вращающаяся призма для того, чтобы разделять луч на несколько
Попутно я с любовью и заботой промазывал все винтики (которые держат диски на валу двигателей) графитовой смазкой. Чтобы их потом можно было открутить без мата, хе хе.
Промазываем все винты графитовой смазкой, чтобы потом можно было их открутить
А вот и сам подшипник призмы. Я его полностью разобрал, протёр канал для шариков тряпкой с уайт-спиритом (он был под рукой), протёр сами шарики и собрал всё назад.
Подшипник для вращения призмы на шариках
Меня смутило то, что шариков тут немного маловато — по идее они должны быть по всему кругу подшипника, а тут их меньше. Но тогда я ещё с таким не сталкивался и подумал, что так и надо. Мало ли, может быть эти шарики лежат с запасом на тепловое расширение?
Шторки я протёр от пыли и грязи. Напоминаю, что они у нас работают как диммер — закрывают луч совсем, или немного прикрывают его. Смотрите, как поток света их поджарил за время работы головы!
Шторки со стороны лампы за время работы головы немного подгорели
Собираем узел призмы. Он простой, но красиво сделан: чтобы облегчить массу головы, каждая железка имеет двойное назначение — и чего-нибудь держит, и заодно прикрывает луч света или ещё какую задачу выполняет. Также тут можно увидеть канал для упора призмы — по нему она и находит своё начальное положение.
Узел вращающейся призмы: один мотор включает её, а другой — вращает
Ради прикола я решил смазать эти шестерёнки специальной силиконовой смазкой для пластиковых шестерёнок, но ошибся с этим — она слишком вязкая, и не сгодилась. Голову я ещё раз буду перебирать (после этого поста), и тогда попробую разные, кхм, смазки! =)
Доприкручиваем диск с гобо с другой стороны, и всё с этим слотом готово. Обратите внимание на ещё одну мелочь: диск с гобо сделан из двух железок: на одной железке прорезаны сами гобо, а вторая даёт нужную жёсткость диску.
Собираем узел назад через дырочку в диске с гобо
Идём ко второму слоту — более сложному, потому что там есть вращающиеся гобо. А вы помните, что они при вращении хрустели, и их подшипники закусывало так, что аж сам диск проворачивало. Вот щас с этим и будем разбираться.
Слот с вращающимися гобо и диском цветов
Вот фотка диска с вращающимися гобо крупнее. Тут есть ещё два важных момента. У гобо есть светлая и тёмная стороны (как это звучит, блин, пафосно). Это сделано для того, чтобы гобо ставилось к линзам (или отражателю лампы — это зависит от оптической системы) той стороной, которая не отражает свет — тогда от него не будет бликов и переотражений внутри оптики.
А ещё вы видите вокруг гобо небольшие пружинки. Они говорят нам о том, что гобо можно менять (отщёлкнул пружинку, поменял, защёлкнул)! И это очень хорошо!
Механизм вращения гобо: через дополнительную шестерёнку
То есть, если мы выбираем прибор с вращающимися гобо, то про них надо узнавать — меняются ли они или нет. Если меняются — то это ещё один плюс к прибору.
Диск цветов жизнь уже побила, и один светофильтр у него треснутый. Но пока не отвалился — так что будет работать. Обращаю внимание на ещё одну фишку: светофильтры стоят очень близко друг к другу краями. Это сделано для двух моментов. Во-первых, для того чтобы вместить побольше цветов. Во-вторых, для того, чтобы можно было использовать половинчатые цвета — поймать два светофильтра одновременно так, чтобы половина луча была одного цвета, а половина — другого.
Диск цветов со светофильтрами
Это прокатывает, потому что оптика устроена так, что луч сначала окрашивается, а потом фокусируется на гобо (фокус линз находится не на цветах, а на гобо), и перемычки между светофильтрами почти не видно.
Ну что? Начинаем самое сложное. Полностью разбираем диск с гобо и чистим его по полной!
Первым делом вынимаем все гобо и изучаем их. Нам тут интересны три: одно с названием клуба (который якобы закрылся за невыплату кредита, если верить мужику; а если верить сайту — то клуб вовсю жив) и два стеклянных (дихроичных). Да-да! Гобошка может быть не только из металла, а ещё и из стекла! А на стекле можно сделать чего-нибудь цветное или объёмное.
Все гобо сняты со своих держателей (часть из них стеклянные)
Дальше снимаем втулку, на которой стоит шестерёнка, вертящая гобошки. С ней я помучался — съёмника стопорных колец у меня не было (он мне только в этот раз за всю жизнь и понадобился), поэтому возился с кольцом при помощи пинцета и пассатиж.
Снимаем диск с вращающимися гобо
И вот наконец-то снимаем подшипники гобошек и видим ПОЛНЫЙ АДСКИЙ КОШМАРИЩЕ! Смазки нет вообще. А та смазка, которая там когда-то была, закисла напрочь от температуры и пыли. И пошдипники клинило. А ведь вращаются они все вместе целиком (только диск нужной гобошечкой под луч света поворачивается). И такое совместное усилие от заклинивания кучи гобошек диск и сворачивало…
Подшипники вращающихся гобо в УЖАСНОМ состоянии!
Не знал я, что с этим делать. Высыпал все шарики — и закинул их в уайт-спирит, а потом долго тряпкой оттирал.
Чистим и моем все шарики из подшипников
А сами канальцы подшипников проточил надфилем, чтобы снять с них вековую грязь. Надо было бы шкуркой довести. При второй переборке — сделаю.
Прочищаем пазы подшипников гобо от нагара старой смазки
А потом начал собирать диск… и влетел в полную задницу! Потому что… ШАРИКОВ НЕ ХВАТИЛО ВООБЩЕ!
Диск с гобо заново собран и прочищен
Собираю я, значится, недрогнувшей рукой подшипник, набиваю его шариками. Ставлю, кручу — крутится, и хорошо так крутится! Собираю второй. Третий. Четвёр… Аааэээээ!! А шарики куда кончились?! Вы все охренели? А это как так?!
А ВОТ ТАКО ВОТ!! Какая-то ПАДЛА/ГНИДА/СВОЛОЧЬ/КРИВОРУКАЯ ТУПИЦА (на выбор), видать, решила почистить подшипнички, совсем не зная, как они устроены… Может быть прямо в клубе эта сволочь сказала себе: «Щас, мы подшипнички снимем» и недрогнувшей рукой открутила три винтика. А шарики и рассыпались!
Дело в том, что такой узел вращения гобо — чуть ли не стандартный для всех девайсов, и в инструкциях к ним всегда пишут что-то навроде: «Если вы хотите заменить гобо — снимайте пружинку! Не откручивайте винты — вы откроете подшипник!». Вот вам скриншот из инструкции к ROBE:
Кусочек инструкции от ROBE про замену гобо
То есть, подшипники, в которых это всё вращается — это не готовые изделия, из которых ничего не выпадет (и поэтому их можно легко открутить), а штучки, которые собраны прямо на диске с гобо (потому что нам нужна компактность и лёгкость). И край диска с гобо как раз и является их корпусом, хе хе.
В общем, шариков ни фига не хватило, и мне пришлось делить их примерно поровну на все гобошки. И теперь стало понятно, почему гобо хрустели, когда вращались — так как шариков было мало, то они перекатывались внутри подшипника. А сам подшипник вращался хер пойми как и поэтому шумел.
В общем, фразочка «Да у тебя шариков в голове не хватает!» стала суровой реальностью. Шарики эти я потом заказал с AliExpress, но до сих пор нет времени их вставить — то лень, а то надо щиты собирать срочно, и поэтому голова пока пылится у меня на табуретке.
Дособрал я подшипники, как мог (и подписал, где сколько шариков). И вставил гобошки на свои места.
Стеклянные (дихроичные) гобо стоят на своих местах
Итак — зацените дихроичные гобошки. Они стеклянные. Самая левая на фотке ниже — это кусочек стекла, которое похоже на стёкла, которые в двери ставят так, чтобы за ними ничего не было видно. Такое гобо можно использовать для того, чтобы сделать размытый луч или сымитировать какой-нить лёд. Второе гобо — цветное. Его цвета можно смешивать с основными и получать разные прикольные оттенки. А третье — объёмный рисунок. Очень красиво сделано!
Стеклянные (дихроичные) гобо на просвет
Ну что? Наши слоты готовы и прочищены. Будем собирать голову и включать её.
Оба слота почищены и их можно ставить назад в голову
Поставили всё на место, подключили все провода. Кстати, на этой фотке виден привод фокусировки — по латунным штырям ездит на фторопластовых втулках железка с линзой.
Слоты установлены. Видна часть механики фокусировки
Включаем и делаем тестирование!
Включаем голову и начинаем тестировать оптику и механику
Посветим в окно. Лампа у меня в голове была убитая, поэтому светила хрен как. Мне даже не понравилось — китайский сканер на SSD-90 светил гораздо лучше.
Тестируем голову: светим в окошко
А вот это вот — образчик сложного эффекта, который можно сделать на такой голове (на ROBE тоже можно, но там гобо другие).
Тестируем голову: светим на потолок через несколько гобо и призму
Так как фокусировкой мы можем управлять, то можно сделать вот какую фишку. Выбрать какое-нибудь гобо из статических (мне некий цветочек нравится), а поверх него наложить то самое стеклянное гобо с цветной спиралью. Фокус настроить на статическое, а стеклянное начать вращать. Тогда стекляшки будет не видно, и получится так, что на фоне цветка меняются цвета по спирали. А дальше остаётся только запустить радугу из световых фильтров и воткнуть призму.
Ловите видео с полным обзором головы и того, что она умеет и может:
5. Адские провода. Снова ктулху, сволочь!
Если вы думаете, что на этом злоключения головы кончились — то вы ошибаетесь. Погонял её минут десять — и херак, диск со статическими гобо снова перестал работать! И вот тут я расстроился, потому что подумал, что всё — пипец. Сдох, наверное, какой-нибудь драйвер или прошивка — и хрен ты это восстановишь. А голова-то 2004 года выпуска и давно не производится…
Но нас не остановишь. Полез я разбираться, и охренел. Ну, не совсем охренел (потому что уже по фоткам из инета знал, как это устроено), но в маленьком шоке — был.
Занимаемся узлом печатной платы и проводов
ВСЕ провода от платы, которые идут на шаговые двигатели, проходят КУЧУ разъёмов и лежат в виде волосатой херни. Как волосы под мышками у бомжа, в общем! И такие же засратые следами металлической ржавчины и окалины.
Куча проводов навалена в подшипнике головы и контакты тут хреновые
А если снять часть головы, которая стоит на вращающейся платформе, то там ещё страшнее — просто месиво. Как оно ещё не перетёрлось — непонятно!
Куча проводов навалена в подшипнике головы и контакты тут хреновые
Сейчас я вам расскажу о проводах. То, как сделано в этой голове — это немного устаревшее решение. Сейчас делают более хитро (особенно в светодиодных головах): плату с драйверами двигателей ставят на вращащющуся часть головы, прям рядом с этими же двигателями. И тогда вместо такой вот пачки проводов наверх, в голову, идёт всего лишь питание (отдельно двигателей и отдельно лампы/диода) и шина управления (например, I2C).
Вот пример из китайской головы «LED Spot 90W» (пост про эти головы — тут):
Плата управления моторами светодиодной головы Spot 90W
А вторая байка была в том, что как-то на Авито мне попадалось объявление такого вида: «Продаём 12 голов [достаточно хороших, с кучей эффектов], потому что они нас ДОСТАЛИ! Цена — копейки (около 1 тыр за голову, но пожалуйста заберите их кто-нибудь! Дело в том, что они китайские, и у них после 200 часов работы напрочь перетираются провода! Нас достало их менять и мы покупаем нормальные головы!»
Эта моя голова — что-то среднее между китайскими из объявления и современными. Потому что провода тут не перетираются, но напиханы так, как будто вот-вот сделают это. Провода точно штатные, так что это месиво отслужило с 2004 года. Но я бы всё-таки убрал бы эти подмышечные волосы и разложил бы их ровно (этого я не сделал на данный момент — стало лень).
Но кроме самих проводов есть второе западло — разъёмы!! Аррр. Какая скотина выдумала использовать для мест, которые дико греются, разъёмы с прорезанием изоляции?!
Разъёмы в голове с прорезанием изоляции. Часто они отваливаются
Это был просто пипец! Почему не работал датчик индексации вращающихся гобо? Да потому что у него контакт в разъёме отваливался! Я отматерился, поджал его и пока так и оставил. Если я разберусь с механикой и энкодером вращения головы (он продолжает подглючивать), то тогда и разъёмы заменю на другие.
И — верх кошмара. Провода от двигателей не сразу идут на плату управления. Они проходят ещё одну пачку разъёмов! О, ленивые итальянцы! О, гады!
Шлейфы от шаговых двигателей соединяются через переходники, которые глючат
Суть этого соединения в том, что некоторые выводы от драйверов двигателей на плате разведены зеркально, чтобы не возиться с дорожками. И чтобы сначала развести все провода от двигателей в прямой последовательности, а потом нужные перевернуть, они и сделали такие шлейфики на разъёмах. Перевернул его — и получил зеркальный порядок проводов двигателя. Пиздец!
Нашёл я провода от двигателя статических гобо. Начал их шевелить — и опаньки, диск с гобо как давай вертеться туда, куда надо! И своё положение нашёл, и нужными гобо поворачивается!
Взял я паяльник и выкинул все разъёмы, спаяв провода начисто!
Выкидываем лишнюю коммутацию и спаиваем шлейфы напрямую!
Сами шлейфы собрал в аккуатные жгутики и подписал их (на какой двигатель что идёт).
Все шлейфы пропаяны и отсортированы
Дальше оставалось только воткнуть это всё в плату и радоваться работающей (с грехом пополам) голове.
6. Финал. Более-менее финал =)
Ну что? Устали читать эти злоключения? А я устал с этой головой возиться! Поэтому забил на баги, решив что когда закажу шарики, то буду их править, и начал собирать голову начисто.
Голова Genius MKII перебрана и готова к работе
Одел крышки корпуса, всё закрутил — и на этом закончил!
Голова Genius MKII перебрана и готова к работе
А потом закатал сцены с простого пульта DMX так, чтобы она крутилась во все стороны. И гонял её парочку часов, чтобы проверить — не отвалится ли где какой контакт, или не закусит ли подшипник.
Как-нибудь я снова ею займусь: переберу подшипники гобо и добавлю туда шариков, ещё раз проверю энкодер положения (по ходу там или деградировал диод оптопары, или какой-то конденсатор сдох, потому что она находит своё положение через парочку включений), и потом кому-нить её подарю вместе с новой лампой. Китайской.
Источник