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14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
20.03.2015, 13:36 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 20.03.2015 14:08 von thedude.)
Beitrag #1
Information 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hallo liebes Forum,

inspiriert durch die aktuelle Make habe ich ein LED Matrix Display gebaut. Ich habe den dort gezeigten Vorschlag etwas abgewandelt: 50x50cm, 14x14 Pixel auf Basis von WS2812B LED Strips (Datenblatt) mit 30 LEDs/m. Gesteuert wird das ganze im Moment über einen UNO, welcher fliegend angeschlossen ist. Software mässig kommt die FastLED library (fastled.io) zum Einsatz. Funktioniert auch alles einwandfrei. Wenn jemand Interesse hat poste ich auch gerne das ein oder andere Bild.

Jetzt habe natürlich Blut geleckt und möchte das ganze gerne erweitern und mehr "rumspielen" und entdecken. Smile z.B. das ganze mit Ethernet oder WLAN ausstatten etc. Da das ganze auf einem Bilderrahmen von IKEA basiert (Ribba) ist hinter dem Rahmen kein Platz für viel Elektronik. Ich möchte aber auch nicht viele Kabel an der Wand haben, das ganze soll so minimalistisch wie möglich aussehen wenn der Rahmen an der Wand hängt. Deswegen dachte ich mir folgendes (und hier kommen wir zu der Frage an die Community):

Hinter dem Rahmen verbaue ich z.B. einen Arduino Pro Mini welcher sehr Flach ist und ein Funkmodul (Zigbee, Bluetooth...). Auf der anderen Seite wäre dann der normale UNO mit den diversen Shields für Ethernet oder WLAN etc und auch ein Funkmodul. Grösse spielt dann keine Rolle. Auf dem Pro Mini läuft nur ein "simpler" Sketch der Daten Seriell entgegen nimmt und dann auf dem Display darstellt. Auf dem normalen UNO "Turm" laufen die Berechnungen, Ethernet usw. und der sendet dann Seriell die Daten zum Pro Mini hinter dem Rahmen.

Die WS2812B LED Strips werden mit 800kbit/s angesprochen und verlangen sehr genaues Timing (es gibt kein clock bei diesen Strips). Übertragen muss ich rein rechnerisch für jedes Frame 588 Byte (14x14x3byte - 1byte pro Pixel pro Farbe) Wäre es z.b. möglich diese "Funkbrücke" mit den Modulen HC-05/HC-06 zu realisieren (diese schaffen laut Beschreibung 1mbit/s) ohne dass die Übertragung ins Stocken gerät? Gibt es vielleicht bessere Möglichkeiten (andere Module oder Protokolle) um so etwas zu realisieren? Geht das überhaupt wenn eine ordentliche Farmerate erreicht werden soll? Ich habe leider Null Erfahrung mit Seriellen Verbindungen geschweige denn über Funk.

Ich bin für jeden Hinweis dankbar der mir weiterhilft. Smile

beste grüsse & danke schonmal
Stephan
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20.03.2015, 13:43
Beitrag #2
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hi,
was hast Du denn vor? Filme mit 14x14 Pixeln zeigen?
Ich denke, dass es mit HC-06 machbar sein koennte, etwa 10 Frames pro Sekunde zu uebertragen und darzustellen.
Gruss,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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20.03.2015, 14:05 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 20.03.2015 14:09 von thedude.)
Beitrag #3
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hi Thorsten,

Nein Filme auf 14x14 Pixel nicht. Wink Eher Grafikanimationen (sowas wie den Matrix Effekt, PixelPlasma, Lauftext oder vielleicht simple Spiele (Snake, Tetris, XXO). Infos aus dem Internet etc. Direkt angeschlossen sind ohne Probleme 60fps möglich. Ich möchte natürlich so hohe Framerate wie möglich erreichen über die Funkbrücke.

Ein richtiges "ziel" habe ich nicht. Der Bau war eher spontan und jetzt habe ich halt voll Lust auf mehr weil es alles so gut funktioniert hat bis jetzt. Smile

gruss
stephan
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20.03.2015, 15:45
Beitrag #4
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hi,
also meine Ueberlegung war ungefaehr so: Mit dem HC-06 kann man 115200 Baud schaffen. Mit den Overhead-Bits muesste man damit so ungefaehr 11520 Bytes pro Sekunde schaffen. Wenn Du wirklich jedesmal jedes Pixel uebertragen willst, dann waeren das ungefaehr 600 Byte (Du musst dem Ding auch sagen, wann ein Frame anfaengt und endet oder so, d.h. etwas Protokoll-Overhead). Dann waeren wir bei etwa 19 Frames pro Sekunde.
Allerdings muss das Ding zwischendurch auch was anderes tun als nur Pixel zu empfangen, daher hatte ich das mal eher vorsichtig auf 10 geschaetzt.
Gruss,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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20.03.2015, 16:08
Beitrag #5
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hi Thorsten,

ja ich kann Dir soweit folgen. Ich hab eben auch mal die Datenblätter überflogen. Ich finde da zum HC-05/06 1,3mbit/s (Datasheet):

Zitat:Default communication baud rate: 9600, 4800-1.3M are settable.

Dazu habe ich gelesen das man mit dem UNO auch bis zu 2mbit/s schaffen kann was man ja nichtmal bräuchte. Wenn ich jetzt auch von 600byte (4800bit) ausgehe käme ich bei 1mbit/s noch auf über 200 frames. Wenn davon nur ein Drittel über bleibt weil die MCUs noch was anderes machen ausser Bits schieben wäre das ja immernoch über 60fps. Was dicke genug is. Oder übersehe ich da was? Wie gesagt ich kenn mich nich so aus mit Seriellen Verbindungen. Vielleicht bin ich auch zu optimistisch. Big Grin

gruss
Stephan
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20.03.2015, 16:50
Beitrag #6
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hi,
der Arduino redet mit dem HC-06 über die serielle Schnittstelle. Vielleicht kommt man da über 115200 Baud, aber wahrscheinlich nicht viel. Übertragungsraten im MBit-Bereich halte ich für eher utopisch. Der Systemtakt ist ja nur 16MHz.
Gruß,
Thorsten

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20.03.2015, 17:00
Beitrag #7
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Hey,

jagut, ich finde leider die Quelle jetzt nicht mehr wo ich das mit den 2mbit gelesen hatte. Da stand jedenfalls 8Mhz könnte max 1mbit und die 16Mhz Versionen bis 2mbit. Naja das könnte man ja ausprobieren. Smile

Gäbe es denn alternativen? Wahrscheinlich nicht oder? Da man immer durch die Serielle des Arduinos durch muss. Da ist es ja quasi egal welche Funk Technik man nimmt oder?

Oder eignet sich sowas wie Zigbee besser? Oder noch was anderes?

gruss
Stephan
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20.03.2015, 17:07
Beitrag #8
RE: 14x14 LED Matrix Display mit Funk erweitern
Keine Ahnung...
Ich würde mir eher Überlegen, nur die Änderungen zu übertragen. Wenn Du wirklich schnelle Bewegungen brauchst, dann wird sich das nicht immer gleich auf alle Pixel beziehen.

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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