uncleeugene.net

DMX интерфейс для PC с гальванической развязкой

Просмотров: 2145Комментарии: 2
Электроника

Контроллер ASM R2D2. Да, у них ещё был другой прибор, и он назывался C3PO.Моё знакомство со сценическим светом началось в 2000 году с совершенно монструозного DMX контроллера R2D2 от компании ASM. Под верхней своей крышкой он скрывал полноценный писюк (Pentium MMX), подключался к монитору, отличался по-немецки ебанутым, простите, своеобразным интерфейсом, отличным набором программируемых железных кнопок и фейдеров, и поистине безграничными возможностями. За те несколько лет, что мы с ним работали, мы так и не выяснили пределов его способностей.

Enttec Open DMX USBКонтроллеров тех уже давно нету, а привычка рулить светом с компа осталась. Железные контроллеры либо откровенно слабы на функционал, либо баснословно дороги. А компьютер с управляющим софтом стоит недорого, вплоть до бесплатно, и обладает внушительными возможностями. По сути, вся сложность заключается в интерфейсе, получающем данные от компа, и отсылающем их световым приборам. К счастью, австралийская компания Enttec однажды выпустила девайс Open DMX USB, выложив его схему в открытый доступ. Девайс очень простой, построен на FT232BM (в оригинале), и повторяется достаточно просто, с ним работает куча софта. Но есть минусы, среди которых первый и главный - отсутствие гальванической развязки между входом и выходом. А она нужна, поскольку приборы и контроллер часто "висят" на разных фазах и отсутствие развязки чревато смертью USB портов, а то и всего компа, в случае проблем с питанием. Так что будем допиливать Enttec Open DMX USB на предмет развязки smile

Оригинальный девайс Enttec состоит из двух корпусов: FT232BM и MAX485. С электрической точки зрения DMX - это обычный RS485, так что устройство просто служит мостом USB-RS485, а за правильные таймниги и формат посылок в случае с ним отвечает управляющий софт. Чисто теоретически это минус, но на практике компы уже давно достаточно мощны, чтобы не заикаться, передавая DMX. Наша модификация будет состоять в том, что мы во-первых, заменим FT232BM на FT232RL, что сильно упростит схему и никак не скажется на совместимости; а во-вторых, развяжем гальванически две микросхемы при помощи оптопары и изолированного DC-DC преобразователя.

Схема.Схема - она есть в прикреплённом к статье архиве - в пояснениях особо не нуждается. Левая часть взята из даташита на FT232RL, правая - стандартна для большинства таких устройств. Серединка - DC-DC конвертер, имеющий тупо вход и выход и оптопара в стандартном её включении по даташиту. Выбор DC-DC обусловлен исключительно ассортиментом ближайшего магазина. Он двухваттный. Хватило бы и одноваттного, но их не было. Особенность: оптопара инвертирует сигнал, так что для компенсации этого выходы MAX485 (а они симметричные) перепутаны, если сравнивать с оригинальным Enttec'ом. Ну и светодиода нету smile Переходим к сборке.

Отладка устройства на макетной плате.Сначала весь девайс, разумеется, был запущен и отлажен на макетке. Специально для работы с FT232RL у меня есть платка с этой микрухой, USB и пинами в макетную плату. Выручает smile Как и набор цветных проводков, заказанный по дешёвке на ebay. Я брал два набора, один с папами на концах, а второй - с мамами. Авторучка с проводами - это самопальный щуп для осциллографа С1-49, который пригодился смотреть фронты сигнала. На макетке поиграл немного с номиналами деталей и добился уверенной работы с двумя имеющимися приборами.

_mg_9887.jpgВо время похода в магазин за запчастями я прикупил пару корпусов подходящего размера. Поэтому перед разводкой платы, методом последовательного приближения я отрисовал в Eagle Cad контур платы, и крепёжные отверстия. Разъём в правой стороне - трёхпиновый XLR, стандартный для светового оборудования. В самом корпусе пришлось выломать одну из подпорок для платы, чтобы разъём поместился. На бумажке отпечатан один из первых вариантов разводки, где USB выведен на пины. Вообще, схема и плата в их актуальном варианте лежат в архиве, в конце статьи. На фотках могут быть предыдущие варианты, поскольку устройство потихоньку допиливается.

Готовая печатная плата.Плата изготавливалась методом лазерного утюга. Бумага - страничка из "Популярной Механики", да простят меня её авторы. Впрочем, я брал страничку с рекламой, так что всё нормально smile Утюг тоже был новый, так что на приемлемый результат ушло несколько попыток. После небольшой ретуши иголкой, протравил плату в растворе медного купороса с солью. Его стоит разводить кипятком и травить пока не остыло. В холодном виде он никакой, а в горячем он такую платку съел минут за десять, и это включая вторую сторону (текстолит был только с двухсторонним меднением).

Нижняя сторона.Плату залудил в "жидком олове". Нууу, не знаю, то ли олово мне попалось прокисшее, то ли что... Плату, зачистив и обезжирив кладу в раствор и она через полчаса покрывается легкоудаляемым серым налётом. Надо поизучать эту методу... Впрочем, паять помогает.

Сборку начал с smd. Гораздо удобнее раскладывать детали и дуть на плоской плате, чем на плате, у которой с обратной стороны что-то есть. Да и греть это что-то феном тоже лишний раз неохота. К сожалению, микроволны или паяльной пасты (той, что припой) у меня нет, поэтому микруха надувалась феном, с последующим прогревом ног паяльником. Разумеется, были перемычки, которые приходилось долго и мучительно убирать. Но это с непривычки. Я нечасто берусь за паяльник, поэтому навык немножко теряется.

Верхняя сторона.После smd ставлю выводные компоненты в порядке увеличения высоты. Сначала панельки, потом разъёмы и DC-DC и в последнюю очередь конденсаторы. Они самые высокие, и, поставь я их раньше, мешали бы более низким деталям упираться в стол. В качестве выходного разъёма на плате стоит планка мам pls (как они там правильно зовутся) на три пина, а вставляются в неё напаянные на провода толстые выводы от советских резисторов. Немножко колхоз, но контачит уверенно, а магазины закрыты, поскольку праздники.

Установка в корпус.Теперь осталось поместить всё в корпус. Корпусу предварительно срезал все торчащие уши. Два отверстия под разъёмы выполнил дрелькой, путём насверливания по периметру c последующим прорезанием перемычек. К сожалению, из-за переезда в доме не нашлось напильника, поэтому отверстия обработаны очень грубо. Но это я исправлю, когда заведу напильник. Шурупы для платы и корпуса отыскались в коробочке с шурупами от всего подряд smile

Готовое устройство.И вуаля, вот такой в результате получился девайс. Навыка для работы не требует, втыкается одним концом в USB, другим в DMX, софтом распознаётся как тот же Enttec, драйверов - в современных виндах и под линуксом - не требует. Под макосью не знаю как дела, но тоже должно работать. В моём случае девайс подключен к отданному на запчасти ноуту с установленным archlinux (под виндой он греется - умер радиатор), в качестве софта используется QLC+ - бесплатная, опенсорсная, довольно богатая на возможности система управления светом.

Испытания.А теперь - дискотека! smile С двумя приборам, которые есть под рукой я его оставлял гонять лучики на сутки. Косяков не замечено. Но, конечно, это только начало тестирования - буду проводить ещё тесты на большем количестве железа, длинных проводах, в боевых условиях. Пока вариант не окончательный. Как минимум, в схему просятся супрессоры, для защиты от скачков напряжения в линии. Может ещё что-то надумаю. Есть, например, мысль взять FT2232 и попробовать сделать двухканальный интерфейс. Надо только выяснить, как каналы будут определяться софтом.

Стоимость всей комплектухи, включая корпус вышла около $25. Обязан снова упомянуть, что девайс основан на Enttec Open USB DMX, а значит попадает под лицензию GPL второй версии. Желающим повторить устройство выкладываю архив с исходниками Eagle Cad, а также схемой и готовым шаблоном платы. Шаблон при печати зеркалить не нужно, он уже.

Update 08/05/16: небольшое исправление в схеме, посадил на землю 26 ножку FT232RL. Вывод 26 (TEST), по даташиту должен быть на земле, и без него микросхема не заводится.

Update 22/10/16:_mg_1481.jpg Наконец полноценно проверил девайс в работе, в том смысле, что отыграл с ним вечеринку. На душе приятно, когда самодельная железка без сучка и задоринки справляется со своей задачей - рулить светом smile На первой картинке тот самый бедолага ноут с archlinux и QLC+. Заодно и управление цифровым пультом висит на нём же. А левее виднеется такой же мой основной рабочий ноут.

_mg_1484.jpgНе самый сложный световой сетап, конечно. Всего шесть приборов, всего одна фаза (наверное :/ ), но тем не менее результат меня порадовал! За всю вечеринку ни одного глюка, ни одного срыва таймингов, всё тикало как часики! Предстоят, конечно, ещё рабочие испытания, на бОльших конфигурациях, но пока я доволен smile

Комментариев: 2 RSS

1 Роман 16-05-2016 17:41

это что то типа такого? http://muzline.com.ua/svetovoe-oborudovanye/systemy-upravlenyya/dmx-pulyti/

2 uncleeugene 23-09-2017 11:31

Роман, да, это что-то типа такого, только оно использует компьютер с соответствующим софтом, а железяка из статьи нужна, чтобы формировать сигнал для световых приборов.

Оставьте комментарий!

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question


Комментарий будет опубликован после проверки

     

  

Loginza Facebook.

(обязательно)