Lichtstellpult mit integriertem Webserver
für DMX-Matrixscheinwerfer
Studiengang
Elektrotechnik (B.Eng.)Projektbeschreibung
Ziel der Arbeit war es, mithilfe eines STM32F446RE und einem ESP32 sowohl die Ansteuerung eines Matrixscheinwerfers als auch ein Lichtstellpult zu implementieren. Der ESP32 ist hierbei für das Erstellen des Webservers eingesetzt. Das Lichtstellpult selbst wird über den STM32 realisiert. Die Kommunikation zwischen den beiden Prozessoren erfolgt über die Hardwareschnittstelle UART. Das Lichtstellpult hat bereits vorgefertigte Programme für den Matrixscheinwerfer abgespeichert, welche über ein Display und Tasteneingabe oder per Smartphone angewählt werden können. Weiterhin hat das Lichtstellpult die Möglichkeit, Beleuchtungsszenen für eine Veranstaltung aufzunehmen und zu speichern, um diese bei Bedarf abzuspielen.
Beteiligte Personen
| Student: | Marco Westermair |
Betreuer:
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Veranstaltung
Bachelorarbeit
Laufzeit
WS 2020/21
Anforderungen
- Scheinwerfer soll per standardisiertem seriellem Lichttechnikprotokoll DMX ansteuerbar sein
- Scheinwerfer soll andere DMX-Teilnehmer ansteuern können
- Speicherung von DMX-Szenen
- Ansteuerbar über Display und Webserver
- Ansteuerung der Leuchtdioden mit über 16 Millionen verschiedenen Farbtönen
- Auswertung von Tastern zur Menüführung auf dem Display
- Erzeugen eines wireless Access-Points
Umsetzung
Hardware Konzept
- STM32 als Herzstück
- ESP32 für den Webserver
- Tasteneingabe + Display als Human Interface parallel zum Webserver
- Flashspeicher zum Speichern von DMX-Szenen
- DMX-Schnittstelle für die Ansteuerung anderer Scheinwerfer
- PWM-Controller für die Ansteuerung der Leuchtdioden
Zentrale Leiterplatte
Die zentrale Leiterplatte integriert alle Hardwarekomponenten. Durch die Leiterplatte sind störanfällige Steckverbindungen minimiert. Auf der Leiterplatte sind auch die Beschaltungen der einzelnen Leuchtdioden mit Stromregeldioden und PWM-Ansteuerung. Die Leiterplatte wird mit der LED-Matrix verbunden.
Verwendung
Scheinwerfer
Der Scheinwerfer besteht aus 25 einzelnen Rot-Grün-Blau-Weißen Leuchtdioden mit einem Strom im Arbeitspunkt von 350mA. Die Dioden sind über eine Leiterplatte mit einem Kühlkörper verbunden.
Die Diodenkennlinie der Dioden ist unten dargestellt.
Um die Dioden vor Zerstörung durch einen zu hohen Strom zu schützen, werden hier Stromregeldioden des Typs NSI50350AST3G von ON Semiconductor verwendet. Diese sind sehr einfach in der Anwendung und sorgen für den sicheren Betrieb der Leuchtdioden.
Verwendung WebApp
