3D-LED-Display - Versionsgeschichte

Cubeinator: /* Weitere Informationen zum Thema */

2010-04-19T14:38:54Z

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Cubeinator: /* Weitere Informationen zum Thema */

2010-04-15T17:51:05Z

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Bergeruw: /* Software */

2010-04-13T08:58:08Z

‎Software

Bergeruw: /* Software */

2010-04-13T08:49:12Z

‎Software

Bergeruw: /* Hardware */

2010-04-13T08:40:10Z

‎Hardware

Bergeruw: /* Hardware */

2010-04-13T08:39:24Z

‎Hardware

Bergeruw: /* Software */

2010-04-12T21:53:52Z

‎Software

Bergeruw: /* Software */

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‎Software

Bergeruw: /* Hardware */

2010-04-12T20:54:28Z

‎Hardware

Bergeruw am 12. April 2010 um 19:49 Uhr

2010-04-12T19:49:14Z

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 * [http://hypnocube.com/ Hypnocube] - "nur" 4x4x4 aber dafür in bunt!
 * [http://www.lochraster.org Heimatseite des Projektes "Etherrape"]
-* [http://www.qube-solutions.de Qube Solutions] 5x5x5 Cubes als Bausatz mit Open-Source Software]
+* [http://www.qube-solutions.de Qube Solutions] 5x5x5 Cubes als Bausatz mit Open-Source PC-Software

Nächstältere Version->		Version vom 15. April 2010, 17:51 Uhr
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	* [http://hypnocube.com/ Hypnocube] - "nur" 4x4x4 aber dafür in bunt!		* [http://hypnocube.com/ Hypnocube] - "nur" 4x4x4 aber dafür in bunt!
	* [http://www.lochraster.org Heimatseite des Projektes "Etherrape"]		* [http://www.lochraster.org Heimatseite des Projektes "Etherrape"]
		+	* [http://www.qube-solutions.de Qube Solutions] 5x5x5 Cubes als Bausatz mit Open-Source Software]

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 Cube-seitig hat sich in dem Zug das Kommunikationsprotokoll geändert: die LED-Daten werden mit dem Kommando '''<code>set_led</code>''' nicht mehr bitweise, sondern byteweise übertragen. Es werden also nicht mehr 512 Nullen oder Einsen gesendet, sondern schön verpackt in einer 128 Byte langen Hex-Zahl. Grund dafür war, dass ich schon in einer vorhergehenden Version der Firmware, das interne Abbild der LEDs auf ein 64-Byte-Feld reduziert hatte. Es bot sich also an, dies auch konsequent für die Kommunikation zwischen Client und Server (LED-Cube) so umzusetzen.
-Desweiteren ist jetzt eine kleine Default-Animation hinzugekommen, wenn der Cube keine LED-Abbilder via Netzwerk bekommt. Und man kann sich den Status des Cubes über eine einfache Webseite anschauen. Es werden zum Cube die Dimension, das IP-Port, die Anzahl der aktiven Verbindungen sowie das Abbild es "LED-Anzeigepuffers" in Hex aufgelistet. Letztendilich findet man auf der Webseite auch einige Angaben zur Firmware und den gemessenen Wert des Temperatursensors, der sich mit auf dem Board befindet.
+Desweiteren ist jetzt eine kleine Default-Animation hinzugekommen, wenn der Cube keine LED-Abbilder via Netzwerk bekommt. Und man kann sich den Status des Cubes über eine einfache Webseite anschauen. Es werden zum Cube die Dimension, das IP-Port, die Anzahl der aktiven Verbindungen sowie das gerade aktuelle Abbild es "LED-Anzeigepuffers" in hexadezimal aufgelistet. Letztendlich findet man auf der Webseite auch einige Angaben zur Firmware und den gemessenen Wert des Temperatursensors, der sich mit auf dem Board befindet.
 Der Rest der Client-Software ist, bis auf die Abänderung des '''<code>set_led</code>'''-Befehles, gleich geblieben. Das Ganze (AVR-Firmware, Cube-Editor, Cube-Pad, diverse andere Clients und Cube-Simulator (in dem noch ein kleiner Bug ist...)) ist diesmal vollständig in diesem [http://bralug.de/wiki-common/images/3/3d/Led_cube_v5.tar.gz Archiv] zu finden.

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 Cube-seitig hat sich in dem Zug das Kommunikationsprotokoll geändert: die LED-Daten werden mit dem Kommando '''<code>set_led</code>''' nicht mehr bitweise, sondern byteweise übertragen. Es werden also nicht mehr 512 Nullen oder Einsen gesendet, sondern schön verpackt in einer 128 Byte langen Hex-Zahl. Grund dafür war, dass ich schon in einer vorhergehenden Version der Firmware, das interne Abbild der LEDs auf ein 64-Byte-Feld reduziert hatte. Es bot sich also an, dies auch konsequent für die Kommunikation zwischen Client und Server (LED-Cube) so umzusetzen.
-Desweiteren ist jetzt eine kleine Default-Animation hinzugekommen, wenn der Cube keine LED-Abbilder via Netzwerk bekommt. Und man kann sich den Status des Cubes über eine einfache Webseite anschauen...
+Desweiteren ist jetzt eine kleine Default-Animation hinzugekommen, wenn der Cube keine LED-Abbilder via Netzwerk bekommt. Und man kann sich den Status des Cubes über eine einfache Webseite anschauen. Es werden zum Cube die Dimension, das IP-Port, die Anzahl der aktiven Verbindungen sowie das Abbild es "LED-Anzeigepuffers" in Hex aufgelistet. Letztendilich findet man auf der Webseite auch einige Angaben zur Firmware und den gemessenen Wert des Temperatursensors, der sich mit auf dem Board befindet.
 Der Rest der Client-Software ist, bis auf die Abänderung des '''<code>set_led</code>'''-Befehles, gleich geblieben. Das Ganze (AVR-Firmware, Cube-Editor, Cube-Pad, diverse andere Clients und Cube-Simulator (in dem noch ein kleiner Bug ist...)) ist diesmal vollständig in diesem [http://bralug.de/wiki-common/images/3/3d/Led_cube_v5.tar.gz Archiv] zu finden.

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 Auf dem [http://chemnitzer.linux-tage.de/2010/ CLT2010] habe ich den [http://chemnitzer.linux-tage.de/2010/vortraege/openhardware.html "Openhardware Workshop"] besucht und die dort angebotene Mikrocontroller-Baugruppe zusammengebaut. Prinzipiell ist dieses Teil ähnlich dem Etherrape aufgebaut und bildet nun das Herzstück meines LED-Cubes. Es fehlen lediglich der Dataflash und die Infrarot-Schnittstelle. Diese Baugruppe wird ausschliesslich mit 3,3V Betriebsspannung versorgt, was für den Rest der Cube-Schaltung nicht reicht. Aus diesem Grund musste zusätzlich eine kleine 5V-Spannungsquelle (auf Basis eines 7805) zur Versorgung des Decoders und der LEDs aufgebaut werden.
-Ansonsten ist der Aufbau des Cubes gleich geblieben. Es gilt das, unter [[3D-LED-Display#Cube_1.0|Cube 1.0]], Gesagte, als Decoder wird [[3D-LED-Display#Decoder_.28Version_2.29|Variante 2]] verwendet.
+Ansonsten ist der Aufbau des Cubes gleich geblieben. Es gilt das, unter [[3D-LED-Display#Cube_1.0|Cube 1.0]], Gesagte. Als Decoder wird [[3D-LED-Display#Decoder_.28Version_2.29|Variante 2]] verwendet.
 ===Software===

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	===Software===		===Software===
		+
		+	[[Bild:Led cube v5 web.png\|thumb\|320px\|Webseite mit Cube-Status]]

	Die Firmware des Mikrocontrollers hat sich grundlegend geändert. Die Basis bildet jetzt der IP-Stack von [http://www.ulrichradig.de/ U.Radig], den er zu seinen AVR-Webmodulen implementiert hat und sehr leicht erweiterbar ist.		Die Firmware des Mikrocontrollers hat sich grundlegend geändert. Die Basis bildet jetzt der IP-Stack von [http://www.ulrichradig.de/ U.Radig], den er zu seinen AVR-Webmodulen implementiert hat und sehr leicht erweiterbar ist.

Nächstältere Version->		Version vom 12. April 2010, 21:41 Uhr
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	===Software===		===Software===
		+
		+	Die Firmware des Mikrocontrollers hat sich grundlegend geändert. Die Basis bildet jetzt der IP-Stack von [http://www.ulrichradig.de/ U.Radig], den er zu seinen AVR-Webmodulen implementiert hat und sehr leicht erweiterbar ist.
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		+	Cube-seitig hat sich in dem Zug das Kommunikationsprotokoll geändert: die LED-Daten werden mit dem Kommando '''<code>set_led</code>''' nicht mehr bitweise, sondern byteweise übertragen. Es werden also nicht mehr 512 Nullen oder Einsen gesendet, sondern schön verpackt in einer 128 Byte langen Hex-Zahl. Grund dafür war, dass ich schon in einer vorhergehenden Version der Firmware, das interne Abbild der LEDs auf ein 64-Byte-Feld reduziert hatte. Es bot sich also an, dies auch konsequent für die Kommunikation zwischen Client und Server (LED-Cube) so umzusetzen.
		+
		+	Desweiteren ist jetzt eine kleine Default-Animation hinzugekommen, wenn der Cube keine LED-Abbilder via Netzwerk bekommt. Und man kann sich den Status des Cubes über eine einfache Webseite anschauen...
		+
		+	Der Rest der Client-Software ist, bis auf die Abänderung des '''<code>set_led</code>'''-Befehles, gleich geblieben. Das Ganze (AVR-Firmware, Cube-Editor, Cube-Pad, diverse andere Clients und Cube-Simulator (in dem noch ein kleiner Bug ist...)) ist diesmal vollständig in diesem [http://bralug.de/wiki-common/images/3/3d/Led_cube_v5.tar.gz Archiv] zu finden.

	=Derzeitiger Stand=		=Derzeitiger Stand=

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 ==Cube 2.0==
 ===Hardware===
 ===Software===

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 [[Category:Tcl/Tk]]
-==Idee==
+=Neuigkeiten=
 Was soll man eigentlich dazu sagen? Irgendwann bin ich beim Rumstöbern im Internet auf ein paar Seiten gestossen, die komischen Spielereien mit LEDs beschrieben. U.a. waren da auch Bilder von dreidimensional angeordneten LEDs dabei, die lustige Animationen anzeigen konnten. Für mich stellte sich gleich die Frage, wie funktioniert das?
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 Eins noch vorweg, wer denkt, dass so etwas ohne viel Zeitaufwand und aus dem Stehgreif realisierbar ist, der soll es am besten gleich lassen! Ich habe das am Anfang auch nicht richtig einschätzen können, aber auf halben Weg mache ich jetzt keinen Rückzieher mehr...
-==Konzept==
+=Konzept=
 In kurzen Stichpunkten:
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 Ein schematisches Bild kommt noch...
-==Umsetzung==
+=Umsetzung=
-===Cube-Simulator und -Editor===
+==Cube-Simulator und -Editor==
 Bevor man viel Geld für die Hardware ausgibt sowie unnötig Zeit investiert, möchte man natürlich wissen, ob sich der ganze Aufwand überhaupt lohnt. Deshalb entstand die Idee, einen Cube-Simulator zu entwickeln, mit dem man schon mal erste Eindrücke gewinnen kann, wie das Ding später in der Realität aussieht und was man theoretisch damit anstellen kann.
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 Hier die Quelltexte des [http://www.bralug.de/wiki-common/images/1/18/Cube_viewer.tar.gz Cube-Simulators] und des [http://www.bralug.de/wiki-common/images/2/2f/Cube_edit.tar.gz Cube-Editors], welches beides TCL/Tk-Applikationen sind.
 ===Hardware===
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 Tatsächlich hat der Tip, den ich vor einiger Zeit via Mail bekommen habe (Danke an denjenigen...!), zum Erfolg geführt. Eine minimale Änderung in der Interruptroutine, in welcher die LED-Daten für/an die nachgeschaltete Elektonik zusammengesucht und ausgeben werden, hat geholfen. Bevor man das Bitmuster der nächsten Zeile in das Schieberegister ausgibt, werden für die vorhergehend adressierte Zeile nochmal explizit LOW-Zustände in das Register geschoben und durchgeschaltet. Dies scheint zu reichen, um die Transistoren wieder sicher zu "sperren". Es war also keine Modifizierung der Schaltung notwendig!
-====Schaltungen im Eagle-Format====
+===Schaltungen im Eagle-Format===
 Auf mehrfachen Wunsch hier die [http://bralug.de/wiki-common/images/c/cf/Cube-Eagle.tar.gz Eagle-Dateien] der beiden Decoder-Varianten und des Fragments der Transistorschaltung.
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 Die Installation von [http://bralug.de/wiki-common/images/7/7b/Librape.tar.gz librape] wird vorausgesetzt.
-===Erledigt===
+==Cube 2.0==
 * Simulator (mit einigen Clientprogrammen, die mehr oder weniger sinnvolle Bildsequenzen generieren)
 * Etherrape (Bausatz zusammengelötet und getestet)
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 * '''Juni 2008 - eine neue Version des Decoders aufgebaut:''' Um weitere I/O-Leitungen des Mikrocontrollers einzusparen, wurde eine neue Decoder-Schaltung entwickelt und aufgebaut sowie die Firmware entsprechend angepasst.
-===Bekannte Probleme und was man dagegen tun könnte===
+==Bekannte Probleme und was man dagegen tun könnte==
 * Die Helligkeit der LEDs ist geringer als in der 3x3x3-Version. Ich hoffe, dass ich dies mit einer Abänderung der Refreshrate im MC-Programm hinbekomme oder das auf einen Spannungseinbruch in der Stromversorgung zurückzuführen ist (was man durch ein leistungsstärkeres Netzteil korrigieren kann...).
 ** hmm, das Problem stellt sich wohl mehr als Design-Fehler dar: die LEDs sind nicht alle insgesamt dunkler, sondern die Helligkeit variiert untereinander, je nach Konstellation der angeschalteten LEDs. Nach einigen grübeln ist auch klar warum: es werden werden ja derzeit 64 Zeilen zu jeweils 8 LEDs hintereinander durchgesteuert. Wegen einer kleinen Eigenwilligkeit von mir in der Schaltung (keine Vorwiderstände für die LEDs...) ist es elektrisch gesehen schon ein Unterschied, ob in einer Zeile 1, 2, ..., 8 LEDs an sind. Im Vergleich zu einer anderen Zeile, in der mehr oder weniger LEDs gleichzeitig an sind, ist dann die Hellikkeit entsprechend anders. Innerhalb einer Zeile sind die LEDs gleich dunkel oder hell. Derzeit sehe ich zwei Wege, diese Geschicht zu lösen:
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 * ich bin scheinbar an die Speichergrenzen im Mikrocontroller (SRAM für die dynamischen Variablen) gekommen: die ganzen zusätzlichen Spielereien, wie IR-Fernbedienung und autonome Animationen, hatte ich nur mit der 3x3x3-Version getestet. Durch die notwendige Erhöhung einiger dynamischer Felder auf die 8x8x8-Größe, scheint der Platz im Speicher etwas knapp geworden zu sein. Als Workarround habe ich erstmal allen Schnickschnack wieder rausgeschmissen und auf das Wesentliche beschränkt. Für alles andere werde ich mich wohl etwas eingehender mit den Speicherbereichen in einem Atmel-Mikrocontroller beschäftigen müssen...;-)
-===Erweiterungsideen===
+==Erweiterungsideen==
 * Das Etherrape besitzt auch einen Dataflash auf der Platine, in dem man ein Filesystem anlegen und Daten ablegen kann. Hier könnte man die einzelnen "Bilder" ablegen und auf dem LED-Display anzeigen, ohne dass ein Client angeschlossen sein muß.
 * unterschiedliche Helligkeiten jeder einzelnen LED (ein erster Versuch mit unterschiedlicher "Refresh-Rate" für die einzelnen LEDs ergab kein befriedigendes Ergebnis; --[[Benutzer:Bergeruw|Bergeruw]] 09:12, 24. Sep. 2007 (CEST))
 * Steuerung des Würfels via Web-Browser
-==Kontakt==
+=Kontakt=
 '''Stand 01.07.2008 betrachte ich dieses Projekt als abgeschlossen!''' Ich werde mich jetzt auf ein neues [http://bralug.de/wiki/BLIT2008-Board Projekt] stürzen, welches meine zur Verfügung stehende Zeit voll und ganz ausfüllen wird.
@@ Zeile 287: / Zeile 298: @@
 [[Benutzer:bergeruw|Uwe Berger]]
-==Weitere Informationen zum Thema==
+=Weitere Informationen zum Thema=
 * [http://www.jamesclar.com/ Lichtdesign...]
 * [http://www.lomont.org/Projects/LEDCube/LEDCube.php LEDCube]