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32 x 16 Matrix by Cidrix

 

Kurze Baubeschreibung zum Aufbau meiner Matrix


Die Größe der Matrix beträgt ca 160 cm mal Höhe 80 cm. Als Diffusor für die LEDs habe ich Das Plexiglas TrueLED verwendet. Beginnen möchte ich mit meiner Beschreibung ganz am Anfang mit der Materialsuche.

Den Großteil der Bauelemente, vor allem für die Platine habe ich bei HBE (Farnell) bestellt. Vor allem aus dem Grund, weil die TLC's dort zu bekommen waren, aber ich habe auch alle SMDWiderstände und Kondensatoren gleich zur Bestellung dazu gepackt. Kleinkram wie LED's und Stiftleisten hatte ich noch zu Hause. Den anderen Teil der elektrischen Komponenten, wie Netzteil, Patchkabel, Zwilingslitzen und Flachbandkabel habe ich bei Reichelt bestellt. Nicht zu unterschätzen war die Menge an Blankdraht die benötigt wird. Kurze Rechnung: 32 LEDs in der Breite, macht 96 Säulen, 16 LEDs in der Höhe macht 16 Zeilen die verbunden sein wollen. Bei oben beschriebener Größe sind dass dann 160cm*16 + 80cm * 96 = 102,4m Verbindungsdraht Alles andere was man noch so braucht (Schrumpfschlauch, Aderendhülsen...) hatte ich daheim, und die LEDs sind von LED-Dealer.

Nachdem ich die meisten Bauteile zu Hause hatte und die Platinen von Pepe auch hier waren, habe ich damit begonnen, die Platinen zu bestücken. Die SMD-Bauteile waren nicht ganz so schön zu löten wie der Rest, aber es hat geklappt. Mit einer Ersa RDS80, genug Entlötsauglitze, viel Geduld und einer feinen Lötspitze hat das prima funktioniert.

Nachdem die Platinen fertig waren, habe ich mich an den mechanischen Aufbau gemacht. Die Grundplatte, in der die LEDs stecken ist eine Presspapp-Platte mit einseitig weiser Oberfläche die ich zu Hause hatte. Hierauf wurde ein 5 cm Raster gezeichnet, so wie die LEDs plaziert werden sollten.  Anschließend habe ich mit einem Dremel und ein paar Bohrern (es sind mir ein paar abgebrochen) alle Löcher für die LED-Anschlüsse gebohrt. Das einzige was mir einfällt was man hier vielleicht beachten sollte, dass man nicht zufällig ein Loch zu nah an das andere setzt, so dass sich beim Durchstecken der Füße diese dann berühren.

Anschließend wurde diese Platte dann in einen einfachen Holzrahmen geschraubt. Dieser Rahmen wird in den Ecken mit Metallwinkeln zusammen gehalten. Das Kreuz in der Mitte dient der Befestigung der Platte und der Stabilisierung.

Danach wurden alle LED-Füße durch die vorgesehenen Löcher gesteckt und auf der Rückseite auseinander gebogen und teilweise abgezwickt.

Soweit sogut: nun zum Löten. Die ganze Matrix wurde in die horizontale verfrachtet und etwas erhöht auf einem Tisch plaziert. Dann ging's mit viel Geduld an die Lötstellen. Der Blankdraht wurde vor dem Einlöten etwas gestreckt, damit er gerade ist, und auf annähernd die passende Länge abgeschnitten.

Zur Befestigung der Platinen fehlt mir jetzt leider ein schönes Bild, vielleicht finde ich noch eins. Jedenfalls wurden hierfür M3er Schrauben verwendet, ca. 50 mm lang, durch die Presspapp-Platte durch, mit einer Mutter angezogen und dann eine weitere Mutter draufgeschraubt (um den Abstand zu halten), die Platine oben drauf und selbige dann festgeschraubt. Zur Isolation habe ich noch ein Stück Pappe zwischen LED Verdrahtung und Platine geklemmt, nur um Sicher zu gehen.

Der nächste Schritt war das anlöten des Flachbandkabels. Im großen und ganzen kein Thema, auch wenns bei mir nicht so schön geworden ist :-D

Der nächste Schritt war das Anlöten des Flachbandkabels. Im großen und ganzen kein Thema, auch wenn's bei mir nicht so schön geworden ist. Danach gings an's Testen. Und es hat auf's erste mal leider nicht funktioniert. Es gab 2 Probleme:

Das erste Problem war, diverse LEDs von LED-Dealer lassen in der Sperrichtung Strom durch (solten sie nicht, eine LED ist ein Stromventil, Diode). Das führt dazu, dass Säulen einzelner Module leuchten, obwohl sie eigentlich ausgeschalten sind. Ein sehr störender Effekt. Lässt sich beheben, indem man die defekte LED austauscht. Es ist in der Säule die leuchtet immer die, die gar nicht (oder nur sehr wenig) leuchtet. Es können auch mehrere betroffen sein. (Anmerkung von Solderlab: Siehe Kapitel Bending of the LED Legs in Notes)

Das andere Problem war der  UART-Umsetzter. Ich habe die ATMega's selbst gekauft, d.h. Ich habe die Software für die Matrix-Boards selbst drauf geflasht. Ich habe an der SW keine Änderungen vorgenommen. Das Problem, das jetzt aber auftauchte war; Die Matrix leuchtete. Aber ohne irgend ein System. Alles kreuz und Quer. Kurzum, der UART-Umsetzter war schuld, er war nicht fähig die Daten mit einer Baudrate von 1000000 (war in der Software der ATmegas so eingestellt) zu übertragen. Hier habe ich mehr oder weniger 2 Auswege gleichzeitig gewählt. Zum ersten habe ich mir einen UART-Umsetzter bestellt der die hohe Baudrate kann, und zum anderen habe ich Baudrate einfach halbiert. Dazu war es nötig, die ATMegas alle neu zu beschreiben. Ich habe in der Software die Baudrate auf 500000 heruntergesetzt, das Projekt compiliert und die Controller geflasht. Dann war es nur noch nötig, bei Glediator anstatt BAUD 1000000 die Baudrate 500000 zu wählen. Und siehe da, es funktioniert.

Was wurde anschließend noch gemacht? Das Netzteil wurde verbaut, Spannungsversorgung und Datenleitungen wurden mit Kabelbindern schön verlegt und eine Kaltgerätebuchse für die Stromversorgung wurde eingebaut. Das elektrische war soweit fertig.

Als Diffusor habe ich TrueLED verwendet. Zwar nicht ganz billig aber es war sicher die richtige Entscheidung. Die Plexiglasscheibe wurde in Milimeter-genauer größe geliefert und auf den Holzrahmen aufgelegt. Befestigt wurde sie mit einfachen Aluwinkeln, die seitlich im Holz verschraubt sind. Die Scheibe wurde in einem Abstand von fast 5 cm aufgebracht (bedingt durch den Holzrahmen. Ein Vorteil den die Sache hat, die Fläche ist nicht ganz homogen ausgeleuchtet, es bleibt der "Pixel Effekt".

Zum Schluss noch mein Dank, an diejenigen, die dieses Tolle Projekt so nachbaufreundlich zu Verfügung gestellt haben. Ich bin jedes mal glücklich über das Ergebniss wenn ich es sehe. :-)