Farb Borg 3d: Unterschied zwischen den Versionen

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== Lochraster Ausführung ==
{| {{prettytable}}
!Anzahl || Bauteilbeschreibung || Reichelt Bestell-Nr. || Preis
|-
| 1 x || Altera DE1 Entwicklungsboard ||  || 104 € + Versand
|-
| 150 x || [http://www.leds24.com/led-leuchtdioden-leds/RGB-LEDs/RGB-LEDs---steuerbar/ultrahelle-5mm-3Chip-RGB-4pin-LED-diffus-60----RGB-LEDs-steuerbar.html?XTCsid=5a6892f3ed40d3a36649feddafda5678 RGB LED diffuse mit gemeinsammer Kathode]<br />(Es empfiehlt sich eine Reserve von 25 Stück) || || 150 * 0,62 €<br />= 115,00 €
|-
| 10 x || Latch (Texas Instruments!) || 74HCT574 || 0,24 €
|-
| 10 x || Sockel D-Flipflops || GS 20P || 0,24 €
|-
| 3 x || Sockel D-Flipflops || GS 14P || 0,19 €
|-
| 100 x || Widerstände 39 Ohm || 1/4W 39 || 0,019 €
|-
| 3 x || Schieberegister || 74HC164 || 0,25 €
|-
| 13 x || Kondensator 100nF || KERKO 100N || 0,06 €
|-
| 5 x || Mosfet Transistor || BUZ11 || 0,42 €
|-
| 2 x || Lochraster Platine 160x100 || H25PR160 || 1,90 €
|-
| 1 x || Widerstand 2200 Ohm || 1/4W 2,2K || 0,10 €
|-
| 1 x || Kondensator 2200 uF || Elko 2200uF 16V || 0,64 €
|-
| 2 x || Stiftleiste || 50pol. RM 2,54 || 0,27 €
|-
| 2 x || 10-pin Wannenstecker || WSL 10G || 0,080 €
|}
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Gesamt:                                        235 €
=== Zusätzlich ===
      5V/2A DC Netzteil
      Flachbandkabel
      Heißklebestifte
      Kupferlackdraht
      Silberdraht
      SD-Karte (größe spielt keine Rolle 16 MB reicht völlig)


== PCB SMD Ausführung ==
== PCB SMD Ausführung ==

Version vom 29. April 2010, 18:12 Uhr

         
Farb Borg 3D

Release status: stable [box doku]

Borg3dColor-1.jpg
Description 3D Farb Borg bestehend aus FPGA, Treiberplatine und LED's
Author(s)  Madex (Martin)
Last Version  0.2 ()
Platform  all
License  Copyright by Martin




Farb Borg 3D

Der 3D Farb Borg wurde gebaut von Madex und verbessert, erweitert von Philipp. Er besteht aus 5x5x5 ultrahellen RGB-LEDs, die einzeln ansteuerbar in einem Würfel von ca. 25x25x25 cm angeordnet sind. Jeder Farbkanal bietet 256 Helligkeitsstufen, die auch gammakorrigiert sind, um dem Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges entgegen zukommen. Die Ansteuerung läuft über einen FPGA mit zusätzlicher Treiberplatine, der eine 75x5 Matrix ansteuert.

Auf dem FPGA haben wir die 32 Bit RISC CPU LatticeMico 32 (kurz lm32) eingesetzt. Die Verilog Dateien sowie der ggc Port stehen unter der GPL. Wir haben die CPU für XILINX und ALTERA FPGAs portiert. Außerdem ist noch ein komprimierter Bootloader dabei, der von einer SD-Speicherkarte aus einem FAT Dateisystem heraus die Firmware lädt. Man braucht so nur den Borg mit Spannung zu versorgen und er funktioniert.

Mit dem Farbborg-Animationsformat kann man Animationen in Form von Textdateien erstellen. Diese Animationsdateien werden ebenfalls von der Speicherkarte gelesen.

farbborgcontest

Auf den Labortagen 09 lief ein Animations Contest. Außerdem gab es eine Präsentation zum Farborg. Folien


Aufbau

Der 3D Farb Borg besteht aus Schieberegisterplatine, FPGA und dem LED Gerüst. Das LED Gerüst besteht aus 5 Masse Ebenen und 75 Farb Ebenen. Die LED's sind mit Heißklebestiften ummantelt:


Treiberplatine

Treiberplatine Top Treiberplatine Bottom
Lochraster farbborg top.JPG Lochraster farbborg bottom.JPG


PCB SMD Ausführung

z.Zt. befindet sich eine SMD Version in Planung, die dann eine Professionell gefertigte Platine verwendet.


Spannungsversorgung

Die Spannungsversorgung des 3D Farbborgs beruht entweder auf einem 5V/2A DC Netzteil oder man baut extra eine Spannungsreglerplatine mit Sicherung. Da letzteres sicher sinvoller ist. Hier noch einmal der Bilder, Bauteile und Schaltplan(Datenblatt).

Bauteile

Anzahl Bauteilbeschreibung Reichelt Bestell-Nr. Preis
1 x 3A Step-Down Wandler LM 2576 T-ADJ 1,10€
1 x 100uH Spule 4.4A L-PISG 100µ 0,86€
1 x 100uF Elko 100V RAD 100/100 0,10€
1 x 1000uF Elko 25V RAD 1.000/25 0,10€
1 x Schottky Diode SB 360 0,25€
1 x Zener Diode ZD 5,6 0,05€
1 x Sicherung FLINK 2,0A 0,29€
1 x Widerstand 1/4W 2,0K 0,10€
? x Widerstand für Ausgangspannung --- siehe Datenblatt

LM2576 T-ADJ Datenblatt

Quellcode

Der Quellcode besteht aus zwei Teilen:

  • Dem Verilog Quellcode für die FPGA Hardware. Also einer CPU, einem Speichercontroller, dem SD-Karten Interface, einer serieller Schnittstelle, und einem Matrix-Multiplexer, der die Treiberplatine ansteuert.
  • Dem C Quelltext für die Animationen (firmware-Verzeichnis).

Der gesammte Quelltext [1]

Simulator

Es befindet sich im Verzeichnis fpga/farbborg/tools/farb-borg-3d-apiSimulator ein Simulator, der wie bei den anderen Borgs den Hardwareabhängigen Teil durch einen OpenGL Fenster simuliert. Das eigentliche Programm läuft dann zwar auf einer anderen Architektur und Betriebssystem, jedoch ist das bei c-Programmen nicht so tragisch.

Getting started

Linux

Unter Linux muss man glut bzw freeglut installieren.

Also z.B.

sudo atp-get install freeglut

Zum kompilieren einfach nur 

make

Mac OSX

Auf dem Mac ist die glut bereits installiert. Man benötigt aber XCode damit man ein C Kompiler hat.

entweder 

make -f Makefile.osx

oder 

open osx/osx.xcodeproj

Also das vorbereitete XCode Projekt benutzen.

Windows

Es wird Code::Blocks [2] mit MinGW benötigt. In den Code::Blocks Ordner bzw. falls vorhanden in den Unterordner MinGW den Inhalt volgender Zip-Datei entpacken. Diese beinhaltet eine statisch linkende glut Bibliothek.

Anschließen die vorbereitet Projektdatei "win32_code_blocks.cbp" öffnen und auf rebuild klicken. Nun erhält man eine farbborgSim.exe.

Videos und Bilder

Videos

Auf youtube ansehen mirrors

Bilder

Eine einzelne Leuchtdiode


Ausstellungen

  • HAR 2009
  • 25c3
  • Breakpoint 08
  • 24c3
  • Chaos Communication Camp 07
  • Breakpoint 07 (Video in die Real Wild competition eingereicht. Platz 10 von 17.)
  • 23C3
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