Farb Borg 3d: Unterschied zwischen den Versionen

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{{ProjektInfoBox
|name        = Farb Borg 3D
|status      = stable
|image      = Borg3dColor-1.jpg
|description = 3D Farb Borg bestehend aus FPGA, Treiberplatine und LED's
|author      = Madex
|username    = Martin
|version    = 0.2
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|license    = Copyright by Martin
|download    =
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= Farb Borg 3D =
[[Bild:Borg3dColor-1.jpg|180px|thumb]]
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.  


== Farb Borg 3d ==
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.


5x5x5 ultrahelle RGB-LEDs, einzeln ansteuerbar in einem Würfel von ca. 25x25x25 cm.
Mit dem [[Farbborg-Animationsformat]] kann man Animationen in Form von Textdateien erstellen. Diese Animationsdateien werden ebenfalls von der Speicherkarte gelesen.
Jeder Farbkanal bietet 256 Helligkeitsstrufen, 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). Die Verilog Dateien sowie der ggc Port stehen unter GPL. Wir haben die CPU für XILINX und ALTERA FPGAs portiert. Außerdem ist noch ein komprimierter Bootloader, der von einer SD-Speicherkarte aus einem FAT Dateisystem die Firmware lädt. Man brauch so nur den Borg mit Spannung zu versorgen und er funktioniert.
= [[farbborgcontest]] =


Mit dem [[Farbborg-Animationsformat]] kann man Animationen in Form von Textdateien erstellen.
Auf den Labortagen 09 lief ein [[farbborgcontest|Animations Contest]].
Diese Animationsdateien werden ebenfalls von der Speicherkarte gelesen.  
Außerdem gab es eine Präsentation zum Farborg.
[http://www.das-labor.org/files/madex/Farbborg3d_Labortag09.pdf Folien]


[http://www.das-labor.org/download/borg3d_color_bettermovie.avi Video]
[http://www.youtube.com/watch?v=4MGKhFIujM4 Auf youtube ansehen]
[http://www.scene.org/file.php?file=%2Fparties%2F2007%2Fbreakpoint07%2Fwild%2Fdas_labor_farbborg3d.zip&fileinfo mirrors]
== Schaltpläne ==
Niemand hat die bis jetzt explizit aufgemalt. Aber es ist eine 75x5 Matrix, die analog
zu der des Matrix des [[Borg3d_Platinen_Bauanleitung|Borg3d]] aufgebaut ist. Der zur
Ansteuerung benutzte FPGA sitzt auf einem Handlsüblichen FPGA Entwicklerboard. Aktuell
vor allem das Altera-DE1 Board.


== Quellcode ==
= 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 ==
{| {{prettytable}}
!Treiberplatine Top
!Treiberplatine Bottom
|-
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|[[Bild:lochraster_farbborg_bottom.JPG|300px]]
|}




= Quellcode =
Der Quellcode besteht aus zwei Teilen:  
Der Quellcode besteht aus zwei Teilen:  


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* Dem C Quelltext für die Animationen (''firmware''-Verzeichnis).
* Dem C Quelltext für die Animationen (''firmware''-Verzeichnis).


Der gesammte Quelltext [[Bazaar]]-Trac unter http://roulette.das-labor.org/bzrtrac/browser/fpga/soc-lm32/farbborg
Der gesammte Quelltext [https://www.das-labor.org/trac/browser/fpga/farbborg]
 
= 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 apt-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 [http://www.codeblocks.org/] mit MinGW benötigt.
In den Code::Blocks Ordner bzw. falls vorhanden in den Unterordner MinGW den Inhalt volgender [http://www.das-labor.org/files/madex/glut.3.7.6_mingw_codeblocks.zip 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 ===
 
<youtube>4MGKhFIujM4</youtube>
 
[http://www.scene.org/file.php?file=%2Fparties%2F2007%2Fbreakpoint07%2Fwild%2Fdas_labor_farbborg3d.zip&fileinfo mirrors]
 
=== Bilder ===
[[Bild:labor_farbborg_led.JPG|200px|thumb|none|Eine einzelne Leuchtdiode]]


Das FPGA Design basiert auf dem [http://roulette.das-labor.org/bzrtrac/wiki/soc-lm32 soc-lm32],
einem 32Bit RISC CPU System-on-A-Chip Projekt.


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

Aktuelle Version vom 6. November 2012, 02:41 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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


Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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


Quellcode[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Linux[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unter Linux muss man glut bzw freeglut installieren.

Also z.B.

sudo apt-get install freeglut

Zum kompilieren einfach nur 

make

Mac OSX[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Videos[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Video laden
YouTube

mirrors

Bilder[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine einzelne Leuchtdiode


Ausstellungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 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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