Aktuelle Version vom 6. November 2012, 02:41 Uhr

Farb Borg 3D Release status: stable [box doku]

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

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]

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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 = Farb Borg 3D =
-Der 3D Farb Borg wurde gebaut von Madex und verbessert, erweitert von Philipp.
+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.
-Er besteht aus 5x5x5 ultrahelle RGB-LEDs, einzeln ansteuerbar in einem Würfel von ca. 25x25x25 cm.
-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.
+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.
+Mit dem [[Farbborg-Animationsformat]] kann man Animationen in Form von Textdateien erstellen. Diese Animationsdateien werden ebenfalls von der Speicherkarte gelesen.
-Diese Animationsdateien werden ebenfalls von der Speicherkarte gelesen.
+= [[farbborgcontest]] =
+Auf den Labortagen 09 lief ein [[farbborgcontest|Animations Contest]].
+Außerdem gab es eine Präsentation zum Farborg.
+[http://www.das-labor.org/files/madex/Farbborg3d_Labortag09.pdf Folien]
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 Das LED Gerüst besteht aus 5 Masse Ebenen und 75 Farb Ebenen.
 Die LED's sind mit Heißklebestiften ummantelt:
-== Schaltpläne ==
-Endlich gibt es einen Schaltplan!
-* Ja? Wo denn? -- [[Benutzer:Hansinator|Hansinator]] 11:44, 2. Sep. 2009 (UTC)
@@ Zeile 47: / Zeile 43: @@
-== Bauteilliste ==
+= Quellcode =
-=== Lochraster Ausführung ===
+Der Quellcode besteht aus zwei Teilen:
-x   Altera DE1 Entwicklungsboard      104 € + Versand
-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]] 0,62 € = 115,00 € (Ich empfehle eine Reserve von 25 Stück)
+* 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.
-x  Latch (Texas Instruments!)   74HCT574    0,24 €
+* Dem C Quelltext für die Animationen (''firmware''-Verzeichnis).
-x  Sockel D-Flipflops           GS 20P      0,24 €
-x   Sockel D-Flipflops           GS 14P      0,19 €
+Der gesammte Quelltext [https://www.das-labor.org/trac/browser/fpga/farbborg]
-x Widerstände 39 Ohm           1/4W 39     0,019 €
-x   Schieberegister              74HC164     0,25 €
+= Simulator =
-x  Kondensator 100nF            KERKO 100N  0,06 €
-x   Mosfet Transistor            BUZ11       0,42 €
+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.
-x   Lochraster Platine 160x100   H25PR160    1,90 €
-x   Widerstand 2200 Ohm          1/4W 2,2K   0,10 €
+== Getting started ==
-x   Kondensator 2200 uF      Elko 2200uF 16V 0,64 €
-x   Stiftleiste              50pol. RM 2,54  0,27 €
+=== Linux ===
-x   10-pin Wannenstecker         WSL 10G     0,080 €
-x
+Unter Linux muss man glut bzw freeglut installieren.
--------------------------------------------------------
-Gesamt:                                         235 €
+Also z.B.
-=== PCB SMD Ausführung ===
+sudo apt-get install freeglut
-=== Zusatz ===
+Zum kompilieren einfach nur
-V/2A DC Netzteil
+ make
-       Flachbandkabel
-       Heißklebestifte
-       Kupferlackdraht
-       Silberdraht
-       SD-Karte	(größe spielt keine Rolle 16 MB reicht völlig)
+=== Mac OSX  ===
-== Quellcode ==
+Auf dem Mac ist die glut bereits installiert. Man benötigt aber XCode damit man ein C Kompiler hat.
-Der Quellcode besteht aus zwei Teilen:
+entweder
+ make -f Makefile.osx
+oder
+ open osx/osx.xcodeproj
+Also das vorbereitete XCode Projekt benutzen.
-* 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.
+=== Windows  ===
-* Dem C Quelltext für die Animationen (''firmware''-Verzeichnis).
-Der gesammte Quelltext [https://www.das-labor.org/trac/browser/fpga/farbborg]
+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 und Bilder =
 === Videos ===
-[http://www.das-labor.org/download/borg3d_color_bettermovie.avi Video]
+<youtube>4MGKhFIujM4</youtube>
-[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]
 === Bilder ===
-[[Bild:labor_farbborg_led.JPG|300px|thumb|none|Eine Einzelne leuchtdiode]]
+[[Bild:labor_farbborg_led.JPG|200px|thumb|none|Eine einzelne Leuchtdiode]]
-== Ausstellungen ==
+= Ausstellungen =
 * HAR 2009
 * 25c3

Farb Borg 3d: Unterschied zwischen den Versionen