Borg Ventilator

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Über dieses Projekt

Auch bei diesem Borg geht es natürlich um Blinken und LED's. Diesmal Sitzen die LED's jedoch auf den Flügeln eines Ventilators. Jedes Blatt ist mit RGB LED's bestückt, die von einem FPGA angesteuert werden. Wenn sich der Ventilator dreht, dann wird ein Bild erzeugt.

Vorstellung des Projekts

Im indernett findet man verschiedene rotary clocks, led fans und ähnliches rotierendes leuchtgeborgse. Da dachte ich mir , das probierst du auch mal aus. Dabei hab ich mir hohe Ziele gesteckt:

1) Die Daten werden in Echtzeit von aussen eingespeisst. 2) Keine Schleifkontakte 3) Viele Led's 4) Einen robusten und hochwertigen Aufbau

Als Datenquelle will ich ein Standart VGA Anschluss verwenden. Dieses VGA Signal wird digitalisiert, aufbereitet und auf dem Ventilator dargestellt.

Der Flügel

"An Bord" befinden sich ein FPGA von Xilinx aus der Spartan Baureihe, Plattform Flash, Schieberegister, ein wenig Ram, und jede menge smd rgb Led's. Geplant sind 64 Led's pro Blatt. Macht bei 4 Blättern (ähm rechne.....) 256 Led's. Nun könnte mann noch die Led's auf den Flügeln leicht versetzt anordnen um die Auflösung zu erhöhen. Theoretisch möglich wäre dann eine Auflösung von 512 Bildpunkten in der Diagonalen.

VGA Signal

Das VGA Signal soll von 3 AD Wandlen (für jede Farbe einen) Digitalisiert werden. Dabei versuche ich eine möglichst hohe Auflösung zu erreichen, damit jeder beliebige PC als Signalquelle genommen werden kann. Die AD Wandler werden von einem weiteren FPGA angesteuert.

Stromversorgung

Jetzt wird es ein wenig Schwierig, denn wie bekomm ich Spannung auf die Blätter des Ventilators ? Eine elegante Lösung wäre , die Spannung Induktiv zu Übertragen, wie bei einem Trafo. Mann könnte die Sekundärwicklung mitdrehen lassen. Ob das funktioniert wird sich zeigen.

Datenübertragung

Soll ebenfalls induktiv übertragen werden. Am einfachsten währe es wohl das signal des rotierenden trafos zu modulieren. jedoch wird die maximal mögliche Übertragungsrate durch die Induktivität begrenzt. das könnte man umgehen durch eine 2. spule mit nur wenigen windungen. Jörg gab mir mir den Tip, dass ein Videorekorder-Kopf eigentlich genau das macht, was ich brauche. Also hab ich meinen ausgedienten VCR zerlegt, und ihn seines kopfes beraubt. Der Kopf besitzt 2 rotierende Trafos, die nun an einen FPGA angeschlossen sind. Da ein Trafo keine Gleichspannung übertragen kann, müssen die anzahl Hi Signale gleich der anzahl Low Signale sein. Ausserdem muss der Datenstrom so aufgebaut sein, das das Takt signal zurückgewonnen werden kann. Ich verwende den B8B10 Code, der all diese eigenschaften vereint, und 8 Bits in 10 Bits darstellt.

Projektfortschritt

Im Augenblick versuch ich einen Videokopf so umzubauen, das ich über den kopf genug Daten Transportiert bekomme. Peter hat mir einige Tips zum Hardware Design gegeben. Der Kopf hat bereits Verbindung zum FPGA gefunden. Verschiedene Rechecksignale brachten teilweise kuriose Effekte, aber HF geht ja bekanntlich merkwürdige wege. Ein 50 Mhz Rechteck lies sich übertragen, kam aber eher als Sinus wieder an.

Update: 09/08/08 Es klappt *freu* . Die erste Datenübertragung läuft stabil mit 2 Mbyte/sec Bei 20 Mhz. Allerdings noch ohne Takt Rückgewinnung.