Controlador de tira de LED de 512 canales sobre RJ45 (comandos basados en TCP o UDP)

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¿Cómo harías lo siguiente?

Estoy buscando un atenuador LED de 512 canales (tamaño variable), controlado por TCP / IP o UDP.

El tablero de mis sueños tiene:

  • 512 canales individuales @ 12V
  • Cada canal capaz de hundirse hasta 0.3A (idealmente 0.5A máx.)
  • La corriente promedio general por canal 0.2A (80- > 100A max total es más que adecuada, no siempre se usarán los 512 canales completos)
  • Tiempo de atenuación predeterminado entre los estados de activación / desactivación, alrededor de 0,5 segundos
  • conectores IDC o terminales de tornillo en grupos de ~ 16
  • Interfaz cat5e RJ45 para controlar a través de la red
  • La capacidad de enviar comandos simples a través de TCP o UDP en una forma como ".c, s;" (donde c es el número del canal y s es el estado para cambiar a 1/0, activar / desactivar)
  • Tiempos de latencia decentes (es decir, un retraso imperceptible al encender todos los canales a la vez)
  • Formato industrial (es decir, montaje en riel DIN, aislado)

He intentado construir y comprar varios sistemas. Desarrollé una placa mbed / MM5451 con un alto número de canales (144) pero con una baja calificación de corriente. Intenté trabajar con chips PCA9685, no pude envolver mi cabeza en torno a la funcionalidad. Se probaron los registros de turnos y las matrices de Darlington con Arduino, aunque escalar esto fue problemático. Visto un montón de soluciones de terceros, ninguna de las cuales es adecuada. La solución más exitosa hasta la fecha fueron las placas DMX especializadas en encadenamiento, con un intermediario arduino y una Raspberry pi como servidor de comandos.

Después de un año de retoques, realmente espero que alguien pueda orientarme en la dirección definitiva. Normalmente termino comprometiéndome con el recuento de canales en tiempo real con soluciones inadecuadas para el mismo problema. Ciertamente no es un ingeniero eléctrico, apreciaría una opinión experimentada.

Ideas?

¿Y es adecuado el DMX ya que no tengo necesidad de variar el brillo (además del desvanecimiento entre estados)?

    
pregunta rom

1 respuesta

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Necesitas:

  1. 512 canales de controladores PWM de alta corriente;
  2. Algunos medios para configurar cualquiera o todos los canales sobre la marcha;
  3. Algunos medios de comunicación con el dispositivo de configuración.

Si puede encontrar un controlador PWM multicanal de alta corriente con una interfaz de control en serie, sería un buen comienzo (porque podría eliminar los FPGA). A falta de eso, para mí, la solución es:

  1. 512 canales de controlador de drenaje / colector abierto, ya sea como controladores individuales o como unidades multicanal.
  2. Un FPGA (o una colección de FPGA) con al menos 512 pines de salida para proporcionar su PWM, y posiblemente la lógica de desvanecimiento.

  3. Una MCU razonablemente potente con una interfaz Ethernet y un bus de memoria externa que puede utilizar para asignar los registros de control PWM en el FPGA / s directamente a la memoria de la MCU para un fácil acceso.

    • Un ARM Cortex-M3 o M4 con los periféricos necesarios sería ideal, por ejemplo. el STM32F407 en un paquete QFP144, además de circuitos compatibles que incluyen Ethernet PHY y magnéticos.
    • Una colección de Xilinx XC6SLX4 en el paquete QFP144 para los FPGA; necesitarías al menos 8, además de circuitos de soporte.
    • Los controladores costarán; sus requisitos de corriente y voltaje no son triviales por lo que pagará a través de la nariz. Tenga en cuenta la cantidad de calor que generarán esos conductores; el enfriamiento no será opcional.
    • Por último, pero no menos importante, la fuente de alimentación. Esto es lo que realmente dolerá: 512 canales de hasta 500 mA cada uno es de 256 amps a 12V. Eso es más de 3kW de potencia. Si intenta reducir la especificación de la fuente de alimentación (a 512 * 0.2A, es decir, 1.2kW), tarde o temprano le fallará, así que no lo haga.

En resumen, este es un proyecto de diseño considerable que, particularmente como costos extraordinarios, costará un poco de dinero (al menos $ 750 en partes, excluyendo la PSU y las placas de circuito). También deberías programarlo para hacer lo que quieras.

    
respondido por el markt

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