Добрый день друзья, речь пойдет о серийном контроллере для управления адресными диодами.
Мы разрабатываем всякие железки и вот случайно практически для себя решили сделать устройство вывода "Логичной" информации на светодиодную ленту. Конечно не обошлось без Ваших любимых адресных диодиков.
Получилась довольно простое устройство на отладочной плате.
На фото плата разработки с микроконтроллером STM32, блок питания и трансмиттер RS485.
Чтобы все это не развалилось на ветру мы сложили в относительно красивую коробочку.
Когда внешний вид привели в порядок мы доделали ПО, суть которого было изначально очень простым: программист отправляет из любого промышленного ПЛК (Овен ПЛК, AntexGate, Wirenboard) по протоколу Modbus RTU данные как должен гореть каждый диод.
Например, 100 и 101 регистр отвечали за первый диод, в младшем регистре 100 два байта - RED (0-255) GREEN (0-255), а в старшем регистре - BLUE (0-255) второй байт старшего регистра не использовали. и так максимум 300 диодов 700 и 701 регистр на тот момент максимальный.
Получилось так, что каждый диод это отдельный регистр Modbus с которым можно делать любое действие (выбор цвета, яркость, вкл/выкл).
Дальше дело техники программиста, мы передали стенд одному из клиентов, и даже не думали что этот прибор так их вдохновит.
Пока мы занимались остальной рутиной решили доделать проект - нарисовали схему, развели плату, вот мульти плата первого образца.
Сборщик уселся поудобнее и собрал первые собственные прототипы.
Отладили второй прототип, все проверили и в бой. Перешли к подбору дизайна корпуса - выбора "картинки" для шелкографии. Прошу не путать наш прибор с поделками DIY и не бросаться фразами я тоже так могу, поверьте в конце Вас удивит подсчет суммы средств и времени на разработку профессионального изделия.
Выбрали следующий
Наконец выбрали картинку, передрались с 10 типографиями, которые не могли в одном цикле запечатать всю пластинку черным и оставить белые элементы пустыми. Сошлись и итоге с одним подрядчиком, который заранее покрасил пластины в черный и нанес белые элементы.
Да кстати индикатор работы и активности линии RS485 это отдельная тема для разговора и боль реализации. Все перепробовали и остановились на smd светодиоде и длинном 40 миллиметровом световоде.
Коробочка нами была выбрана от меандра, спасибо коллегам что смогли заменить хоть немного gainta.
Пока мы тут ковырялись звонит заказчик и запрашивает первую партию приборов всего 10шт. Тем не менее потенциал у прибора есть мы уперто доделываем железяку. Пока доделывали первую партию, рекламация от заказчика о том, что опытный образец сгорел (((. Как мы и не сомневались, что они решили его попробовать в реальном бою в поле, а именно в 200кВт зарядной станции для автомобилей, тут еще раз повторяю, что там нельзя использовать DIY платы и наборы.
Мы успокоили заказчика и напомнили что этот экземпляр уносить со стола разработчика в поле было запрещено и в нем было мало реализовано защит. Первая статика (молния, наводка и тд) нашего ежика убила.
Пока мы собирались выводить прибор на рынок и пробовать продавать остатки заказчик их выкупил))) и заказал еще несколько раз партии по 50-150 штук.
Каждый раз в течении полу года наши запасы уходили к одному клиенту.
Пока мы продавали прибор одному клиенту, функционала много было добавлено:
Поддержка множества микросхем (диодов) WS2812 WS8201 SM16703 LPD6803 P9813
Расширили питание до промышленного 5-26В
Реализовали полноценного протокол Modbus RTU с изменением параметров
Добавили два дискретных входа и создали реакцию на них
Аварийный режим индикации при обрыве RS485
Локальная функция при (включении, от кнопки)
Индикатор (шкала) 0-100 -40+80 0-10 4-20 отправляется значение в один регистр и контроллер сам меняет размер шкалы и цвет (температура, давление, скорость и тд)
Когда мы добавили кучу настроек пришло время писать инструкции и пилить программу-конфигуратор для нашего прибора. Нудная работа по написанию инструкций угнетает, что не скажешь про реализацию конфигуратора.
Кстати наш конфигуратор подходит не только для нашего прибора, а для любого Modbus RTU или TCP девайса, поэтому кому необходимо можем обучить как готовить под него XML файлы. Идея создать в Русскоязычном пространстве софт, который подойдет под любой прибор и не нужно держать кучу конфигураторов, но это я думаю в следующей статье если кому-то будет интересно.
Итак, куда может подойти прибор?
Индикатор температуры
Индикатор давления
Карта состояния работы промышленных приборов
Обучающий стенд умного дома
Обучающий стенд правила передачи протокола modbus rtu
Индикатор зарядной станции (наши клиенты, которым продано более 300 шт на всю РФ)
Умная подсветка шкафа с архивом (диод - ячейка, пластинка, кассета, бутылка)
Следящая система по камере
Умная подсветка лестницы
Управление матрицей
Управление подсветкой здания при объединении нескольких устройств
Многое другое....
Конечно сложно все перечислить, что можно сделать, но так как все разрабатывалось и делалось нами, то можем "подпилить" и под Ваши задачи.
На дату написания статьи прибор в свободной продаже за 4500рублей.
Если у Вас остались вопросы, мы ждем их обязательно в нашей телеграмм группе.
Цена вопроса разработки 900 000 рублей (ЗП, прототипы) и 8 месяцев в спокойном режиме.
Объём продаж к счастью на сегодня уже окупил вложения на его разработку, такое очень редко случается, но нам повезло.
Прошу всех единомышленников вопреки всем сложностям доделывать свои проекты и создавать нужные приборы на Российском рынке.
Спасибо за внимание.
Комментарии (18)
Sid44
03.06.2025 11:43О, как раз хотел сделать себе на основе адресных светодиодов подсветку выключателей в квартире, которые бы отображали статус (вкл/выкл, тревога) и подстраивались под время суток. Думаю, что это устройство мне подойдёт как нельзя кстати!
Большое спасибо за ваш труд!
antex_dom Автор
03.06.2025 11:43Очень конечно интересная идея, но это надо проверить , насколько я понимаю от диода до диода есть ограничение длины линии. ТЕ каждый диод получая посылку пропуская ее через себя подравнивает фронты и формирует новую более ровную посылку чем получил, тут у Вас вопрос в том что между 2 точками может получиться более 5 метров надо пробовать, наверное на Ftp проводе сработает и надо постараться найти 24 в питание либо 5 в запитать с нескольких точек, а так вообще идея отличная. И цена проекта конечно копейки чем реле и умнодомные приборы брать.
VBDUnit
03.06.2025 11:43насколько я понимаю от диода до диода есть ограничение длины линии. ТЕ каждый диод получая посылку пропуская ее через себя подравнивает фронты и формирует новую более ровную посылку чем получил
В рамках любительства делал подсветку на подобных лентах (WS2812b) на видеостену, столкнулся с подобной проблемой. Решил коаксиальными кабелями толщиной примерно в 1 мм.
У меня был завал фронтов, но из‑за резисторов. Без них сам кабель на длине полтора метра показал себя прекрасно — фронты почти не пострадали. Не знаю, насколько это прокатит на ещё больших расстояниях, но шансы имхо более чем высокие.
antex_dom Автор
03.06.2025 11:43К сожалению инфа такая(( Помехоустойчивость. Высокая скорость передачи данных без синхронизации и обратной связи проста, но имеет оборотную сторону - любая микроскопическая помеха портит весь пакет данных, превращая изображение в случайный набор пятен. При длине проводов от Ардуино(в нашем случае stm) до первого светодиода и между светодиодами более 10 см помехи начинают появляться просто “из воздуха” от наводок, статики и прочего электромагнитного шума. Частично этот эффект можно уменьшить, экранируя провода или просто скрутив в жгут сигнал и “землю”, но вероятность сбоев останется и будет расти с каждым лишним сантиметром. Совет: размещать пиксели как можно ближе.
lex899
03.06.2025 11:43Ни в статье ни на сайте не вижу одной из главных характеристик - количество поддерживаемых диодов (300px), информация об этом спрятана аж на 4й странице мануала.
Я правильно понимаю что при ручной отрисовке ленты на 300px будет максимум ~6fps?
Поддержка RGBW не заложена даже в перспективе?
antex_dom Автор
03.06.2025 11:431. Аппаратно проверили можно в плане памяти поддержать 600 диодов RGB либо 1800 однойвет либо 450rgbw
2. вот тут надо будет посчитать с какой скоростью мы успеваем засыпать данные по modbus (кстати можно отключить ответы устройства и сократить время наполнения буфера) по скорости можете в тг напишите там разраб, он посчитает.
3. да как будто не , нам уже задали этот вопрос, как раз я думаю под это можно отдать пустой байт старшего регистра, если это нужно.
Статью для этого и писали, чтобы оценить коммерческую привлекательность и понять что можно еще добавить.
Krysnik
03.06.2025 11:43А про конфигуратор можете поподробнее? Вы его выложите в открытый доступ? Он платный? Можно где то потрогать, посмотреть?
antex_dom Автор
03.06.2025 11:43https://antexcloud.ru/#MB2WS вот скачайте и самое главное если хотите использовать в своих целях мы готовы дать бесплатно, но с Вас раскрытие конфигурационных файлов для тех приборов которые вы под него подпилите. В папке config xml посмотрите если готовы начать делать для своих или других приборов конфиги, то создадим группу поддержки. Сейчас мы на модернизацию ПО потратили 250тыр и ранее до нас команда его пилила для своих целей 10 лет и получился универсальный продукт. Нужны единомышленники, чтобы это развивать, в плане добавления приборов и поиска багов.
Krysnik
03.06.2025 11:43Выглядит интересно. Попробовал опросить, что то виртуальное. Но опрос начинается с диагностики (x08), а программа эмулятор не поддерживает эту функцию. Не увидел есть ли возможность переопределить порядок опроса в XML. Вроде нет такого.
9a75sd
03.06.2025 11:43А почему DMX/RDM не подошел?
antex_dom Автор
03.06.2025 11:43Потому, что во первых его можно под dmx переделать но это уже все есть на рынке, если отключите ответы и по сути будет почти dmx это делается в настройках и самое главное на одной шине таких железок можно 64 а на каждой по 600 диодов, медленно но можно всем этим управлять. В общем у ребят была rs485 занятая modbus rtu туда и влезли промеж датчиков, счетчиков и прочего.
Funtast1983
03.06.2025 11:43Потому как адресов не напасешься) Лучше тогда уж SACN использовать, но всё одно... Modbus всё портит.
antex_dom Автор
03.06.2025 11:43Ну подскажите что будет лучше, нам казалось для промышленников это самое оно любой плк справится
xSVPx
Что-то на очень богатом :)...
antex_dom Автор
Оно всегда так получается на богатом, профессиональное железо)) но у прибора главная задача экономить время разработчика из сферы АСУ ТП и др с окладом более 5тыр в день.
Anderson064
У профессионального железа, есть то, чего я не вижу на Вашей плате - гальваноразвязки на шине RS485 хотя бы из пары оптронов и DC/DC конвертера, а в коробочку на которой есть клемы обязательно попадут 220 вольт, вопрос времени. Сама коробочка не дорога, но она может выжечь порты на дорогом оборудовании уже в момент ее подключения к дешевому БП.
antex_dom Автор
Гальваника действительно отсутствует, да и в проекте она не требовалась ТК на ответном контроллере была гальваника и питание от одного и того же источника питания. Собственно вероятность находиться в одном щите и чтото выжечь мало вероятно.
А самое главное что мы сделали в конкретном проекте - это отвязали заказчику от ноги процессора светодиодку - антенну которая принимала все грозы, сейчас в такой связке проблем не возникало
VBDUnit
На экспертизу ни в коем случае не претендую, но имхо — зря.
У меня подсветка на полкиловатта управляется через контроллер, подключённый по USB к компу. Так вот, при первых пусках периодически комп тупо вырубался. Поставил развязку на USB — перестало. Так что, скорее всего, там какие‑то уравнивания потенциалов были, и на компе срабатывала защита.
У Вас всё другое (и ленты, и контроллер, и режим работы, и схема питания), но мало ли что. Эти ленты довольно странно иногда себя ведут.
Есть ещё одна проблема: если оборвать ленте питание, лента пытается жрать энергию из линии управления. Я так себе несколько контроллеров сжёг (правда там не 1 лента а 17 параллельно). Поэтому, по‑хорошему, в линию управления тоже просится развязка.
Понятно, что в Вашем случае мы имеем дело с серийным изделием, и это существенно увеличит себестоимость + условия и характер эксплуатации совсем другие.
Но можно попробовать предложить это клиентам как опцию‑отдельное устройство, размещаемое рядом. Если спрос будет — сделать или перепродать готовые, если они есть. Расширение ассортимента, так сказать.