LED-Matrix - Das Riesendisplay für den MP3-Player

Wieder so ein verrücktes Projekt von mir. Es begann damit, daß ich bei EBay einen Berg LED Module ersteigert hab. Und daraus wurde dieses riesige LED Panel. Wem das zu riesig ist, es gibt auch einen kleinen Bruder.

Hier mal die technischen Daten:

128x64 zweifarbige LEDs
ca. 80x40cm groß
Stromaufnahme rechnerisch max. 110A/5V = 550W
Ethernet Schnittstelle
Prozessor ATmega128 mit 16MHz

Man kann noch ein zweites gleichgroßes Panel daneben setzen, die Ethernut steuert dann beide. Das zweite Panel ist nun auch fertig, wie das aussieht sieht man unten bei den Bildern.

Das Panel wird per Ethernet angesteuert. Entweder man loggt sich per Telnet ein und gibt einfache Befehle ein (LINE, PRINT, CIRCLE, ...) oder man schickt dem Panel ein Abbild der Bildschirmbitmap als UDP Paket.

Als Steuerung dient ein kleiner Singleboardcomputer namens Ethernut. Cooles Teil: ATmega128, max.16MHz, 32kB RAM, Ethernet onboard, serielle Schnittstelle, diverse Digital- und Analog IO Pins, sowie ein recht ausgereiftes Betriebssystem, das man gut in C Programmieren kann (AVRGCC).

Am Anfang gab es aber einige Probleme mit der Hardware.

Größtes Problem ist der Lärm, der Lüfter des 100A Netzteils hört sich an wie ein Fön, außerdem zirpt das Netzteil im Takt der Multiplexfrequenz der LEDs. Zusammen erinnert die Geräuschkulisse sehr an einen alten Filmprojektor.

Die Wärmeentwicklung der LEDs könnte auch ein Problem werden. Wenn ziemlich viele LEDs an sind wird der Alurahmen schon recht heiß.

Dann ist da noch ein übertragunsproblem vom Prozessor zu den LED Modulen, es kommt vor, daß hin und wieder einige Bildteile um ein oder zwei Pixel umherzittern.

Gott sei Dank sind die Probleme nun behoben.

Nach einigen Tests mit durchschnittlichen Bildinhalten habe ich mich entschlossen die Netzteile ohne Lüfter zu betreiben. Sie werden noch annehmbar warm. Um sicher zu gehen bekommt die Ethernut noch einen Wärmefühler der auf dem Kühlkörper des Netzteils sitzt, so kann sie bei zu viel Hitze eine Notabschaltung einleiten. War bisher aber nie nötig. Um eine bessere Wärmeabgabe zu ermöglichen und auch weil das Netzteil dann flacher wird, habe ich es aus dem Originalgehäuse entfernt und die beiden Platinen nebeneinander statt übereinander montiert (siehe Bild).

Das zweite Lämproblem habe ich nach Matthias Tips durch eine Spule in der Zuleitung der 5V Versorgung erreicht. Ein fettes 10mm Kabel ein paarmal aufgewickelt in Verbindung mit einem 100.000uF Elko auf der Stromschiene hat geholfen. Nun ist das Panel praktisch unhörbar.

Die Wärmeentwicklung der LEDs ist zwar beachtlich, aber noch im Rahmen. Gut, daß die LED Module auf ein Alublech geschraubt sind, das wirkt dann als recht riesiger Kühlkörper.

Die Datenübertragungsprobleme waren am schwierigsten. Ich habe hier eine ganz neue Treiberplatine gebaut. Das Eagle File gibts weiter unten, leider kein Layout. Ich habs gefädelt. Auch ein wenig Softwareanpassung war nötig. So ganz weg ist es noch nicht. Hin und wieder tauchen rechts oben einige wirre Pixel auf.

Ich habe schon ein paar Fragen bekommen wie man diese Samsung LED Module ansteuert. Für alle interessierten gibts hier ein kleines Testprogramm, das Modul muß dazu an den Druckerport des PCs angeschlossen werden. Ist alles recht antik und für DOS, vermutlich gehts unter Windows XP oder höher nicht mehr, vielleicht mit dem giveio Treiber.

	Download LEDMatrix Testprogramm inkl. Sources
	Download LEDMatrix Pläne im Eagle Format
	Download LEDMatrix Programm inkl. Sources für die Ethernut

Das Vorher-Bild, ein Berg Teile und Kabel	Die erste Spalte Panels ist dran, hier sieht man wie die Flachkabel verlegt werden.	Puh, fast geschafft.
Das Nachher-Bild, geschafft.	So sieht es von hinten aus, das Chassis fehlt noch	So, das wars. Chassis ist montiert. Links das Netzteil, dann der dicke Elko und rechts dann Ethernut und Treiberboard. Es ist noch das alte Treiberboard. Mit dem neuen siehts etwas ordentlicher aus.
So sieht es nach dem Einschalten aus. Sieht doch wichtig aus, oder?	Hier eine Detailaufnahme der Panels in Aktion, das rosa ist übrigens rot (wein meiner antiken Digicam hinterher)	Das zweite Panel ist auch fertig. Hier stehen sie nebeneinander an ihrem endgültigen Platz.
Das Gehirn, die Ethernut. Absolut cooles Teil. Naja, damals jedenfalls.	So sehen die LED Module aus, aus denen das ganze Panel besteht. 16x16 zweifarbige LEDs	Nochmal so ein Modul von hinten. Toll diese Bildschärfe (wein meiner antiken Digicam hinterher).