POV Sphere mit WS2812 Stripe

Habe deine Fragestellung nur kurz überflogen und die Berechnung nicht 
angeschaut. Eine Möglichkeit wäre, den Streifen zu teilen und dann vom 
Raspberry parallel anzusteuern.

>Was für einen Streifen würdet ihr mir denn empfehlen für so eine
>Anwendung bzw. gibt es überhaupt streifen mit der nötigen
>Geschwindigkeit?

Einen Streifen mit APA102 (SPI).
Die PWM im WS2812 soll für POV auch nicht gut geeignet sein.
Zu langsam.

holger schrieb:
>
> Einen Streifen mit APA102 (SPI).
> Die PWM im WS2812 soll für POV auch nicht gut geeignet sein.
> Zu langsam.

Ok, hab ich mir jetzt angeschaut. Allerdings müsste ich, um das ganze 
bei 30 FPS bei 288 Spalten zu betreiben, die LEDs mit ca. 30 Mhz 
ansteuern. Schaffen das die APA102 und auch der Raspberry?

C0dR schrieb:
> holger schrieb:
>>
>> Einen Streifen mit APA102 (SPI).
>> Die PWM im WS2812 soll für POV auch nicht gut geeignet sein.
>> Zu langsam.
>
> Ok, hab ich mir jetzt angeschaut. Allerdings müsste ich, um das ganze
> bei 30 FPS bei 288 Spalten zu betreiben, die LEDs mit ca. 30 Mhz
> ansteuern. Schaffen das die APA102 und auch der Raspberry?

Ich plane auch gerade einen POV Globe zu bauen, allerdings mit einem 
STM32 uC und auch etwas kleiner (48 LEDs) wegen der Fliehkräfte ;-)

Bei einem Test mit einem STM32F102 liefen die APA102 LED's mit gut 18 
MHz SPI Takt. Über die Feiertage teste ich mal mit den 42MHz bei einem 
STM32F407 board.

Ich würde mir an deiner Stelle aber mehr Gedanken zu der Stromversorgung 
machen... Die muss sich ja auch mit 30Hz mitdrehen ;-)

Und bei 144 RGD LED's kannst du den max. Strombedarf mit gut 60mA pro 
WS2812 LED rechnen... Macht immerhin knapp 9A... Nicht schlecht ;-)

Falk B. schrieb:
>
> Schleifkontakte wurden vor über 100 Jahren erfunden und können viele
> Ampere übertragen.

Ja, damit wollte ich das auch versuchen. Hatte erst daran gedacht, das 
ganze per Induktion zu Übertragen. Aber da bin ich mir nicht sicher, ob 
das reicht.

Falk B. schrieb:
> @ Reiner_Gast (Gast)
>
>>Ich würde mir an deiner Stelle aber mehr Gedanken zu der Stromversorgung
>>machen... Die muss sich ja auch mit 30Hz mitdrehen ;-)
>
> Schleifkontakte wurden vor über 100 Jahren erfunden und können viele
> Ampere übertragen.

Falk B. schrieb:
> @ Reiner_Gast (Gast)
>
>>Ja, damit wollte ich das auch versuchen. Hatte erst daran gedacht, das
>>ganze per Induktion zu Übertragen. Aber da bin ich mir nicht sicher, ob
>>das reicht.
>
> Es reicht, wenn gleich 9A schon arg viel sind. Siehe
>
> Royer Converter.


Ich wollte es erstmal mit einem Kugellager als "Schleifkontakt" 
versuchen. Wenn das nicht hinhaut sieht der Royer Converter echt sehr 
interessant aus.
Vielen Dank für die ganzen Infos und Tipps hier!

@Reiner_Gast: Mich würden deine Ergebnisse mit dem STM32F407 
interessieren, das könnte eventuell mein Ausweichplan sein falls ich aus 
dem Raspberry Pi nicht schnell genug die SPI Signale bekomme :)

Falk B. schrieb:
> @ Reiner_Gast (Gast)
>
>>Ja, damit wollte ich das auch versuchen. Hatte erst daran gedacht, das
>>ganze per Induktion zu Übertragen. Aber da bin ich mir nicht sicher, ob
>>das reicht.
>
> Es reicht, wenn gleich 9A schon arg viel sind. Siehe
>
> Royer Converter.

Danke für den Link, das schaue ich mir mal an.

Bei den von mir geplanten 48 RGB LED's sinds zum Glück "nur" gut 3A...

C0dR schrieb:
> @Reiner_Gast: Mich würden deine Ergebnisse mit dem STM32F407
> interessieren, das könnte eventuell mein Ausweichplan sein falls ich aus
> dem Raspberry Pi nicht schnell genug die SPI Signale bekomme :)

Ich schau mal, ob die APA102 die 42 MHz schaffen und werde dann 
berichten...

Beim PI hätte ich jetzt bedenken, ob der das richtige Timing schafft für 
die einzelnen Segmente. Wenn du bei den 288 Pixeln Breite bleibst, dann 
wären das 30x288 = 8640 Datenaktualisierungen pro Sekunde, die möglichst 
genau erfolgen müssen damit das Bild ruhig bleibt.

Falk B. schrieb:
> Ein AVR oder einer der aktuellen 32 Bitter OHNE Linux und ähnliches ist
> das DEUTLICH einfacher handhabbar. Braucht man wiklich 42 MHz, um die
> LEds schnell genug zu laden? Kann man einfach ausrechnen.
>
> f_SPI = f_fps  N_columns  N_LED * Bit_per_led
>
> macht bei 30 fps, 288 Spalten, 144x3 LEDs (RGB) * 8 Bit/LED = 29,9 MHz.
>
> Uuups ;-)

Naja... eigentlich kommst es noch schlimmer...

1.) Die APA102 brauchen 32 Bits pro RGB LED (die ersten 8 Bits sind für 
die allgemeine Strombegrenzung für die 3 LEDs gedacht)

2.) Es wird ein Startframe (32x 0-bit) und ein Endframe (32x 1-Bit) 
benötigt. Macht demnach rechnerisch 146 LEDs

Somit Gibt das ganze dann 30 x 288 x 146 x 32 = 40,4 MHz

Doppel-Upps ;-)

Torsten C. schrieb:
> Soll das Bild on the fly berechnet werden? Oder soll ein Film von einer
> SD-Karte abgespielt werden?

Bei meinem Vorhaben geht's um statische Darstellung bzw. on the fly...

Wie das bei dem Vorhaben von C0dR ausschaut, kann ich nicht sagen.

> Eventuell wäre ein RasPi Zero vielleicht im Vorteil.
> Kann der RasPi 8-Bit parallel über DMA?

Glaube ich nicht.
Was sollten denn 8-Bit parallel bei einem einzelnen Streifen bringen?

> Der µC/RasPi soll doch im drehbaren Teil sein und darf weder groß noch
> schwer sein, oder?

Da sich hier Fliehkräfte entwickeln die ausgewuchtet werden müssen, ist 
klein und leicht vorteilhaft...

Torsten C. schrieb:
> Reiner_Gast schrieb:
>> Was sollten denn 8-Bit parallel bei einem einzelnen Streifen bringen?
> Die Daisy Chain an sieben Stellen unterbrechen und dann an acht Stellen
> einspeisen, damit man auf eine höhere Drehzahl kommt und das Bild nicht
> flackert.

Ist aber nur was für gute Augen und ruhige Finger... bei den Stripes mit 
144 LED/m sind das bei 5 mm LED Außenmaß nur gut 2 mm Abstand bis zum 
nächsten LED-Gehäuse ;-)

Falk B. schrieb:
> Naja, das Vorhaben ist in Summe mehr als ambitioniert. Bei 30 fps
> und
> 288 Spalten macht das 8640 Hz Spaltenfrequenz. Man müßte also eine PWM
> mit 8,6 kHz laufen lassen und das synchron zur Drehung. Machbar, aber
> anspruchsvoll. Die guten, alten TLC5940 & Co lassen sich mit bis zu 30
> MHz takten, dort hat man eine Chance. Trotzdem würde ich empfehlen, das
> Alles erst mal ne Nummer kleiner zu bauen, vielleicht mit 1/4 der LEDs.

Wie gesagt... eben deswegen plane ich meines ja auch "nur" mit 48 LEDs 
und gut 120 Pixel Breite

Torsten C. schrieb:
> Reiner_Gast schrieb:
>> Ich plane auch gerade einen POV Globe zu bauen,
>> allerdings mit einem STM32 uC
>
> Ein STM32 mit 8-Bit parallel über DMA hat vergleichbar wenig
> RAM-Overhead im "Grafikspeicher" und holt so ziemlich alles raus, was an
> Taktrate mit APA102 bzw. WS2812 möglich ist.
>
> Soll das Bild on the fly berechnet werden? Oder soll ein Film von einer
> SD-Karte abgespielt werden?
>
> Eventuell wäre ein RasPi Zero vielleicht im Vorteil.
> Kann der RasPi 8-Bit parallel über DMA?
> Und muss man dazu eigene Linux-Treiber programmieren?
>
> Der µC/RasPi soll doch im drehbaren Teil sein und darf weder groß noch
> schwer sein, oder?

Also mein Plan war, dass die einzelnen Frames von einer PC Software 
(Selbstgeschrieben) aus einem Video vorbereitet werden und die fertigen 
Pixeldaten über LAN an den Raspberry übertragen werden, dieser buffert 
sich dieses und zeigt es dann auf dem Globe an. 40 Mhz ist deutlich mehr 
als ich gedacht hab, eventuell sollte ich wirklich 2 Streifen nehmen und 
die FPS halbieren.
Bisher hab ich auf dem PI einen Realtime Kernel drauf, laut Datenblatt 
kann dieser SPI bis 125 Mhz. Ich hatte gehofft damit bekomme ich das 
hin. Würde denn der STM32 hier mehr Sinn machen?

> C0dR schrieb:
>> @Reiner_Gast: Mich würden deine Ergebnisse mit dem STM32F407
>> interessieren, das könnte eventuell mein Ausweichplan sein falls ich aus
>> dem Raspberry Pi nicht schnell genug die SPI Signale bekomme :)
>
> Ich schau mal, ob die APA102 die 42 MHz schaffen und werde dann
> berichten...
>

@C0dR:

Kurzes Update hierzu...
mit 22,4MHz SPI Takt erfolgt die APA102 Ausgabe noch fehlerfrei...
ab 24MHz SPI Takt fangen die Fehler an...

Reiner_Gast schrieb:
>> C0dR schrieb:
>>> @Reiner_Gast: Mich würden deine Ergebnisse mit dem STM32F407
>>> interessieren, das könnte eventuell mein Ausweichplan sein falls ich aus
>>> dem Raspberry Pi nicht schnell genug die SPI Signale bekomme :)
>>
>> Ich schau mal, ob die APA102 die 42 MHz schaffen und werde dann
>> berichten...
>>
>
> @C0dR:
>
> Kurzes Update hierzu...
> mit 22,4MHz SPI Takt erfolgt die APA102 Ausgabe noch fehlerfrei...
> ab 24MHz SPI Takt fangen die Fehler an...

Ach mist, das ist echt schade...heißt ich muss dann wohl auf halbe 
Umdrehungszahl/Framerate gehen und zwei Streifen nutzen...

Josef T. schrieb:
> Hatte auch mal überlegt, dass ich mir einen solchen Globe baue,
> fand
> aber leider nie die Zeit dafür!
> Aber hier ein Gedanke, den ich damals hatte. Wenn du mit den FPS etwas
> runter gehst und dafür aber 2 LED Streifen gegenüberliegend machst (der
> eine Zeigt Spalte 1,3,5,..usw an und der andere Spalte 2,4,6,..usw) dann
> könnte man etwas Rechenleistung einsparren ohne gravierenden
> Qualitätsverlust des Bildes! Es kam aber nie soweit, dass ich das mal
> ausprobieren konnte, also auch keine Garantie darauf, dass es wirklich
> so ist!
>
> Gruß
> Josef

Ja das ist dass was ich meinte mit halber Framerate und zwei streifen.