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Get2know: asynchrone und synchrone (SPI) Protokolle
DMX ist für die Steuerung von dynamischen Leuchten sehr verbreitet und bietet viele Vorteile, aber das differentielle Protokoll (D+,D-) muss z.B. für die Steuerung (Dimmen) von Leuchten und Pixeln in ein asynchrones Protokoll umgewandelt werden. Dies erfordert zusätzliche Komponenten und Platz in der Leuchte. Außerdem ist die Anzahl der Kanäle auf 512 begrenzt. Insbesondere bei Produkten wie einpixeligen, steuerbaren Flexbändern oder Ketten kann dies ein Nachteil sein. Hier ist es oft sinnvoll, die asynchronen oder synchronen Protokolle direkt an den Konverter/Dimmer (Chip) zu senden. Es gibt viele Chiptypen (RGB, RGBW, Monochrom) und Chip-Hersteller sowie solche, die direkt in die LED integriert oder separat auf der Platine angebracht sind.
Das spart viel Platz, senkt die Hardwarekosten und ermöglicht die Steuerung einer hohen Anzahl von Kanälen pro Linie – das Ergebnis sind neue kreative, hochauflösende und hochflexible Produkte. Da das Protokoll nicht differentiell (data+, data-) wie DMX ist, reduziert sich der Abstand zwischen Ausgabegerät und Leuchte auf etwa 3 m. Mit speziellen Konvertern – z.B. dem e:cue Pixel Range Extender – kann das entsprechende asynchrone Protokoll zuverlässig bis zu 300 m transportiert werden. Hier gibt der Controller das asynchrone Protokoll zunächst „differentiell“ aus (data+, data-, ground) und wandelt es dann kurz vor dem LED-Produkt wieder zurück (D, ground).
(Bar, Clubs) LED-Pixelleisten, Konturbeleuchtungen
Pixel Tubes, Pixelgitter, Punkte, LED-Bänder
Konturenbefestigungen, Gitter, Tafeln, LED-Bänder
Mini-LED-Ketten, farbige LED-Streifen
| DMX/e:pix | Asynchron | Synchron (SPI) | |
|---|---|---|---|
| Beispiele für Chips | TM1812, UCS2904, WS2813 ... | APA102 | |
| Maximale Kanäle | 512 (e:pix 2048) | Um 2000 | Um 2000 |
| Typische Verdrahtung | Data+, Data-, Masse | Daten, Masse | Daten, Masse, Takt |
| Rückmeldung (RDM) | Optional | Nein | Nein |
| Maximaler Abstand zwischen Controller und erstem Pixel | 150 m | Ca. 3 m, mit Pixel Range Extender bis zu 300 m | ca. 3 m |
| Typische Anwendung / Produkte | Beleuchtung mit Unterlegscheiben & Linern, Punktketten & Röhren mit niedriger Auflösung, Streifen & Platten | Mediale und künstlerische Installationen. Pixelbänder, Röhren, LED-Ketten, Pixelnetze, Tafeln. Produkte mit hoher Pixeldichte (Auflösung) | Mediale und künstlerische Installationen. Pixelbänder, Röhren, LED-Ketten, Pixelnetze, Tafeln. Produkte mit hoher Pixeldichte (Auflösung) |
Das Datensignal wird mit ca. 5 V. Das Steuergerät sollte so nah wie möglich an der Leuchte angebracht werden (max. 3 m). Wenn dies nicht möglich ist, wird ein Range Extender empfohlen, der bei asynchronen Protokollen eine Entfernung von bis zu 300 m ermöglicht. Die LEDs erhalten auch eine Versorgungsspannung – in der Regel zwischen 5 und 48 V. Beachten Sie den Stromverbrauch Ihrer Pixelprodukte. Außerdem kann je nach Länge der Verkabelung eine erhöhte Stromzufuhr erforderlich sein.
Es gibt zwar keine feste Regel wie z.B. bei DMX – aber es gibt Unterschiede zwischen den Chips. Die Datenverteilung läuft über Schieberegister, um für alle Chips ein gleich starkes Signal zu gewährleisten – je mehr Pixel in einer Reihe angeschlossen sind, desto höher ist jedoch die Datenrate. Wenn der Datenstrom zu groß (schnell) wird, kann es zu Datenverschiebungen kommen – die Pixel beginnen zu flimmern. Wir geben 2048 Pixel als Richtwert an – es sind aber auch mehr (oder weniger) möglich. Dies sollte aus dem Datenblatt des jeweiligen Chip-Herstellers ersichtlich sein.
Für große Längen werden geschirmte Kabel wie DMX-Kabel oder Cat 5e empfohlen. Im Allgemeinen können Sie die Versorgungsleitung aufteilen und auf mehrere Pixelprodukte verteilen. Allerdings ist dann überall das gleiche Signal vorhanden – ein Splitting mit Adressverschiebungen ist nicht möglich.
Hier kommt es auf den verwendeten Pixelchip an. Es ist möglich, dass das Signal, das von Pixel zu Pixel weitergegeben wird (Daisy Chain), nicht mehr weitergegeben werden kann, wenn ein Chip/Pixel ausfällt. Es gibt jedoch Chips, die einen Schutz oder eine „Datenumgehung“ eingebaut haben. Dadurch wird sichergestellt, dass der nachfolgende Bildpunkt weiterhin mit einem Datenstrom versorgt wird.
Dies sollte aus dem Datenblatt oder dem Handbuch des Herstellers ersichtlich sein. Alternativ kann auch der Händler des Produkts hier Auskunft geben.
Oft lassen sich Protokolle einfach per Firmware-Update hinzufügen. Darüber hinaus bietet Ihnen e:cue einen Expertenmodus, in dem Sie protokollspezifische Parameter eingeben und so Ihren eigenen „Bibliothekseintrag“ erstellen können.
DMX empfiehlt sich bei größeren Entfernungen zwischen mehreren Leuchten (z.B. bei der Fassadenbeleuchtung) oder bei niedrig auflösenden Pixelanwendungen. Auch wenn Sie Informationen von der Leuchte (RDM) benötigen, sollten Sie DMX wählen. A-/ synchrone Protokolle zeigen ihre Stärke vor allem dann, wenn viele einzelne Lichtpunkte nahe beieinander liegen (hohe Auflösung).
Das hängt davon ab, was der Hersteller des Produkts oder des Chips hier vorgibt. Der Controller überträgt das Datensignal zuverlässig an das erste Pixel, von wo aus das Signal teilweise verarbeitet und von Pixel zu Pixel weitergegeben wird.
Ja, a-/synchrone LEDs oder Chips sind sehr einfach. Da Sie kaum Peripheriegeräte benötigen, können Sie mit der Stromversorgung und dem Pixelsignal Ihre eigenen Lichter bauen. Außerdem benötigt es sehr wenig Platz, so dass Sie große Projekte umsetzen können.
Ganz einfach – genau wie bei einem SYMPL dmx Node oder SYMPL e:pix node. Erstellen Sie Inhalte und weisen Sie die entsprechenden Universen den Ausgängen des jeweiligen Pixel Controllers zu. Darüber hinaus müssen Sie am Controller nur noch konfigurieren, welches Pixelprotokoll für die Ausgabe verwendet werden soll.
