Hallo zusammen,
seit ich mich das letzte Mal gemeldet habe, sind einige Monate vergangen, in denen sich auch bei mir einiges getan hat. Ihr könnt euch vielleicht noch daran erinnern, dass ich ein Springbrunnenprojekt mit Musiksteuerung in Angriff genommen habe.
Inzwischen läuft mein Brunnen im Testbetrieb in einem Plastikbecken. Gerade habe ich wieder alles abgebaut, bevor der Winter kommt. Deshalb gab es etwas Zeit, meine Internetseite zu aktualisieren und auch euch zu berichten.
Das erste Bild zeigt meine 25 Düsen. Jede hat einen Ring aus weißen LEDs, so wie ich sie vom Hersteller Oase bekommen habe. Alle Pumpen mit den aufgesetzten Düsen sind auf eine Kunststoffplatte geschraubt, und am Rande gibt es schon die Befestigungslöcher für 12 wesentlich hellere RGB-Strahler.
Meine Steuerung ist in erster Ausbaustufe fertig, und die Fontänen laufen auch synchron zur Musik. Die beiden Bilder sind Videos entnommen, die ich mit recht großem Aufwand aufgenommen aber noch nicht geschnitten habe. Zugegeben, die Bilder sind recht mickrig, im Video sieht es mindestens eine Klasse besser aus. Obwohl im Video die Musik nur leise im Hintergrund zu hören ist, traue ich mich wg. Ge ma nicht, die Videos zu veröffentlichen. Geeignete freie Musik habe ich bislang nicht gefunden. Aber ich habe ja den ganzen Winter über Zeit zum Suchen.
Wie ursprünglich vorgesehen, besteht die Steuerung inzwischen aus 9 Arduino Controllern auf drei selbst gebauten Boards. Jeder von denen steuert 3 Pumpen/Düsen mit den zugehörigen 3 LEDs. Es sind genau 3+3, weil jeder Controller-Chip sechs PWM-Einheiten besitzt. Außer den Controller-Schaltreisen gibt es darauf noch einen Leistungstransistor für jeden Kanal und Störschutz-Komponenten.
Bislang sitzen 3 Boards in einem Gestell, das in eine wassergeschützte Alu-Box passt. Später sollen noch einige Boards hinzu kommen. Oben seht ihr viele Steckanschlüsse mit insgesamt 50 Leitungen für die Pumpen und Lampen. Außerdem gibt es noch jede Menge Buchsen für die vorgesehenen Erweiterungen. Die Leitungen sind an den Oase-Teilen „angewachsen“ und wasserdicht vergossen. Es ist eine Eigenart von Oase, zum Anschluss alte deutsche Lautsprecherstecker zu verwenden. Wahrscheinlich sind es die billigsten Stecker, die 1 A und mehr vertragen.
Die drei Metallkassetten rechts sind Netzgeräte mit 12V für die Lampen und 2x16V für die Pumpen. Damit erreichen sie Fontänenhöhen von 160 cm. Jedes Netzgerät liefert mehr als 20A.
Weil alle DMX-Eingänge der Controller direkt miteinander verbunden sind und in unmittelbarer Nähe von Steuer-PC und DMX-Interface angeordnet sind, habe ich mich auf einfache 5V-Logiksignale beschränkt. Als Interface dient ein einfacher USB-Seriell Wandler, dessen Funktion dem OpenDMX Interface entspricht. Das funktioniert mit dem alten Notebook-PC mit WinXP sehr zuverlässig. Mit meinem größeren Win7 Rechner bricht es immer mal wieder zusammen. Und mit Win10 soll es nach euren Angaben im Forum überhaupt nicht funktionieren.
Was die Editor-Software betrifft, bin ich fremd gegangen. Ich verwende also nicht DMXControl sondern den Show-Control-Editor von ID-AL, der in der Funktionsweise einem Video-Editor ähnlich ist. Der funktioniert wiederum nur mit dem OpenDMX Interface. Ursprünglich ist er dafür vorgesehen, eine Lichtgestaltung zu arrangieren, die später in ID-Al‘s eigenständigen Eventplayer geladen wird. Der spielt dann MP3- oder Wave-Musik ab und gibt dazu den DMX-Strom aus. Ob ich mir den Eventplayer tatsächlich kaufe, steht noch in den Sternen. Inzwischen bin ich auch etwas anspruchsvoller geworden und denke darüber nach, zu DMXControl zurückzukehren.
Bislang habe ich Wasserspiele für mehrere Musikstücke arrangiert, die zusammen um die 30 min dauern. Das hat schon ein paar Tage gedauert. Es hat mir wirklich Spaß gemacht, die Emotionen, die die Musik in mir weckt, in Fontänenbewegungen umzusetzen.
Bei meinen gesamten Aktionen habe ich jede Menge Erfahrungen gesammelt und auch Lehrgeld überwiegend in Form vertaner Zeit bezahlt. Viele „schlaue“ Gedanken der Vergangenheit, die großteils auch hier im Forum auf Unverständnis gestoßen sind, haben sich als unpraktikabel erwiesen. Dazu gehört z.B. die ursprünglich realisierte dynamische DMX-Adressenzuordnung mit dem Hintergedanken, auf elegante Weise Fontänenkonfigurationen rotieren zu lassen.
Andere Gedanken habe ich weiter verfolgt. Dazu gehört der Einbau von Kalibrierkurven in jeden Pumpen-/Lampencontroller, die ihr als Dimmerkennlinien bezeichnet. Für die Lampen ist das recht einfach zu haben. Den entsprechenden Aufwand für die Fontänenhöhen habe ich völlig unterschätzt. Die übertragenen DMX-Informationen sollen ja nicht Pumpenspannungen sondern Fontänenhöhen vorgeben. Dabei ist der Zusammenhang zwischen Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse und Spritzhöhe bereits quadratisch. Für eine doppelte Höhe brauchen wir also die vierfache Geschwindigkeit. Außerdem ist der Zusammenhang zwischen Pumpenspannung und Austrittsgeschwindigkeit auch krumm. Das in eine Kennlinie/Kalibrierkurve einzubauen, ging gerade noch. Es ist aber nur die Spitze des Eisbergs.
Bei gleichen Motorspannungen spritzen die verschiedenen Pumpen nämlich unterschiedlich hoch. Das stört schon sehr, wenn bestimmte Gruppen die gleiche Höhe haben sollen. Außerdem ändert sich diese Eigenschaft im Laufe der Zeit und sogar mit der Wassertemperatur. Nun, ich habe zusätzliche Korrekturkurven (Polynome) eingebaut, die sich im laufenden Brunnenbetrieb durch Kommandofolgen in unbenutzten DMX-Kanälen für beliebige Düsen gleichzeitig einstellen und (nichtflüchtig im EEPROM) speichern lassen.
Eine weitere Erfahrung zeigt, dass es allenfalls bei ganz einfachen Fontänenmustern möglich ist, eine grobe Brunnenprogrammierung vorzunehmen, ohne den Brunnen vor Augen zu haben. Das ist speziell im Winter gar nicht so einfach
Also bastele ich an einem Simulationsprogramm für die Fontänen. So etwas für einen PC zu machen, übersteigt meine Fähigkeiten. Ich habe mich deshalb auch hier für ein Arduino-Sytem entschieden. Allerdings nicht für die 16 MHz / 8-Bit Version der Pumpen-Controller sondern für eine 84 MHz / 32 Bit Version mit einem senkrecht gestellten 800x420 Pixel Farbdisplay (siehe Bild).
Eigentlich ist es nicht so schwierig, eine Fontäne zu simulieren, wenn wir auf Feinheiten verzichten. Es gelten die Gesetze für den Freien Fall (vertikale Fontäne) oder eine Wurfparabel (schräge Fontäne). Die theoretische Zeitdauer für den Aufstieg einer Fontäne mit 160 cm Höhe beträgt 0,57 sec. Das stimmt mit meinen praktischen Erfahrungen überein. Eine Verzögerung der Musik zwischen 0,4 und 0,7 sec gegenüber den DMX-Kommandos hat sich recht gut bewährt.
Ich habe mir die Mühe gemacht, einiges aufzuschreiben, weil es für euch im Forum unbefriedigend ist, wenn ein Mitglied kommentarlos in der Versenkung verschwindet. Auch zukünftig will ich einigermaßen regelmäßig über den Stand berichten. Mehr Gedanken und ausführlichere Einzelheiten findet ihr auf meiner Internetseite. http://www.radonmaster.de/dancingwater
Gruß
RoBernd