Art-Net node for 25 euros
From English DMXCWiki
Author
- Stefan Krupop (Mail, Homepage)
Target
- Realization of a very inexpensive Ethernet->DMX converter (Art-Net node)
Contents |
What is Art-Net?
In short, Art-Net is a network protocol that allows DMX values to be transferred on a standard Ethernet network using UDP. Further details on the protocol and its applications can be found in the above wiki article.
To control standard DMX devices via Art-Net, a converter that understands Ethernet and DMX is necessary. For the Art-Net protocol this is called an "Art-Net Node". Normally, these devices are used by professionals and are quite expensive (hundreds of Euros).
History
Seit einiger Zeit bietet Pollin Electronic einen Bausatz AVR-NET-IO zu einem sehr günstigen Preis von 19,95 € an. Mit dieser Platine ist es möglich, Steuerungsaufgaben über ein Netzwerk zu erledigen. Wie sich herausstellte, ist der Bausatz ähnlich genug zum ETH_M32_EX-Projekt von Ulrich Radig, um dessen (quelloffene) Software einsetzen zu können.
Mit ein paar zusätzlichen Bauteilen zu einem Preis von ca. 5 € lässt sich der Bausatz leicht um eine Möglichkeit zur DMX-Ausgabe erweitern. Dann fehlt(e) nur noch die nötige Software, um die Platine Art-Net und DMX sprechen zu lassen...
AvrArtNode
Das Ergebnis meiner Mühen ist eine angepasste Version der Firmware von Ulrich Radig, die von etlichen Funktionen befreit und dafür um Art-Net und DMX erweitert wurde. Die vorliegende Version bietet folgende Möglichkeiten:
- Kann wahlweise ein DMX-Universe senden (Art-Net => DMX) oder empfangen (DMX => Art-Net)
- Automatische Erkennung im Netzwerk (reagiert auf ArtPoll-Anfragen)
- Über Netzwerk konfigurierbar: Name (Kurz- und Langname), Art-Net-Subnetz, Art-Net-Universes, IP-Einstellungen
- Unterstützt die Standard-Netzwerkadressen 2.x.x.x, 10.x.x.x sowie eigene Konfigurationen
Da sowohl der TCP-Stack (Ulrich Radig) als auch die DMX-Routinen (Hendrik Hölscher) der GPL unterliegen, wird die Art-Net-Firmware hier auch unter der GPL angeboten. Das Projekt kann hier heruntergeladen werden:
- Fertig kompilierte Version: AvrArtNode-compiled.zip
(Achtung: MAC-Adresse entspricht dann nicht der des jeweiligen Bausatzes) - Quelltexte: AvrArtNode-source.zip
Benötigt AVR-Studio 4 oder neuer und AVR-GCC bzw. WINAVR
Update 31.01.09: Jetzt hat der AvrArtNode auch eine offiziell vergebene OEM-Id: 0x08b1. Diese wird nun in den ArtPollReply-Paketen gesendet.
Assembly
Hardware
Zunächst wird der Bausatz wie in der beigelegten Anleitung aufgebaut und in Betrieb genommen. Sollte die Platine zunächst nicht aus dem Netzwerk erreichbar sein (wie bei mir), können die Informationen auf der mikrocontroller.net-Seite zum Bausatz sehr hilfreich sein: AVR Net-IO Bausatz von Pollin.
Funktioniert alles mit der vorgegebenen Firmware, kann im nächsten Schritt die sehr einfache DMX-Erweiterung aufgebaut werden. Hierzu sind nur wenige Bauteile notwendig:
| Menge | Reichelt-Bestellnr. | Bezeichnung | Preis |
| 1 | SN 75176BP | SN 75176 | 0,30€ |
| 1 | NT 02 | DIP-Schalter, 2polig | 0,32€ |
| 1 | XLR 3ES | XLR-Einbaustecker, 3polig | 0,95€ |
| 1 | XLR 3EB-N | XLR-Einbaubuchse, 3polig | 0,52€ |
| 1 | PL 2X05G 2,00 | 2x5-Pol Pfostenverbinder | 0,55€ |
| 1 | GS 8P | IC-Sockel 8polig | 0,10€ |
| 1 | AWG 28-10G 3M | Flachbandkabel, 10polig | 2,05€ |
| 1 | H25PR050 | Lochrasterplatine | 0,63€ |
Die teuerste Komponente ist also das Flachbandkabel, von dem es leider bei Reichelt nur eine 3m-Rolle gibt. Benötigt werden eigentlich nur wenige Zentimeter...
Die Bauteile können leicht auf einer Lochrasterplatine nach folgendem Schaltplan verbunden werden:
The finished result can look like this:
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The small addon board is mainly connected by the "EXT." connector on the AVR-NET-IO board. Sadly that does not carry the serial signals of the controller which are necessary for DMX output, so these signals have to be directly tapped from the microcontroller on pins 14 and 15:
This completes the hardware construction. Now only the adequate firmware is missing to complete the Art-Net node.
Software
Customize and compile
Before the firmware is being compiled, the MAC-Address and eventually the default IP address should be modified. Both parameters are set in the file "config.h":
The entered IP address should be in the same subnet as the PC used to configure the interface so that the Art-Net Node will be reachable after programming it. The MAC-Address to be entered is printed on the packaging of the network controller IC in the kit.
After entering these values, the Firmware can now be compiled (Key F7). The compilation should not generate errors or warnings: Build succeeded with 0 Warnings...
The build file "AvrArtNode.hex" (in the "default"-Directory) can now be flashed onto the controller.
Flashing the controller
The controller can be programmed with the provided HEX-file. One only has to pay attention that the fuse-bits are correctly set and eventually the EEPROM was cleared. The fuses should be set to (High: 0xC9, Low: 0x8F):
After the controller is programmed for the first time, the fuse "EESAVE" could be re-enabled to not loose the changed settings when eventually reprogramming the AVR.
Flashing the controller using the bootloader
The AVR-NET-IO board is delivered with an pre-installed bootloader, that allows installing new Firmwares without a specialized programmer using the serial connection of the board. Here a small program can be dowloaded which communicates with the bootloader to flash an arbitrary HEX-file into the controller. Simply start the program, select the COM-Port the board is connected to and the HEX-file you wish to flash and follow the instructions.
Usage
The finished AvrArtNode has only two DIP switches as controls - all other settings are done through the network via the Art-Net protocol.
The DIP switches have the following functions:
| Switch 1: Data direction | On | DMX => Art-Net |
| Off | Art-Net => DMX | |
| Switch 2: Network Configuration | On | Art-Net IP 2.x.x.x |
| Off | Art-Net IP 10.x.x.x |
A freshly programmed AvrArtNode will start with the default address given in the firmware (if not changed: 192.168.0.90). If the PC has an IP address from the same subnet (eg 192.168.0.2), the AvrArtNode should be detected by Art-Net compatible applications. If you are using "DMX-Workshop" this should look like the following screenshot:
A right click on the node will then show a context menu where the node can be configured.
