DIY: Universāls Ambilight mājas multivides sistēmai - Atmosvet. DIY: Universāls Ambilight mājas multivides sistēmai - Atmosvet adaptīvs fona apgaismojums jebkuram televizoram bez datora

Ievads

Ja jums patīk skatīties filmas datorā tumsā vai spēlēt spēles, varat paplašināt monitora iespējas. Dinamiskais fona apgaismojums vizuāli paplašina ekrāna robežas un, pateicoties tam, jūsu acis būs mazāk nogurušas. Šis projekts ir ļoti vienkāršs un, tā kā esmu iesācējs darbā ar Arduino, varu ieteikt ar šo projektu sākt kaut ko radīt mājai.

Tātad, mums ir nepieciešams:

• Jebkurš Arduino (UNO, Nano, tas nav svarīgi).
• No 1 līdz 2 metriem WS2812B LED lenti, par kuru varat lasīt, var pasūtīt Aliexpress. Labākam efektam iesaku paņemt 60 gaismas diodes uz metru, bet der 30.
• Divpusēja lente vai kāda veida līme.
• Barošanas avots 5V 2A (lādētājs, piemēram, no planšetdatora).
• 220 omu rezistors.
• Lodēšanas instrumenti.
• Nepieciešamā programmatūra datoram, proti: Arduino IDE, AmbiBox, bibliotēka Arduino IDE - FastLed.

Sāksim.

Savienojums

LED sloksnei ir trīs kontakti - Plus (+), zemējums (G, GND) un ieeja (IN), un ir arī bultiņas, kas norāda signāla virzienu gar sloksni. Mūsu uzdevums ir šādā veidā sagriezt 4 LED lentes gabalus. tā, lai augšējā sloksne būtu vienāda ar apakšējo, labā - pa kreisi. Mēs veiksim mērījumus, uzliekot lenti no mūsu monitora aizmugures. Kopumā jums tas jādara, kā parādīts zemāk esošajā attēlā.

Ir svarīgi, lai gaismas diožu skaits augšpusē un apakšā būtu vienāds, tas pats attiecas uz labo un kreiso pusi. Jāņem vērā arī bultiņu virziens uz pašas lentes un lodēšana kārtībā, kā parādīts attēlā.
Tagad mums ir jāsavieno lente ar Arduino saskaņā ar shēmu:

Strāvas mīnus iet uz tapu G uz lentes un paša Arduino Plus GND tapa tieši uz (+) tapu uz lentes, un vadības vads iet caur rezistoru no lentes uz vēlamo portu. Galvenais ir atcerēties ostu.

Patiesībā savienojums šeit ir pabeigts.

Iestatījumi

Atveriet instalēto Arduino IDE un instalējiet FastLed bibliotēku (augšējā izvēlnē atlasiet "Sketch" - "Connect library" - "Add ZIP library" un atlasiet lejupielādēto arhīvu ar bibliotēku).

Tagad, izmantojot Arduino IDE, augšupielādējiet skici Arduino:

#include "FastLED.h" #define NUM_LEDS 44 // LED skaits. #define PIN 6 // Ports, kuram ir pievienots vadības vads. #define serialRate 115200 // Adalight pirms datu nosūtīšanas nosūta "Magic Word" (prefiksu). uint8_t prefikss = ("A", "d", "a"), hi, lo, chk, i; // Inicializēt plūsmu. CRGB gaismas diodes; void setup() ( FastLED.addLeds(LEDs, NUM_LEDS); // LED tests. LEDS.showColor(CRGB(255, 0, 0)); aizkave(500); LEDS.showColor(CRGB(0, 255, 0) ); izveidot savienojumu ar programmu ) void loop() ( // Pagaidiet pirmo baitu no burvju vārda. for(i = 0; i.< sizeof prefix; ++i) { waitLoop: while (!Serial.available()); // Проверка следующего байта из магического слова. if(prefix[i] == Serial.read()) continue; // В противном случае начинаем все с начала. i = 0; goto waitLoop; } // Ждем старший и младший байт, а так же контрольную сумму. while (!Serial.available()); hi = Serial.read(); while (!Serial.available()); lo = Serial.read(); while (!Serial.available()); chk = Serial.read(); // Если контрольная сумма не совпала, начинаем все с начала. if (chk != (hi ^ lo ^ 0x55)) { i = 0; goto waitLoop; } memset(leds, 0, NUM_LEDS * sizeof(struct CRGB)); // Получаем данные и настраиваем соответствующий светодиод. for (uint8_t i = 0; i < NUM_LEDS; i++) { byte r, g, b; while(!Serial.available()); r = Serial.read(); while(!Serial.available()); g = Serial.read(); while(!Serial.available()); b = Serial.read(); leds[i].r = r; leds[i].g = g; leds[i].b = b; } // Отобразить новое состояние ленты. FastLED.show(); }

Pirms uzpildīšanas jums jānorāda kopējais gaismas diožu skaits un ports, kurā pielodējāt vadības vadu.
Es saņēmu 44 gaismas diodes un izmantoju 6. portu.
Ja jums ir lente un Arduino jau ir pievienots strāvai, tad pēc skices aizpildīšanas lentei vajadzētu mirgot trīs krāsās, ja tas nenotiek, tad atvienojiet USB kabeli un ievietojiet to vēlreiz.

Tagad mums ir jāinstalē programma AmbiBox.
Instalēšanas laikā programma jautās, kura ierīce tiks izmantota, mums tas jānorāda Adalight.
Tajā mums jādodas uz cilni “Inteliģentā monitora fona apgaismojums”.

Pēc tam noklikšķiniet uz "Vairāk iestatījumu", tagad tiek parādītas visas funkcijas.

Mums jānorāda ports, kuram ir pievienots Arduino (attēlā numurs 1).
Mums jānorāda iegūto gaismas diožu skaits (attēlā numurs 2).
Izvēlieties ekrāna uzņemšanas metodi. Tas ir atkarīgs no jums, eksperimentējiet un izvēlieties sev piemērotāko. Es izmantoju Windows 8 metodi (attēlā 3. numurs).
Varat arī noklikšķināt uz “Rādīt uztveršanas zonas” (4. numurs) un konfigurēt tās, kad lente tiek ielīmēta. Nu. piemēram, ja jums ir stūri bez gaismas diodēm, tad zonas var pārvietot.
Neaizmirstiet iespējot automātisko palaišanu ar Windows cilnē "Programmas iestatījumi".
Tas ir viss. Visam jau vajadzētu darboties.

Video

2007. gadā Philips patentēja neticami vienkāršu, taču, nepārspīlējot, pārsteidzošu televizora fona apgaismojuma tehnoloģiju. Izmantojot šādu adaptīvo fona apgaismojumu, acis kļūst mazāk nogurušas, skatoties tumsā, palielinās klātbūtnes efekts, paplašinās displeja laukums utt. Ambilight ir piemērojams ne tikai video un foto saturam, bet arī spēlēm. Ambilight ir kļuvis par Philips televizoru pazīmi. Kopš tā laika Philips ir bijis ļoti modrs, lai nevienam no lielākajiem ražotājiem pat prātā neienāktu iejaukties svētajā, radot ko līdzīgu. Droši vien ir iespējams licencēt šo tehnoloģiju, taču apstākļi ir kaut kādā veidā pārmērīgi, un citi tirgus dalībnieki to īpaši nevēlas darīt. Mazie uzņēmumi arī mēģināja (un tagad ir uzņēmumi, kas to dara) ieviest līdzīgu tehnoloģiju atsevišķu komplektu veidā, taču Philips sods bija neizbēgams. Tātad, labākajā gadījumā, ja uzņēmums kaut kādā veidā neatjaunos patentu vai tā atvasinājumu, citi ražotāji kaut ko līdzīgu varēs ražot tikai 2027. gadā.

Bet uz mums, parastajiem patērētājiem, šāds sods neattiecas. Mēs esam brīvi darīt to, ko uzskatām par vajadzīgu. Šodien es jums detalizēti pastāstīšu, kā izveidot savu adaptīvo fona apgaismojumu televizoram vai monitoram, piemēram, Philips Ambilight (turpmāk vienkārši Ambilight). Dažiem raksts nesaturēs neko jaunu, jo... Ir desmitiem šādu projektu, un ir rakstīti simtiem rakstu dažādās valodās, un ir tūkstošiem cilvēku, kas to jau ir izdarījuši paši. Bet daudziem tas viss var būt ļoti interesanti. Jums nav vajadzīgas īpašas prasmes. Tikai fizikas pamatzināšanas vidusskolas 8. klasei. Nu, tikai nedaudz vadu lodēšanas.

Lai jūs varētu labāk saprast, par ko es runāju, es sniegšu jums savu piemēru par notikušo. Reālās izmaksas 42" televizoram ir aptuveni 1000 rubļu un 2 stundas darba.

Videoklips nenodod visas sajūtas un efektu pilnībā, taču bērni pirmo reizi sēdēja ar muti vaļā.

Iespējamie ieviešanas varianti

Lētākais, vienkāršākais un efektīvākais risinājums ir dators, kurā kā signāla avots darbojas operētājsistēma Windows, Mac OS X vai Linux. Tagad ļoti izplatītas ir Windows kastes uz Atom procesoriem, kuru cena ir no 70 USD. Visi no tiem ir ideāli piemēroti Ambilight ieviešanai. Jau vairākus gadus izmantoju dažādas Windows kastes (televizora statīvā) kā multivides atskaņotāju, esmu uzrakstījis nelielu recenziju un uzskatu tās par labākajām televizora pierīcēm multivides saturam. Šīs opcijas aparatūras ieviešana visām uzskaitītajām operētājsistēmām ir vienāda. Tieši par šo iespēju es runāšu rakstā.. Programmatūras daļa būs saistīta ar Windows sistēmu AmbiBox darbosies kā universāla vadības programma. Var izmantot ar Mac OS X un Linux.

Otra iespēja ir tāda, ka signāla avots ir multivides televizora pierīce, kuras pamatā ir Android un kuru arī ir milzīgs skaits. Šī opcija ir visproblemātiskākā. Pirmkārt, izcelšana darbosies tikai Kodi multivides kombainā (un tā atvasēs). Otrkārt, vairumā gadījumu viss darbojas tikai ar atspējotu aparatūras video dekodēšanu, kas lielākajai daļai lodziņu ir nepieņemami. Zināmas prasības izvirza arī projekta aparatūras realizācija. Es tam nepieskaršos, bet, ja ir kaut kas konkrēts, kas jūs interesē, mēģināšu atbildēt komentāros.

Trešā iespēja ir no signāla avota neatkarīgs risinājums. Šis ir visdārgākais, bet absolūti universālais risinājums, jo... signāls tiek ņemts tieši no HDMI kabeļa. Tam jums būs nepieciešams diezgan jaudīgs mikrodators (piemēram, Raspberry Pi), HDMI sadalītājs, HDMI-RCA AV pārveidotājs, USB 2.0 analogā video uztveršanas ierīce. Tikai ar šo opciju jūs varat garantēt izmantot Ambilight ar jebkuru televizora pierīci/uztvērēju, Android kastēm, Apple TV, spēļu konsolēm (piemēram, Xbox One, PlayStation 4) un citām ierīcēm, kurām ir HDMI izeja. Versijai ar 1080p60 atbalstu komponentu izmaksas (bez LED lentes) būs aptuveni 70 USD, ar 2160p60 atbalstu - aptuveni 100 USD. Šī opcija ir ļoti interesanta, taču par to ir jāraksta atsevišķs raksts.

Aparatūra

Vispirms neliels skaidrojums.

WS2811 ir trīs kanālu kontrolleris/draiveris (mikroshēma) RGB gaismas diodēm ar viena vada vadību (adresē patvaļīgu LED). WS2812B ir RGB LED SMD 5050 pakotnē, kurā jau ir iebūvēts WS2811 kontrolleris.

Vienkāršības labad projektam piemērotās LED sloksnes sauc par WS2811 vai WS2812B.

WS2812B sloksne ir sloksne, uz kuras WS2812B gaismas diodes ir novietotas virknē. Sloksne darbojas ar spriegumu 5 V. Ir sloksnes ar dažāda blīvuma LED. Parasti tas ir: 144, 90, 74, 60, 30 uz metru. Ir dažādas aizsardzības pakāpes. Visbiežāk tie ir: IP20-30 (aizsardzība pret cietām daļiņām), IP65 (aizsardzība pret putekļiem un ūdens strūklām), IP67 (aizsardzība pret putekļiem un aizsardzība pret daļēju vai īslaicīgu iegremdēšanu ūdenī līdz 1 m dziļumam). Pamatne melnbaltā krāsā.

Šeit ir šādas lentes piemērs:

WS2811 lente ir lente, uz kuras sērijveidā ir ievietots WS2811 kontrolleris un sava veida RGB LED. Ir iespējas, kas paredzētas 5 V un 12 V spriegumam. Blīvums un aizsardzība ir līdzīgi iepriekšējai opcijai.

Šeit ir šādas lentes piemērs:

Ir arī WS2811 “sloksnes” ar lielām un jaudīgām gaismas diodēm, kā parādīts zemāk esošajā fotoattēlā. Tie ir piemēroti arī Ambilight ieviešanai kādam milzīgam panelim.

Kuru lenti izvēlēties, WS2812B un WS2811?

Svarīgs faktors ir lentes barošanas avots, par ko es runāšu nedaudz vēlāk.

Ja mājās ir barošanai piemērots barošanas bloks (bieži barošanas bloki mājās paliek no vecām vai bojātām iekārtām), tad izvēlieties lenti, vadoties pēc barošanas avota sprieguma, t.i. 5 V — WS2812B, 12 V — WS2811. Šajā gadījumā jūs vienkārši ietaupīsiet naudu.

No sevis varu sniegt ieteikumu. Ja kopējais gaismas diožu skaits sistēmā nav lielāks par 120, tad WS2812B. Ja vairāk nekā 120, tad WS2811 ar darba spriegumu 12 V. Kāpēc tas tā ir, jūs sapratīsit, kad runa ir par lentes pievienošanu barošanas avotam.

Kādu līmlentes aizsardzības līmeni man izvēlēties?

Lielākajai daļai IP65 ir piemērots, jo... No vienas puses tas ir pārklāts ar “silikonu” (epoksīdsveķiem), bet no otras puses ir 3M pašlīmējošā virsma. Šo lenti ir ērti piestiprināt pie televizora vai monitora, un ar to ir ērti noslaucīt putekļus.

Kādu LED blīvumu man izvēlēties?

Projektam ir piemērotas sloksnes ar blīvumu no 30 līdz 60 gaismas diodēm uz metru (protams, ir iespējamas 144, neviens neaizliedz). Jo lielāks blīvums, jo lielāka ir Ambilight izšķirtspēja (zonu skaits) un lielākais maksimālais kopējais spilgtums. Bet ir vērts uzskatīt, ka jo vairāk LED būs projektā, jo sarežģītāka būs sloksnes barošanas ķēde un būs nepieciešams jaudīgāks barošanas avots. Maksimālais LED skaits projektā ir 300.

Lentes pirkšana

Ja jūsu televizors vai monitors karājas pie sienas un visās 4 pusēs tuvumā ir daudz brīvas vietas, lenti vislabāk ir novietot aizmugurē pa perimetru no visām 4 pusēm, lai iegūtu maksimālu efektu. Ja jūsu televizors vai monitors ir uzstādīts uz statīva vai apakšā ir maz brīvas vietas, lente jānovieto aizmugurē no 3 pusēm (t.i., apakšā bez lentes).

Sev izvēlējos baltu WS2812B IP65 sloksni ar 30 LED uz metru. Man jau bija piemērots 5V barošanas avots. Biju izlēmis, vai izmantot 60 vai 30 LED uz metru, bet izvēlējos pēdējo, pārskatot video ar gataviem realizācijas piemēriem - spilgtums un izšķirtspēja man bija piemēroti, un barošanas bloks bija vieglāk organizējams un bija mazāk vadu. Aliexpress ir ļoti daudz WS2812B lentu. Es pasūtīju 5 metrus par 16 USD. Manam televizoram (42", 3 malas) man vajadzēja tikai 2 metrus, t.i., es to varētu nopirkt par 10 USD, atlikušos trīs metrus draugam. Cenas bieži mainās starp pārdevējiem, ir daudz piedāvājumu, tāpēc vienkārši izvēlieties lētu partiju Aliexpress ar augstu vērtējumu (meklēšanas atslēgvārdi - WS2812B IP65 go WS2811 12V IP65).

Pērkot barošanas bloku lentei

Barošanas avots tiek izvēlēts atbilstoši jaudai un spriegumam. WS2812B - spriegums 5 V. WS2811 - 5 vai 12 V. Viena WS2812B LED maksimālais enerģijas patēriņš ir 0,3 W. Attiecībā uz WS2811 vairumā gadījumu tas ir vienāds. Tie. Barošanas avota jaudai jābūt vismaz N * 0,3 W, kur N ir LED skaits projektā.

Piemēram, jums ir 42" televizors, jūs izvēlējāties WS2812B sloksni ar 30 gaismas diodēm uz metru, jums ir nepieciešami 3 metri sloksnes no visām 4 pusēm. Jums būs nepieciešams barošanas avots ar spriegumu 5 V un maksimālo jaudu 0,3 * 30 * 3 = 27 W , t.i. 5 V / 6 A. Manā izpildījumā tiek izmantotas tikai 3 malas, kopā 60 gaismas diodes (precīzāk 57) - jauda no 18 W, t.i., 5 V / 4 A.

Man ORICO CSA-5U (8 A) vairāku pieslēgvietu USB lādētājs ilgu laiku stāvēja dīkstāvē, kas palicis pāri no vecā apskata. Tā pieslēgvietas tiek darbinātas paralēli (tas ir kritiski svarīgi), šis lādētājs man ir ideāli piemērots kā barošanas avots, jo... Es savienošu lenti caur 2 paralēliem savienojumiem (skaidrojumi būs vēlāk rakstā).

Ja man nebūtu šī lādētāja, es būtu izvēlējies to (ir informācija, ka šis konkrētais barošanas bloks ir aprīkots ar 2,5 A iekšējiem, tāpēc jums ir nepieciešams sīkāk izpētīt šo jautājumu ar pārdevēju, vai apskatīt citus modeļus) .

Pērkot mikrodatoru

Ambilight vadīs Arduino mikrodators. Arduino Nano vietnē Aliexpress maksā apmēram gabalā.

Izmaksas manam variantam (42 collu televizoram):

10 $ — 2 metri WS2812B IP65 (30 LED uz metru)
4–5 V / 4 A barošanas avots (es netērēju naudu par barošanas avotu, skaidrības labad nosaucu izmaksas)
2,5 $ — Arduino Nano
-----------
16,5$ vai 1000 rubļu

Aparatūras ieviešana

Vissvarīgākais ir pareizi organizēt lentes barošanu. Lente ir gara, spriegums krītas pie lielām strāvām, īpaši pie 5 V. Lielākā daļa problēmu, kas rodas tiem, kas paši taisa Ambilight, ir saistītas ar barošanu. Es izmantoju noteikumu - jums ir jāizveido atsevišķs barošanas bloks uz katriem 10 W maksimālā jaudas patēriņa pie 5 V un 25 W enerģijas patēriņa pie 12 V. Barošanas avota garums (no barošanas avota līdz pašai lentei) jābūt minimālam (bez rezerves), īpaši pie 5 IN.

Vispārējā savienojuma shēma ir šāda (shēma parāda strāvas pieslēgumu manai versijai):

Lentei tiek piegādāta strāva abos galos - divi paralēli savienojumi. Piemēram, ja es apgaismotu no visām 4 pusēm un sloksnei būtu 60 gaismas diodes uz metru (t.i., maksimālā jauda 54 W), tad es izveidotu šādu barošanas avotu:

Savienojošie vadi jāizmanto atbilstoši, jo mazāks rādītājs (AWG), jo labāk, lai tie būtu pietiekami aprēķinātajai strāvas stiprumam.

No lentes uz Arduino nonāk divi kontakti. GND, kas jāsavieno ar atbilstošo Arduino tapu. Un DATA, kas jāsavieno ar sesto digitālo tapu caur 300-550 omu rezistoru (vēlams 470 omi). Ja jums nav rezistora, vairumā gadījumu bez tā viss darbosies labi, taču labāk, ja tāds ir. Jebkurā radio veikalā var nopirkt rezistoru par pāris kapeikām. Pašu Arduino mikrodatoru var ievietot jebkurā ērtā futrālī, daudzi šim nolūkam izmanto Kinder pārsteiguma olu. Arduino jānovieto pēc iespējas tuvāk lentei, lai DATA savienojumam būtu minimāls garums.

Vadu lodēšana pie lentes ir vienkārša. Galvenais noteikums ir tāds, ka saskares laikam ar lodāmuru nedrīkst “jaukties” ar lodāmuru.

Manā gadījumā tas izrādījās šādi:

Strāvai tika izmantoti divi melni augstas kvalitātes USB kabeļi, bet savienojumam ar datoru - balts. Man beidzās baltās termo saraušanās caurules, tāpēc es izmantoju sarkanās caurules. Tas nav tik "smuks", bet tas man ir piemērots (tas tik un tā ir paslēpts aiz televizora).

Svarīgs jautājums ir, kā lenti saliekt taisnā leņķī? Ja jums ir 60 gaismas diožu sloksne, tad sloksne ir jāizgriež un jāsavieno ar īsiem vadiem (to visu ievietojot termosarūkošā caurulē). Jūs varat iegādāties īpašus trīs kontaktu stūra savienotājus LED sloksnēm (attēlā ir 4 tapas, piemēram):

Ja jums ir 30 gaismas diožu sloksne, tad attālums starp gaismas diodēm ir liels, jūs varat viegli izveidot stūri bez griešanas. Noņemiet "silikona" pārklājuma gabalu, izolējiet (varat pat izmantot lenti) kontakta paliktni un salieciet to saskaņā ar shēmu:

Es nogriezu lentes gabalu, lai praktizētu. Galvenais nepārspīlēt - vienreiz nedaudz salieciet, un viss. Nevajag to locīt šurpu turpu, nevajag pārāk stipri nospiest lieces līniju.

Šeit ir skats no televizora aizmugures, visi vadi iet caur caurumu skapī:

Programmatūras daļa

Mēs savienojam Arduino mikrodatoru, izmantojot USB. Draiveris (CH340 seriālais interfeiss) tiks instalēts automātiski. Ja tas nenotiek, mapē Arduino IDE ir mape Drivers ar visu nepieciešamo.

Palaidiet Arduino IDE un atveriet failu Adalight.ino.

Mēs mainām LED skaitu kodā. Man ir 57.

Rīki > Tāfele > Arduino nano
Rīki> Ports> Atlasiet COM portu (tur būs vajadzīgā opcija)

Noklikšķiniet uz pogas "Lejupielādēt":

Programma jūs informēs, kad lejupielāde ir pabeigta (tas ir burtiski pāris sekundes).

Gatavs. Jums ir jāatvieno Arduino no USB un atkal jāpievieno. Lente secīgi iedegsies sarkanā, zaļā un zilā krāsā – Arduino ir aktivizēts un ir gatavs lietošanai.

Lejupielādējiet un instalējiet programmu. Programmā noklikšķiniet uz “Vairāk iestatījumu” un norādiet ierīci - Adalight, COM portu un gaismas diožu skaitu. Izvēlieties uzņemamo kadru skaitu (līdz 60).

Pēc tam noklikšķiniet uz "Rādīt uztveršanas zonas" > "Zonas iestatīšanas vednis". Izvēlieties lentes konfigurāciju.

Noklikšķiniet uz Lietot un saglabāt iestatījumus. Tas pabeidz pamata iestatījumus. Pēc tam varat eksperimentēt ar uztveršanas zonu izmēru, koriģēt lentes krāsu utt. Programmai ir daudz dažādu iestatījumu.

Lai aktivizētu profilu, Windows paziņojumu apgabalā veiciet dubultklikšķi uz atbilstošās ikonas (AmbiBox profili). Lente nekavējoties iedegsies. To var arī izslēgt, veicot dubultklikšķi.

Tas būtībā arī viss. Jūs redzējāt rezultātu raksta sākumā. Nekas sarežģīts, lēts un veselīgs. Esmu pārliecināts, ka jūs varat darīt labāk, tāpēc komentāros dalieties ar saviem rokdarbiem.