Probabilmente tutti hanno visto come funziona la retroilluminazione dinamica sui televisori Philips, chiamata Amilight. Questo articolo presenta un dispositivo che consente di creare una retroilluminazione dinamica per una TV o un monitor. Il televisore/monitor deve essere collegato al computer su cui verrà riprodotto il contenuto video.

Quindi, per assemblare il dispositivo avrai bisogno di:
1. Controller Arduino
2. con una densità di led di 30 pz al metro (per il mio televisore 32" ci sono voluti 2 metri)
3. Driver LED TLC5940
4. Alimentazione 12V

Di seguito una rappresentazione schematica del dispositivo di retroilluminazione:

Sul retro del televisore sono incollate 4 strisce LED (a sinistra, in alto a sinistra, in alto a destra, a destra). Ogni striscia è collegata a un driver LED TLC4950 e a un alimentatore da 12 V. Il driver LED TLC4950 fornisce il controllo PWM della luminosità di ciascun colore: rosso, verde e blu. Il driver LED è controllato dal controller Arduino, che a sua volta riceve comandi dal PC. Il computer esegue un programma speciale scritto nel linguaggio di elaborazione, che analizza ogni fotogramma dell'immagine video e fornisce i comandi appropriati ad Arduino.

Successivamente è necessario preparare le strisce LED. Per la mia TV da 32", ciascuna striscia ha 15 LED. Le strisce hanno punti speciali dove puoi saldarle in sicurezza dopo averle tagliate.

Quattro fili devono essere saldati su ciascuna striscia RGB. Ho utilizzato normali connettori automobilistici alle estremità in modo che i nastri potessero essere scollegati se necessario.

Collegamento Arduino e TLC5940:
ArduinoTLC5940
Pin 2 ======= Pin 27 (VPRG)
Pin 3 ======= Pin 26 (SIN)
Pin 7 ======= Pin 25 (SCLK)
Perno 4 ======= Perno 24 (XLAT)
Pin 5 ======= Pin 23 (VUOTO)
Pin 6 ======= Pin 19 (DCPRG)
Perno 8 ======= Perno 18 (GSCLK)

Colleghiamo i restanti pin del TLC5940 secondo la seguente tabella:
Pin 22 (GND) === Terra Arduino
Pin 21 (VCC) === Arduino +5V
Pin 20 (IREF) === Terra Arduino tramite resistenza da 2kOhm
Pin 1-15.28 === Uscita PWM (uscita PWM su strisce RGB)

Ho collegato l'alimentatore +12V alle strisce LED e l'alimentatore “comune” alla massa di Arduino.

Le foto sotto mostrano i nastri installati sulla mia TV. Per ora ho fissato temporaneamente la striscia LED con del nastro isolante, poi la rifarò in modo che sembri normale.

Il programma in esecuzione sul computer è scritto nella lingua in lavorazione(sito ufficiale http://www.processing.org). Il programma acquisisce continuamente schermate dello schermo e quindi calcola i valori medi di tre colori (rosso, verde, blu) per diverse posizioni sullo schermo (sinistra, in alto a sinistra, in alto a destra, a destra). Dopo i calcoli, il programma invia i dati alla porta a cui è collegato il controller Arduino.

Il programma Arduino legge i dati che arrivano dalla porta e fornisce comandi di controllo al driver LED TLC5940, quale livello di luminosità è necessario per i colori rosso, verde o blu. Quindi, il TLC5940 produce un segnale PWM per controllare i LED.

Nel 2007, Philips ha brevettato una tecnologia di retroilluminazione TV incredibilmente semplice ma, senza esagerare, sorprendente. Con tale retroilluminazione adattiva, gli occhi si stancano meno quando si guarda al buio, l'effetto di presenza aumenta, l'area del display si espande, ecc. Ambilight è applicabile non solo ai contenuti video e fotografici, ma anche ai giochi. Ambilight è diventato un segno distintivo dei televisori Philips. Da allora, Philips è stata molto vigile affinché nessuno dei principali produttori pensasse nemmeno di invadere il sacro creando qualcosa di simile. Probabilmente è possibile concedere in licenza questa tecnologia, ma le condizioni sono in qualche modo proibitive e gli altri attori del mercato non sono particolarmente entusiasti di farlo. Anche le piccole aziende hanno provato (e ora ci sono aziende che lo stanno facendo) a introdurre una tecnologia simile sotto forma di kit separati, ma la punizione da parte di Philips era inevitabile. Quindi, nel migliore dei casi, se l’azienda non rinnova in qualche modo il brevetto o un suo derivato, altri produttori potranno produrre qualcosa di simile solo nel 2027.

Ma tale punizione non si applica a noi consumatori comuni. Siamo liberi di fare ciò che riteniamo opportuno. Oggi ti dirò in dettaglio come realizzare la tua retroilluminazione adattiva per una TV o un monitor come Philips Ambilight (di seguito semplicemente Ambilight). Per alcuni l’articolo non conterrà nulla di nuovo, perché... Esistono dozzine di progetti di questo tipo, sono stati scritti centinaia di articoli in diverse lingue e ci sono migliaia di persone che lo hanno già fatto da sole. Ma per molti tutto questo può essere molto interessante. Non hai bisogno di abilità speciali. Solo conoscenze di base di fisica per l'ottavo anno della scuola superiore. Bene, solo un po' di saldatura dei fili.

Per farti capire meglio di cosa sto parlando, ti faccio il mio esempio di quello che è successo. Il costo reale per una TV da 42" è di circa 1000 rubli e 2 ore di lavoro.

Il video non trasmette tutte le sensazioni e gli effetti nella sua interezza, ma i bambini per la prima volta si sono seduti con la bocca aperta.

Possibili opzioni di implementazione

Esistono diverse opzioni per implementare Ambilight. Dipendono dalla sorgente video.

L'opzione più economica, semplice ed efficace è un PC con Windows, Mac OS X o Linux come sorgente del segnale. I box Windows con processori Atom, che costano a partire da 70 dollari, sono ormai molto comuni. Tutti sono ideali per l'implementazione di Ambilight. Utilizzo ormai da diversi anni vari box Windows (nel supporto TV) come lettore multimediale, ho scritto una manciata di recensioni e li considero i migliori set-top box TV per contenuti multimediali. L'implementazione hardware di questa opzione è la stessa per tutti i sistemi operativi elencati. È di questa opzione di cui parlerò nell'articolo.. La parte software sarà correlata al sistema Windows; AmbiBox fungerà da programma di controllo universale. Può essere utilizzato con Mac OS X e Linux.

La seconda opzione è che la sorgente del segnale sia un set-top box multimediale basato su Android, di cui esiste anche un numero enorme. Questa opzione è la più problematica. Innanzitutto, l'evidenziazione funzionerà solo nel raccoglitore multimediale di Kodi (e nelle sue propaggini). In secondo luogo, nella stragrande maggioranza dei casi, tutto funziona solo con la decodifica video hardware disabilitata, il che è inaccettabile per la maggior parte dei box. Anche l'implementazione hardware del progetto impone determinati requisiti. Non ne parlerò, ma se c’è qualcosa di specifico che ti interessa, proverò a rispondere nei commenti.

La terza opzione è una soluzione indipendente dalla sorgente del segnale. Questa è la soluzione più costosa, ma assolutamente universale, perché... il segnale viene prelevato direttamente dal cavo HDMI. Per farlo avrai bisogno di un microcomputer abbastanza potente (come un Raspberry Pi), uno splitter HDMI, un convertitore AV HDMI-RCA, un dispositivo di acquisizione video analogico USB 2.0. Solo con questa opzione puoi essere sicuro di utilizzare Ambilight con qualsiasi set-top box/ricevitore TV, box Android, Apple TV, console di gioco (ad esempio, Xbox One, PlayStation 4) e altri dispositivi dotati di uscita HDMI. Per la versione con supporto 1080p60, il costo dei componenti (senza striscia LED) sarà di circa 70 dollari, con supporto 2160p60 di circa 100 dollari. Questa opzione è molto interessante, ma è necessario scrivere un articolo separato su di essa.

Hardware

Per implementarlo avrai bisogno di tre componenti principali: una striscia LED RGB controllabile, un alimentatore e un microcomputer Arduino.

Prima una piccola spiegazione.

WS2811 è un controller/driver (chip) a tre canali per LED RGB con controllo a filo singolo (indirizzamento di un LED arbitrario). WS2812B è un LED RGB in un pacchetto SMD 5050, che ha già un controller WS2811 integrato.

Per semplicità le strip LED adatte al progetto si chiamano WS2811 o WS2812B.

La striscia WS2812B è una striscia su cui sono posizionati in serie i LED WS2812B. La striscia funziona con una tensione di 5 V. Esistono strisce con diverse densità di LED. Di solito è: 144, 90, 74, 60, 30 al metro. Esistono diversi gradi di protezione. Molto spesso questi sono: IP20-30 (protezione contro particelle solide), IP65 (protezione contro polvere e getti d'acqua), IP67 (protezione contro polvere e protezione contro immersione parziale o breve termine in acqua fino a una profondità di 1 m). Supporto in bianco e nero.

Ecco un esempio di tale nastro:

Il nastro WS2811 è un nastro su cui sono posizionati in serie un controller WS2811 e una sorta di LED RGB. Sono disponibili opzioni progettate per tensioni di 5 V e 12 V. Densità e protezione sono simili all'opzione precedente.

Ecco un esempio di tale nastro:

Esistono anche delle “strisce” WS2811 con led grandi e potenti, come nella foto sotto. Sono adatti anche per implementare Ambilight su pannelli enormi.

Quale nastro scegliere, WS2812B e WS2811?

Un fattore importante è l'alimentazione del nastro, di cui parlerò poco dopo.

Se a casa hai un alimentatore adatto all'alimentazione (spesso gli alimentatori vengono lasciati a casa da apparecchiature vecchie o danneggiate), scegli un nastro in base alla tensione dell'alimentatore, ad es. 5 V - WS2812B, 12 V - WS2811. In questo caso, risparmierai semplicemente denaro.

Da parte mia posso dare una raccomandazione. Se il numero totale di LED nel sistema non è superiore a 120, allora WS2812B. Se più di 120, allora WS2811 con una tensione operativa di 12 V. Capirai perché è così quando si tratta di collegare il nastro all'alimentazione.

Quale livello di protezione del nastro dovrei scegliere?

Per la maggior parte, IP65 è adatto, perché... Da un lato è rivestito in “silicone” (resina epossidica) e dall'altro è presente una superficie autoadesiva 3M. Questo nastro è comodo da montare su una TV o su un monitor ed è comodo per rimuovere la polvere.

Quale densità LED dovrei scegliere?

Per il progetto sono adatte strisce con una densità da 30 a 60 LED per metro (ovviamente è possibile 144, nessuno lo vieta). Maggiore è la densità, maggiore è la risoluzione Ambilight (numero di zone) e maggiore è la luminosità complessiva massima. Ma vale la pena considerare che più LED sono presenti nel progetto, più complesso sarà il circuito di alimentazione della striscia e sarà necessario un alimentatore più potente. Il numero massimo di LED in un progetto è 300.

Acquistare il nastro

Se la TV o il monitor è appeso al muro e tutti e 4 i lati hanno molto spazio libero nelle vicinanze, è meglio posizionare il nastro sul retro lungo il perimetro su tutti e 4 i lati per ottenere il massimo effetto. Se la TV o il monitor è installato su un supporto o c'è poco spazio libero nella parte inferiore, il nastro adesivo deve essere posizionato sul retro su 3 lati (ovvero sul fondo senza nastro adesivo).

Per quanto mi riguarda, ho scelto una striscia bianca WS2812B IP65 con 30 LED al metro. Avevo già un alimentatore adatto da 5V. Stavo decidendo se utilizzare 60 o 30 LED per metro, ma ho scelto quest'ultimo dopo aver esaminato il video con esempi di implementazione già pronti: la luminosità e la risoluzione mi andavano bene, l'alimentazione era più facile da organizzare e c'erano meno cavi. Aliexpress ha un numero enorme di lotti di nastri WS2812B. Ho ordinato 5 metri per $ 16. Per la mia TV (42", 3 lati) mi servivano solo 2 metri, cioè potevo comprarla per 10 dollari, i restanti tre metri per un amico. I prezzi cambiano spesso da venditore a venditore, ci sono molte offerte, quindi scegli un lotto economico su Aliexpress con una valutazione elevata (parole chiave di ricerca - WS2812B IP65 vai WS2811 12V IP65).

Acquistare un alimentatore per il nastro

L'alimentatore viene selezionato in base alla potenza e alla tensione. Per WS2812B - tensione 5 V. Per WS2811 - 5 o 12 V. Il consumo energetico massimo di un LED WS2812B è 0,3 W. Per WS2811 nella maggior parte dei casi è lo stesso. Quelli. La potenza dell'alimentatore deve essere almeno N * 0,3 W, dove N è il numero di LED presenti nel progetto.

Ad esempio, hai un televisore da 42", hai scelto una strip WS2812B da 30 led al metro, ti servono 3 metri di strip sui 4 lati. Ti servirà un alimentatore con tensione di 5 V e potenza massima di 0,3 *30*3 = 27 W , ovvero 5 V / 6 A. La mia implementazione utilizza solo 3 lati, per un totale di 60 LED (57 per la precisione) - potenza da 18 W, ovvero 5 V / 4 A.

Il caricabatterie USB multiporta ORICO CSA-5U (8 A) è rimasto inattivo per molto tempo, residuo di una vecchia recensione. Le sue porte sono alimentate in parallelo (questo è di fondamentale importanza), questo caricabatterie è ideale per me come alimentatore, perché... Collegherò il nastro tramite 2 connessioni parallele (le spiegazioni saranno più avanti nell'articolo).

Se non avessi questo caricabatterie, lo avrei scelto (ci sono informazioni che questo particolare alimentatore è dotato di interni da 2,5 A, quindi è necessario studiare questo problema in modo più dettagliato con il venditore o guardare altri modelli) .

Acquistare un microcomputer

Ambilight sarà controllato da un microcomputer Arduino. Arduino Nano su Aliexpress costa circa l'uno.

Costi per la mia opzione (per TV 42"):

$10 - 2 metri WS2812B IP65 (30 LED per metro)
Alimentatore $ 4 - 5 V / 4 A (non ho speso soldi per l'alimentatore, fornisco il costo per chiarezza)
$ 2,5 - Arduino Nano
-----------
16,5$ O 1000 rubli

Implementazione dell'hardware

La cosa più importante è organizzare correttamente l'alimentazione del nastro. Il nastro è lungo, la tensione diminuisce a correnti elevate, soprattutto a 5 V. La maggior parte dei problemi che si presentano a chi realizza il proprio Ambilight sono legati all'alimentazione. Io utilizzo la regola: è necessario creare un alimentatore separato per ogni 10 W di consumo energetico massimo a 5 V e 25 W di consumo energetico a 12 V. La lunghezza dell'alimentatore (dall'alimentatore al nastro stesso) dovrebbe essere minimo (senza riserva), soprattutto a 5 IN.

Lo schema generale di collegamento è il seguente (lo schema mostra il collegamento di alimentazione per la mia versione):

L'alimentazione viene fornita al nastro su entrambe le estremità: due connessioni parallele. Ad esempio, se illuminassi su tutti e 4 i lati e la striscia avesse 60 LED per metro (ovvero potenza massima 54 W), allora realizzerei il seguente alimentatore:

I cavi di collegamento devono essere utilizzati in modo appropriato; minore è il diametro (AWG), meglio è, in modo che siano sufficienti per l'intensità di corrente calcolata.

Due contatti vanno all'Arduino dal nastro. GND, che deve essere collegato al pin corrispondente su Arduino. E DATA, che deve essere collegato al sesto pin digitale tramite una resistenza da 300-550 Ohm (preferibilmente 470 Ohm). Se non disponi di un resistore, nella maggior parte dei casi tutto funzionerà bene senza di esso, ma è meglio averne uno. Puoi acquistare una resistenza per un paio di centesimi in qualsiasi negozio di radio. Il microcomputer Arduino stesso può essere posizionato in qualsiasi custodia conveniente, molte persone usano l'uovo sorpresa Kinder per questo. L'Arduino dovrebbe essere posizionato il più vicino possibile al nastro in modo che la connessione DATI abbia una lunghezza minima.

Saldare i fili sul nastro è semplice. La regola principale è che il tempo di contatto con il saldatore dovrebbe essere minimo, non si può "scherzare" con il saldatore.

Nel mio caso è andata così:

Per l'alimentazione sono stati utilizzati due cavi USB neri di alta qualità e uno bianco per il collegamento al computer. Ho finito la guaina termorestringente bianca, quindi ho usato quella rossa. Non così “carino”, ma mi va bene (è comunque nascosto dietro la TV).

Una domanda importante è: come piegare il nastro ad angolo retto? Se si dispone di una striscia da 60 LED, è necessario tagliare la striscia e collegarla con fili corti (posizionando il tutto in un tubo termoretraibile). Puoi acquistare speciali connettori angolari a tre pin per strisce LED (nella foto ci sono 4 pin, solo per esempio):

Se hai una striscia di 30 LED, la distanza tra i LED è ampia, puoi facilmente creare un angolo senza tagliare. Rimuovere un pezzo del rivestimento in “silicone”, isolare (è possibile anche utilizzare del nastro adesivo) il cuscinetto di contatto e piegarlo secondo lo schema:

Ho tagliato un pezzo di nastro adesivo per esercitarmi. La cosa principale è non esagerare: piegalo leggermente una volta e basta. Non è necessario piegarlo qua e là, non è necessario premere troppo forte sulla linea di piegatura.

Ecco una vista dal retro della TV, tutti i cavi passano attraverso il foro nel mobiletto:

Parte software

Questa è la cosa più semplice.

Colleghiamo il microcomputer Arduino tramite USB. Il driver (interfaccia seriale CH340) verrà installato automaticamente. Se ciò non accade, nella cartella IDE di Arduino c'è una cartella Driver con tutto ciò di cui hai bisogno.

Avvia l'IDE Arduino e apri il file Adalight.ino.

Modifichiamo il numero di LED nel codice. Ho 57 anni.

Strumenti > Scheda > Arduino nano
Strumenti > Porta > Seleziona la porta COM (l'opzione desiderata sarà lì)

Fare clic sul pulsante “Scarica”:

Il programma ti informerà quando il download sarà completo (ci vogliono letteralmente un paio di secondi).

Pronto. È necessario scollegare Arduino dall'USB e ricollegarlo. Il nastro si illuminerà in sequenza in rosso, verde e blu: l'Arduino è stato attivato ed è pronto per l'uso.

Scarica e installa il programma. Nel programma, fai clic su "Altre impostazioni" e specifica il dispositivo: Adalight, porta COM e il numero di LED. Selezionare il numero di fotogrammi da acquisire (fino a 60).

Successivamente, fai clic su "Mostra zone di acquisizione" > "Configurazione guidata zona". Seleziona la configurazione della barra multifunzione.

Fare clic su Applica e salva impostazioni. Questo completa le impostazioni di base. Quindi è possibile sperimentare la dimensione delle zone di acquisizione, correggere il colore del nastro, ecc. Il programma ha molte impostazioni diverse.

Per attivare un profilo è sufficiente fare doppio clic sull'icona corrispondente (profili AmbiBox) nell'area di notifica di Windows. Il nastro si illuminerà immediatamente. Può anche essere disattivato facendo doppio clic.

Questo è fondamentalmente tutto. Hai visto il risultato all'inizio dell'articolo. Niente di complicato, economico e sano. Sono sicuro che puoi fare di meglio, quindi condividi le tue creazioni nei commenti.

Nel 2007, Philips ha brevettato una tecnologia di retroilluminazione TV incredibilmente semplice ma, senza esagerare, sorprendente. Con tale retroilluminazione adattiva, gli occhi si stancano meno quando si guarda al buio, l'effetto di presenza aumenta, l'area del display si espande, ecc. Ambilight è applicabile non solo ai contenuti video e fotografici, ma anche ai giochi. Ambilight è diventato un segno distintivo dei televisori Philips. Da allora, Philips è stata molto vigile affinché nessuno dei principali produttori pensasse nemmeno di invadere il sacro creando qualcosa di simile. Probabilmente è possibile concedere in licenza questa tecnologia, ma le condizioni sono in qualche modo proibitive e gli altri attori del mercato non sono particolarmente entusiasti di farlo. Anche le piccole aziende hanno provato (e ora ci sono aziende che lo stanno facendo) a introdurre una tecnologia simile sotto forma di kit separati, ma la punizione da parte di Philips era inevitabile. Quindi, nel migliore dei casi, se l’azienda non rinnova in qualche modo il brevetto o un suo derivato, altri produttori potranno produrre qualcosa di simile solo nel 2027.

Ma tale punizione non si applica a noi consumatori comuni. Siamo liberi di fare ciò che riteniamo opportuno. Oggi ti dirò in dettaglio come realizzare la tua retroilluminazione adattiva per una TV o un monitor come Philips Ambilight (di seguito semplicemente Ambilight). Per alcuni l’articolo non conterrà nulla di nuovo, perché... Esistono dozzine di progetti di questo tipo, sono stati scritti centinaia di articoli in diverse lingue e ci sono migliaia di persone che lo hanno già fatto da sole. Ma per molti tutto questo può essere molto interessante. Non hai bisogno di abilità speciali. Solo conoscenze di base di fisica per l'ottavo anno della scuola superiore. Bene, solo un po' di saldatura dei fili.

Per farti capire meglio di cosa sto parlando, ti faccio il mio esempio di quello che è successo. Il costo reale per una TV da 42" è di circa 1000 rubli e 2 ore di lavoro.

Il video non trasmette tutte le sensazioni e gli effetti nella sua interezza, ma i bambini per la prima volta si sono seduti con la bocca aperta.

Possibili opzioni di implementazione

Esistono diverse opzioni per implementare Ambilight. Dipendono dalla sorgente video.

L'opzione più economica, semplice ed efficace è un PC con Windows, Mac OS X o Linux come sorgente del segnale. I box Windows con processori Atom, che costano a partire da 70 dollari, sono ormai molto comuni. Tutti sono ideali per l'implementazione di Ambilight. Utilizzo ormai da diversi anni vari box Windows (nel supporto TV) come lettore multimediale, ho scritto una manciata di recensioni e li considero i migliori set-top box TV per contenuti multimediali. L'implementazione hardware di questa opzione è la stessa per tutti i sistemi operativi elencati. È di questa opzione di cui parlerò nell'articolo.. La parte software sarà correlata al sistema Windows; AmbiBox fungerà da programma di controllo universale. Può essere utilizzato con Mac OS X e Linux.

La seconda opzione è che la sorgente del segnale sia un set-top box multimediale basato su Android, di cui esiste anche un numero enorme. Questa opzione è la più problematica. Innanzitutto, l'evidenziazione funzionerà solo nel raccoglitore multimediale di Kodi (e nelle sue propaggini). In secondo luogo, nella stragrande maggioranza dei casi, tutto funziona solo con la decodifica video hardware disabilitata, il che è inaccettabile per la maggior parte dei box. Anche l'implementazione hardware del progetto impone determinati requisiti. Non ne parlerò, ma se c’è qualcosa di specifico che ti interessa, proverò a rispondere nei commenti.

La terza opzione è una soluzione indipendente dalla sorgente del segnale. Questa è la soluzione più costosa, ma assolutamente universale, perché... il segnale viene prelevato direttamente dal cavo HDMI. Per farlo avrai bisogno di un microcomputer abbastanza potente (come un Raspberry Pi), uno splitter HDMI, un convertitore AV HDMI-RCA, un dispositivo di acquisizione video analogico USB 2.0. Solo con questa opzione puoi essere sicuro di utilizzare Ambilight con qualsiasi set-top box/ricevitore TV, box Android, Apple TV, console di gioco (ad esempio, Xbox One, PlayStation 4) e altri dispositivi dotati di uscita HDMI. Per la versione con supporto 1080p60, il costo dei componenti (senza striscia LED) sarà di circa 70 dollari, con supporto 2160p60 di circa 100 dollari. Questa opzione è molto interessante, ma è necessario scrivere un articolo separato su di essa.

Hardware

Per implementarlo avrai bisogno di tre componenti principali: una striscia LED RGB controllabile, un alimentatore e un microcomputer Arduino.

Prima una piccola spiegazione.

WS2811 è un controller/driver (chip) a tre canali per LED RGB con controllo a filo singolo (indirizzamento di un LED arbitrario). WS2812B è un LED RGB in un pacchetto SMD 5050, che ha già un controller WS2811 integrato.

Per semplicità le strip LED adatte al progetto si chiamano WS2811 o WS2812B.

La striscia WS2812B è una striscia su cui sono posizionati in serie i LED WS2812B. La striscia funziona con una tensione di 5 V. Esistono strisce con diverse densità di LED. Di solito è: 144, 90, 74, 60, 30 al metro. Esistono diversi gradi di protezione. Molto spesso questi sono: IP20-30 (protezione contro particelle solide), IP65 (protezione contro polvere e getti d'acqua), IP67 (protezione contro polvere e protezione contro immersione parziale o breve termine in acqua fino a una profondità di 1 m). Supporto in bianco e nero.

Ecco un esempio di tale nastro:

Il nastro WS2811 è un nastro su cui sono posizionati in serie un controller WS2811 e una sorta di LED RGB. Sono disponibili opzioni progettate per tensioni di 5 V e 12 V. Densità e protezione sono simili all'opzione precedente.

Ecco un esempio di tale nastro:

Esistono anche delle “strisce” WS2811 con led grandi e potenti, come nella foto sotto. Sono adatti anche per implementare Ambilight su pannelli enormi.

Quale nastro scegliere, WS2812B e WS2811?

Un fattore importante è l'alimentazione del nastro, di cui parlerò poco dopo.

Se a casa hai un alimentatore adatto all'alimentazione (spesso gli alimentatori vengono lasciati a casa da apparecchiature vecchie o danneggiate), scegli un nastro in base alla tensione dell'alimentatore, ad es. 5 V - WS2812B, 12 V - WS2811. In questo caso, risparmierai semplicemente denaro.

Da parte mia posso dare una raccomandazione. Se il numero totale di LED nel sistema non è superiore a 120, allora WS2812B. Se più di 120, allora WS2811 con una tensione operativa di 12 V. Capirai perché è così quando si tratta di collegare il nastro all'alimentazione.

Quale livello di protezione del nastro dovrei scegliere?

Per la maggior parte, IP65 è adatto, perché... Da un lato è rivestito in “silicone” (resina epossidica) e dall'altro è presente una superficie autoadesiva 3M. Questo nastro è comodo da montare su una TV o su un monitor ed è comodo per rimuovere la polvere.

Quale densità LED dovrei scegliere?

Per il progetto sono adatte strisce con una densità da 30 a 60 LED per metro (ovviamente è possibile 144, nessuno lo vieta). Maggiore è la densità, maggiore è la risoluzione Ambilight (numero di zone) e maggiore è la luminosità complessiva massima. Ma vale la pena considerare che più LED sono presenti nel progetto, più complesso sarà il circuito di alimentazione della striscia e sarà necessario un alimentatore più potente. Il numero massimo di LED in un progetto è 300.

Acquistare il nastro

Se la TV o il monitor è appeso al muro e tutti e 4 i lati hanno molto spazio libero nelle vicinanze, è meglio posizionare il nastro sul retro lungo il perimetro su tutti e 4 i lati per ottenere il massimo effetto. Se la TV o il monitor è installato su un supporto o c'è poco spazio libero nella parte inferiore, il nastro adesivo deve essere posizionato sul retro su 3 lati (ovvero sul fondo senza nastro adesivo).

Per quanto mi riguarda, ho scelto una striscia bianca WS2812B IP65 con 30 LED al metro. Avevo già un alimentatore adatto da 5V. Stavo decidendo se utilizzare 60 o 30 LED per metro, ma ho scelto quest'ultimo dopo aver esaminato il video con esempi di implementazione già pronti: la luminosità e la risoluzione mi andavano bene, l'alimentazione era più facile da organizzare e c'erano meno cavi. Aliexpress ha un numero enorme di lotti di nastri WS2812B. Ho ordinato 5 metri per $ 16. Per la mia TV (42", 3 lati) mi servivano solo 2 metri, cioè potevo comprarla per 10 dollari, i restanti tre metri per un amico. I prezzi cambiano spesso da venditore a venditore, ci sono molte offerte, quindi scegli un lotto economico su Aliexpress con una valutazione elevata (parole chiave di ricerca - WS2812B IP65 vai WS2811 12V IP65).

Acquistare un alimentatore per il nastro

L'alimentatore viene selezionato in base alla potenza e alla tensione. Per WS2812B - tensione 5 V. Per WS2811 - 5 o 12 V. Il consumo energetico massimo di un LED WS2812B è 0,3 W. Per WS2811 nella maggior parte dei casi è lo stesso. Quelli. La potenza dell'alimentatore deve essere almeno N * 0,3 W, dove N è il numero di LED presenti nel progetto.

Ad esempio, hai un televisore da 42", hai scelto una strip WS2812B da 30 led al metro, ti servono 3 metri di strip sui 4 lati. Ti servirà un alimentatore con tensione di 5 V e potenza massima di 0,3 *30*3 = 27 W , ovvero 5 V / 6 A. La mia implementazione utilizza solo 3 lati, per un totale di 60 LED (57 per la precisione) - potenza da 18 W, ovvero 5 V / 4 A.

Il caricabatterie USB multiporta ORICO CSA-5U (8 A) è rimasto inattivo per molto tempo, residuo di una vecchia recensione. Le sue porte sono alimentate in parallelo (questo è di fondamentale importanza), questo caricabatterie è ideale per me come alimentatore, perché... Collegherò il nastro tramite 2 connessioni parallele (le spiegazioni saranno più avanti nell'articolo).

Se non avessi questo caricabatterie, lo avrei scelto (ci sono informazioni che questo particolare alimentatore è dotato di interni da 2,5 A, quindi è necessario studiare questo problema in modo più dettagliato con il venditore o guardare altri modelli) .

Acquistare un microcomputer

Ambilight sarà controllato da un microcomputer Arduino. Arduino Nano su Aliexpress costa circa l'uno.

Costi per la mia opzione (per TV 42"):

$10 - 2 metri WS2812B IP65 (30 LED per metro)
Alimentatore $ 4 - 5 V / 4 A (non ho speso soldi per l'alimentatore, fornisco il costo per chiarezza)
$ 2,5 - Arduino Nano
-----------
16,5$ O 1000 rubli

Implementazione dell'hardware

La cosa più importante è organizzare correttamente l'alimentazione del nastro. Il nastro è lungo, la tensione diminuisce a correnti elevate, soprattutto a 5 V. La maggior parte dei problemi che si presentano a chi realizza il proprio Ambilight sono legati all'alimentazione. Io utilizzo la regola: è necessario creare un alimentatore separato per ogni 10 W di consumo energetico massimo a 5 V e 25 W di consumo energetico a 12 V. La lunghezza dell'alimentatore (dall'alimentatore al nastro stesso) dovrebbe essere minimo (senza riserva), soprattutto a 5 IN.

Lo schema generale di collegamento è il seguente (lo schema mostra il collegamento di alimentazione per la mia versione):

L'alimentazione viene fornita al nastro su entrambe le estremità: due connessioni parallele. Ad esempio, se illuminassi su tutti e 4 i lati e la striscia avesse 60 LED per metro (ovvero potenza massima 54 W), allora realizzerei il seguente alimentatore:

I cavi di collegamento devono essere utilizzati in modo appropriato; minore è il diametro (AWG), meglio è, in modo che siano sufficienti per l'intensità di corrente calcolata.

Due contatti vanno all'Arduino dal nastro. GND, che deve essere collegato al pin corrispondente su Arduino. E DATA, che deve essere collegato al sesto pin digitale tramite una resistenza da 300-550 Ohm (preferibilmente 470 Ohm). Se non disponi di un resistore, nella maggior parte dei casi tutto funzionerà bene senza di esso, ma è meglio averne uno. Puoi acquistare una resistenza per un paio di centesimi in qualsiasi negozio di radio. Il microcomputer Arduino stesso può essere posizionato in qualsiasi custodia conveniente, molte persone usano l'uovo sorpresa Kinder per questo. L'Arduino dovrebbe essere posizionato il più vicino possibile al nastro in modo che la connessione DATI abbia una lunghezza minima.

Saldare i fili sul nastro è semplice. La regola principale è che il tempo di contatto con il saldatore dovrebbe essere minimo, non si può "scherzare" con il saldatore.

Nel mio caso è andata così:

Per l'alimentazione sono stati utilizzati due cavi USB neri di alta qualità e uno bianco per il collegamento al computer. Ho finito la guaina termorestringente bianca, quindi ho usato quella rossa. Non così “carino”, ma mi va bene (è comunque nascosto dietro la TV).

Una domanda importante è: come piegare il nastro ad angolo retto? Se si dispone di una striscia da 60 LED, è necessario tagliare la striscia e collegarla con fili corti (posizionando il tutto in un tubo termoretraibile). Puoi acquistare speciali connettori angolari a tre pin per strisce LED (nella foto ci sono 4 pin, solo per esempio):

Se hai una striscia di 30 LED, la distanza tra i LED è ampia, puoi facilmente creare un angolo senza tagliare. Rimuovere un pezzo del rivestimento in “silicone”, isolare (è possibile anche utilizzare del nastro adesivo) il cuscinetto di contatto e piegarlo secondo lo schema:

Ho tagliato un pezzo di nastro adesivo per esercitarmi. La cosa principale è non esagerare: piegalo leggermente una volta e basta. Non è necessario piegarlo qua e là, non è necessario premere troppo forte sulla linea di piegatura.

Ecco una vista dal retro della TV, tutti i cavi passano attraverso il foro nel mobiletto:

Parte software

Questa è la cosa più semplice.

Colleghiamo il microcomputer Arduino tramite USB. Il driver (interfaccia seriale CH340) verrà installato automaticamente. Se ciò non accade, nella cartella IDE di Arduino c'è una cartella Driver con tutto ciò di cui hai bisogno.

Avvia l'IDE Arduino e apri il file Adalight.ino.

Modifichiamo il numero di LED nel codice. Ho 57 anni.

Strumenti > Scheda > Arduino nano
Strumenti > Porta > Seleziona la porta COM (l'opzione desiderata sarà lì)

Fare clic sul pulsante “Scarica”:

Il programma ti informerà quando il download sarà completo (ci vogliono letteralmente un paio di secondi).

Pronto. È necessario scollegare Arduino dall'USB e ricollegarlo. Il nastro si illuminerà in sequenza in rosso, verde e blu: l'Arduino è stato attivato ed è pronto per l'uso.

Scarica e installa il programma. Nel programma, fai clic su "Altre impostazioni" e specifica il dispositivo: Adalight, porta COM e il numero di LED. Selezionare il numero di fotogrammi da acquisire (fino a 60).

Successivamente, fai clic su "Mostra zone di acquisizione" > "Configurazione guidata zona". Seleziona la configurazione della barra multifunzione.

Fare clic su Applica e salva impostazioni. Questo completa le impostazioni di base. Quindi è possibile sperimentare la dimensione delle zone di acquisizione, correggere il colore del nastro, ecc. Il programma ha molte impostazioni diverse.

Per attivare un profilo è sufficiente fare doppio clic sull'icona corrispondente (profili AmbiBox) nell'area di notifica di Windows. Il nastro si illuminerà immediatamente. Può anche essere disattivato facendo doppio clic.

Questo è fondamentalmente tutto. Hai visto il risultato all'inizio dell'articolo. Niente di complicato, economico e sano. Sono sicuro che puoi fare di meglio, quindi condividi le tue creazioni nei commenti.

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Molte persone oggi utilizzano le strisce LED per illuminare un'ampia varietà di elementi interni nelle loro case. Inoltre, l'illuminazione a LED è spesso posizionata dietro la TV. È abbastanza semplice organizzare da solo tale illuminazione se conosci alcune delle sfumature di cui parleremo in questo articolo.

Il modo più semplice per organizzare questo tipo di illuminazione è utilizzare una normale striscia LED o PaintPack. Il nostro articolo di oggi ti parlerà dei vantaggi della retroilluminazione di una TV con una striscia LED e del motivo per cui è necessario il sistema PaintPack.

Perché è necessaria la retroilluminazione della TV?

È noto che guardare la TV nella completa oscurità è molto dannoso per il sistema visivo umano. L’effetto negativo è particolarmente evidente negli adulti, mentre nei bambini viene attenuato dalla crescita e dallo sviluppo, nonché dalle forti capacità rigenerative del corpo del bambino.

Nota! Il danno di questa situazione è confermato sia da molti studi che dai sentimenti soggettivi delle persone.

Guardare la TV senza almeno la retroilluminazione è irto di una serie di fenomeni negativi:

• rapido affaticamento degli occhi;
• calo dell'acuità visiva;
• la comparsa di mal di testa, ecc.

Nota! Tutto ciò, in particolare il rapido affaticamento degli occhi, è causato dalla presenza di un contrasto troppo luminoso e evidente tra lo schermo televisivo e una stanza buia. Inoltre, la luminosità dello schermo stesso può cambiare dinamicamente, costringendo il sistema visivo umano a funzionare in condizioni estreme.

Uno schermo televisivo luminoso e una stanza buia sono una cattiva combinazione per gli occhi.

La visione prolungata o peggio ancora della TV costante, quando non c'è illuminazione di fondo e l'intera stanza è al buio, porta allo sviluppo di stress e affaticamento generale. Alla fine, si verifica un declino generale della salute umana, un deterioramento dei meccanismi di protezione e adattamento del suo corpo.

Soluzione al problema: illuminazione esterna

Oggi, il problema di guardare la televisione di notte ha una soluzione abbastanza semplice che può essere implementata con le tue mani. La soluzione sta nell'installazione di una retroilluminazione aggiuntiva per quei modelli che non dispongono dell'illuminazione sagomata dello schermo fornita dal produttore.
Ma qui ci sono delle “insidie”, senza sapere quale danno al corpo continuerà a essere causato. In questa situazione, è necessario tenere conto delle seguenti sfumature:

• l'illuminazione generale del soffitto non è adatta in questo caso, poiché il suo flusso luminoso illuminerà lo schermo. Di conseguenza, il contrasto del televisore inizierà a diminuire;

Illuminazione del soffitto della stanza

• Una soluzione leggermente migliore sarebbe quella di utilizzare applique, lampade da terra e lampade da tavolo. Ma in una situazione del genere ci troviamo di fronte al problema del posizionamento ottimale degli apparecchi di illuminazione, perché non dovrebbero interferire con la visione della TV. Se tali lampade si trovano dietro lo spettatore, creeranno riflessi sullo schermo. E se vengono posizionati vicino alla TV, attireranno l'attenzione, distraendo;

Lampada accanto alla TV

• illuminazione di fondo. La creazione di un'illuminazione di fondo attorno al televisore non presenta tutti gli svantaggi dei metodi di posizionamento degli apparecchi di illuminazione precedentemente elencati. I vantaggi di questo metodo includono il fatto che tale illuminazione può essere facilmente organizzata con le proprie mani utilizzando tecnologie moderne (strisce LED e PaintPack).

Come puoi vedere, la retroilluminazione in questa situazione è l'opzione migliore.

Caratteristiche della retroilluminazione: cosa considerare

L'illuminazione di fondo, che organizzi tu stesso dietro la TV, deve soddisfare una serie di requisiti:

• sii discreto per non attirare un'attenzione indebita su te stesso;
• fornire un livello ottimale di flusso luminoso per prevenire l'affaticamento degli occhi dovuto alla visione prolungata della televisione al buio;

Illuminazione di fondo

• facile e veloce da installare con le tue mani;
• le fonti luminose con cui è formato non devono riscaldarsi. Questo fattore può comportare il rischio di incendio, poiché la TV stessa, anche i modelli moderni, si riscalda durante il funzionamento;
• le lampade utilizzate per l'illuminazione di fondo devono essere rispettose dell'ambiente e prive di sostanze nocive. Tali requisiti sono dovuti al fatto che, se posizionati dietro apparecchiature di questo tipo, corrono il rischio di danni meccanici. Soprattutto se in casa ci sono bambini piccoli che corrono costantemente vicino alle attrezzature.

Tra la varietà di dispositivi di illuminazione utilizzati attivamente nei sistemi di illuminazione esterna ed interna, in questa situazione i prodotti LED, vale a dire le strisce LED, soddisfano pienamente i requisiti di cui sopra.

Vantaggi dell'illuminazione TV LED in background

L'utilizzo di una striscia LED come illuminazione di fondo per qualsiasi apparecchiatura della casa presenta i seguenti vantaggi:

• la possibilità di scegliere la retroilluminazione di qualsiasi colore. I prodotti LED hanno una gamma abbastanza ampia di tutti i colori e sfumature possibili;

Luci a LED

• facile installazione fai da te. Grazie alla presenza di una base autoadesiva, tali prodotti possono essere incollati su qualsiasi superficie, anche sulla copertura posteriore dell'attrezzatura;
• eccellente flusso luminoso, molte volte maggiore di tutte le altre sorgenti luminose;
• nessun riscaldamento significativo durante il funzionamento;
• prodotti completamente rispettosi dell'ambiente che non possono rompere e ferire un bambino;
• basso consumo energetico;
• lungo periodo di servizio.

Separatamente, vale la pena notare che, come illuminazione decorativa e di sfondo per una TV, la striscia LED può conferire a qualsiasi stanza un'atmosfera di festa, romanticismo o fiaba.
Con tali vantaggi, non sorprende che sia la striscia LED ad essere utilizzata più ampiamente come illuminazione di fondo non solo per i televisori, ma anche per vari elementi decorativi degli interni.

Opzioni per l'installazione della retroilluminazione a LED dietro un televisore

Come abbiamo già scoperto, il modo più semplice ed economico per realizzare la propria retroilluminazione è installare una striscia LED sul coperchio posteriore del televisore. Questa procedura non richiederà molto tempo e richiederà i seguenti passaggi:

• Posizioniamo la TV su un tavolo precedentemente preparato e coperto con un panno. Questa operazione deve essere eseguita con attenzione per non danneggiare lo schermo;
• Incolla la striscia LED attorno al perimetro della cover posteriore. Ricorda che può avere qualsiasi colore luminoso;
• poiché la TV si surriscalda durante il funzionamento, il nastro deve essere inoltre posizionato sulla colla ogni 5-10 cm;

Installazione del nastro

• quindi saldare le strisce di nastro adesivo nell'angolo. Puoi acquistare connettori angolari speciali qui;
• quindi colleghiamo loro un alimentatore con la potenza necessaria per il nastro utilizzato nella retroilluminazione. Sarà necessario includere nel circuito un relè o un convertitore da 5→12 volt. Ciò è necessario se il dispositivo dispone di uscite USB;

Schema di collegamento

• L'interruttore della retroilluminazione può essere fissato nell'angolo.

Nota! Il nastro deve essere tenuto saldamente per non provocare cortocircuiti.

Sistema PaintPack

Inoltre è possibile utilizzare i sistemi di illuminazione PaintPack.

Il sistema PaintPack è un piccolo pacchetto. Ad esso sono collegate strisce LED rimovibili su entrambi i lati. PaintPack è inoltre dotato di indicatore, connettore di alimentazione e microUSB, tramite il quale può essere collegato a un computer. PaintPack include anche un connettore principale. Permette di collegare due dispositivi in ​​serie.

Nota! Questo apparecchio è ottimo per l'illuminazione di sfondo e i monitor dei computer.

L'alloggiamento del sistema deve essere installato sul retro del televisore. Successivamente, utilizzando l'algoritmo sopra descritto, montiamo e colleghiamo le strisce LED.
Se prevedi di connettere PaintPack tramite un connettore USB a un computer, dovrai installare i driver richiesti e configurare il dispositivo nel programma in dotazione. Per questo avrai bisogno del pacchetto AmbiBox.

Conclusione

Quando decidi di creare una retroilluminazione TV, non troverai una fonte di luce migliore di una striscia LED. In questa situazione, tutte le manipolazioni sono abbastanza facili da eseguire con le tue mani, il che è un altro vantaggio. Inoltre, utilizzando PaintPack, otterrai una maggiore producibilità dell'illuminazione di sfondo creata da te.

Illuminazione nella cucina di un piccolo appartamento