DIY adaptiv bakgrunnsbelysning for skjerm. PaintPack: gjør-det-selv dynamisk Ambilight-belysning

Alle har sikkert sett hvordan dynamisk bakgrunnsbelysning på Philips TV-er, kalt Amilight, fungerer. Denne artikkelen presenterer en enhet som lar deg lage dynamisk bakgrunnsbelysning for en TV eller skjerm. TV-en/skjermen må kobles til datamaskinen som videoinnholdet skal spilles av.

Så for å sette sammen enheten trenger du:
1. Arduino-kontroller
2. med en tetthet av lysdioder på 30 stk per meter (for min 32" TV tok det 2 meter)
3. TLC5940 LED-driver
4. 12V strømforsyning

Nedenfor er en skjematisk representasjon av bakgrunnsbelysningsenheten:

Det er 4 LED-strips limt på baksiden av TV-en (venstre, øverst til venstre, øverst til høyre, høyre). Hver stripe er koblet til en TLC4950 LED-driver og en 12V strømforsyning. TLC4950 LED-driveren gir PWM-kontroll over lysstyrken til hver farge: rød, grønn og blå. LED-driveren styres av Arduino-kontrolleren, som igjen mottar kommandoer fra PC-en. Datamaskinen kjører et spesielt program skrevet i behandlingsspråket, som analyserer hvert bilde av videobildet og gir de riktige kommandoene til Arduino.

Deretter må du forberede LED-stripene. For min 32" TV viste hver stripe seg å ha 15 LED. Stripene har spesielle steder hvor du trygt kan lodde dem etter at du har kuttet dem.

Fire ledninger må loddes til hver RGB-stripe. Jeg brukte vanlige bilkontakter i endene slik at båndene kunne kobles fra om nødvendig.

Arduino og TLC5940-tilkobling:
Arduino TLC5940
Pin 2 ======= Pin 27 (VPRG)
Pinne 3 ======= Pinne 26 (SIN)
Pinne 7 ======= Pinne 25 (SCLK)
Pinne 4 ======= Pinne 24 (XLAT)
Pinne 5 ======= Pinne 23 (BLANK)
Pin 6 ======= Pin 19 (DCPRG)
Pin 8 ======= Pin 18 (GSCLK)

Vi kobler de gjenværende TLC5940 pinnene i henhold til følgende tabell:
Pin 22 (GND) === Arduino Ground
Pin 21 (VCC) === Arduino +5V
Pin 20 (IREF) === Arduino jord via 2kOhm motstand
Pin 1-15.28 === PWM-utgang (PWM-utgang til RGB-striper)

Jeg koblet +12V strømforsyningen til LED-stripene, og den "vanlige" strømforsyningen til Arduino Ground.

Bildene nedenfor viser de installerte båndene på TV-en min. Foreløpig festet jeg LED-stripen midlertidig med elektrisk tape, så skal jeg gjøre om slik at den ser normal ut.

Programmet som kjører på datamaskinen er skrevet på språket Behandling(offisielt nettsted http://www.processing.org). Programmet tar kontinuerlig skjermbilder av skjermen og beregner deretter gjennomsnittsverdiene av tre farger (rød, grønn, blå) for forskjellige steder på skjermen (venstre, øverst til venstre, øverst til høyre, høyre). Etter beregninger sender programmet dataene til porten som Arduino-kontrolleren er koblet til.

Arduino-programmet leser dataene som kommer til den fra porten og gir kontrollkommandoer til TLC5940 LED-driveren, hvilket lysstyrkenivå som trengs for røde, grønne eller blå farger. Og så produserer TLC5940 et PWM-signal for å kontrollere LED-ene.

I 2007 patenterte Philips en utrolig enkel, men uten overdrivelse, fantastisk TV-bakgrunnsbelysningsteknologi. Med slik adaptiv bakgrunnsbelysning blir øynene mindre trette når de ser i mørket, tilstedeværelseseffekten øker, visningsområdet utvides osv. Ambilight kan brukes ikke bare på video- og fotoinnhold, men også på spill. Ambilight har blitt et kjennetegn på Philips TV-er. Siden den gang har Philips vært nøye på vakt slik at ingen av de store produsentene i det hele tatt kunne tenke seg å gripe inn i det hellige ved å lage noe lignende. Det er nok mulig å lisensiere denne teknologien, men betingelsene er på en eller annen måte uoverkommelige, og andre markedsaktører er ikke spesielt ivrige etter å gjøre dette. Små selskaper forsøkte også (og det er nå selskaper som gjør dette) å introdusere lignende teknologi i form av separate sett, men straff fra Philips var uunngåelig. Så, i beste fall, hvis selskapet ikke på en eller annen måte fornyer patentet eller dets derivat, vil andre produsenter bare kunne produsere noe lignende i 2027.

Men en slik straff gjelder ikke oss, vanlige forbrukere. Vi står fritt til å gjøre det vi finner passende. I dag vil jeg fortelle deg i detalj hvordan du lager din egen adaptive bakgrunnsbelysning for en TV eller skjerm som Philips Ambilight (heretter ganske enkelt Ambilight). For noen vil ikke artikkelen inneholde noe nytt, fordi... Det er dusinvis av slike prosjekter, og hundrevis av artikler er skrevet på forskjellige språk, og det er tusenvis av mennesker som allerede har gjort dette for seg selv. Men for mange kan alt dette være veldig interessant. Du trenger ingen spesielle ferdigheter. Kun grunnleggende kunnskaper i fysikk for 8. trinn på videregående. Vel, bare litt lodding av ledninger.

For at du bedre kan forstå hva jeg snakker om, skal jeg gi deg mitt eksempel på hva som skjedde. De virkelige kostnadene for en 42" TV er omtrent 1000 rubler og 2 timers arbeid.


Videoen formidler ikke alle sensasjonene og effekten i sin helhet, men barna satt med munnen åpen for første gang.

Mulige implementeringsalternativer

Det er flere alternativer for å implementere Ambilight. De avhenger av videokilden.

Det billigste, enkleste og mest effektive alternativet er en PC som kjører Windows, Mac OS X eller Linux som signalkilde. Windows-bokser på Atom-prosessorer, som koster fra $70, er nå veldig vanlige. Alle er ideelle for implementering av Ambilight. Jeg har brukt forskjellige Windows-bokser (i et TV-stativ) som mediespiller i flere år nå, jeg har skrevet en liten håndfull anmeldelser og anser dem som de beste TV-set-top-boksene for medieinnhold. Maskinvareimplementeringen av dette alternativet er den samme for alle de oppførte operativsystemene. Det er dette alternativet jeg vil snakke om i artikkelen.. Programvaredelen vil være relatert til Windows-systemet. AmbiBox vil fungere som et universelt kontrollprogram. Kan brukes med Mac OS X og Linux.

Det andre alternativet er at signalkilden er en media set-top-boks basert på Android, som det også er et stort antall av. Dette alternativet er det mest problematiske. For det første vil uthevingen bare fungere i Kodi-mediehøsteren (og dens avleggere). For det andre, i de aller fleste tilfeller fungerer alt bare med maskinvarevideodekoding deaktivert, noe som er uakseptabelt for de fleste bokser. Maskinvareimplementeringen av prosjektet stiller også visse krav. Jeg vil ikke berøre det, men hvis det er noe spesifikt du er interessert i, skal jeg prøve å svare i kommentarene.

Det tredje alternativet er en løsning uavhengig av signalkilden. Dette er den dyreste, men absolutt universelle løsningen, fordi... signalet tas direkte fra HDMI-kabelen. For det trenger du en ganske kraftig mikrodatamaskin (for eksempel en Raspberry Pi), en HDMI-splitter, en HDMI-RCA AV-konverter, en USB 2.0 analog videoopptaksenhet. Bare med dette alternativet kan du være garantert å bruke Ambilight med hvilken som helst TV-set-top-boks/mottaker, Android-bokser, Apple TV, spillkonsoller (for eksempel Xbox One, PlayStation 4) og andre enheter som har en HDMI-utgang. For versjonen med 1080p60-støtte vil kostnaden for komponenter (uten LED-stripe) være omtrent $70, med 2160p60-støtte - omtrent $100. Dette alternativet er veldig interessant, men det må skrives en egen artikkel om det.

Maskinvare

For å implementere det trenger du tre hovedkomponenter: en kontrollerbar RGB LED-stripe, en strømforsyning og en Arduino-mikrodatamaskin.

Først en liten forklaring.

WS2811 er en tre-kanals kontroller/driver (brikke) for RGB-lysdioder med entrådskontroll (adresserer en vilkårlig lysdiode). WS2812B er en RGB LED i en SMD 5050-pakke, som allerede har en WS2811-kontroller innebygd.

For enkelhets skyld kalles LED-stripene som passer for prosjektet WS2811 eller WS2812B.

WS2812B stripe er en stripe som WS2812B lysdioder er plassert i serie. Strimlen opererer med en spenning på 5 V. Det finnes striper med forskjellige tettheter av lysdioder. Vanligvis er det: 144, 90, 74, 60, 30 per meter. Det er forskjellige grader av beskyttelse. Oftest er disse: IP20-30 (beskyttelse mot faste partikler), IP65 (beskyttelse mot støv og vannstråler), IP67 (beskyttelse mot støv og beskyttelse mot delvis eller kortvarig nedsenking i vann til en dybde på 1 m). Backing i svart og hvitt.

Her er et eksempel på et slikt bånd:


WS2811 tape er en tape som en WS2811 kontroller og en slags RGB LED er plassert i serie. Det er alternativer designet for spenninger på 5 V og 12 V. Tetthet og beskyttelse er lik det forrige alternativet.

Her er et eksempel på et slikt bånd:


Det er også WS2811 "strips" med store og kraftige lysdioder, som på bildet nedenfor. De er også egnet for å implementere Ambilight for et stort panel.


Hvilken tape å velge, WS2812B og WS2811?

En viktig faktor er strømforsyningen til båndet, som jeg vil snakke om litt senere.

Har du en strømforsyning hjemme som egner seg for strøm (ofte blir strømforsyninger liggende hjemme fra gammelt eller ødelagt utstyr), så velg en tape basert på spenningen på strømforsyningen, d.v.s. 5 V - WS2812B, 12 V - WS2811. I dette tilfellet vil du ganske enkelt spare penger.

Fra meg selv kan jeg gi en anbefaling. Hvis det totale antallet lysdioder i systemet ikke er mer enn 120, så WS2812B. Hvis mer enn 120, så WS2811 med en driftsspenning på 12 V. Du vil forstå hvorfor det er slik når det gjelder å koble båndet til strømforsyningen.

Hvilket nivå av tapebeskyttelse bør jeg velge?

For de fleste er IP65 egnet, fordi... På den ene siden er den belagt med "silikon" (epoksyharpiks), og på den andre er det en 3M selvklebende overflate. Denne tapen er praktisk å montere på en TV eller skjerm og er praktisk å tørke av støv.

Hvilken LED-tetthet bør jeg velge?

For prosjektet er strimler med en tetthet på 30 til 60 lysdioder per meter egnet (selvfølgelig er 144 mulig, ingen forbyr). Jo høyere tetthet, desto større Ambilight-oppløsning (antall soner) og jo høyere maksimal lysstyrke. Men det er verdt å vurdere at jo flere lysdioder i prosjektet, desto mer kompleks vil strimmelens strømforsyningskrets være, og en kraftigere strømforsyning vil være nødvendig. Maksimalt antall lysdioder i et prosjekt er 300.

Kjøpe tape

Hvis TV-en eller skjermen din henger på veggen, og alle 4 sidene har mye ledig plass i nærheten, er båndet best plassert bak langs omkretsen på alle 4 sider for maksimal effekt. Hvis TV-en eller skjermen din er installert på et stativ, eller det er lite ledig plass i bunnen, bør tapen plasseres på baksiden på 3 sider (dvs. bunnen uten tape).

For meg selv valgte jeg en hvit WS2812B IP65 stripe med 30 lysdioder per meter. Jeg hadde allerede en passende 5V strømforsyning. Jeg bestemte meg for om jeg skulle bruke 60 eller 30 lysdioder per meter, men valgte sistnevnte etter å ha gjennomgått videoen med ferdige eksempler på implementering - lysstyrken og oppløsningen passet meg, og strømforsyningen var lettere å organisere og det var færre ledninger. Aliexpress har et stort antall massevis av WS2812B-bånd. Jeg bestilte 5 meter for $16. Til TV-en min (42", 3 sider) trengte jeg bare 2 meter, dvs. jeg kunne kjøpe den for $10, de resterende tre meterene til en venn. Prisene endrer seg ofte blant selgere, det er mange tilbud, så det er bare å velge et billig parti på Aliexpress med høy vurdering (søk nøkkelord - WS2812B IP65 go WS2811 12V IP65).




Kjøpe strømforsyning til båndet

Strømforsyningen velges i henhold til effekt og spenning. For WS2812B - spenning 5 V. For WS2811 - 5 eller 12 V. Maksimalt strømforbruk for én WS2812B LED er 0,3 W. For WS2811 er det i de fleste tilfeller det samme. De. Strømforsyningseffekten må være minst N * 0,3 W, hvor N er antall lysdioder i prosjektet.

For eksempel har du en 42" TV, du valgte en WS2812B stripe med 30 LED per meter, du trenger 3 meter stripe på alle 4 sider. Du trenger en strømforsyning med en spenning på 5 V og en maksimal effekt på 0,3 * 30 * 3 = 27 W , dvs. 5 V / 6 A. Implementeringen min bruker kun 3 sider, totalt 60 lysdioder (57 for å være nøyaktig) - effekt fra 18 W, dvs. 5 V / 4 A.

Jeg har hatt ORICO CSA-5U (8 A) multiport USB-lader liggende uvirksom lenge, til overs fra en gammel anmeldelse. Portene drives parallelt (dette er svært viktig), denne laderen er ideell for meg som strømforsyning, fordi... Jeg vil koble båndet gjennom 2 parallelle forbindelser (forklaringer kommer senere i artikkelen).


Hvis jeg ikke hadde denne laderen, ville jeg ha valgt den (det er informasjon om at akkurat denne strømforsyningen er utstyrt med 2,5 A innvendig, så du må studere dette problemet mer detaljert med selgeren, eller se på andre modeller) .

Kjøpe en mikrodatamaskin

Ambilight vil bli kontrollert av en Arduino-mikrodatamaskin. Arduino Nano på Aliexpress koster omtrent stykket.

Kostnader for alternativet mitt (for 42" TV):

$10 - 2 meter WS2812B IP65 (30 lysdioder per meter)
$4 - 5 V / 4 A strømforsyning (jeg brukte ikke penger på en strømforsyning, jeg oppgir kostnadene for klarhet)
$2,5 - Arduino Nano
-----------
16,5$ eller 1000 rubler

Maskinvareimplementering

Det viktigste er å organisere strømforsyningen til båndet riktig. Båndet er langt, spenningen synker ved høye strømmer, spesielt ved 5 V. De fleste problemene som oppstår for de som lager sin egen Ambilight er knyttet til strømforsyning. Jeg bruker regelen - du må lage en separat strømforsyning for hver 10 W maksimalt strømforbruk ved 5 V og 25 W strømforbruk ved 12 V. Lengden på strømforsyningen (fra strømforsyningen til selve båndet) bør være minimal (uten reserve), spesielt ved 5 IN.

Det generelle koblingsskjemaet er som følger (diagrammet viser strømtilkoblingen for min versjon):


Det tilføres strøm til båndet i begge ender - to parallellkoblinger. For eksempel, hvis jeg belyste på alle 4 sider, og stripen hadde 60 lysdioder per meter (dvs. maksimal effekt 54 W), så ville jeg laget følgende strømforsyning:


Koblingsledningene må brukes på riktig måte jo mindre måler (AWG), jo bedre, slik at de er tilstrekkelige for den beregnede strømstyrken.

To kontakter går til Arduino fra båndet. GND, som må kobles til den tilsvarende pinnen på Arduino. Og DATA, som må kobles til den sjette digitale pinnen gjennom en 300-550 Ohm motstand (helst 470 Ohm). Hvis du ikke har en motstand, vil i de fleste tilfeller alt fungere bra uten den, men det er bedre å ha en. Du kan kjøpe en motstand for et par kopek i hvilken som helst radiobutikk. Selve Arduino-mikrodatamaskinen kan plasseres i et hvilket som helst praktisk etui mange mennesker bruker et Kinder overraskelsesegg til dette. Arduinoen bør plasseres så nær båndet som mulig slik at DATA-tilkoblingen har en minimumslengde.

Lodding av ledninger til båndet er enkelt. Hovedregelen er at kontakttiden med loddebolten skal være minimal, du kan ikke "rote" med loddebolten.

I mitt tilfelle ble det slik:



To sorte høykvalitets USB-kabler ble brukt til strømforsyning, og en hvit for tilkobling til datamaskinen. Jeg gikk tom for hvite krympeslange så jeg brukte røde. Den er ikke like "pen", men den passer meg (den er gjemt bak TVen uansett).

Et viktig spørsmål er hvordan man bøyer båndet i rett vinkel? Hvis du har en stripe med 60 lysdioder, må stripen kuttes og kobles til med korte ledninger (plassere det hele i et varmekrympbart rør). Du kan kjøpe spesielle tre-pinners hjørnekontakter for LED-strips (det er 4 pinner på bildet, bare for eksempel):


Hvis du har en stripe på 30 lysdioder, så er avstanden mellom lysdiodene stor, du kan enkelt lage et hjørne uten å kutte. Fjern en bit av "silikonbelegget", isoler (du kan til og med bruke tape) kontaktputen og bøy den i henhold til diagrammet:

Jeg klippet et stykke tape for å øve. Det viktigste er ikke å overdrive det - bøy det litt en gang, og det er det. Det er ikke nødvendig å bøye den her og der, det er ikke nødvendig å presse bøyelinjen for hardt.


Her er en utsikt fra baksiden av TV-en, alle ledningene går gjennom hullet inn i skapet:

Programvare del

Dette er det enkleste.

Vi kobler til Arduino-mikrodatamaskinen via USB. Driveren (CH340 seriell grensesnitt) vil bli installert automatisk. Hvis dette ikke skjer, er det i Arduino IDE-mappen en Driver-mappe med alt du trenger.

Start Arduino IDE og åpne Adalight.ino-filen.


Vi endrer antall lysdioder i koden. jeg er 57.


Verktøy > Brett > Arduino nano
Verktøy > Port > Velg COM-porten (ønsket alternativ vil være der)

Klikk på "Last ned"-knappen:


Programmet vil informere deg når nedlastingen er fullført (dette er bokstavelig talt et par sekunder).

Klar. Du må koble Arduino fra USB og koble den til igjen. Båndet vil lyse sekvensielt i rødt, grønt og blått - Arduinoen er aktivert og klar til bruk.

Last ned og installer programmet. I programmet klikker du på "Flere innstillinger" og spesifiserer enheten - Adalight, COM-port og antall lysdioder. Velg antall bilder som skal fanges (opptil 60).


Deretter klikker du på «Vis fangstsoner» > «Veiviser for soneoppsett». Velg båndkonfigurasjonen.


Klikk på Bruk og lagre innstillinger. Dette fullfører de grunnleggende innstillingene. Deretter kan du eksperimentere med størrelsen på fangstsonene, fargekorrigere tapen osv. Programmet har mange forskjellige innstillinger.


For å aktivere en profil, dobbeltklikker du på det tilsvarende ikonet (AmbiBox-profiler) i Windows-varslingsområdet. Tapen vil lyse opp umiddelbart. Den kan også slås av ved å dobbeltklikke.

Det er i grunnen det. Du så resultatet i begynnelsen av artikkelen. Ikke noe komplisert, billig og sunt. Jeg er sikker på at du kan gjøre det bedre, så del håndverket ditt i kommentarene.

I 2007 patenterte Philips en utrolig enkel, men uten overdrivelse, fantastisk TV-bakgrunnsbelysningsteknologi. Med slik adaptiv bakgrunnsbelysning blir øynene mindre trette når de ser i mørket, tilstedeværelseseffekten øker, visningsområdet utvides osv. Ambilight kan brukes ikke bare på video- og fotoinnhold, men også på spill. Ambilight har blitt et kjennetegn på Philips TV-er. Siden den gang har Philips vært nøye på vakt slik at ingen av de store produsentene i det hele tatt kunne tenke seg å gripe inn i det hellige ved å lage noe lignende. Det er nok mulig å lisensiere denne teknologien, men betingelsene er på en eller annen måte uoverkommelige, og andre markedsaktører er ikke spesielt ivrige etter å gjøre dette. Små selskaper forsøkte også (og det er nå selskaper som gjør dette) å introdusere lignende teknologi i form av separate sett, men straff fra Philips var uunngåelig. Så, i beste fall, hvis selskapet ikke på en eller annen måte fornyer patentet eller dets derivat, vil andre produsenter bare kunne produsere noe lignende i 2027.

Men en slik straff gjelder ikke oss, vanlige forbrukere. Vi står fritt til å gjøre det vi finner passende. I dag vil jeg fortelle deg i detalj hvordan du lager din egen adaptive bakgrunnsbelysning for en TV eller skjerm som Philips Ambilight (heretter ganske enkelt Ambilight). For noen vil ikke artikkelen inneholde noe nytt, fordi... Det er dusinvis av slike prosjekter, og hundrevis av artikler er skrevet på forskjellige språk, og det er tusenvis av mennesker som allerede har gjort dette for seg selv. Men for mange kan alt dette være veldig interessant. Du trenger ingen spesielle ferdigheter. Kun grunnleggende kunnskaper i fysikk for 8. trinn på videregående. Vel, bare litt lodding av ledninger.

For at du bedre kan forstå hva jeg snakker om, skal jeg gi deg mitt eksempel på hva som skjedde. De virkelige kostnadene for en 42" TV er omtrent 1000 rubler og 2 timers arbeid.


Videoen formidler ikke alle sensasjonene og effekten i sin helhet, men barna satt med munnen åpen for første gang.

Mulige implementeringsalternativer

Det er flere alternativer for å implementere Ambilight. De avhenger av videokilden.

Det billigste, enkleste og mest effektive alternativet er en PC som kjører Windows, Mac OS X eller Linux som signalkilde. Windows-bokser på Atom-prosessorer, som koster fra $70, er nå veldig vanlige. Alle er ideelle for implementering av Ambilight. Jeg har brukt forskjellige Windows-bokser (i et TV-stativ) som mediespiller i flere år nå, jeg har skrevet en liten håndfull anmeldelser og anser dem som de beste TV-set-top-boksene for medieinnhold. Maskinvareimplementeringen av dette alternativet er den samme for alle de oppførte operativsystemene. Det er dette alternativet jeg vil snakke om i artikkelen.. Programvaredelen vil være relatert til Windows-systemet. AmbiBox vil fungere som et universelt kontrollprogram. Kan brukes med Mac OS X og Linux.

Det andre alternativet er at signalkilden er en media set-top-boks basert på Android, som det også er et stort antall av. Dette alternativet er det mest problematiske. For det første vil uthevingen bare fungere i Kodi-mediehøsteren (og dens avleggere). For det andre, i de aller fleste tilfeller fungerer alt bare med maskinvarevideodekoding deaktivert, noe som er uakseptabelt for de fleste bokser. Maskinvareimplementeringen av prosjektet stiller også visse krav. Jeg vil ikke berøre det, men hvis det er noe spesifikt du er interessert i, skal jeg prøve å svare i kommentarene.

Det tredje alternativet er en løsning uavhengig av signalkilden. Dette er den dyreste, men absolutt universelle løsningen, fordi... signalet tas direkte fra HDMI-kabelen. For det trenger du en ganske kraftig mikrodatamaskin (for eksempel en Raspberry Pi), en HDMI-splitter, en HDMI-RCA AV-konverter, en USB 2.0 analog videoopptaksenhet. Bare med dette alternativet kan du være garantert å bruke Ambilight med hvilken som helst TV-set-top-boks/mottaker, Android-bokser, Apple TV, spillkonsoller (for eksempel Xbox One, PlayStation 4) og andre enheter som har en HDMI-utgang. For versjonen med 1080p60-støtte vil kostnaden for komponenter (uten LED-stripe) være omtrent $70, med 2160p60-støtte - omtrent $100. Dette alternativet er veldig interessant, men det må skrives en egen artikkel om det.

Maskinvare

For å implementere det trenger du tre hovedkomponenter: en kontrollerbar RGB LED-stripe, en strømforsyning og en Arduino-mikrodatamaskin.

Først en liten forklaring.

WS2811 er en tre-kanals kontroller/driver (brikke) for RGB-lysdioder med entrådskontroll (adresserer en vilkårlig lysdiode). WS2812B er en RGB LED i en SMD 5050-pakke, som allerede har en WS2811-kontroller innebygd.

For enkelhets skyld kalles LED-stripene som passer for prosjektet WS2811 eller WS2812B.

WS2812B stripe er en stripe som WS2812B lysdioder er plassert i serie. Strimlen opererer med en spenning på 5 V. Det finnes striper med forskjellige tettheter av lysdioder. Vanligvis er det: 144, 90, 74, 60, 30 per meter. Det er forskjellige grader av beskyttelse. Oftest er disse: IP20-30 (beskyttelse mot faste partikler), IP65 (beskyttelse mot støv og vannstråler), IP67 (beskyttelse mot støv og beskyttelse mot delvis eller kortvarig nedsenking i vann til en dybde på 1 m). Backing i svart og hvitt.

Her er et eksempel på et slikt bånd:


WS2811 tape er en tape som en WS2811 kontroller og en slags RGB LED er plassert i serie. Det er alternativer designet for spenninger på 5 V og 12 V. Tetthet og beskyttelse er lik det forrige alternativet.

Her er et eksempel på et slikt bånd:


Det er også WS2811 "strips" med store og kraftige lysdioder, som på bildet nedenfor. De er også egnet for å implementere Ambilight for et stort panel.


Hvilken tape å velge, WS2812B og WS2811?

En viktig faktor er strømforsyningen til båndet, som jeg vil snakke om litt senere.

Har du en strømforsyning hjemme som egner seg for strøm (ofte blir strømforsyninger liggende hjemme fra gammelt eller ødelagt utstyr), så velg en tape basert på spenningen på strømforsyningen, d.v.s. 5 V - WS2812B, 12 V - WS2811. I dette tilfellet vil du ganske enkelt spare penger.

Fra meg selv kan jeg gi en anbefaling. Hvis det totale antallet lysdioder i systemet ikke er mer enn 120, så WS2812B. Hvis mer enn 120, så WS2811 med en driftsspenning på 12 V. Du vil forstå hvorfor det er slik når det gjelder å koble båndet til strømforsyningen.

Hvilket nivå av tapebeskyttelse bør jeg velge?

For de fleste er IP65 egnet, fordi... På den ene siden er den belagt med "silikon" (epoksyharpiks), og på den andre er det en 3M selvklebende overflate. Denne tapen er praktisk å montere på en TV eller skjerm og er praktisk å tørke av støv.

Hvilken LED-tetthet bør jeg velge?

For prosjektet er strimler med en tetthet på 30 til 60 lysdioder per meter egnet (selvfølgelig er 144 mulig, ingen forbyr). Jo høyere tetthet, desto større Ambilight-oppløsning (antall soner) og jo høyere maksimal lysstyrke. Men det er verdt å vurdere at jo flere lysdioder i prosjektet, desto mer kompleks vil strimmelens strømforsyningskrets være, og en kraftigere strømforsyning vil være nødvendig. Maksimalt antall lysdioder i et prosjekt er 300.

Kjøpe tape

Hvis TV-en eller skjermen din henger på veggen, og alle 4 sidene har mye ledig plass i nærheten, er båndet best plassert bak langs omkretsen på alle 4 sider for maksimal effekt. Hvis TV-en eller skjermen din er installert på et stativ, eller det er lite ledig plass i bunnen, bør tapen plasseres på baksiden på 3 sider (dvs. bunnen uten tape).

For meg selv valgte jeg en hvit WS2812B IP65 stripe med 30 lysdioder per meter. Jeg hadde allerede en passende 5V strømforsyning. Jeg bestemte meg for om jeg skulle bruke 60 eller 30 lysdioder per meter, men valgte sistnevnte etter å ha gjennomgått videoen med ferdige eksempler på implementering - lysstyrken og oppløsningen passet meg, og strømforsyningen var lettere å organisere og det var færre ledninger. Aliexpress har et stort antall massevis av WS2812B-bånd. Jeg bestilte 5 meter for $16. Til TV-en min (42", 3 sider) trengte jeg bare 2 meter, dvs. jeg kunne kjøpe den for $10, de resterende tre meterene til en venn. Prisene endrer seg ofte blant selgere, det er mange tilbud, så det er bare å velge et billig parti på Aliexpress med høy vurdering (søk nøkkelord - WS2812B IP65 go WS2811 12V IP65).




Kjøpe strømforsyning til båndet

Strømforsyningen velges i henhold til effekt og spenning. For WS2812B - spenning 5 V. For WS2811 - 5 eller 12 V. Maksimalt strømforbruk for én WS2812B LED er 0,3 W. For WS2811 er det i de fleste tilfeller det samme. De. Strømforsyningseffekten må være minst N * 0,3 W, hvor N er antall lysdioder i prosjektet.

For eksempel har du en 42" TV, du valgte en WS2812B stripe med 30 LED per meter, du trenger 3 meter stripe på alle 4 sider. Du trenger en strømforsyning med en spenning på 5 V og en maksimal effekt på 0,3 * 30 * 3 = 27 W , dvs. 5 V / 6 A. Implementeringen min bruker kun 3 sider, totalt 60 lysdioder (57 for å være nøyaktig) - effekt fra 18 W, dvs. 5 V / 4 A.

Jeg har hatt ORICO CSA-5U (8 A) multiport USB-lader liggende uvirksom lenge, til overs fra en gammel anmeldelse. Portene drives parallelt (dette er svært viktig), denne laderen er ideell for meg som strømforsyning, fordi... Jeg vil koble båndet gjennom 2 parallelle forbindelser (forklaringer kommer senere i artikkelen).


Hvis jeg ikke hadde denne laderen, ville jeg ha valgt den (det er informasjon om at akkurat denne strømforsyningen er utstyrt med 2,5 A innvendig, så du må studere dette problemet mer detaljert med selgeren, eller se på andre modeller) .

Kjøpe en mikrodatamaskin

Ambilight vil bli kontrollert av en Arduino-mikrodatamaskin. Arduino Nano på Aliexpress koster omtrent stykket.

Kostnader for alternativet mitt (for 42" TV):

$10 - 2 meter WS2812B IP65 (30 lysdioder per meter)
$4 - 5 V / 4 A strømforsyning (jeg brukte ikke penger på en strømforsyning, jeg oppgir kostnadene for klarhet)
$2,5 - Arduino Nano
-----------
16,5$ eller 1000 rubler

Maskinvareimplementering

Det viktigste er å organisere strømforsyningen til båndet riktig. Båndet er langt, spenningen synker ved høye strømmer, spesielt ved 5 V. De fleste problemene som oppstår for de som lager sin egen Ambilight er knyttet til strømforsyning. Jeg bruker regelen - du må lage en separat strømforsyning for hver 10 W maksimalt strømforbruk ved 5 V og 25 W strømforbruk ved 12 V. Lengden på strømforsyningen (fra strømforsyningen til selve båndet) bør være minimal (uten reserve), spesielt ved 5 IN.

Det generelle koblingsskjemaet er som følger (diagrammet viser strømtilkoblingen for min versjon):


Det tilføres strøm til båndet i begge ender - to parallellkoblinger. For eksempel, hvis jeg belyste på alle 4 sider, og stripen hadde 60 lysdioder per meter (dvs. maksimal effekt 54 W), så ville jeg laget følgende strømforsyning:


Koblingsledningene må brukes på riktig måte jo mindre måler (AWG), jo bedre, slik at de er tilstrekkelige for den beregnede strømstyrken.

To kontakter går til Arduino fra båndet. GND, som må kobles til den tilsvarende pinnen på Arduino. Og DATA, som må kobles til den sjette digitale pinnen gjennom en 300-550 Ohm motstand (helst 470 Ohm). Hvis du ikke har en motstand, vil i de fleste tilfeller alt fungere bra uten den, men det er bedre å ha en. Du kan kjøpe en motstand for et par kopek i hvilken som helst radiobutikk. Selve Arduino-mikrodatamaskinen kan plasseres i et hvilket som helst praktisk etui mange mennesker bruker et Kinder overraskelsesegg til dette. Arduinoen bør plasseres så nær båndet som mulig slik at DATA-tilkoblingen har en minimumslengde.

Lodding av ledninger til båndet er enkelt. Hovedregelen er at kontakttiden med loddebolten skal være minimal, du kan ikke "rote" med loddebolten.

I mitt tilfelle ble det slik:



To sorte høykvalitets USB-kabler ble brukt til strømforsyning, og en hvit for tilkobling til datamaskinen. Jeg gikk tom for hvite krympeslange så jeg brukte røde. Den er ikke like "pen", men den passer meg (den er gjemt bak TVen uansett).

Et viktig spørsmål er hvordan man bøyer båndet i rett vinkel? Hvis du har en stripe med 60 lysdioder, må stripen kuttes og kobles til med korte ledninger (plassere det hele i et varmekrympbart rør). Du kan kjøpe spesielle tre-pinners hjørnekontakter for LED-strips (det er 4 pinner på bildet, bare for eksempel):


Hvis du har en stripe på 30 lysdioder, så er avstanden mellom lysdiodene stor, du kan enkelt lage et hjørne uten å kutte. Fjern en bit av "silikonbelegget", isoler (du kan til og med bruke tape) kontaktputen og bøy den i henhold til diagrammet:

Jeg klippet et stykke tape for å øve. Det viktigste er ikke å overdrive det - bøy det litt en gang, og det er det. Det er ikke nødvendig å bøye den her og der, det er ikke nødvendig å presse bøyelinjen for hardt.


Her er en utsikt fra baksiden av TV-en, alle ledningene går gjennom hullet inn i skapet:

Programvare del

Dette er det enkleste.

Vi kobler til Arduino-mikrodatamaskinen via USB. Driveren (CH340 seriell grensesnitt) vil bli installert automatisk. Hvis dette ikke skjer, er det i Arduino IDE-mappen en Driver-mappe med alt du trenger.

Start Arduino IDE og åpne Adalight.ino-filen.


Vi endrer antall lysdioder i koden. jeg er 57.


Verktøy > Brett > Arduino nano
Verktøy > Port > Velg COM-porten (ønsket alternativ vil være der)

Klikk på "Last ned"-knappen:


Programmet vil informere deg når nedlastingen er fullført (dette er bokstavelig talt et par sekunder).

Klar. Du må koble Arduino fra USB og koble den til igjen. Båndet vil lyse sekvensielt i rødt, grønt og blått - Arduinoen er aktivert og klar til bruk.

Last ned og installer programmet. I programmet klikker du på "Flere innstillinger" og spesifiserer enheten - Adalight, COM-port og antall lysdioder. Velg antall bilder som skal fanges (opptil 60).


Deretter klikker du på «Vis fangstsoner» > «Veiviser for soneoppsett». Velg båndkonfigurasjonen.


Klikk på Bruk og lagre innstillinger. Dette fullfører de grunnleggende innstillingene. Deretter kan du eksperimentere med størrelsen på fangstsonene, fargekorrigere tapen osv. Programmet har mange forskjellige innstillinger.


For å aktivere en profil, dobbeltklikker du på det tilsvarende ikonet (AmbiBox-profiler) i Windows-varslingsområdet. Tapen vil lyse opp umiddelbart. Den kan også slås av ved å dobbeltklikke.

Det er i grunnen det. Du så resultatet i begynnelsen av artikkelen. Ikke noe komplisert, billig og sunt. Jeg er sikker på at du kan gjøre det bedre, så del håndverket ditt i kommentarene.

De grunnleggende egenskapene til iPhone 11-smarttelefonene, som Apple lanserer i september, har blitt kjent. Dette er ganske uvanlig for selskapets markedsføringspolitikk: i henhold til en lang etablert tradisjon kunngjør den detaljerte spesifikasjoner rett før presentasjonen. Aktuell informasjon om det nye produktet ble kjent som et resultat av en større lekkasje, informasjon... Les mer
  • Telefonsvindlere som ønsker å få tilgang til andres bankkontoer, finner på nye måter å bedrage på. I tillegg, sammen med teknisk komplekse metoder, vises også metoder basert på brukerens psykologi. Nylig i Russland en ny måte å få tilliten til en smarttelefonbruker og få...
  • I nær fremtid risikerer Raspberry Pi-datamaskinen i miniatyr å miste monopolet på markedet for enkeltbordsdatamaskiner. Det kinesiske selskapet Shenzhen Xunlong presenterte enkeltbrettet Orange Pi Zero 2, designet for å konkurrere med ideen til engelske utviklere fra Raspberry Pi Foundation. Les mer
  • Teknologiske fremskritt endrer virkeligheten vår så raskt at menneskeheten blir tvunget til å sende til søppelfyllingen, bokstavelig og billedlig talt, det som nylig var ingeniørkunstens høydepunkt, en trend i opinionen. Ta for eksempel 3D-TV. TV-er med 3D-teknologi har vært veldig populære. Eff... Les mer
  • Rezvani Motors forbereder lanseringen og har allerede presentert sin nye modell – Rezvani Tank X. Ifølge New Atlas er dette verdens første hyperbil-SUV. Den åttesylindrede, med et totalt sylindervolum på 6,2 liter, forbrenningsmotoren utvikler en effekt på 840 hestekrefter og et dreiemoment på 1180 N*m. Les mer
  • Mange bruker i dag LED-stripe for å lyse opp et bredt utvalg av interiørelementer i hjemmet. Dessuten er LED-belysning ofte plassert bak TV-en. Det er ganske enkelt å organisere slik belysning selv hvis du kjenner noen av nyansene som vi vil snakke om i denne artikkelen.

    Den enkleste måten å organisere denne typen belysning på er å bruke en vanlig LED-stripe eller PaintPack. Vår artikkel i dag vil fortelle deg om fordelene med å belyse en TV med en LED-stripe, samt hvorfor PaintPack-systemet er nødvendig.

    Hvorfor er TV-bakgrunnsbelysning nødvendig?

    Det er kjent at det å se på TV i fullstendig mørke er svært skadelig for det menneskelige synssystemet. Den negative effekten er spesielt merkbar hos voksne, mens den hos barn jevnes ut på grunn av vekst og utvikling, samt de sterke regenererende evnene til barnets kropp.

    Merk! Skaden i denne situasjonen bekreftes både av mange studier og av folks subjektive følelser.

    Å se på TV uten i det minste bakgrunnsbelysning er full av en rekke negative fenomener:

    • rask øyetretthet;
    • fall i synsskarphet;
    • utseendet til hodepine, etc.

    Merk! Alt dette, spesielt rask øyetretthet, er forårsaket av tilstedeværelsen av for lys og merkbar kontrast mellom TV-skjermen og et mørklagt rom. I tillegg kan lysstyrken på selve skjermen endres dynamisk, noe som tvinger det menneskelige synssystemet til å fungere under ekstreme forhold.

    En lys TV-skjerm og et mørkt rom er en dårlig kombinasjon for øynene.

    Langsiktig, eller enda verre, konstant TV-titting, når det ikke er bakgrunnsbelysning og hele rommet er i mørke, fører til utvikling av stress, så vel som generell tretthet. Til syvende og sist er det en generell nedgang i menneskers helse, en forverring av beskyttelses- og tilpasningsmekanismene i kroppen hans.

    Løsning på problemet: ekstern belysning

    I dag har problemet med å se på TV om natten en ganske enkel løsning, som kan implementeres med egne hender. Løsningen ligger i å installere ekstra bakgrunnsbelysning for de modellene som ikke har konturbelysningen til skjermen utstyrt av produsenten.
    Men det er "fallgruver" her, uten kunnskap om hvilke skader på kroppen vil fortsette å bli forårsaket. I denne situasjonen må følgende nyanser tas i betraktning:

    • generell takbelysning er ikke egnet her, siden lysstrømmen vil lyse opp skjermen. Som et resultat vil TV-ens kontrast begynne å avta;

    Roms takbelysning

    • En litt bedre løsning vil være å bruke vegglamper, gulvlamper og bordlamper. Men i en slik situasjon står vi overfor problemet med optimal plassering av belysningsarmaturer, fordi de ikke skal forstyrre å se på TV. Hvis slike lamper er plassert bak betrakteren, vil de skape gjenskinn på skjermen. Og hvis de er plassert i nærheten av TV-en, vil de tiltrekke seg oppmerksomhet, distraherende;

    Lampe ved siden av TV-en

    • bakgrunnsbelysning. Å lage bakgrunnsbelysning rundt TV-en har ikke alle ulempene med de tidligere oppførte metodene for å plassere lysarmaturer. Fordelene med denne metoden inkluderer det faktum at slik belysning enkelt kan organiseres med egne hender ved hjelp av moderne teknologier (LED-striper og PaintPack).

    Som du kan se, er bakgrunnsbelysning i denne situasjonen det beste alternativet.

    Funksjoner av bakgrunnsbelysning: hva du bør vurdere

    Bakgrunnsbelysning, som du organiserer selv bak TV-en, må oppfylle en rekke krav:

    • være diskré for ikke å tiltrekke deg unødig oppmerksomhet;
    • gi et optimalt nivå av lysstrøm for å forhindre tretthet i øynene fra langvarig visning av TV i mørket;

    Bakgrunnsbelysning

    • enkel og rask å installere med egne hender;
    • lyskildene som den er dannet med, bør ikke varmes opp. Denne faktoren kan føre til risikoen for å utvikle brannfare, siden selve TV-en, til og med moderne modeller, varmes opp under driften;
    • lamper som brukes til bakgrunnsbelysning skal være miljøvennlige og fri for skadelige stoffer. Slike krav skyldes at de ved plassering bak utstyr av denne typen risikerer mekanisk skade. Spesielt hvis det er små barn i huset som stadig suser rundt i nærheten av utstyr.

    Av mangfoldet av belysningsenheter som brukes aktivt i eksterne og interne belysningssystemer, i denne situasjonen oppfyller LED-produkter, nemlig LED-striper, de ovennevnte kravene.

    Fordeler med LED TV-belysning i bakgrunnen

    Å bruke en LED-stripe som bakgrunnsbelysning for alt utstyr i huset har følgende fordeler:

    • muligheten til å velge bakgrunnsbelysning av hvilken som helst farge. LED-produkter har et ganske bredt utvalg av alle mulige farger og nyanser;

    LED lys

    • enkel DIY-installasjon. På grunn av tilstedeværelsen av en selvklebende base, kan slike produkter limes til enhver overflate, til og med bakdekselet til utstyret;
    • utmerket lysstrøm, som er mange ganger større enn alle andre lyskilder;
    • ingen betydelig oppvarming under drift;
    • helt miljøvennlige produkter som ikke kan knuse og skade et barn;
    • lavt energiforbruk;
    • lang tjenesteperiode.

    Separat er det verdt å merke seg at, som dekorativ belysning og bakgrunnsbelysning for en TV, kan LED-stripe gi ethvert rom en atmosfære av feiring, romantikk eller eventyr.
    Med slike fordeler er det ikke overraskende at det er LED-stripen som har blitt mest brukt som bakgrunnsbelysning, ikke bare for TV-er, men også for forskjellige dekorative elementer i interiøret.

    Alternativer for å installere LED-bakgrunnsbelysning bak en TV

    Som vi allerede har funnet ut, er den enkleste og rimeligste måten å lage din egen bakgrunnsbelysning på å installere en LED-stripe på bakdekselet til TV-en. Denne prosedyren vil ikke ta deg mye tid og vil kreve følgende trinn:

    • Vi plasserer TV-en på et tidligere forberedt bord, som er dekket med en klut. Dette må gjøres forsiktig for ikke å skade skjermen;
    • Lim LED-stripe rundt omkretsen av bakdekselet. Husk at den kan ha hvilken som helst glødfarge;
    • siden TV-en vil varmes opp under drift, bør båndet i tillegg plasseres på lim hver 5.-10. cm;

    Montering av tapen

    • lodd deretter strimler med tape i hjørnet. Du kan kjøpe spesielle hjørnekoblinger her;
    • så kobler vi til dem en strømforsyning med nødvendig strøm for båndet som brukes i bakgrunnsbelysningen. Du må inkludere et 5→12 volts relé eller omformer i kretsen. Dette er nødvendig hvis enheten har USB-utganger;

    Tilkoblingsskjema

    • Bakgrunnsbelysningsbryteren kan festes i hjørnet.

    Merk! Tapen må holdes godt fast for ikke å forårsake kortslutning.

    PaintPack system

    I tillegg kan du bruke PaintPack lyssystemer.

    PaintPack-systemet er en liten pakke. Avtakbare LED-strips er koblet til den på begge sider. PaintPack er også utstyrt med en indikator, strømkontakt og microUSB, som den kan kobles til en datamaskin gjennom. PaintPack inkluderer også en hovedkontakt. Den lar deg koble to enheter i serie.

    Merk! Denne armaturen er flott for bakgrunnsbelysning og dataskjermer.

    Systemhuset skal installeres på baksiden av TV-en. Deretter, ved hjelp av algoritmen beskrevet ovenfor, monterer og kobler vi LED-stripene.
    Hvis du planlegger å koble PaintPack via en USB-kontakt til en datamaskin, må du installere de nødvendige driverne, samt konfigurere enheten i det medfølgende programmet. Til dette trenger du AmbiBox-pakken.

    Konklusjon

    Når du bestemmer deg for å lage en TV-bakgrunnsbelysning, vil du ikke finne en bedre lyskilde enn en LED-stripe. I denne situasjonen er alle manipulasjoner ganske enkle å gjøre med egne hender, noe som er et annet pluss. Ved å bruke PaintPack vil du dessuten oppnå større produksjonsmuligheter for bakgrunnsbelysningen du selv har laget.


    Belysning på kjøkkenet i en liten leilighet