Система Ambilight для каждого входа, подключенного к телевизору. WS2812B Arduino UNO Raspberry Pi HDMI (обновлено 12.2019): 12 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Я всегда хотел добавить в свой телевизор подсветку. Выглядит так круто! Наконец-то я это сделал, и я не был разочарован!

Я видел много видео и множество руководств по созданию системы Ambilight для вашего телевизора, но я никогда не нашел полного руководства, которое бы точно соответствовало моим потребностям.

Дело в том, сделана ли система только для одного источника (PS4, Xbox, TV и т. Д.) Или в ней не используются те же светодиоды, которые я хотел использовать, поэтому я решил создать инструкции и собрать всю информацию и опыт, который я собрал в одном месте во время работы над этим проектом.

Система, которую я сделал, может быть подключена к 5 различным источникам. У меня он настроен здесь для работы с моей системой PS4, домашним кинотеатром / проигрывателем Blu-ray, Foxtel (австралийская приставка для кабельного телевидения) или компьютером, и у меня есть запасной вход для чего-то еще. И все это одним нажатием кнопки.

Я добавил ЖК-экран для отображения текущего источника, подключенного к Ambilight, и кнопку ВКЛ / ВЫКЛ для системы.

Если вы хотите, чтобы подсветка Ambilight была доступна для всех входов, подключенных к вашему телевизору, вы хотите использовать светодиодные ленты типа WS2812, не смотрите дальше, это руководство для вас

Я ввел эту инструкцию в конкурс Raspberry PI 2016, поэтому, если вам это нравится, пожалуйста, оставьте мне быстрый голос! Заранее благодарен.

Шаг 1: Материал, необходимый для создания этой системы

Не все источники имеют выход HDMI, например, мой компьютер все еще подключен через старый разъем VGA, а мой блок Foxtel все еще подключен через AV-кабели. Мне пришлось купить довольно много разных адаптеров, чтобы все заработало, но в итоге результат оказался потрясающим и того стоил !!

Не все здесь понадобится, в зависимости от вашей системы и от того, хотите вы ЖК-дисплей или нет. Необязательные элементы отделю.

1. 1x 4-метровая полоска WS2812B 30 светодиодов / м. (этого было достаточно для моего 55-дюймового телевизора) Я купил свой на Aliexpress. Светодиодная полоса
2. Плата 1xArduino UNO.
3. 1x Raspberry Pi модель 2 или 3.
4. 1x SD-карта. (8Гб хорошо)
5. 1x видеозахват типа STK1160. (будьте осторожны при выборе граббера, некоторые модели не будут работать !!) Это тот, который у меня есть, и он работает правильно. Видео граббер
6. 1x 5В 10А блок питания. Получил опять свой с Алиэкспресс и работает нормально. Источник питания
7. 1x разветвитель HDMI 1 x 2. разветвитель
8. 1x HDMI-переключатель 5 в 1. Коммутатор
9. 1x конвертер HDMI в AV. конвертер
10. 1x 10 мкФ электролитический конденсатор

кабели и оборудование:

1. Кабель HDMI 4x25 см. кабель
2. 2x разъема HDMI «мама-мама» на корпусе. соединитель
3. 1x входной разъем 220В (с предохранителем).
4. 1x проектный корпус (может быть разным, на ваше усмотрение, у меня 424мм x 203мм x 86мм) коробка
5. Одножильный провод для подключения 5 В к различным преобразователям и т. Д.
6. Ленточные кабели или удлинители для подключения входов к примеру Arduino

дополнительные опции:

1. 1x конвертер AV в HDMI. конвертер
2. 1x конвертер VGA в HDMI. конвертер
3. 2x 25 см HDMI-кабель. кабель
4. 1x ЖК-дисплей, 16 символов, 2 строки. ЖК-дисплей
5. 1x интерфейс I2C для ЖК-дисплея. интерфейс
6. 1x охлаждающий вентилятор для корпуса.

Шаг 2. Какие компьютерные программы потребуются

Для этого проекта потребуется несколько разных программ.

Вам необходимо скачать и установить их (если у вас их еще нет)

• WinSCP можно скачать здесь
• Putty можно скачать здесь (нажмите в списке ссылку putty.exe)
• SDFormatter можно скачать здесь
• Win32DiskImager можно скачать здесь
• Arduino IDE можно скачать здесь (в то время я использовал версию 1.8.10)
• HyperCon можно скачать здесь
• Блокнот ++ (необязательно) можно скачать здесь

Вам также нужно будет загрузить образ диска Raspberry Pi. Выберите файл с именем «OpenELEC 8.0.3 для RPI2 / RPI3», который вы можете скачать внизу страницы здесь.

Шаг 3. Подготовка и запуск Raspberry Pi

Мы собираемся начать с того, чтобы запустить Raspberry Pi

1) Мы собираемся записать openELEC на SD-карту.

1. Разархивируйте образ диска Raspberry Pi.
2. Вставьте SD-карту в свой компьютер.
3. Запустите программу SDFormatter.
4. Выберите букву диска SD-карты.
5. Нажмите на опцию и выберите «Регулировка размера» в положение ВКЛ.
6. Щелкните ОК.
7. Щелкните Форматировать.
8. Запустите программу Win32DiskImager.
9. Выберите образ Raspberry Pi и букву диска вашей SD-карты.
10. Выберите "Написать".

2) Извлеките SD-карту из компьютера и подключите ее к Raspberry Pi.

Подключения к Pi:

• Подключите кабель Ethernet к вашему Pi из вашей сети.
• Подключите порт HDMI вашего Pi к телевизору или экрану.
• Подключите клавиатуру и мышь к USB-портам. (Я использую комбинацию беспроводной мыши и клавиатуры, и я оставил ключ подключенным к Pi, таким образом, теперь, когда Pi упакован, мне не нужно открывать все это, если я хочу получить доступ к своему Pi.)
• Подключите USB-конец видеозахвата к вашему Pi.

3) Подключите источник питания 5 В к Pi и следите за информацией на экране, пока он не загрузится. Вам должен быть представлен экран, как на моем фото.

Теперь нам нужно проверить ваше интернет-соединение. Следуйте по пути Настройки (зубчатое колесо) - системная информация - сводка и запишите свой IP-адрес, он понадобится в будущем.

Убедитесь, что SSH включен, пройдите по пути Настройки (зубчатое колесо) - openELEC - services и убедитесь, что опция «Включить SSH» активирована.

Теперь мы собираемся установить HyperCon и проверить подключение видеограббера к Pi

Для этого воспользуемся Putty. Ваш Pi должен быть включен и подключен к вашей сети, чтобы это работало.

• Введите IP-адрес, который вы записали непосредственно перед своим Pi. в соответствии с прилагаемым изображением и нажмите кнопку «Открыть».
• Затем вам должно быть предложено окно с запросом имени пользователя, как показано на прикрепленном изображении. введите root и нажмите Enter.
• вам будет предложено ввести пароль. (обратите внимание, что символы не будут отображаться при вводе пароля, это нормально). Введите openelec и нажмите Enter.
• Чтобы проверить все порты USB, введите lsusb и нажмите Enter. Вы должны найти свой видео граббер в списке, как показано на прикрепленном изображении.
• Теперь вы можете закрыть соединение.

На этом настройка Raspberry PI завершена. Мы вернемся к нему позже, чтобы загрузить файл конфигурации нашего светодиода.

Шаг 4: Hyperion и файл конфигурации

Упаковка вашего проекта будет зависеть от вас. Я постарался добавить как можно больше комментариев к изображениям, чтобы дать вам представление о том, как устроена моя установка.

Одна очень важная вещь - убедиться, что вход видеозахвата на Pi не связан ни с чем другим, у меня были ошибки размера кадра и много других странных вещей, которые происходили, когда у меня было что-то еще, подключенное к другому USB-порту. Он должен достичь предела пропускной способности или что-то в этом роде, но это не сработает, когда я попробую подключить ключ Wi-Fi к этому USB или даже выходной кабель, идущий к Arduino

Я рекомендую разместить все преобразователи и т. Д. И сначала подать питание на все из них. Большинство этих преобразователей поставлялись с блоком питания с розеткой. Я отрезал кабель и использовал только разъем на стороне преобразователя и решил построить небольшую плату с множеством соединений + 5V и GND, чтобы питать их все. Это сэкономило много места.

Я приклеил разные конвертеры двухкомпонентным клеем и использовал пластиковые стойки, чтобы прикрутить Arduino. Я добавил немного клея на заднюю часть разъема IEC, чтобы немного повысить жесткость. В моем разъеме IEC есть встроенный переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, который я могу использовать для отключения всего устройства. У него также есть предохранитель, куда я поставил предохранитель на 1,6 А / 250 В для защиты на случай, если что-нибудь выйдет из строя с моим дешевым блоком питания.

Я использовал свой инструмент dremel и несколько файлов, чтобы проделать отверстия в корпусе и сделать его красивым. Я также вырезал отверстие для ИК-датчика в передней части корпуса над ЖК-дисплеем.

Я не нарисовал надлежащий схематический чертеж для подключения к Arduino, дайте мне знать, если кто-то предпочтет иметь его вместо того, чтобы использовать изображение, которое я нарисовал.

Не стесняйтесь комментировать, если это необходимо, и я с радостью отвечу на вопросы и обновлю это руководство, чтобы сделать его более полным и легким для понимания.

Шаг 9: взлом HDMI-коммутатора (необязательно)

Чтобы наш Arduino мог сказать, какой источник на самом деле отображает коммутатор HDMI, нам нужен способ отправить эту информацию от коммутатора на Arduino. К счастью, переключатель имеет 5 светодиодов для отображения источников с 1 по 5 при выборе, и мы собираемся использовать эти сигналы для Arduino.

Я получил сигнал от 5 светодиодов, но позже, когда я написал код Arduino, я понял, что мне не нужен сигнал от светодиода номер 1, если вы внимательно посмотрите на соединение ленточного кабеля с Arduino, вы можете увидеть, что коричневый провод справа фактически не подключен. У нас только LED2 подключен к A0, LED3 - к A1, LED4 - к A2 и LED5 - к A3.

Я подключил их к аналоговым входам ни по какой другой причине, кроме удобства подключения к моей проектной коробке.

Если вы решили создать этот проект и не хотите иметь ЖК-дисплей на передней панели, этот шаг не нужен, и его можно пропустить. Будет сложно понять, какой источник выбран на переключателе HDMI, если светодиоды на нем не видны, как в моем проекте, где переключатель расположен внутри корпуса.

Шаг 10: Код Arduino и Arduino

Скачайте скетч по следующей ссылке. здесь

Для правильной компиляции скетча Arduino вам потребуются 2 библиотеки:

Adafruit_NeoPixel.h, который вы можете скачать здесь

LiquidCrystal_I2C.h, который вы можете скачать здесь (версия 2.0)

Я постарался добавить в код как можно больше комментариев. Если что-то неясно, не стесняйтесь оставлять комментарии и задавать вопросы. Они могут помочь многим людям.

Просматривая код, который я прикрепил к этому шагу.

Datapin - это выбранный вывод, к которому будет подключаться Din нашей светодиодной ленты.

#define DATAPIN 5

Количество светодиодов - это фактическое количество светодиодов в вашей системе.

#define LEDCOUNT 113

Скорость передачи не должна изменяться, или ее также нужно будет изменить в файле конфигурации Hyperion.

#define BAUDRATE 500000

Это уровень яркости, при котором должна работать светодиодная лента. Требуется тестирование в вашей среде. От 0 до 100 выбор

#define ЯРКОСТЬ 100

Вам нужно будет изменить строку 24 с вашим собственным префиксом.

Используя прикрепленный файл префикса, найдите свой номер светодиода и скопируйте значения из файла в строку префикса. Вам нужно открыть файл чем-то вроде Notepad ++, чтобы он отображался правильно.

За исключением 113 светодиодов: префикс const char = {0x41, 0x64, 0x61, 0x00, 0x70, 0x25};

Пример для 278 светодиодов: префикс const char = {0x41, 0x64, 0x61, 0x01, 0x15, 0x41};

В конце кода, в подпрограмме check_source (), здесь вы можете изменить для каждого источника информацию, которая будет отображаться на ЖК-дисплее, когда источник выбран, например, телевизор, PS4, компьютер и т. Д. И т. Д.

Вы также можете установить курсор ЖК-дисплея, чтобы напечатанное имя было напечатано в центре ЖК-дисплея.

Как только вы будете довольны своим кодом, вы можете загрузить его в свой Arduino и проверить, что он работает правильно хотя бы с ЖК-дисплеем.

После того, как ваш Arduino запрограммирован, добавьте конденсатор 10 мкФ между контактами GND и RESET. (Сброс вывода является плюсом конденсатора).

Это предотвратит перезагрузку Arduino, когда последовательные данные поступают от Pi при запуске системы.

Если вам нужно перепрограммировать Arduino, сначала удалите конденсатор и замените его, как только это будет сделано.

Шаг 11: Собираем все вместе и тестируем

Raspberry Pi и Arduino теперь можно связать с помощью USB-кабеля.

Светодиодная лента была подключена к корпусу и к Arduino.

Arduino и Raspberry запрограммированы.

Питание 5 В от блока питания идет на все разные преобразователи Arduino и Raspberry.

При подаче питания на коробку проекта загорается светодиодный индикатор HDMI-переключателя. Канал источника можно изменить с помощью пульта дистанционного управления или кнопки на переключателе.

Выберите источник на вашем телевизоре, к которому вы подключили основной кабель от выхода коробки проекта, и посмотрите, получаете ли вы изображение на экране из любого источника, который вы выбрали на своем коммутаторе.

Через несколько секунд светодиодная лента должна постепенно загореться и выключиться. Это означает, что Arduino запустился и соединение со светодиодной лентой хорошее.

Вскоре после этого светодиодная лента должна начать отображать цвета в соответствии с информацией, передаваемой Raspberry.

Успехов !! Вы завершили свой проект и можете начать развлекательное световое телешоу

Шаг 12: Управляйте своей светодиодной лентой с телефона

Чтобы добавить к этому немного веселья, вы можете загрузить приложение на Iphone, я уверен, что оно должно быть доступно и для других устройств.

Очень прост в использовании, просто убедитесь, что ваш Pi и светодиодная лента включены, и нажмите кнопку обнаружения в верхнем левом углу. Он должен обнаружить Сервер, которому вы можете присвоить любое имя.

Выберите его, и все готово, вы можете выбрать цвета на цветовом круге, и ваша полоса будет соответственно загораться или выбрать один из различных эффектов для отображения.

Второй приз в конкурсе Raspberry Pi Contest 2016