Светодиодная лента для экрана своими руками

Светодиодный экран своими руками

Из нашего материала вы узнаете, как создать лед экран своими руками из светодиодной ленты по схеме, а также что для этого потребуется из материалов.

Огромные LED экраны для рекламы со стороны кажутся невероятно сложной электронной конструкцией, недоступной для ручной сборки. Тем не менее, сделать такую панель своими руками можно, и для этого не требуется специальный инструмент или особая квалификация. Разумеется, речь идет не об уличных панелях в герметичных корпусах, а об изделиях для помещений: при этом размер не имеет значения.

Лед экран своими руками: принцип работы

Главный вопрос: как работает LED-монитор большого размера?

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Для получения любого оттенка радуги (речь идет об активном свете, а не о смешивании красок на бумаге), достаточно комбинации из трех цветов:

• Красный (R, red)
• Зеленый (G, green)
• Синий (B, blue)

Разместив рядом три лед-элемента (RGB), и организовав управление яркостью каждого из них, можно получить практически любой цвет. По крайней мере, с точки зрения наших глаз. Эта особенность зрения человека легла в основу создания цветного телевидения. Затем технология развилась до RGB-светодиодов.

Экран из светодиодной ленты своими руками

Как сделать светодиодный экран и что для этого нужно? Давайте разбираться.

Для этого нам потребуются:

1. Управляемые RGB-светодиоды, размещенные в одну линию с одинаковым интервалом. Идеальное решение – готовая лента. ВАЖНО! Обычная RGB-лента не подойдет. Она просто может менять цвет на всех диодах одновременно. Светодиодный экран работает на адресных RGB-светодиодах, у каждого из которых есть персональный контроллер (типа WS2811, WS2812b, и пр.).
2. Плоская поверхность для формирования экрана (пластиковая пленка для гибких решений, или гладкий жесткий лист пластика).
3. Общий контроллер, который преобразует входной сигнал (изображение) в протокол управления светодиодами.
4. Блок питания.

Важная деталь процесса – шаг между LED-элементами. Экран из светодиодной ленты не исключение. Чем плотнее размещены диоды, тем выше будет разрешение.

Светодиодный экран своими руками: схема

Кроме ленты, существуют готовые модули для LED-экранов. Из них, как пазл, можно собрать панель любого размера. Схема компоновки есть на профильных сайтах – она стандартна для любых модулей.

Главное – соблюсти последовательность соединения блоков. Только в этом случае контроллер сможет адресовать на каждый светодиодный пиксель команду: когда, каким цветом, и насколько ярко он должен светиться.

Еще один «подводный камень» – соотношение характеристик контроллера с частотой кадров изображения. Недорогие модели могут управлять ограниченным количеством пикселей. Вы просто не сможете получить качественную динамичную картинку. Поэтому при подборе управляющего блока узнайте в паспортных данных, сможет ли он «потянуть» ваш экран, состоящий из десятков (или сотен) тысяч светодиодов.

И наконец, блок питания. Даже RGB-светодиоды из ленты с относительно небольшой яркостью свечения потребляют мощность порядка 15 Вт на метр длины (60 диодов). Простой расчет показывает, что для экрана площадью 1 м² потребуется блок питания не менее чем на 900 Вт.

Источник

Как сделать самодельный светодиодный экран?

Светодиодные экраны или, как их еще часто называют, ЛЕД-дисплеи, стали доступны для массового применения сравнительно недавно. Более правильным будет вместо русской аббревиатуры именовать это электронное устройство LED-дисплеем (light emitting diode). Наряду с этими названиями часто используется термин «светодиодный экран».

Первые видеоэкраны появились более 20 лет назад, но их яркость (отдельные пиксели были на газоразрядных лампах) была недостаточной для воспроизведения качественного изображения, особенно в солнечные дни. Кроме этого техническое обслуживание этих устройств было очень сложным и дорогим.

Стремительный прогресс в технологии производства ярких, качественных и в то же время недорогих светодиодов основных цветов (красного, зеленого и голубого) позволил совершить стремительный шаг вперед индустрии производства светодиодных экранов. Огромный спектр возможностей по созданию видеоизображений, управлению цветовыми, яркостными и динамическими изображениями произвел настоящую революцию на рынке наружной и интерьерной рекламы (экраны небольшого размера – от 1,0 х 1,0 м, где требуется демонстрация изображений большого масштаба).

В крупных российских городах, захламленных повсеместно за последние 20 лет безликими билбордами 3 х 6 м, началось постепенное внедрение этой современной технологии. Модульные принципы сборки и аппаратно-программное обеспечение Arduino позволяют собрать LED-экран своими руками.

Модули для сборки

Экран нужных габаритов собирается из готовых электронных блоков (модулей) стандартных размеров, укомплектованных пикселями из светодиодов или сборок RGB, соединенными на общей плате и имеющими необходимые разъемы и шлейфы для объединения с соседними блоками. Модули, как правило, китайского производства, имеющие более низкую цену, приобретаются в специализированных фирмах и магазинах. Набором типичных параметров обладают модули Р10:

• размер, мм – 320 х 160 х 20;
• вес модуля, г – 600–700;
• шаг пикселя, мм – 10;
• разрешение (количество пикселей на 1 м 2 ) – не менее 256 х 192;
• яркость светодиодного экрана, кд/м 2 – 6 000–7 000;
• угол половинной яркости, градус – 120;
• срок службы, час – до 50 000;
• максимальная потребляемая мощность (для уличных экранов), Вт/м 2 – 500;
• расстояние комфортной видимости изображений, м – от 7;
• все световые и электронные компоненты защищены от воздействия влаги, пыли, механических воздействий.

Модули Р10 разных цветов

При отсутствии модулей можно собрать светодиодный экран на базе светодиодной ленты. Но этот вариант более трудоемок в сборке и не обладает необходимой надежностью при наборе жестких условий уличной эксплуатации: большой диапазон температур, влажность, УФ-воздействие, пыль, грязь и т. п.

Как собирается LED-дисплей

На первом этапе изготовления самодельного видео экрана необходимо изготовить надежную несущую металлоконструкцию для размещения на ней большого количества электронных блоков (модулей, контроллеров, источников питания – драйверов, преобразующих сетевое переменное напряжение 220 В в постоянное – 12 В). Конструкция представляет собой каркас из квадратной профильной трубы. Типичный вариант каркаса представлен ниже на фото.

Каркас LED-экрана с модулями Р10

На втором этапе собирают модули Р10, крепят к каркасу вплотную друг к другу и соединяют с помощью шлейфов, имеющих качественные разъемы «папа-мама». Крепеж модулей зачастую осуществляется с помощью надежных магнитов, что очень упрощает стадию сборки и особенно разборки при производстве ремонтных работ.

Далее с обратной стороны каркаса размещаются блоки питания и контроллеры, отвечающие за обработку видеоинформации и распределение ее на конкретные модули и малые пиксели. Задняя стенка видеоэкрана изготавливается из металлического листа или алюминиевой композитной панели. Как сделать монтаж LED-экрана, показано ниже.

Схема светодиодного экрана

Как управлять работой LED-дисплея

Понятно, что сегодня собрать светодиодный экран своими руками может практически любой человек, владеющий элементарными знаниями электротехники и навыками обращения с инструментами типа отверток и шуруповерта. Однако для того, чтобы «вдохнуть жизнь» в собранное железо, надо понимать, каким образом видеофайлы поступают на светодиоды и как создается программа для работы видеоэкрана.

Управление и замена файлов с видеороликами производится через USB-порт (через flash-карту) или с помощью Wi-Fi-роутера через интернет-соединение. Видеоролик, созданный предварительно с помощью специализированного программного обеспечения, переводится в формат * .avi или * .mpeg. Затем он преобразуется микроконтроллером или компьютером в цифровой поток, поступающий на микросхемы драйверов постоянного тока, подающих напряжение в соответствии с алгоритмом, заложенным в программу, на светодиоды дисплея.

Качество сделанного экрана определяется возможностями системы управления LED-экрана, которая может быть синхронной или асинхронной. На рисунке ниже представлена схема управления LED-экраном.

Схема управления светодиодным LED-экраном

Синхронная система управления подразумевает, что на экране отображается та же информация, что и на компьютере, то есть идет прямой эфир. Например, можно транслировать изображение с телекамеры, установленной на стадионе или концерте. Такая система состоит из карты-передатчика и нескольких карт-приемников. В компьютере, который управляет экраном, находится карта-передатчик, а на экране – карты-приемники, соединенные UTP-кабелем (витая пара).

Асинхронный способ вывода информации на экран подразумевает предварительную загрузку в память микроконтроллера. Для этого используют flash-карту или кабель. Асинхронная система требует присутствия нескольких микроконтроллеров, количество которых зависит от геометрических размеров LED-дисплея. Эта система позволяет осуществлять работу самостоятельно по заданной программе без внешнего компьютера.

Аппаратная платформа Arduino

Для создания программы управления светодиодными видеоустройствами (экраны, бегущие строки) на рынке существует большой выбор различных продуктов. Одним из самых популярных является аппаратно-вычислительная платформа Arduino (Ардуино), в состав которой входят плата ввода-вывода и средства разработки.

Arduino используется как для разработки автономных интерактивных объектов, так и для подключения к программным продуктам, выполняемым на компьютере. Платы имеют аналоговые и цифровые порты, к которым могут подключаться разные устройства автоматики: датчики (температуры, влажности, давления и т. п.), кнопки, моторы, двигатели, видеоэкраны, бегущие строки.

Можно сказать, что Arduino – это инструмент проектирования различных электронных устройств. Программная платформа сделана с открытым программным кодом на базе языка программирования С/С ++ . Проекты, реализованные с помощью Arduino, могут функционировать как самостоятельно, так и взаимодействовать с компьютерным программным обеспечением (MaxMSP, Flash, Processing).

Плата программируемого контроллера Arduino

Источник

Динамическая фоновая подсветка экрана своими руками

ОБНОВЛЕНИЯ

• 02.12.2018 версия 1.3: Добавлено ограничение тока для всей системы, настройка CURRENT_LIMIT
• 21.10.2019: Вышел проект “Компактный Ambilight by Karman” – читай здесь

ОПИСАНИЕ

Динамическая фоновая подсветка экрана телевизора или монитора компьютера (аналог Philips Ambilight). Работает под управлением Arduino, на компьютере вертится программа Ambibox. Arduino управляет адресной светодиодной лентой на чипах WS2812. В схему добавлен фоторезистор для адаптивной подстройки яркости ленты в зависимости от интенсивности освещения в помещении.

• Очень дешёвый аналог Ambilight для любого монитора/телевизора, подключенного к компьютеру
• Разрешение самодельной фоновой подсветки гораздо выше, чем предлагают даже дорогие модели от Philips
• Самая простая схема подключения среди всех моих проектов
• Удобная программа Ambibox для настройки и персонализации фоновой подсветки

ГОТОВЫЙ НАБОР

У наших партнёров Giant4 появился готовый набор ( ссылка на товар ) для сборки динамической подсветки! В комплекте идёт:

• Лента (длину можно выбрать)
• Провода для подключения
• Блок питания
• Удобный контроллер
• Подробная инструкция по установке

ВИДЕО

КОМПОНЕНТЫ

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .

• Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
• Адресная лента
  • Купить в РФ, 60 свет/метр, 30 свет/метр
  • Купить на Али ссылка, ссылка
  • Black PCB / White PCB – цвет подложки ленты, чёрная / белая. В видео была чёрная
  • 1m/5m – длина ленты в метрах (чтобы заказать 2 метра, берите два заказа 1m, очевидно)
  • 30/60/74/96/100/144 – количество светодиодов на 1 метр ленты. В видео использовалась лента 60 диодов на метр
  • IP30 лента без влагозащиты (как на видео)
  • IP65 лента покрыта силиконом
  • IP67 лента полностью в силиконовом коробе
  • Постфикс ECO – лента чуть более низкого качества, меньше меди, на длинной ленте будет сильно проседать яркость
• Беспаечные угловые соединители для ленты! 3 pin https://ali.ski/fm05oPhttps://ali.ski/2vRw0
• Блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
• Мощные блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
• Фоторезисторы https://ali.ski/J2d4-Mhttps://ali.ski/10_e0
• Резисторы ЧипДип 10 кОм https://www.chipdip.ru/product0/41486
• Резисторы ЧипДип 300 Ом https://www.chipdip.ru/product0/29794

СХЕМЫ

ПРОШИВКА

УПРАВЛЕНИЕ

Теперь ставим программу амбибокс. Тут всё стандартно, далее далее продолжить далее далее завершить. В конце при выборе устройства нужно указать адалайт. Запускаем. Сразу можно поставить русский язык. И можно поставить автозапуск программы при старте компьютера. Чтобы она не мешала остальным, можно поставить задержку запуска. Теперь переходим на вторую вкладку и сразу жмём кнопку больше настроек. Не пугаемся. Вспоминаем номер порта, у меня это был порт номер 5, и указываем его. Далее в программе есть несколько методов захвата изображения, из них у меня работают вроде бы первые 6, можете их все потыкать посомтреть посмотреть какой будет меньше тормозить. Но. Все методы кроме GDI FS Aero включают классическую тему оформления виндоус, то есть без прозрачных окошек, они даже подписаны no aero. Я люблю прозрачные окошки так что оставил аэро. Теперь нажимаем показать зоны захвата и видим, что они не настроены. Зон должно быть столько же, сколько у вас светодиодов. 98. Оп, перезагрузилась. Теперь жмём мастера настрйоки зон. Я наклеивал ленту так, что она получилась без угловых светодиодов, ставлю галочку. Далее, по горизонтали у меня 31 светодиод, ориентироваться нужно не на это число, а сразу смотреть вниз на зоны. Соотношение сторон определяется автоматически, но я на всякий случай поставил как у своего монитора, 16 на 9. И ещё можно удлинить зоны, чтобы они брали источник цвета с большей площади, так результат будет более симпатичным. Ну и всё. Сохраняем настрйоки и ставим галку включить подсветку. Тадаааам. Поздравляю, теперь у нас есть динамическая подсветка монитора. С режимом виндоус аэро наблюдается небольшая задержка, в других режимах без аэро задержки почти нет. В папке с картинками для тестов вы найдёте несколько сочных картинок для проверки вашей фоновой подсветки.

Рекомендую попробовать программу Adalight EtVersion, вот отсюда

ОШИБКИ И FAQ

Может случиться так, что при работе от USB компьютер не выключается, пока не будет извлечён штекер, ведущий к Arduino

Ответы на большинство вопросов можно найти здесь: https://alexgyver.ru/ws2812_guide/

В: Я купил ленту, на ней контакты G R B 12V. Как подключить?
О: Молодец, можешь кинуть ей в собаку. Это не та лента.

В: Не работает! Какие есть типичные ошибки?
О: Скорее всего в подключении. В основном забывают объединить GND ленты и GND Ардуины.

ПОДДЕРЖАТЬ

Вы можете поддержать меня за создание доступных проектов с открытым исходным кодом, полный список реквизитов есть вот здесь .

Источник