24 februára 2013

Podsvietenie Ambilight na váš televízor - ako na to


     Ste domáci kutil a už neviete ako si vylepšiť vaše domáce kino ? Tento vylepšovák vám zaručene zabezpečí pozornosť od vašich blízkych a priateľov , ktorý budú chcieť od teraz pozerať filmy len u vás :D
     Aby ste boli trochu v obraze tak na úvod priblížim o čo ide.Jedná sa o technológiu farebného led diódového podsvietenia za televízor. Aby to nevyznelo tak obyčajne , toto podsvietenie sa dynamicky mení podľa premietaného obrazu na obrazovke ( to znamená , ak pozeráte napr. Matrix a na obrazovke máte zelenú tak podsvietenie v danej časti rámu sieti na zeleno ) . Podobnú technológiu používa na svojich televízoroch jedine Philips , známu ako philips ambilight.
     V článku vám popíšem ,ako si dačo podobné spraviť a vyrobiť vlastnoručne a svojpomocne. S trochou šikovnosti a zručnosti to zvládnete.
     Na úvod musím napísať, že všetko funguje len cez PC. Čiže filmy musíte púšťať jedine cez PC , pretože technológia nekomunikuje s televízorom ale len s PC , ktorý obraz premieta do TV .Čiže je to vhodné pre tých čo majú napr. HTPC alebo počítač prepojený s TV cez HDMI alebo VGA , alebo pre tých , čo si chcú takto efektne podsvietiť napr. monitor na PC .




Čo teda potrebujeme :

1x PC ( HTPC ) prepojený s telkov
1x TV ( hocijaka ) aby bola prepojená s PC cez HDMI,VGA , alebo monitor na PC
1x farebný RGB led pás 12V . ( dĺžka podľa požiadaviek a uhlopriečky  - neskôr nastriháme)
1x programovacia vývojová doska Arduino Mega 2560
1x USB kábel A-B ( ako do tlačiarne )
1x obvodová doska na spoje
2x ULN2003
Adaptér 12V , 2A
1x konektor samica na AC DC Adaptér
1x krabička
Káble ( po skúsenostiach lepšie sú vláskové ako s jedným drôtom ( kvôli menšej lámavosti oceníte ) )
Voliteľné príslušenstvo : vypínač, konektory na RGB led , konektory na káble atď ...

Nástroje:  Pájkovačka , Cínový drôt , izolačka , kliešte, pinzeta atď ... a pevné nervy :D

Budeme postupovať podľa tohto môjho náčrtu :




1. Bližšie k súčiastkam 

      Väčšinu vyššie spomenutých vecí kúpite v bežnom slovenskom elektre. 
      Najdrahšia vec celého zoznamu je asi RGB led pás. Ja som kúpil asi tak 2 metre a vyšlo ma to asi na nejakých 42 Eur. Na nete sa dá zohnať aj lacnejšie. Dôležité je aby to bol RGB pás ( RED, GREEN , BLUE ) . Poznáte to podľa 4 drôtov ktoré do neho vedú ( jeden pre 12V + napätie a 3 na farby ). Poradie farieb môže byť rôzne preto si to treba neskôr odskúšať a prípadne spoje zameniť.
      Najlacnejšia vec zo zoznamu je dvojica integrovaných obvodov ULN2003. Stoja pár centov , čo nie je veľa a ušetria vám veľa pracného pájkovania. Pôvodný náčrt čo som našiel na nete vychádzal z použitia asi 12tich tranzistorov a 12tich rezistorov. Dvojica týchto integrovaných obvodom nám to všetko nahradí a uľahči.
      Všetky súčiastky ktoré budeme upravovať musíme niekde umiestniť. Na tento účel je dobré si zakúpiť obvodovú dosku na spoje.Má predpripravené dierky na súčiastky a na jednej strane je pomeďovaná , takže vám bude cín lepšie držať a lepšie sa s ním pracovať. V angličtine nájdete na google pod názvom "breadboard".
      Všetko musí niečo "živiť" a za týmto účelom si v elektre kúpte aj nejaký adaptér alebo trafák na led osvetlenie.Origo vád výjde na nejakých 9 Eur, na ebay som našiel za 4 Eurá.K tomu samozrejme koncovku kde to budete strkať. Ja som si dokúpil k tomu aj efektný vypínač, ktorý iste neskôr oceníte.
      Na záver spomeniem asi najdôležitejšiu vec, bez ktorej by podsvietenie nefungovalo tak ako by malo. Pod tajomným názvom Arduino Mega 2560 sa ukrýva u nás nedostupná hobby programovacia doska pre vývojárov.Ide o akýsi mikropočítač s minimálnou pamäťou a nizkofrekvečným procesorom , ktorý ma mnoho výstupov a obrovské využitie na mnoho spôsobov.Vo svete sa používa na vlastnoručne vyrábané roboty a slúži ako ich primitívna miecha. My ho využijeme na čosi jednoduchšie ale o to efektnejšie zariadenie.Kde ho teda zohnať? Originál sa vyrába v Taliansku a predáva sa za cca. 45 Eur v peknej krabici aj s návodom a inými zbytočnosťami. Ale v tomto nám zas pomohli súdruhovia z Číny , ktorí skopírovali aj tento výrobok a predávajú ho za zlomok ceny , kvalita je však rovnaká ( súčiastky sú rovnaké a na tých pár spojoch nemali kde inde ušetriť ). Ja osobne som si ju zaobstaral cez e-bay za nejakých 13 Eur a volá sa Hinduino ( našiel som aj Funduino . ale všetko je vlastne okopírované Arduino od Talianov :D ). K tomu bol pribalený aj pol metrový USB A-B kábel , odporúčam kúpiť dlhší :)

2. Hardware 

   Celý systém sa skladá z dvoch častí. 
 - Prvá časť funguje ako niečo ako primitívna virtuálna grafická karta , ktorú emuluje počítač a výstup tvorí klasický USB port.
 - Druhú časť tvorí prijímač , ktorý funguje skôr ako akýsi dekóder , ktorý spracúva dáta prijaté z PC cez USB kábel a premieňa ich na jednotlivé farby podsvietenia .
Čo sa týka prvej časti všetko vyrieši jednoduchý software . Netreba žiadne ďalšie úpravy PC. Náročnejšia a o to zábavnejšia je časť 2. Takýto prijímač sa ešte nevyrába a preto je na nás aby sme si ho spravili sami.

      Oficiálny nákres vyzerá takto ... Jedná sa o čosi pracnejšiu variantu pre kutilov , čo strašne radi pájkujú a vyznajú sa viac v elektronike a majú s podobnými doskami skúsenosti. Namiesto integrovaného chipu ULN2003 náčrt počíta s 3 tranzistormi a 3 rezistormi na každý jeden pás . Pri 4 pásoch to máte 12 x 2 súčiastok . 


Mne osobne sa zapáčilo použitie dvojice integrovaných chipov ULN2003 , už len kvôli menšej šanci , že dôjde k zlému spoju a prípadnému skratu alebo kríženiu spojov.


Nákres snáď pochopí každý. Program Amblone a aj doska podporuje optimálne 4 kanály... Teda 4 pásy ktorä fungujú nezávislé od seba. 

Pre naše potreby dostačujúce ( na každú stranu TV rámu príde jeden pás LED ) . Led pásy majú z druhej strany lepiacu stranu , takže nie je problém ich upevniť na TV. Horšie je to s pájkovaním káblov na pásy. Na každý idú 4 káble, kontakty treba riadne očistiť a sem tam sa káble dotýkajú a to skresľuje farbu.Osobne som s tým stratil nervy a kúpil som si jednoduché koncovky , do ktorých sa led pásy len zasunú a 4 káble sú už vopred vyvedené. 




Finálna podoba pájkovaného spoja vyzerá takto nejak. Vpravo napájkované drôty ktoré sa napoja do dosky Arduino do pinov 2 - 13. Za pinom 13 sa nachádza ešte jeden kontakt na uzemnenie ( GDN ) / v pravo hore / .

v strede vidíme chipy ULN2003. ( nazabudnite na správnu orientáciu )

S chipov idú výsledné káble priamo do LED pásov ( po skúsenostiach odporúčam priamo napájkovať káble od led pásov ( spoje dosť často vynechávali a sem tam sa tvrdé drôty často zlomili.


 Po napojené dosky na Arduino a vložení do vhodnej krabičky už stačí len pripojiť kontakty z elektrickej siete ( pre naše potreby z 12 V 2A AC DC adaptera ) Záporný kontakt pritom smeruje do GDN na Arduine a zároveň do poslednej pozície na oboch chipoch ULN2003 a kladný kontakt smeruje priamo do LED pásu na vyznačené miesto.

Pre lepšiu funkčnosť a zefektívnenie vypínania odporúčam vložiť aj jednoduchý vypínač :) . Určite neskôr oceníte .

Neodporúčam napájať napätie priamo na dosku Arduino ( aj keď vstup tam je ) , ale jednak môj nákres tomu nezodpovedá a jednak hrozí , že prídete o dosku. Takže radšej si takto spravte sekundárny okruh.





Okey, hardware máme hotový . Už len zapojiť USB A-B kábel do Arduina a AC DC adaptér do našej dosky.



3.Software

Na záver sa ideme vdýchnuť život nášmu výtvoru :)

Soft budeme inštalovať aj do PC aj do nášho prijímača : 

1 -  inštalácia do dosky arduino cez PC :

 - najprv musíme naučiť PC pracovať s doskou arduino. Preto musíme stiahnuť základné ovládače a konzolu zo stránky arduina  - http://arduino.cc/en/Main/Software - dáme sťahovať pre windows a hotovo. Rozbalíme archív a spustíme "arduino.exe" ... zapne sa konzola. V tools vyberieme v board našu dosku ( teda arduino mega 2560 ) a port pod ktorým máme pripojenú dosku arduino k PC cez USB kábel.
- potom stiahneme šablónu na amblone z tohto odkazu . Rar rozbalíme a vložíme súbor do zložky kde sme rozbalili Arduino . V programe arduino súbor otvoríme , a potom keď nám otvorí túto šablonu tak dáma uploadovať na dosku ( tá šípka hore doprava ) .
Arduino teda teraz komunikuje z PC a navyše rozpoznáva príkazy.

2 - Inštalácia virtuálnej grafickej karty na PC:

v závere už len tá najľahšia vec. Nainštalujeme program amblone na PC . Doslova ambilight clone klonuje obraz na obrazovke a mení na signály vhodné pre led diódy. 

Po jednoduchej inštalácii si už iba vyberiete port cez ktorý vaše zariadenie komunikuje z PC a nastavíte jednotlivé poradie kanálov a časť obrazu ktorú zastupujú. K dispozícii sú max 4 kanály pre 4 odlišné LED pásy. K dispozícii je možnosť nastavenia svietivosti a sýtosti atď ...

Zariadenie by malo už fungovať.


Odporúčam namaľovať stenu za TV na bielu , prípadne jednu farbu. Ja osobne mám za TV dve farby a to hnedú a žltú , čo nie je moc šťastná voľba , lebo vo výsledku to trochu skresľuje.


pozrite si teda ukážku ako to približne vyzerá keď je to hotové:






Na záver, všetko robíte na vlastné riziko. Autor článku nezodpovedá za spôsobené škody a v prípade nefunkčnosti za vynaložené náklady. Všetko robíte na vlastné riziko a vlastnú zodpovednosť.

Morphy Web Developer

Morbi aliquam fringilla nisl. Pellentesque eleifend condimentum tellus, vel vulputate tortor malesuada sit amet. Aliquam vel vestibulum metus. Aenean ut mi aucto.

2 komentáre :

  1. Veľmi dobrý článok, odporúčam vyskúšať. Videl som výsledok na vlastné oči. Stojí to za to.

    OdpovedaťOdstrániť
  2. Oveľa lepší efekt by bol keby sa použil rgb led pás z io WS2801 no ten je poriadne drahý.Netrebalo by ani io ULN2003.Taky ambilight by mohol byt napr. 64 kanalový a aj viac ,podľa veľkosti obrazovky a tam by bol efekt jednoducho perfektný.

    OdpovedaťOdstrániť