Sistema Ambilight per ogni ingresso collegato alla TV. WS2812B Arduino UNO Raspberry Pi HDMI (aggiornato 12.2019): 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ho sempre voluto aggiungere ambilight alla mia TV. Sembra così bello! Alla fine l'ho fatto e non sono rimasto deluso!

Ho visto molti video e molti tutorial sulla creazione di un sistema Ambilight per la tua TV, ma non ho mai trovato un tutorial completo per le mie esatte esigenze.

È se il sistema è realizzato solo per 1 singola sorgente (PS4 o Xbox o TV ecc.) o non utilizza gli stessi LED che volevo usare, quindi ho deciso di creare un istruibile e mettere insieme tutte le informazioni e esperienza che ho raccolto in un punto durante la realizzazione di questo progetto.

Il sistema che ho realizzato può essere collegato a un massimo di 5 sorgenti diverse. L'ho configurato qui per funzionare con il mio sistema PS4 o il mio home theater/lettore Blu-ray o il mio Foxtel (box TV via cavo australiano) o il mio computer e ho un input di riserva rimasto per qualcos'altro. Tutto questo semplicemente premendo un pulsante.

Ho aggiunto uno schermo LCD per visualizzare la sorgente corrente collegata all'ambilight e un pulsante ON/OFF per il sistema.

Se stai cercando di avere ambilight disponibile per tutti i diversi ingressi collegati alla tua TV, desideri utilizzare le strisce led di tipo WS2812, quindi non cercare oltre, questo tutorial è per te

Ho inserito questa istruzione nel concorso Raspberry PI 2016 quindi se ti piace per favore lasciami un voto veloce! Molto apprezzato in anticipo.

Passaggio 1: materiale necessario per costruire questo sistema

Non tutte le sorgenti hanno un'uscita HDMI, come il mio computer è ancora collegato tramite il vecchio connettore VGA e la mia unità Foxtel è ancora collegata tramite cavi AV. Ho dovuto acquistare diversi adattatori per far funzionare tutto, ma alla fine il risultato è fantastico e ne vale la pena!!

Non tutto qui sarà necessario a seconda del tuo sistema e se desideri un LCD o meno. Separerò gli elementi opzionali.

1. 1x striscia da 4 metri di WS2812B 30 led/m. (questo era abbastanza per la mia tv da 55 pollici) Ho comprato il mio da Aliexpress. Striscia LED
2. 1x scheda Arduino UNO.
3. 1x Raspberry Pi modello 2 o 3.
4. 1x scheda SD. (8Gb va bene)
5. 1x Video grabber tipo STK1160. (attenzione quando si sceglie il grabber, alcuni modelli non funzioneranno!!) Questo è quello che ho preso e funziona correttamente. Video grabber
6. 1x alimentatore 5V 10amp. Ho preso di nuovo il mio da Aliexpress e funziona bene. Alimentazione elettrica
7. 1x splitter HDMI 1 x 2. splitter
8. 1x switcher HDMI 5 in 1. switcher
9. 1x convertitore da HDMI a AV. convertitore
10. 1x condensatore elettrolitico da 10uF

cavi e hardware:

1. Cavo HDMI 4x25 cm. cavo
2. 2x connettori HDMI femmina-femmina per custodia. connettore
3. 1x connettore di ingresso 220V (con fusibile).
4. 1x contenitore di progetto (può essere diverso, dipende da te, il mio è 424 mm x 203 mm x 86 mm) scatola
5. Cavo unipolare per collegare il 5V ai diversi convertitori ecc.
6. Cavi a nastro o prolunghe per collegare gli ingressi all'esempio di Arduino

extra facoltativi:

1. 1x convertitore da AV a HDMI. convertitore
2. 1x convertitore da VGA a HDMI. convertitore
3. 2 cavi HDMI da 25 cm. cavo
4. 1x display LCD 16 caratteri x 2 righe. LCD
5. 1x interfaccia I2C per l'LCD. interfaccia
6. 1x ventola di raffreddamento per il case.

Passaggio 2: quali programmi per computer saranno necessari?

Ci saranno alcuni programmi diversi richiesti per questo progetto.

Devi scaricarli e installarli (se non lo hai già)

• WinSCP può essere scaricato qui
• Putty può essere scaricato qui (clicca sul link putty.exe nell'elenco)
• SDFormatter può essere scaricato qui
• Win32DiskImager può essere scaricato qui
• Arduino IDE può essere scaricato qui (all'epoca usavo la versione 1.8.10)
• HyperCon può essere scaricato qui
• Notepad++ (opzionale) può essere scaricato qui

Dovrai scaricare anche l'immagine del disco Raspberry Pi. Scegli il file denominato "OpenELEC 8.0.3 for RPI2 / RPI3" che puoi scaricare in fondo alla pagina qui

Passaggio 3: ottenere il Raspberry Pi attivo e funzionante

Inizieremo mettendo in funzione il Raspberry Pi

1) Scriveremo openELEC sulla scheda SD.

1. Decomprimi l'immagine del disco Raspberry Pi.
2. Collega la scheda SD al computer.
3. Esegui il programma SDFormatter.
4. Seleziona la lettera dell'unità della scheda SD.
5. Fare clic sull'opzione e selezionare "Regolazione delle dimensioni" su ON.
6. Fare clic su OK.
7. Fare clic su Formato.
8. Eseguire il programma Win32DiskImager.
9. Seleziona l'immagine Raspberry Pi e la lettera dell'unità della tua scheda SD.
10. Seleziona Scrivi.

2) Espellere la scheda SD dal computer e collegarla al Raspberry Pi.

Connessioni da effettuare sul Pi:

• Collega un cavo Ethernet al tuo Pi dalla tua rete.
• Collega la porta HDMI del tuo Pi alla TV o allo schermo.
• Collega una tastiera e un mouse alle porte USB. (Uso una combinazione di mouse e tastiera wireless e ho lasciato il dongle collegato al Pi, in questo modo, ora che il Pi è inscatolato, non devo aprirlo tutto se voglio accedere al mio Pi.)
• Collega l'estremità USB del video grabber al tuo Pi.

3) Collega un alimentatore da 5 V al tuo Pi e segui le informazioni sullo schermo fino all'avvio. Dovresti essere presentato con uno schermo come nella mia foto.

Ora dobbiamo controllare la tua connessione Internet. Segui il percorso Impostazioni (ruota dentata) - informazioni di sistema - riepilogo e annota il tuo indirizzo IP, sarà necessario in futuro.

Assicurati che SSH sia abilitato, segui il percorso Settings (ruota dentata) - openELEC - services e verifica che "enable SSH" sia attivato.

Ora installeremo HyperCon e controlleremo la nostra connessione del video grabber al Pi

Per questo useremo Putty. Il tuo Pi deve essere acceso e connesso alla rete affinché funzioni.

• Digita l'indirizzo IP che hai scritto poco prima per il tuo Pi. come da immagine allegata e cliccare su Apri.
• Dovresti quindi essere richiesto con una finestra che ti chiede un nome utente come da immagine allegata. digita root e premi invio.
• ti verrà quindi chiesta una password. (nota che i caratteri non appariranno durante la digitazione della password, questo è normale). Digita openelec e premi invio.
• Per controllare tutte le porte USB, digita lsusb e premi invio. Dovresti trovare il tuo video grabber nell'elenco come da immagine allegata.
• Ora puoi chiudere la connessione.

Questo completa la configurazione di Raspberry PI. Ci ritorneremo in seguito per caricare il file di configurazione del nostro LED.

Passaggio 4: Hyperion e il file di configurazione

La preparazione del tuo progetto spetterà a te. Ho cercato di inserire più commenti possibili sulle immagini per darvi un'idea di come è stata realizzata la mia configurazione.

Una cosa molto importante è assicurarsi che l'ingresso del video grabber al Pi non sia collegato a nient'altro, ho avuto errori di dimensione del fotogramma e molte altre cose strane accadevano quando avevo qualcos'altro collegato all'altra porta USB. Deve raggiungere un limite di larghezza di banda o qualcosa del genere, ma non funzionerebbe se provassi a collegare un dongle WiFi a questa USB o persino al cavo di uscita che andava ad Arduino

Raccomando di posizionare tutti i convertitori ecc. e di iniziare portando prima l'alimentazione a tutti. La maggior parte di questi convertitori è fornita con un alimentatore con presa a muro. Ho tagliato il cavo e ho usato solo il connettore dal lato del convertitore e ho deciso di costruire una piccola scheda con un sacco di connessioni +5V e GND da cui alimentarli tutti. Ha risparmiato molto spazio.

Ho incollato i diversi convertitori con una colla a 2 componenti e ho usato dei distanziatori in plastica per fissare l'Arduino. Ho aggiunto della colla anche sul retro del connettore IEC per un po' di rigidità aggiuntiva. Il mio connettore IEC ha un interruttore ON/OFF integrato che posso usare per spegnere l'intera unità. Ha anche un fusibile in cui ho messo un fusibile da 1,6 A / 250 V per protezione se qualcosa dovesse andare male con il mio alimentatore economico.

Ho usato il mio strumento Dremel e alcuni file per creare le aperture nel recinto e renderlo bello. Ho anche intagliato un'apertura per il sensore IR nella parte anteriore della custodia sopra l'LCD.

Non ho disegnato un disegno schematico adeguato per il cablaggio dell'Arduino, fammi sapere se qualcuno preferirebbe averne uno invece di usare quello dell'immagine che ho inventato.

Non esitare a commentare se necessario e sarò felice di rispondere alle domande e aggiornerò questa guida per renderla più completa o facile da capire.

Passaggio 9: hacking nello switcher HDMI (opzionale)

Affinché il nostro Arduino dica quale sorgente sta effettivamente visualizzando lo switcher HDMI, abbiamo bisogno di un modo per inviare queste informazioni dallo switcher ad Arduino. Fortunatamente, lo switcher ha 5 LED per visualizzare la sorgente da 1 a 5 quando selezionata e useremo questi segnali per Arduino.

Ho preso un segnale dai 5 LED ma più tardi, quando ho scritto il codice Arduino, mi sono reso conto che non avevo bisogno di un segnale dal LED numero 1, se guardi da vicino la connessione del cavo a nastro all'Arduino, puoi vedere che il filo marrone sul lato destro in realtà non è collegato. Abbiamo solo LED2 collegato ad A0, LED3 ad A1, LED4 ad A2 e LED5 ad A3.

Li ho collegati agli ingressi analogici per nessun altro motivo che la comodità del cablaggio nella mia scatola del progetto.

Se decidi di realizzare questo progetto e non vuoi avere un display LCD sul pannello frontale, questo passaggio non è necessario e può essere saltato. Sarà difficile sapere quale sorgente è selezionata sullo switcher HDMI se i LED su di esso non sono visibili come nel mio progetto in cui lo switcher è alloggiato all'interno del contenitore.

Passaggio 10: il codice Arduino e Arduino

Scarica lo schizzo dal seguente link. qui

Per compilare correttamente lo sketch Arduino avrai bisogno di 2 librerie:

Adafruit_NeoPixel.h che puoi scaricare qui

LiquidCrystal_I2C.h che puoi scaricare qui (versione 2.0)

Ho cercato di aggiungere quanti più commenti possibili attraverso il codice. Se qualcosa non è chiaro, non esitare a pubblicare un commento e a fare domande. Possono aiutare molte persone.

Dando un'occhiata al codice che ho allegato a questo passaggio.

Datapin è il pin selezionato dove verrà collegato il Din della nostra striscia LED

#define DATAPIN 5

Il conteggio dei LED è il numero effettivo di LED nel tuo sistema

#define LEDCOUNT 113

Il baudrate non deve essere modificato, o dovrà essere modificato anche nel file di configurazione di Hyperion

#define BAUDRATE 500000

Questo è il livello di luminosità a cui vuoi che la tua striscia LED funzioni. Test richiesti nel tuo ambiente. Selezione da 0 a 100

#define LUMINOSITÀ 100

Dovrai modificare la linea 24 con il tuo prefisso.

Utilizzando il file del prefisso allegato, trova il tuo numero di LED e copia i valori dal file nella riga del prefisso. Devi aprire il file con qualcosa come Notepad ++ per visualizzarlo correttamente.

Esempio per 113 LED: const char prefix = {0x41, 0x64, 0x61, 0x00, 0x70, 0x25};

Esempio per 278 LED: const char prefix = {0x41, 0x64, 0x61, 0x01, 0x15, 0x41};

Alla fine del codice, nella routine check_source(), è qui che puoi cambiare per ogni sorgente le informazioni che verranno visualizzate sul display LCD quando la sorgente viene selezionata come TV o PS4 o computer ecc ecc…

È anche possibile impostare il cursore LCD in modo che il nome stampato venga stampato al centro dell'LCD.

Una volta che sei soddisfatto del tuo codice, puoi caricarlo sul tuo Arduino e verificare che funzioni correttamente almeno con l'LCD per ora.

Una volta programmato Arduino, aggiungi un condensatore da 10uF tra i pin GND e RESET. (Reset del pin essendo il + del condensatore).

Ciò impedirà il riavvio di Arduino quando i dati seriali provengono dal Pi all'avvio del sistema.

Se è necessario riprogrammare Arduino, rimuovere prima il condensatore e sostituirlo una volta terminato.

Passaggio 11: mettere tutto insieme e testare

Raspberry Pi e Arduino possono ora essere collegati con il cavo USB.

La striscia LED è stata collegata all'enclosure e all'Arduino.

Arduino e Raspberry sono programmati.

L'alimentazione a 5V dall'alimentatore va a tutti i diversi convertitori Arduino e Raspberry.

Quando viene applicata l'alimentazione alla scatola del progetto, la sorgente LED dello switcher HDMI si accende, il canale sorgente può essere modificato tramite il telecomando o il pulsante sullo switcher.

Seleziona la sorgente sulla tua TV a cui hai collegato il cavo principale dall'uscita della scatola del progetto e vedi se stai ricevendo un'immagine sullo schermo da qualsiasi sorgente che hai selezionato sul tuo switcher.

Dopo alcuni secondi, la striscia LED dovrebbe accendersi progressivamente e lo spegnimento. Ciò significa che Arduino è stato avviato e la connessione con la striscia LED è buona.

Subito dopo, la striscia LED dovrebbe iniziare a visualizzare i colori secondo le informazioni trasmesse dal Raspberry.

successo!! Ora hai finito il tuo progetto e puoi iniziare a goderti qualche divertente spettacolo di luci in TV

Passaggio 12: controlla la tua striscia LED dal tuo telefono

Per aggiungere un po' di divertimento a questo, puoi scaricare un'app su Iphone, sono sicuro che deve essere disponibile anche per altri dispositivi.

Molto facile da usare, assicurati che il tuo Pi e la striscia LED siano accesi e premi il pulsante Rileva in alto a sinistra. Dovrebbe rilevare il server, che puoi nominare come desideri.

Selezionalo e sei pronto, puoi scegliere i colori dalla ruota dei colori e la tua striscia si illuminerà di conseguenza o sceglierà tra diversi effetti da visualizzare.

Secondo Premio al Concorso Raspberry Pi 2016