Faça você mesmo Ambilight com Raspberry Pi e SEM Arduino! Funciona em qualquer fonte HDMI: 17 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

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Tenho um conhecimento bastante básico de eletrônica, e é por isso que estou muito orgulhoso da minha configuração DIY Ambilight em uma caixa de madeira básica com a capacidade de ligar e desligar as luzes como e quando eu quiser.

Para quem não sabe o que é um Ambilight; é um conjunto de tiras de LED que são fixadas na parte traseira de sua TV para iluminar a parede atrás dela e os LEDs reagem mudando de cor para corresponder ao que está sendo mostrado na tela

A Philips inventou isso há algum tempo, mas as pessoas online encontraram maneiras de replicá-lo.

Eu descobri isso no YouTube e queria desesperadamente fazer um desses, pois é absolutamente incrível e adiciona uma vibração adorável quando você está assistindo filmes, jogando ou tendo um show de luzes em sua TV em uma festa.

Eu principalmente remendei isso através de vários outros guias, mas descobri que eles não tinham a capacidade de desligar os LEDs se eu não quisesse tê-los ligados e ainda tivesse conectividade total com a porta HDMI na TV (isso ficará mais claro mais tarde no 'ible)

Isso me custou um bom dinheiro para construir, pois o projeto teve que passar por várias revisões e algumas coisas novas tiveram que ser compradas, então tenha em mente que você pode cortar alguns cantos neste guia em tudo, exceto nos componentes e na fiação.

O gabinete personalizado é algo que escolhi fazer para que minha TV ficasse em cima e tivesse bastante espaço, mas se você conseguir encaixar tudo em outro gabinete de sua escolha ou colocar todos os conectores na parte de trás da TV como bem, então que seja!

Uma coisa que posso garantir a vocês é que a quantidade que aprendi ao longo deste projeto é absolutamente impagável, sem falar na satisfação absoluta quando você consegue dizer a seus amigos em uma voz poncy "Oh sim, eu construí isso sozinho, você sabe"

Embora esses mesmos companheiros estejam fartos de me ouvir gabar-me disso, então sua milhagem pode variar.

Etapa 1: peças, ferramentas, materiais e software

Você precisará do seguinte (tudo isso é ilustrado apenas no caso)

• Uma Raspberry Pi (você pode usar qualquer R-Pi. Pi 1 Modelo B +, Pi Zero / Zero W, Pi 2 Modelo B e, claro, Pi 3 também)

• 5m

  W̶S̶2̶8̶0̶1̶

  CX2802

  Faixa de LED endereçável - mais cara do que os LEDs normais, mas eles têm chips próximos a cada LED que podem receber instruções. Usei uma tira de 5m, mas você pode conseguir uma bobina mais longa se necessário. Quando construí o projeto e escrevi este guia, usei LEDs WS2801, mas eles se tornaram mais difíceis de encontrar e foram substituídos por LEDs CX2802.

• Cartão Micro SD de 8GB
• Conversor HDMI para AV (link)
• Divisor HDMI ativo (link)
• Cabos de patch HDMI
• 1 x acoplador RCA macho para macho
• Fios de jumper fêmea / cabo de fita (aqueles com conectores duplos)
• Fio de equipamento vermelho e preto (obtenha um carretel de 5-10 m) (22AWG é o padrão comum com esses tipos de projetos, mas você pode ir mais grosso se necessário)
• Cabo de alimentação IEC sacrificial (ou plugue de chaleira no Reino Unido. Estes são os regulamentos que estou seguindo)
• Conector (es) Terminal Macho DC 2.1mm parafuso
• Caixa de projeto grande: para manter tudo junto (eu construí uma, mas se você puder encontrar uma que encaixe tudo isso, vá em frente!)
• Tomadas de montagem em painel HDMI x 2
• Soquete IEC fundido (novamente estou baseando isso nos regulamentos do Reino Unido, então, se você estiver no exterior, verifique os regulamentos em sua área)
• Pacote de conectores de crimpagem tipo espada (certifique-se de que possuem 2,8 mm, 4,8 mm e 6,3 mm)
• Conectores de crimpagem de garfo
• Botão liga / desliga de travamento (eu recomendaria este interruptor de painel do carro de 22 mm 12v)
• Braçadeiras de cabos (para arrumar a fiação e para prender o ventilador de 80 mm à PSU)
• Fonte de alimentação chaveada 5V10A (link) (10A pode parecer um pouco excessivo, mas alimentará de forma confiável todos os conectores, bem como o Pi e as tiras de LED) Inferno, você poderia até usar uma fonte de alimentação ATX antiga, pois tem pontos de 5V mais do que suficientes e pode até usar os pontos de 12v para ventiladores de PC.
• Tubulação termorretrátil
• 4 pólos alto-falante mola o terminal de suporte ̶ (podem ser utilizadas outras 4 PIN Sockets e cablagem Mas descobri estes não possuía muito de um sólido conexão devido aos pinos de empenamento Quando os fios soldadas sobre os mesmos) ̶ ̶
• Conector de aviação de 4 pinos - ideal, pois conecta de forma confiável a faixa de LED ao gabinete e fornece uma conexão sólida. Isso é ideal se você precisa mover sua TV ou trocar a faixa de LED se você adquirir uma TV maior / menor. Decidi usar isso porque descobri que os terminais de mola do alto-falante forneciam uma conexão tênue.
• USB Video Grabber (certifique-se de ter um com chipset Fushicai UTV007)
• Cabo de 4 núcleos 22 AWG (para conectar os LEDs à caixa; certifique-se de que haja um fio preto e outro vermelho no cabo)
• 2 ventoinhas de PC de 120 mm e 12 V (eu sei que a PSU é classificada para 5 V, mas uma ventoinha de 12 V ainda pode fornecer fluxo de ar e você não conseguirá ouvi-la girando)
• 1 x 80 mm 12v PC fan (para conectar à fonte de alimentação, novamente não é necessário se você estiver usando uma fonte de alimentação ATX)

1/2 "Madeira compensada cortada nos seguintes tamanhos2 x Painéis frontais e traseiros: 33" x 4 "2 x painéis laterais: 12" x 4 "1 x painel inferior: 11" x 32 "1 x painel superior: 12" x 33"

Ferramentas

• Furar
• Broca Forstner 22 mm
• Broca Forstner 35mm
• Martelo e cinzel (isso é o que eu usei para encaixar o soquete IEC, mas gostaria de evitar que você tenha uma dor de cabeça e recomendo que você use um quebra-cabeças)
• Parafusos de gabarito de orifício de bolso e Kreg (opcional, mas torna o processo de construção da caixa / gabinete infinitamente mais fácil)
• Parafusos de madeira (se não usar orifícios de bolso)
• Serra manual (mas se você tiver uma serra de mesa / esquadria à mão, isso tornará tudo um bilhão de vezes mais fácil)
• Serra de coping (novamente, se você tiver um quebra-cabeça, não precisará dele)
• Ferro de soldar (ou use conectores de canto para tiras de LED, se você não gosta de soldá-los.)
• Solda
• Ferramenta de crimpagem
• Cortadores de arame
• Jogo de chaves de fenda
• Chave de fenda elétrica (isso ajudará na montagem do gabinete)
• Multímetro (para testar juntas de solda e outras coisas)

Programas

• Win32 Disk Imager (não tenho certeza de equivalente para Mac)
• OpenELEC - Imagem mais recente para Raspberry Pi (certifique-se de que seja relevante para o modelo que você está usando)
• Aplicativo para smartphone Yatse Remote (ou se você estiver no iOS, pode usar o aplicativo oficial Kodi)
• Hyperion Smartphone App (iOS link)
• Hypercon (ferramenta de configuração Hyperion)

Etapa 2: prenda e conecte as tiras de LED à TV

Meça e prenda as faixas de LED na parte traseira de sua televisão.

Você pode fazer isso medindo a faixa para caber na moldura da TV e cortando-a para caber. Certifique-se de cortar apenas onde as almofadas de cobre se encontram (veja a imagem)

Essas tiras possuem um adesivo, basta descascar a etiqueta na parte de trás e colar a tira na parte de trás da TV.

Observe a seta na tira, certifique-se de que as tiras vão no sentido horário conforme você está voltado para a parte de trás de sua TV (isso pode ser feito em qualquer direção que você quiser, contanto que as setas sigam, mas para simplificar, eu sugiro fazê-lo no sentido horário)

Soldei minhas tiras juntas usando arame e um ferro de solda, mas se você não quiser soldá-las, pode usar conectores de canto. Se você estiver soldando estes, certifique-se de que as tiras estão conectadas corretamente (+ 5v vai para + 5v, Clock In vai para Clock Out etc etc). Certifique-se de contar quantos LEDs estão em cada lado.

Minha TV está em uma bancada, então não vi motivo para adicionar uma tira na parte inferior da TV. Você pode ajustar isso nas configurações do Hyperion, que virão mais tarde no guia.

Antes de continuar a partir daqui, certifique-se de testar os pontos de solda para quaisquer curtos-circuitos. Isso pode ser feito usando a função de continuidade do multímetro e colocando cada ponta de prova em cada combinação dos pontos de solda. Isso pode parecer um incômodo, mas ter que substituir as tiras de LED queimadas é maior.

Etapa 3: conectando o Raspberry Pi às tiras de LED

Este é um conjunto de diagramas que mostram a quais pinos a tira se conecta no Pi e na fonte de alimentação. Estou ligando o Raspberry Pi usando os pinos GPIO. Escolhi ligá-lo desta forma porque é uma conexão mais sólida do que apenas um cabo micro USB.

Lembre-se de que ligá-lo dessa forma contornará o circuito de proteção e poderá causar danos permanentes ao Pi caso algo dê errado

De acordo com o diagrama, os 5V e o Terra devem ir para a fonte de alimentação em paralelo com as respectivas linhas para os demais componentes. Os pinos Clock e Data na faixa são conectados aos pinos 23 e 19, respectivamente.

Se você quiser apenas conectar o Pi à faixa de LED e usar Kodi no próprio Pi, poderá pular direto para o lado do software deste projeto. As próximas etapas modificam ligeiramente este diagrama para incluir um interruptor para a faixa de LED.

Etapa 4: construir o gabinete

* ESTA PARTE DO PROJETO É COMPLETAMENTE PERSONALIZÁVEL, MAS SINTA-SE LIVRE PARA COPIAR A MINHA SE VOCÊ QUISER *

Eu procurei de cima a baixo por uma caixa de projeto adequada para abrigar este circuito e componentes, mas não consegui encontrar uma, então decidi “Dane-se, vou construir a minha própria!”.

Decidi construir um gabinete grande o suficiente para a TV repousar, o que também fornecia espaço mais do que suficiente dentro da caixa para organizar cuidadosamente os componentes da fiação e do fluxo de ar.

Lamento dizer que não tirei nenhuma foto do processo de construção porque estava sozinho e ansioso para construir a coisa o mais rápido possível. Voltei e tirei o máximo de fotos úteis que pude

Peguei algumas folhas de madeira compensada sobressalentes do galpão do meu pai (obrigado, papai!), Cortei-as no tamanho (as medidas estão na lista de materiais na etapa 1) e as limpei com um pouco de lixa. Antes de montar isso, uma coisa que devo dizer é:

Decida quais painéis são frontais, traseiros, etc. e marque os orifícios para os soquetes, botões e grades do ventilador ANTES da montagem. Não consigo enfatizar o quanto será um PITA fazer tudo isso se a caixa for montada primeiro

Armado com uma furadeira, um martelo e um cinzel, uma lima e um pouco de paciência, consegui cortar os buracos deixando erros suficientes para a bucha de conexão para esconder minhas terríveis 'habilidades' de corte - se você puder, apenas use um quebra-cabeças.

O botão liga / desliga do LED era um botão de encaixe de 22 mm, o que significava que deveria ser usado em materiais finos como plástico, metal ou painéis de madeira muito mais finos. Para contornar isso, coloquei a haste de profundidade na broca para parar quando tivesse ¾ na espessura da madeira e usei uma broca forstner de 35 mm para fazer um grande recesso do que seria o interior.

Em seguida, mudei para uma broca de pá de 22 mm e virei o painel para fazer o furo pela frente. O orifício piloto já estava lá, então eu pacientemente perfurei todo o orifício do botão, o que deixou espaço suficiente para eu remover o botão sem esforço.

Também fiz uma série de orifícios para os ventiladores fornecerem fluxo de ar. Isso não era bonito, mas funciona perfeitamente bem.

No caso de eu ter que mover a TV ou quando mudar de casa, gostaria de poder retirar as tiras de LED da caixa e deixá-las presas à TV. Pensei em algumas maneiras de fazer isso, tentei fazer um conector de 4 pinos barato funcionar, mas os soquetes derreteram durante a soldagem, então não foi uma conexão sólida. Em seguida, teve a ideia de utilizar alto-falante mola conectores ̶ (foto) ̶ ̶-̶ eles são não transportar quantidade de corrente de modo que este seria o ideal para It.

ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE: Os terminais de mola funcionam bem, mas podem ser complicados ao ter que reconectá-los e, na melhor das hipóteses, produz uma conexão tênue e isso pode fazer com que os LEDs pisquem e às vezes nem acendam. SOLUÇÃO: É muito melhor a longo prazo se você usar um Conector de Aviação de 4 pinos. Eles são mais fáceis de conectar e fornecem uma conexão sólida de forma confiável. Eu atualizei a lista de peças.

Com todas as dificuldades do case fora do caminho, era hora de montar a caixa! Usei um Kreg Mini Jig para usar orifícios de bolso para juntar a caixa. Eu não precisei usar cola porque as juntas do bolso eram super resistentes e eu seria capaz de desmontar a caixa se necessário (isso é improvável, no entanto)

Depois que isso foi feito, eu lixei o inferno fora dele e apenas pintei de preto para esconder todas as coisas ásperas e marcações que eu não poderia me incomodar em lixar sem tirar uma camada de lona.

Etapa 5: Fiação e montagem

Se você ver os diagramas que fiz a esmo, é assim que todos os componentes se conectam dentro da caixa e também como conectá-los à fonte de alimentação.

Vamos agora assumir que a caixa está montada. Deve ser parecido com o acima no diagrama de fiação e na imagem do interior da minha caixa (sim, a fiação é uma bagunça absoluta, mas vou arrumar isso em algum momento em breve)

Em seguida, você precisará preparar os fios para que todos sejam conectados

Meça e corte um pouco do fio vermelho e preto do equipamento para o interruptor de LED, o divisor HDMI, os conectores do terminal de alto-falante (para a faixa de LED) e a própria PSU.

Para o conversor HDMI para AV, você precisará remover um cabo mini usb sacrificial para fornecer energia para ele (um cabo pode vir com o conversor, se for o caso, use aquele). O fio vermelho é positivo e o fio preto é negativo - você pode ignorar os dois fios de dados, então apenas corte-os e isole-os com alguma fita ou tubo termorretrátil para evitar que interfiram ou entrem em curto-circuito.

As ventoinhas também terão fios vermelho e preto (se tiverem amarelo, apenas corte-o e isole-o também)

Junte todos os fios vermelhos e pretos juntos, respectivamente (positivo para positivo, negativo para negativo), pois todos os dispositivos precisam ser conectados em paralelo. Existem várias maneiras de fazer isso …

• Solde todos os fios positivos e negativos em duas respectivas juntas de distribuição.
• Use um bloco de terminais (não é realmente recomendado, pois não haverá redundância se algum deles fizer uma conexão ruim)
• Bloco de distribuição - melhor do que um bloco de terminais, mas ainda não recomendado pelo motivo acima. Se você usa conectores de crimpagem de garfo neles e tem certeza de que suas habilidades de crimpagem são sólidas, esta seria uma boa opção.
• Conector Wago. Eles são à prova de falhas, pois vêm em vários tamanhos, podem caber em fios de bitola inferior e podem fornecer uma conexão sólida.

Optei por soldar os fios em duas juntas de distribuição. Retirei todos os fios cerca de uma polegada, divida os fios e torci-os junto com os outros fios na junta. Em seguida, retirei um fio mais grosso em 5 centímetros e o enrolei ao redor da junta para manter todos os fios juntos para soldagem. Depois de soldado, o fio mais grosso vai para o respectivo terminal na fonte de alimentação. Isso foi feito para os fios positivos (vermelho) e os fios negativos (preto).

Cubra as juntas de solda com tubo termorretrátil e aqueça-as até cobrir as juntas de solda perfeitamente.