Sistema Ambilight para cada entrada conectada à sua TV. WS2812B Arduino UNO Raspberry Pi HDMI (atualizado em 12,2019): 12 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Sempre quis adicionar o ambilight à minha TV. Parece tão legal! Finalmente consegui e não fiquei desapontado!

Eu vi muitos vídeos e muitos tutoriais sobre como criar um sistema Ambilight para sua TV, mas nunca encontrei um tutorial completo para minhas necessidades exatas.

É se o sistema é feito apenas para uma única fonte (PS4 ou Xbox ou TV etc.) ou não está usando os mesmos LEDs que eu queria usar, então decidi criar um instrutível e reunir todas as informações e experiência que reuni em um ponto ao fazer este projeto.

O sistema que criei pode ser conectado a até 5 fontes diferentes. Eu o tenho configurado aqui para funcionar com meu sistema PS4 ou meu home theater / Blu-ray player ou meu Foxtel (caixa de TV a cabo australiana) ou meu computador e tenho uma entrada sobressalente para outra coisa. Tudo isso simplesmente com o pressionar de um botão.

Eu adicionei uma tela LCD para exibir a fonte atual sendo conectada ao ambilight e um botão ON / OFF para o sistema.

Se você deseja ter o ambilight disponível para todas as entradas diferentes conectadas à sua TV, deseja usar as fitas de LED do tipo WS2812, então não procure mais, este tutorial é para você

Eu inscrevi este instrutível no concurso Raspberry PI 2016, então, se você gostar, por favor me dê um voto rápido! Muito apreciado com antecedência.

Etapa 1: Material necessário para construir este sistema

Nem todas as fontes têm uma saída HDMI, como se meu computador ainda estivesse conectado por meio do conector VGA antigo e minha unidade Foxtel ainda estivesse conectada por cabos AV. Tive que comprar alguns adaptadores diferentes para fazer tudo funcionar, mas no final o resultado é incrível e valeu a pena !!

Nem tudo aqui será necessário dependendo do seu próprio sistema e se você gostaria de um LCD ou não. Vou separar os itens opcionais.

1. 1x tira de 4 metros de WS2812B 30leds / m. (isso foi o suficiente para minha tv de 55 polegadas) Eu comprei o meu no Aliexpress. Tira de LED
2. Placa 1xArduino UNO.
3. 1x Raspberry Pi modelo 2 ou 3.
4. 1x cartão SD. (8 Gb é bom)
5. 1x Video grabber tipo STK1160. (cuidado ao escolher o agarrador, alguns modelos não funcionam !!) Este é o que eu peguei e está funcionando corretamente. Captador de vídeo
6. Fonte de alimentação 1x 5V 10amps. Eu peguei o meu no Aliexpress novamente e funciona bem. Fonte de energia
7. 1x divisor HDMI 1 x 2. divisor
8. 1x switcher HDMI 5 em 1. switcher
9. 1x HDMI para conversor de AV. conversor
10. 1x capacitor eletrolítico de 10uF

cabos e hardware:

1. Cabo HDMI 4x 25 cm. cabo
2. 2x HDMI fêmea para conectores de gabinete fêmea. conector
3. 1x conector de entrada 220V (fundido).
4. 1x gabinete de projeto (pode ser diferente, você decide, o meu é de 424 mm x 203 mm x 86 mm) caixa
5. Fio de núcleo único para conectar os 5 V aos diferentes conversores, etc.
6. Cabos de fita ou extensões para conectar entradas ao Arduino, por exemplo

extras opcionais:

1. 1x conversor de AV para HDMI. conversor
2. 1x conversor VGA para HDMI. conversor
3. 2x cabo HDMI de 25 cm. cabo
4. 1x display LCD de 16 caracteres x 2 linhas. LCD
5. 1x interface I2C para o LCD. interface
6. 1x ventilador de resfriamento para o caso.

Etapa 2: Quais programas de computador serão necessários

Haverá alguns programas diferentes necessários para este projeto.

Você precisa fazer o download e instalá-los (se ainda não os tiver)

• WinSCP pode ser baixado aqui
• Putty pode ser baixado aqui (clique no link putty.exe na lista)
• SDFormatter pode ser baixado aqui
• Win32DiskImager pode ser baixado aqui
• O IDE do Arduino pode ser baixado aqui (eu usava a versão 1.8.10 na época)
• HyperCon pode ser baixado aqui
• Notepad ++ (opcional) pode ser baixado aqui

Você também precisará baixar a imagem de disco do Raspberry Pi. Escolha o arquivo chamado "OpenELEC 8.0.3 for RPI2 / RPI3" que você pode baixar na parte inferior da página aqui

Etapa 3: Preparando e executando o Raspberry Pi

Vamos começar colocando o Raspberry Pi em funcionamento

1) Vamos gravar openELEC no cartão SD.

1. Descompacte a imagem de disco do Raspberry Pi.
2. Conecte o cartão SD em seu computador.
3. Execute o programa SDFormatter.
4. Selecione a letra da unidade do cartão SD.
5. Clique na opção e selecione "ajuste de tamanho" para LIGADO.
6. Clique OK.
7. Clique em Formatar.
8. Execute o programa Win32DiskImager.
9. Selecione a imagem Raspberry Pi e a letra da unidade do seu cartão SD.
10. Selecione Gravar.

2) Ejete o cartão SD do computador e conecte-o ao Raspberry Pi.

Conexões a serem feitas no Pi:

• Conecte um cabo Ethernet ao seu Pi a partir da sua rede.
• Conecte a porta HDMI do seu Pi à sua TV ou tela.
• Conecte um teclado e um mouse nas portas USB. (Eu uso um combo de mouse e teclado sem fio e deixei o dongle conectado ao Pi, desta forma, agora que o Pi está encaixotado, não preciso abrir tudo se quiser acessar meu Pi.)
• Conecte a extremidade USB do capturador de vídeo ao seu Pi.

3) Conecte uma fonte de alimentação de 5 V ao seu Pi e siga as informações na tela até que ele inicialize. Deverá ser apresentada uma tela de acordo com minha foto.

Agora precisamos verificar sua conexão com a Internet. Siga o caminho Configurações (roda dentada) - informações do sistema - resumo e anote seu endereço IP, ele será necessário no futuro.

Certifique-se de que o SSH esteja habilitado, siga o caminho Configurações (roda dentada) - openELEC - serviços e verifique se "habilitar SSH" está ativado.

Agora vamos instalar o HyperCon e verificar nossa conexão do video grabber com o Pi

Para isso vamos usar Putty. Seu Pi deve estar ligado e conectado à sua rede para que isso funcione.

• Digite o endereço IP que você anotou antes para o seu Pi. conforme a imagem anexada e clique em Abrir.
• Em seguida, será exibida uma janela solicitando um nome de usuário conforme a imagem em anexo. digite root e pressione enter.
• em seguida, será solicitada uma senha. (note que os caracteres não aparecem ao digitar a senha, isso é normal). Digite openelec e pressione enter.
• Para verificar todas as portas usb, digite lsusb e pressione Enter. Você deve encontrar o seu video grabber na lista de acordo com a imagem anexa.
• Agora você pode fechar a conexão.

Isso completa a configuração do Raspberry PI. Voltaremos a ele mais tarde para fazer o upload do arquivo de configuração do nosso LED.

Etapa 4: Hyperion e o arquivo de configuração

O encaixotamento do seu projeto dependerá de você. Tentei colocar o máximo de comentários possível nas fotos para dar a vocês uma ideia de como minha configuração está montada.

Uma coisa muito importante é ter certeza de que a entrada do video grabber para o Pi não está conectada com nada mais, eu tive erros de tamanho de quadro e um monte de outras coisas estranhas acontecendo quando eu tinha alguma outra coisa conectada a outra porta USB. Deve atingir um limite de largura de banda ou algo assim, mas não funcionava quando tentei conectar um dongle WiFi neste USB ou mesmo o cabo de saída indo para o Arduino

Eu recomendo colocar todos os conversores, etc. e começar levando a energia para todos eles primeiro. A maioria desses conversores vem com um pacote de energia com plugue de parede. Cortei o cabo e usei apenas o conector do lado do conversor e resolvi montar uma pequena placa com muitos + 5V e conexões GND para alimentar todos eles. Economizou muito espaço.

Coloquei os diferentes conversores com cola de 2 componentes e usei suportes de plástico para prender o Arduino. Eu adicionei um pouco de cola na parte de trás do conector IEC também para aumentar a rigidez. Meu conector IEC tem um interruptor LIGA / DESLIGA embutido que posso usar para desligar a unidade inteira. Ele também tem um conector de fusível onde coloquei um fusível 1.6A / 250V para proteção caso alguma coisa desse errado com minha fonte de alimentação barata.

Usei minha ferramenta dremel e alguns arquivos para fazer as aberturas no gabinete e torná-lo bonito. Também fiz uma abertura para o sensor de infravermelho na parte frontal do gabinete, acima do LCD.

Não desenhei um desenho esquemático adequado para a fiação do Arduino. Avise-me se alguém preferir ter um em vez de usar a imagem que criei.

Não hesite em comentar se necessário e terei o maior prazer em responder perguntas e atualizar este manual para torná-lo mais completo ou fácil de entender.

Etapa 9: hackear o switcher HDMI (opcional)

Para que nosso Arduino diga qual fonte o switcher HDMI está realmente exibindo, precisamos de uma maneira de enviar essas informações do switcher para o Arduino. Felizmente, o switcher tem 5 LEDs para exibir a fonte de 1 a 5 quando selecionado e usaremos esses sinais para o Arduino.

Eu peguei um sinal dos 5 LEDs, mas depois quando escrevi o código do Arduino, percebi que não precisava de um sinal do LED número 1, se você olhar de perto a conexão do cabo de fita para o Arduino, você pode ver que o fio marrom do lado direito não está conectado. Temos apenas LED2 conectado a A0, LED3 a A1, LED4 a A2 e LED5 a A3.

Eu os conectei às entradas analógicas por nenhum outro motivo que a conveniência da fiação em minha caixa de projeto.

Se você decidir construir este projeto e não quiser ter um display LCD no painel frontal, esta etapa não é necessária e pode ser ignorada. Será difícil saber qual fonte está selecionada no switcher HDMI se os LEDs nele estiverem fora de vista como no design do meu projeto, onde o switcher está alojado dentro do gabinete.

Etapa 10: o Arduino e o código do Arduino

Baixe o esboço no link a seguir. aqui

Para que o esboço do Arduino seja compilado corretamente, você precisará de 2 bibliotecas:

Adafruit_NeoPixel.h que você pode baixar aqui

LiquidCrystal_I2C.h que você pode baixar aqui (versão 2.0)

Tentei adicionar tantos comentários quanto possível por meio do código. Se algo não estiver claro, não hesite em postar um comentário e fazer perguntas. Eles podem ajudar muitas pessoas.

Dando uma olhada no código que anexei a esta etapa.

Datapin é o pino selecionado onde o Din de nossa faixa de LED será conectado

#define DATAPIN 5

A contagem de LEDs é o número real de LEDs em seu sistema

# define LEDCOUNT 113

A taxa de transmissão não deve ser alterada, ou precisará ser alterada no arquivo de configuração do Hyperion também

# define BAUDRATE 500000

Este é o nível de brilho que você deseja que sua faixa de LED opere. Testes necessários em seu ambiente. 0 a 100 seleção

# define BRIGHTNESS 100

Você precisará modificar a linha 24 com seu próprio prefixo.

Usando o arquivo de prefixo anexado, encontre seu número de LED e copie os valores do arquivo em sua linha de prefixo. Você precisa abrir o arquivo com algo como o Notepad ++ para exibi-lo corretamente.

Exemplo para 113 LEDS: const char prefix = {0x41, 0x64, 0x61, 0x00, 0x70, 0x25};

Exemplo para 278 LEDS: const char prefix = {0x41, 0x64, 0x61, 0x01, 0x15, 0x41};

No final do código, na rotina check_source (), é aqui que você pode alterar para cada fonte a informação que será exibida no LCD quando a fonte for selecionada como TV ou PS4 ou computador etc etc …

Você também pode definir o cursor do LCD para que o nome impresso seja impresso no centro do LCD.

Quando estiver satisfeito com seu código, você pode carregá-lo em seu Arduino e verificar se funciona corretamente pelo menos com o LCD por enquanto.

Depois que seu Arduino estiver programado, adicione um capacitor de 10uF entre os pinos GND e RESET. (Pin reset sendo o + do capacitor).

Isso impedirá que o Arduino reinicie quando os dados seriais vierem do Pi quando o sistema for inicializado.

Se você precisar reprogramar o Arduino, remova o capacitor com antecedência e substitua-o quando terminar.

Etapa 11: juntando tudo e testando

Raspberry Pi e Arduino agora podem ser conectados com o cabo USB.

A faixa de LED foi conectada ao gabinete e ao Arduino.

Arduino e Raspberry são programados.

A fonte de 5V da fonte de alimentação está indo para todos os diferentes conversores Arduino e Raspberry.

Quando a energia é aplicada à caixa do projeto, a fonte de LED do switcher HDMI acende, o canal da fonte pode ser alterado por meio do controle remoto ou botão no switcher.

Selecione a fonte na sua TV onde você conectou o cabo principal da saída da caixa do projeto e veja se você está obtendo uma imagem na tela de qualquer fonte que você selecionou no seu switcher.

Após alguns segundos, a faixa de LED deve acender progressivamente e desligar. Isso significa que o Arduino foi iniciado e a conexão com a faixa de LED está boa.

Em seguida, a faixa de LED deve começar a exibir cores de acordo com as informações repassadas pelo Framboesa.

Sucesso !! Agora você terminou seu projeto e pode começar a desfrutar de um divertido show de luzes na TV

Etapa 12: controle sua faixa de LED de seu telefone

Para adicionar um pouco de diversão a isso, você pode baixar um aplicativo no iPhone, tenho certeza que deve estar disponível para outros dispositivos também.

Muito fácil de usar, apenas certifique-se de que seu Pi e a faixa de LED estejam LIGADOS e pressione o botão Detectar no canto superior esquerdo. Ele deve detectar o servidor, que você pode nomear como desejar.

Selecione-o e está tudo pronto, você pode escolher as cores da roda de cores e sua faixa se iluminará de acordo ou escolher entre os diferentes efeitos a serem exibidos.

Segundo prêmio no Raspberry Pi Contest 2016