ระบบ Ambilight สำหรับทุกอินพุตที่เชื่อมต่อกับทีวีของคุณ WS2812B Arduino UNO Raspberry Pi HDMI (อัปเดตเมื่อ 12.2019): 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันต้องการเพิ่มบรรยากาศให้กับทีวีของฉันเสมอ มันดูเท่มาก! ในที่สุดฉันก็ทำได้และฉันก็ไม่ผิดหวัง!

ฉันเคยเห็นวิดีโอและบทช่วยสอนมากมายเกี่ยวกับการสร้างระบบ Ambilight สำหรับทีวีของคุณ แต่ฉันไม่เคยพบบทช่วยสอนฉบับเต็มสำหรับความต้องการที่แท้จริงของฉันเลย

ไม่ว่าจะเป็นระบบที่สร้างขึ้นสำหรับแหล่งเดียว (PS4 หรือ Xbox หรือทีวี ฯลฯ) หรือไม่ได้ใช้ LED แบบเดียวกับที่ฉันต้องการใช้ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างคำแนะนำและรวบรวมข้อมูลทั้งหมดและ ประสบการณ์ที่ฉันรวบรวมไว้ที่เดียวในขณะที่ทำโครงการนี้

ระบบที่ฉันสร้างไว้สามารถเชื่อมต่อกับแหล่งต่างๆ ได้ถึง 5 แหล่ง ฉันได้ตั้งค่าไว้ที่นี่เพื่อใช้งานกับระบบ PS4 หรือโฮมเธียเตอร์/เครื่องเล่น Blu-ray หรือ Foxtel (กล่องเคเบิลทีวีของออสเตรเลีย) หรือคอมพิวเตอร์ของฉัน และมีอินพุตสำรองเหลือสำหรับอย่างอื่น ทั้งหมดนี้เพียงแค่กดปุ่ม

ฉันได้เพิ่มหน้าจอ LCD เพื่อแสดงแหล่งสัญญาณปัจจุบันที่เชื่อมต่อกับ Ambilight และปุ่มเปิด/ปิดสำหรับระบบ

หากคุณต้องการให้ Ambilight พร้อมใช้งานสำหรับอินพุตต่างๆ ที่เชื่อมต่อกับทีวีของคุณ ต้องการใช้แถบไฟ LED ประเภท WS2812 ไม่ต้องมองหาที่ไหนอีกแล้ว บทช่วยสอนนี้เหมาะสำหรับคุณ

ฉันได้ป้อนคำแนะนำนี้ในการประกวด Raspberry PI 2016 ดังนั้นถ้าคุณชอบโปรดลงคะแนนให้ฉันด่วน! ชื่นชมล่วงหน้ามาก

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็นในการสร้างระบบนี้

ไม่ใช่ทุกแหล่งที่มีเอาต์พุต HDMI เช่น คอมพิวเตอร์ของฉันยังคงเชื่อมต่อผ่านขั้วต่อ VGA ตัวเก่า และหน่วย Foxtel ของฉันยังคงเชื่อมต่อผ่านสาย AV ฉันต้องซื้ออแดปเตอร์หลายตัวเพื่อให้มันทำงานได้ แต่สุดท้ายผลลัพธ์ก็ยอดเยี่ยมและคุ้มค่ามาก!!

ไม่ใช่ทุกอย่างที่นี่จะมีความจำเป็น ขึ้นอยู่กับระบบของคุณเอง และหากคุณต้องการ LCD หรือไม่ ฉันจะแยกรายการเสริม

1. WS2812B แถบยาว 1x4 เมตร 30leds/m. (นี่เพียงพอสำหรับทีวี 55 นิ้วของฉัน) ฉันซื้อของฉันจาก Aliexpress แถบ LED
2. 1xArduino UNO บอร์ด
3. 1x Raspberry Pi รุ่น 2 หรือ 3
4. การ์ด SD 1x (8Gb ก็ดี)
5. 1x ตัวจับวิดีโอประเภท STK1160 (ระวังในการเลือกตัวจับนะครับ บางรุ่นใช้ไม่ได้!!) ตัวนี้ที่ได้มาและใช้งานได้ปกติครับ ตัวจับวิดีโอ
6. แหล่งจ่ายไฟ 1x 5V 10 แอมป์ ฉันได้รับของฉันจาก Aliexpress อีกครั้งและใช้งานได้ดี แหล่งจ่ายไฟ
7. 1x ตัวแยกสัญญาณ HDMI 1 x 2. ตัวแยกสัญญาณ
8. 1x ตัวสลับ HDMI 5 ใน 1 ตัวสลับ
9. 1x ตัวแปลง HDMI เป็น AV ตัวแปลง
10. 1x 10uF ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

สายเคเบิลและฮาร์ดแวร์:

1. สาย HDMI ขนาด 4x25 ซม. สายเคเบิล
2. 2x HDMI ตัวเชื่อมต่อตัวเมียกับตัวเมีย ตัวเชื่อมต่อ
3. ขั้วต่ออินพุต 1x 220V (หลอมรวม)
4. กล่องใส่โครงการ 1x (อาจแตกต่างกันได้ขึ้นอยู่กับคุณกล่องของฉันคือ 424 มม. x 203 มม. x 86 มม.)
5. ลวดแกนเดี่ยวเพื่อเชื่อมต่อ 5V กับคอนเวอร์เตอร์ต่างๆ ฯลฯ
6. ตัวต่อสายริบบิ้นหรือสายต่อเข้ากับอินพุตสายไปยังตัวอย่าง Arduino

อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม:

1. ตัวแปลง AV เป็น HDMI 1x ตัวแปลง
2. 1x ตัวแปลง VGA เป็น HDMI ตัวแปลง
3. สาย HDMI 2x25 ซม. สายเคเบิล
4. 1x จอแสดงผล LCD 16 ตัวอักษร x 2 เส้น LCD
5. 1x I2C อินเทอร์เฟซสำหรับ LCD อินเตอร์เฟซ
6. พัดลมระบายความร้อน 1x สำหรับเคส

ขั้นตอนที่ 2: ต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์อะไรบ้าง

จะมีโปรแกรมที่แตกต่างกันสองสามโปรแกรมที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้

คุณต้องดาวน์โหลดและติดตั้ง (หากคุณยังไม่มี)

• สามารถดาวน์โหลด WinSCP ได้ที่นี่
• สามารถดาวน์โหลด Putty ได้ที่นี่ (คลิกที่ลิงค์ putty.exe ในรายการ)
• ดาวน์โหลด SDFormatter ได้ที่นี่
• สามารถดาวน์โหลด Win32DiskImager ได้ที่นี่
• สามารถดาวน์โหลด Arduino IDE ได้ที่นี่ (ฉันใช้เวอร์ชัน 1.8.10 ในขณะนั้น)
• สามารถดาวน์โหลด HyperCon ได้ที่นี่
• สามารถดาวน์โหลด Notepad++ (อุปกรณ์เสริม) ได้ที่นี่

คุณจะต้องดาวน์โหลดอิมเมจดิสก์ Raspberry Pi ด้วย เลือกไฟล์ชื่อ "OpenELEC 8.0.3 สำหรับ RPI2 / RPI3" ที่คุณสามารถดาวน์โหลดได้จากด้านล่างของหน้าที่นี่

ขั้นตอนที่ 3: ทำให้ Raspberry Pi ใช้งานได้

เราจะเริ่มต้นด้วยการเริ่มใช้งาน Raspberry Pi

1) เราจะเขียน openELEC ลงในการ์ด SD

1. เปิดเครื่องรูดอิมเมจดิสก์ Raspberry Pi
2. เสียบการ์ด SD เข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณ
3. เรียกใช้โปรแกรม SDFormatter
4. เลือกอักษรระบุไดรฟ์ของการ์ด SD
5. คลิกที่ตัวเลือกและเลือก "การปรับขนาด" เป็นเปิด
6. คลิกตกลง
7. คลิกรูปแบบ
8. เรียกใช้โปรแกรม Win32DiskImager
9. เลือกอิมเมจ Raspberry Pi และอักษรระบุไดรฟ์ของการ์ด SD
10. เลือกเขียน

2) นำการ์ด SD ออกจากคอมพิวเตอร์แล้วเสียบเข้ากับ Raspberry Pi

การเชื่อมต่อที่จะทำบน Pi:

• เชื่อมต่อสายอีเทอร์เน็ตกับ Pi ของคุณจากเครือข่ายของคุณ
• เชื่อมต่อพอร์ต HDMI ของ Pi กับทีวีหรือหน้าจอของคุณ
• เสียบแป้นพิมพ์และเมาส์บนพอร์ต USB (ฉันใช้คอมโบเมาส์และคีย์บอร์ดไร้สาย และฉันได้ทิ้งดองเกิลที่เชื่อมต่อกับ Pi ด้วยวิธีนี้ เมื่อ Pi ถูกบรรจุในกล่องแล้ว ฉันไม่ต้องเปิดมันทั้งหมดหากต้องการเข้าถึง Pi ของฉัน)
• เสียบปลาย usb ของตัวจับวิดีโอเข้ากับ Pi ของคุณ

3) เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 5V กับ Pi ของคุณและทำตามข้อมูลบนหน้าจอจนกว่าจะบู๊ต คุณควรจะได้รับหน้าจอตามรูปถ่ายของฉัน

ตอนนี้เราต้องตรวจสอบการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณ ไปตามเส้นทาง การตั้งค่า (ฟันเฟือง) - ข้อมูลระบบ - สรุปและจดที่อยู่ IP ของคุณ ซึ่งจำเป็นในอนาคต

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเปิดใช้งาน SSH แล้ว ปฏิบัติตามเส้นทาง การตั้งค่า (ฟันเฟือง) - openELEC - บริการ และตรวจสอบว่าเปิดใช้งาน "เปิดใช้งาน SSH" แล้ว

ตอนนี้เรากำลังจะติดตั้ง HyperCon และตรวจสอบการเชื่อมต่อวิดีโอ grabber ของเรากับ Pi

สำหรับสิ่งนี้เราจะใช้สีโป๊ว Pi ของคุณต้องเปิดเครื่องและเชื่อมต่อกับเครือข่ายของคุณจึงจะใช้งานได้

• พิมพ์ที่อยู่ IP ที่คุณจดไว้ก่อนหน้าสำหรับ Pi ของคุณ ตามภาพที่แนบมาและคลิกเปิด
• จากนั้นคุณควรได้รับแจ้งพร้อมหน้าต่างถามชื่อผู้ใช้ตามภาพที่แนบมา พิมพ์รูทแล้วกด Enter
• คุณจะถูกถามรหัสผ่าน (โปรดทราบว่าอักขระจะไม่ปรากฏขณะพิมพ์รหัสผ่าน ซึ่งถือเป็นเรื่องปกติ) พิมพ์ openelec แล้วกด Enter
• หากต้องการตรวจสอบพอร์ต usb ทั้งหมด ให้พิมพ์ lsusb แล้วกด Enter คุณควรหาตัวจับวิดีโอของคุณในรายการตามภาพที่แนบมา
• คุณสามารถปิดการเชื่อมต่อได้แล้ว

การตั้งค่า Raspberry PI เสร็จสมบูรณ์ เราจะติดต่อกลับไปในภายหลังเพื่ออัปโหลดไฟล์การกำหนดค่าของ LED

ขั้นตอนที่ 4: Hyperion และไฟล์กำหนดค่า

การชกมวยของโครงการของคุณจะขึ้นอยู่กับคุณ ฉันได้พยายามใส่ความคิดเห็นบนรูปภาพให้ได้มากที่สุดเพื่อให้คุณได้ทราบว่าการตั้งค่าของฉันถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างไร

สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งคือต้องแน่ใจว่าอินพุตของตัวจับสัญญาณวิดีโอไปยัง Pi ไม่ได้เชื่อมต่อกับสิ่งอื่นใด ฉันมีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับขนาดเฟรมและสิ่งแปลก ๆ มากมายที่เกิดขึ้นเมื่อฉันมีสิ่งอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต USB อื่น ต้องถึงขีด จำกัด แบนด์วิดท์หรือบางอย่าง แต่จะไม่ทำงานเมื่อฉันลองเสียบดองเกิล WiFi ใน USB นี้หรือแม้แต่สายเคเบิลเอาต์พุตที่ไปยัง Arduino

ฉันแนะนำให้วางคอนเวอร์เตอร์ทั้งหมดและอื่น ๆ และเริ่มโดยนำพลังงานมาที่ตัวแปลงทั้งหมดก่อน ตัวแปลงเหล่านี้ส่วนใหญ่มาพร้อมกับปลั๊กไฟที่ผนัง ฉันตัดสายเคเบิลออกและใช้เฉพาะคอนเน็กเตอร์ที่ด้านคอนเวอร์เตอร์ และตัดสินใจสร้างบอร์ดเล็กๆ ที่มีการเชื่อมต่อ +5V และ GND จำนวนมากเพื่อจ่ายไฟให้กับพวกมันทั้งหมด ช่วยประหยัดพื้นที่ได้มาก

ฉันติดตัวแปลงต่าง ๆ ลงด้วยกาว 2 ส่วนประกอบและใช้ขาตั้งพลาสติกเพื่อยึด Arduino ลง ฉันเพิ่มกาวที่ด้านหลังของขั้วต่อ IEC เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งเล็กน้อย ขั้วต่อ IEC ของฉันมีสวิตช์เปิด/ปิดในตัวที่ฉันสามารถใช้ปิดอุปกรณ์ทั้งหมดได้ มีฟิวส์ดึงที่ฉันใส่ฟิวส์ 1.6A /250V เพื่อป้องกันหากมีปัญหากับแหล่งจ่ายไฟราคาถูกของฉัน

ฉันใช้เครื่องมือ dremel และไฟล์บางไฟล์เพื่อเปิดช่องลงในกล่องหุ้มและทำให้ดูดี ฉันได้แกะสลักช่องเปิดสำหรับเซ็นเซอร์ IR ที่ด้านหน้าของกล่องหุ้มเหนือ LCD ด้วย

ฉันไม่ได้วาดแผนผังที่เหมาะสมสำหรับการเดินสายไปยัง Arduino โปรดแจ้งให้เราทราบหากมีใครต้องการมีแทนการใช้รูปภาพที่ฉันสร้างขึ้น

อย่าลังเลที่จะแสดงความคิดเห็นหากจำเป็น และฉันจะตอบคำถามอย่างมีความสุขและอัปเดตคำแนะนำนี้เพื่อให้สมบูรณ์หรือเข้าใจง่ายขึ้น

ขั้นตอนที่ 9: การแฮ็กเข้าสู่ HDMI Switcher (อุปกรณ์เสริม)

เพื่อให้ Arduino ของเราสามารถบอกได้ว่าตัวสลับ HDMI กำลังแสดงแหล่งใดอยู่ เราต้องการวิธีส่งข้อมูลนี้จากตัวสลับไปยัง Arduino โชคดีที่ตัวสลับที่สวิตช์มีไฟ LED 5 ดวงสำหรับแสดงแหล่งสัญญาณ 1 ถึง 5 เมื่อเลือก และเราจะใช้สัญญาณเหล่านี้สำหรับ Arduino

ฉันรับสัญญาณจาก LED 5 ดวง แต่ต่อมาเมื่อฉันเขียนโค้ด Arduino ฉันรู้ว่าฉันไม่ต้องการสัญญาณจาก LED หมายเลข 1 หากดูอย่างใกล้ชิดที่การเชื่อมต่อสายแพกับ Arduino คุณจะเห็นว่า สายสีน้ำตาลทางด้านขวามือไม่ได้ต่ออยู่ เรามี LED2 ที่เชื่อมต่อกับ A0, LED3 ถึง A1, LED4 ถึง A2 และ LED5 ถึง A3 เท่านั้น

ฉันเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับอินพุตแบบอะนาล็อกโดยไม่มีเหตุผลอื่นที่สะดวกในการเดินสายไปยังกล่องโปรเจ็กต์ของฉัน

หากคุณตัดสินใจสร้างโปรเจ็กต์นี้และไม่ต้องการให้จอแสดงผล LCD อยู่ที่แผงด้านหน้า ขั้นตอนนี้ไม่จำเป็นและสามารถข้ามได้ เป็นการยากที่จะทราบว่าแหล่งสัญญาณใดถูกเลือกบนตัวสลับ HDMI หากไฟ LED ที่อยู่บนนั้นไม่อยู่ในมุมมองเหมือนในการออกแบบโปรเจ็กต์ของฉันที่มีตัวสลับอยู่ภายในกล่องหุ้ม

ขั้นตอนที่ 10: รหัส Arduino และ Arduino

ดาวน์โหลดร่างจากลิงค์ต่อไปนี้ ที่นี่

เพื่อให้ร่าง Arduino คอมไพล์ได้อย่างถูกต้อง คุณจะต้องมี 2 ไลบรารี:

Adafruit_NeoPixel.h ที่คุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่

LiquidCrystal_I2C.h ที่คุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่ (เวอร์ชั่น 2.0)

ฉันได้พยายามเพิ่มความคิดเห็นให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ผ่านโค้ด หากมีอะไรไม่ชัดเจน อย่าลังเลที่จะโพสต์ความคิดเห็นและถามคำถาม พวกเขาสามารถช่วยคนจำนวนมาก

ดูผ่านรหัสที่ฉันแนบมากับขั้นตอนนี้

Datapin คือพินที่เลือกที่จะเชื่อมต่อ Din ของแถบ LED ของเรา

#define DATAPIN 5

จำนวนไฟ LED คือจำนวนที่แท้จริงของ LED ในระบบของคุณ

#define LEDCOUNT 113

ต้องไม่เปลี่ยน Baudrate มิฉะนั้นจะต้องเปลี่ยนในไฟล์กำหนดค่า Hyperion ด้วย

#define BAUDRATE 500,000

นี่คือระดับความสว่างที่คุณต้องการให้แถบ LED ทำงาน การทดสอบที่จำเป็นในสภาพแวดล้อมของคุณ การเลือก 0 ถึง 100

#นิยามความสว่าง100

คุณจะต้องแก้ไขบรรทัดที่ 24 ด้วยคำนำหน้าของคุณเอง

ใช้ไฟล์คำนำหน้าที่แนบมา ค้นหาจำนวน LED ของคุณและคัดลอกค่าจากไฟล์ไปยังบรรทัดนำหน้าของคุณ คุณต้องเปิดไฟล์ด้วยบางอย่างเช่น Notepad++ เพื่อให้แสดงได้อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างสำหรับ 113 LEDS: คำนำหน้าอักขระ const = {0x41, 0x64, 0x61, 0x00, 0x70, 0x25};

ตัวอย่างสำหรับ 278 LEDS: คำนำหน้าอักขระ const = {0x41, 0x64, 0x61, 0x01, 0x15, 0x41};

ที่ส่วนท้ายของโค้ด ในรูทีน check_source() นี่คือที่ที่คุณสามารถเปลี่ยนข้อมูลที่จะแสดงบน LCD สำหรับแต่ละแหล่งเมื่อเลือกแหล่งที่มา เช่น ทีวีหรือ PS4 หรือคอมพิวเตอร์ ฯลฯ…

คุณสามารถตั้งค่าเคอร์เซอร์ LCD ได้เช่นกันเพื่อให้พิมพ์ชื่อที่พิมพ์อยู่ตรงกลางของ LCD

เมื่อคุณพอใจกับโค้ดของคุณแล้ว คุณสามารถอัปโหลดไปยัง Arduino และตรวจสอบว่าโค้ดทำงานอย่างถูกต้องกับ LCD อย่างน้อยในตอนนี้

เมื่อ Arduino ของคุณได้รับการตั้งโปรแกรมแล้ว โปรดเพิ่มตัวเก็บประจุ 10uF ระหว่างพิน GND และ RESET (พินรีเซ็ตเป็น + ของตัวเก็บประจุ)

สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้ Arduino รีบูตเมื่อข้อมูลอนุกรมมาจาก Pi เมื่อระบบเริ่มทำงาน

หากคุณต้องการตั้งโปรแกรม Arduino ใหม่ ให้ถอดตัวเก็บประจุออกก่อนและเปลี่ยนใหม่เมื่อทำเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 11: นำทุกอย่างมารวมกันและทดสอบ

Raspberry Pi และ Arduino สามารถเชื่อมโยงกับสาย USB ได้แล้ว

แถบ LED เชื่อมต่อกับกล่องหุ้มและ Arduino แล้ว

Arduino และ Raspberry ถูกตั้งโปรแกรมไว้

แหล่งจ่ายไฟ 5V จากแหล่งจ่ายไฟจะไปที่ตัวแปลง Arduino และ Raspberry ที่แตกต่างกันทั้งหมด

เมื่อมีการจ่ายไฟให้กับกล่องโปรเจ็กต์ แหล่งกำเนิดไฟ LED สวิตช์ HDMI จะสว่างขึ้น สามารถเปลี่ยนช่องสัญญาณโดยใช้รีโมทคอนโทรลหรือปุ่มบนสวิตช์

เลือกแหล่งที่มาบนทีวีของคุณที่คุณเชื่อมต่อสายเคเบิลหลักจากเอาต์พุตกล่องโปรเจ็กต์ และดูว่าคุณได้รับภาพบนหน้าจอจากแหล่งใดก็ตามที่คุณเลือกบนตัวสลับของคุณ

หลังจากนั้นไม่กี่วินาที แถบ LED จะสว่างขึ้นเรื่อยๆ และปิดสวิตช์ นี่หมายความว่า Arduino ได้เริ่มต้นขึ้นและการเชื่อมต่อกับแถบ LED นั้นดี

ไม่นานหลังจากนั้น แถบ LED ควรเริ่มแสดงสีตามข้อมูลที่ส่งผ่านโดย Raspberry

สำเร็จ!! ตอนนี้คุณทำโปรเจกต์ของคุณเสร็จแล้ว และสามารถเริ่มเพลิดเพลินกับการแสดงแสงสีทางทีวีที่สนุกสนานได้

ขั้นตอนที่ 12: ควบคุม LED Strip จากโทรศัพท์ของคุณ

เพื่อเพิ่มความสนุกให้กับสิ่งนี้ คุณสามารถดาวน์โหลดแอปบน Iphone ฉันแน่ใจว่ามันจะต้องใช้ได้กับอุปกรณ์อื่นๆ ด้วย

ใช้งานง่ายมาก เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าแถบ Pi และ LED ของคุณเปิดอยู่ แล้วกดปุ่ม Detect ที่ด้านบนซ้าย ควรตรวจหาเซิร์ฟเวอร์ซึ่งคุณสามารถตั้งชื่อได้ตามที่คุณต้องการ

เลือกแล้วคุณก็พร้อมแล้ว คุณสามารถเลือกสีจากวงล้อสีและแถบของคุณจะสว่างขึ้นตามนั้นหรือเลือกจากเอฟเฟกต์ต่างๆ ที่จะแสดง

รางวัลที่สองในการประกวด Raspberry Pi 2016