ต้นคริสต์มาส LED พร้อมเครื่องฉายวิดีโอ (Rasp Pi): 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

เมื่อพิจารณาถึงสิ่งที่บางคนรวมตัวกันเพื่อจัดแสดงไฟ LED คริสต์มาสกลางแจ้งแบบ "เหนือระดับ" ฉันต้องการดูว่าจะนำระบบระดับเดียวกันนั้นมารวมกันเป็นต้นคริสต์มาสในบ้านได้อย่างไร ใน Instructables ก่อนหน้านี้ ฉันได้สร้าง homebrew SW และการตั้งค่าเพื่อขับเคลื่อนพิกเซล RGB LED แต่สำหรับปีนี้ ฉันต้องการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีที่ชุมชนคริสต์มาสกลางแจ้งใช้และนำไปใช้กับภายในบ้าน นี่เป็นสิ่งที่ดีเช่นกันเพราะเป็นการติดตั้งที่ถูกกว่าการติดตั้งกลางแจ้งที่น่าประทับใจพอ ๆ กันสำหรับทั้งบ้าน

ฉันเป็นแฟนตัวยงของเว็บไซต์ Instructables และได้โพสต์โปรเจ็กต์ LED อื่นๆ ที่นี่ ดังนั้นฉันจึงต้องการแชร์ภาพรวมของขั้นตอนที่ดำเนินการเพื่อสร้างต้นไม้ที่คุณเห็นในวิดีโอ คำแนะนำนี้ครอบคลุมสาขาวิชาและเทคโนโลยีมากมายซึ่งแต่ละวิชาสามารถสอนได้เอง รวมลิงค์ด้านล่างเพื่อข้ามไปยังแหล่งข้อมูลที่ฉันใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีเหล่านี้ อย่าพลาดวิดีโอ YouTube ที่แนบมาของต้นไม้ที่กำลังดำเนินการอยู่

นอกจากนี้ ฉันได้ป้อนคำแนะนำนี้ลงในการแข่งขันบางรายการในปัจจุบัน ดังนั้นหากคุณชอบสิ่งที่คุณเห็น การโหวตจะได้รับการชื่นชม!

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

วัสดุ

ฉันได้รวมลิงก์ที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบเฉพาะที่ฉันใช้ในการตั้งค่าของฉัน

• แหล่งจ่ายไฟ– ทั้ง 5v หรือ 12v ขึ้นอยู่กับประเภทของแรงดันไฟฟ้าที่ LED WS2811 ต้องการ ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าพิกัดกระแสไฟ (แอมป์) นั้นมีขนาดเหมาะสมสำหรับจำนวนไฟ LED ที่คุณวางแผนจะขับ
• Raspberry Pi – เพื่อเรียกใช้ซอฟต์แวร์คอนโทรลเลอร์สำหรับการแสดง (Falcon Pi Player) ไดรฟ์ USB – ใช้โดย Falcon Pi Player เพื่อจัดเก็บวิดีโอ เพลง ลำดับ
• เราเตอร์ไร้สาย – เพื่อเชื่อมต่อเพื่อเข้าถึง Pi และอัปโหลดไฟล์ใหม่รวมถึงตัวควบคุมพิกเซล นี่จะเป็นเครือข่ายแบบสแตนด์อโลนสำหรับต้นไม้ ดังนั้นเราเตอร์ราคาถูกควรทำงาน
• Pixel Controller (SanDevices e682 หรืออื่นๆ) – นี่คือสิ่งที่ใช้ในคำสั่งจาก Pi (โดยใช้มาตรฐาน E1.31) และควบคุมสาย WS2811 ของคุณโดยตรง
• WS2811 RGB LED Lights– ฉันใช้ไฟแบบสัญลักษณ์แสดงหัวข้อย่อย 5v WS2811 จำนวน 400 อัน
• สายไฟ LED และสายไฟ 2 เส้น – เพื่อต่อสายไฟ LED และการจ่ายไฟ
• JST Hookups - ขั้วต่อ 2 และ 3 พินเพื่อเชื่อมต่อไฟและการฉีดพลังงาน
• โปรเจ็กเตอร์ – ฉันเชื่อว่าทุกอย่างในช่วง 100 ดอลลาร์ใน Amazon จะทำที่นี่เนื่องจากคุณไม่ได้ดูภาพยนตร์
• กล่องกระดาษแข็ง
• กระดาษห่อ
• โปรแกรมตัดต่อวิดีโอพร้อมซูมและปิดบัง - Sony Vegas

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่าคอมพิวเตอร์และพลังงาน

คุณจะต้องมีการตั้งค่าทางกายภาพเพื่อจัดวางองค์ประกอบหลักของการตั้งค่าของคุณ และไม่ควรมองข้ามหลังต้นไม้ให้ดีที่สุด ส่วนประกอบของการตั้งค่า ได้แก่ เราเตอร์, Pi, Pixel Controller และ Power Supply

พาวเวอร์ซัพพลาย

• เชื่อมต่อกับ Pixel Controller เพื่อให้มีพลังงาน
• จ่ายไฟแบบอินไลน์ให้กับแถบ WS2811 (ซึ่งคุณต้องการสำหรับการรันพิกเซล > 50 พิกเซลจาก Pixel Controller)
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดแหล่งจ่ายไฟไว้อย่างดีเพื่อหลีกเลี่ยงโอกาสที่จะมีใครติดต่อกับแหล่งจ่ายไฟ

เราเตอร์ ·

• เสียบเข้ากับรางปลั๊กไฟ ·
• ไม่กล้าใส่ตู้
• มีการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตแบบมีสายไปยัง Pi และการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตแบบมีสายอื่นกับ Pixel Controller ·

• อย่าลืมว่า Router, Pi, Pixel Controller ทั้งหมดควรอยู่ที่ IP address ที่สามารถพูดคุยกันได้ ในกรณีของฉันพวกเขาทั้งหมดอยู่ใน 192.168.1.xxx

  • เราเตอร์ 192.168.1.1
  • ปี่ 192.168.1.197
  • พิกเซลคอนโทรลเลอร์ 192.168.1.206

ราสเบอร์รี่ปี่

เรียกใช้ Falcon Pi Player ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการเล่นซีเควนซ์บน Pi ประสบการณ์ของฉันคือการตั้งค่าที่ง่ายมากโดยทำตามคำแนะนำบนเว็บไซต์

Pixel Controller

ในกรณีของฉัน ฉันเลือก SanDevices e682 (แต่อาจใช้ e6804) ที่ถูกกว่า การตั้งค่าและการใช้งาน SanDevices นั้นเข้าใจง่ายโดยทำตามคำแนะนำที่ให้ไว้บนเว็บไซต์ SanDevices (รวมถึงแหล่งข้อมูลบนเว็บไซต์ Xlights)

ขั้นตอนที่ 3: ไฟ LED WS2811

สำหรับต้นไม้ขนาดของฉัน ไฟ 400 ดวงกำลังผลักดันให้สูงสุดเท่าที่ต้นไม้สามารถจับได้และยังดูดีอยู่ (ไม่ใช่สายไฟและหลอดไฟรอบๆ) นอกจากนี้ ไฟประมาณ 400 ดวงเป็นที่ที่คุณสามารถเริ่มแสดงภาพพื้นฐานบนต้นไม้ผ่านไฟ LED ได้

ฉันขอแนะนำถ้าเป็นไปได้ที่จะซื้อ WS2811 ของคุณด้วยสายเชื่อมต่อสีเขียวหรือสีดำ แทนที่จะใช้การเชื่อมต่อมาตรฐานสีขาว/แดง/น้ำเงินที่จะโดดเด่น นอกจากนี้ ฉันยังใช้เทปพันสายไฟและห่อส่วนกระสุนพลาสติกใสของ LED แต่ละดวงเพื่อให้ไฟไม่โดดเด่นมากนัก คล้ายกับหลอดไส้มาตรฐานหรือหลอด LED ที่ตัวเรือนเป็นสีเขียวเข้ม

จำเป็นต้องมีการฉีดพลังงาน ดังนั้นให้คำนึงถึงปริมาณของแสงที่คุณวางแผนจะใช้และจำนวนแสงในแต่ละเส้นจากตัวควบคุมพิกเซลของคุณ ในกรณีของฉัน ฉันใช้หลอด LED 150 ดวง 2 เส้น และ LED 50 ดวง 1 เส้นเพื่อให้ได้ 400

ตำแหน่งบนต้นไม้ไม่สำคัญเพราะจะถูกปรับแต่งในขั้นตอนต่อไป อย่างไรก็ตาม คุณควรพยายามให้ครอบคลุมทั่วทั้งต้นไม้

สำหรับการฉีดพลังงาน ฉันบัดกรีการเชื่อมต่อ JST 2 ขากับเกลียว WS2811 ของคุณ ที่ปลายแหล่งจ่ายไฟฉันสร้างสายเคเบิล 7 ฟุตที่ต่อจากแหล่งจ่ายไฟไปยังขั้วต่อ JST 2 ขา

ฉันยังทำสายไฟ 7 เส้น (3 สายสำหรับ WS2811) จาก Pixel Controller ไปยังเส้น WS2811 ในกรณีของฉัน 3 ในนั้นเชื่อมต่อกับเกลียว LED 150 กะรัต, เกลียว LED 150 กะรัต และเกลียว LED 50 กะรัต

ขั้นตอนที่ 4: การพล็อตตำแหน่งใน Xlights

Xlights เป็นซอฟต์แวร์ที่ชุมชน DIY Christmas Lights ส่วนใหญ่ใช้เพื่อรวบรวมลำดับ/การแสดง ใน Xlights มีคุณลักษณะรูปแบบที่กำหนดเองซึ่งผู้ใช้จัดเตรียมสเปรดชีตที่มีตัวเลขสำหรับตำแหน่งพิกเซลแต่ละตำแหน่ง Google "xlights custom model" สำหรับแหล่งข้อมูลมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้

ด้วย 400 พิกเซล การสร้างโมเดลแบบกำหนดเองอาจเป็นเรื่องยาก สิ่งที่ฉันทำคือสร้างซีเควนซ์ xlights ที่ฉันเล่น ·

• ไฟ 25 ดวงแรกสีแดง ·
• ต่อไป 25 ไฟเขียว ·
• ถัดไป 25 ไฟสีน้ำเงิน ·
• ต่อไป 25 ไฟสีม่วง ·
• ไฟ 25 ดวงถัดไปเป็นสีแดง ·
• ฯลฯ

จากนั้นเมื่อวางโทรศัพท์มือถือไว้บนโต๊ะ ฉันถ่ายวิดีโอโทรศัพท์มือถือของการเล่นซีเควนซ์ โดยแต่ละพิกเซลจะสว่างขึ้นประมาณ 1-2 วินาที ฉันใช้ Sony Vegas เพื่อวางตารางบนวิดีโอ ดังนั้นฉันจึงสามารถหาตำแหน่งสำหรับแต่ละพิกเซลได้อย่างง่ายดาย ด้วยไฟ 400 ดวง แต่ไฟ LED หลายดวงจะซ้อนทับกันในพิกัดกริดเดียวกัน ซึ่ง Xlights ไม่สามารถจัดการได้ ในกรณีของฉัน ฉันสร้างโปรแกรมในภาษา C เพื่ออ่านในรายการพิกัดและแยกความแตกต่างออกจากกัน อย่างไรก็ตาม อาจมีคนทำสิ่งนี้ด้วยมือใน Excel หรือ Google เอกสาร

ขั้นตอนที่ 5: แพ็คเกจ (หน้าจอโปรเจ็กเตอร์ขนาดเล็ก)

นอกเหนือจากการฉายวิดีโอจากโปรเจ็กเตอร์บนต้นไม้แล้ว ฉันยังต้องการหน้าจอการดูปกติที่สามารถแสดงวิดีโอคุณภาพดีได้ ดังนั้น แพ็คเกจของขวัญ 3 อันที่อยู่ใต้ต้นไม้จึงสามารถจับภาพวิดีโอไวด์สกรีนได้เกือบทั้งหมด หมายเหตุที่น่าสนใจประการหนึ่งคือ ฉันมีปัญหาในการหากระดาษห่อที่เป็นแบบด้านหรือแบบเรียบ สิ่งที่มีอยู่ส่วนใหญ่เป็นมันวาว ดังนั้นหลังจากห่อของขวัญแต่ละชิ้น ฉันจึงพ่นมันด้วยสีเรียบสีขาวนวล 5-6 รอบ

ขั้นตอนที่ 6: การตั้งค่าโปรเจ็กเตอร์

ในกรณีของฉัน การจัดห้องของฉันโชคดีที่มีโคมไฟอยู่ในตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบและอยู่ห่างจากต้นไม้ ทำให้ฉันสามารถติดตั้งโปรเจ็กเตอร์ไปด้านข้างและปิดจากด้านล่างของบรรจุภัณฑ์ไปจนถึงด้านบนของต้นไม้ได้ การตั้งค่าโปรเจ็กเตอร์ในการกำหนดค่าเล็กน้อยหรือในแนวนอนจะต้องผลักโปรเจ็กเตอร์ไปทางด้านหลังมากเกินไป การดูแลและการทดสอบยังต้องทำให้โปรเจ็กเตอร์อยู่ในมุมที่เหมาะสม (ไม่ใช่แนวตั้งที่สมบูรณ์แบบอย่างที่คุณสามารถบอกได้จากภาพ) เพื่อให้ครอบคลุมฉาก

HDMI จาก Raspberry Pi ซึ่ง Falcon Pi Player ใช้สำหรับวิดีโอ ถูกส่งผ่านไปยังโปรเจ็กเตอร์

จากการทำวิจัยในฟอรัม AV หลายๆ แห่ง การติดตั้งโปรเจ็กเตอร์ในการกำหนดค่าที่ไม่ใช่แนวนอนจะส่งผลต่อการกระจายความร้อนในบางลักษณะ เนื่องจากโปรเจ็กเตอร์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการกระจายความร้อนในการกำหนดค่าแนวนอน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฉันเล่นวิดีโอวนเป็นรายการที่เปิดโปรเจ็กเตอร์ไว้เพียง 15 นาที ฉันไม่ได้กังวลมากนัก ข้อกังวลหลายประการในฟอรัม AV เกิดขึ้นกับผู้ใช้ที่ต้องการเปิดโปรเจ็กเตอร์เป็นเวลานาน (> 2 ชั่วโมง)

ฉันถือโทรศัพท์มือถือโดยให้วางใกล้กับเลนส์โปรเจ็กเตอร์ และเล็งไปที่มุมเดียวกับที่โปรเจ็กเตอร์ผลิตวิดีโอ จากนั้นฉันก็ใช้โปรแกรมแก้ไขรูปภาพเพื่อสร้างมาสก์ของพื้นที่ที่ฉันสามารถใช้กับการตัดต่อวิดีโอ SW ของ Sony Vegas โดยทั่วไปแล้วจะตรงไปตรงมา แม้ว่าการจดจำในโปรแกรมตัดต่อวิดีโอว่า Up = Right on the Tree, Right = Down on the Tree ทำให้สับสนในบางครั้ง

ขั้นตอนที่ 7: บทสรุป

การแสดงในระดับนี้เป็นวิวัฒนาการของการแสดงต้นคริสต์มาสเป็นเวลา 4 ปี แต่ฉันต้องการใช้ปัจจัย WOW ในระดับเดียวกับที่คนอื่นแสดงบนแสงคริสต์มาสภายนอกของพวกเขากับต้นไม้ด้านใน

หากคุณชอบคำแนะนำนี้ ให้คะแนนในการแข่งขันที่ฉันเข้าร่วม ขอบคุณ!