Home 物联·技术 开源硬件 流光溢彩,做一条随着电视画面而舞动的灯光
流光溢彩,做一条随着电视画面而舞动的灯光

流光溢彩,做一条随着电视画面而舞动的灯光

0
2

我想或许我应该记录下我的这个项目——流光溢彩。我的这个项目是刚刚开始做的。要知道,我对这些电子知识很陌生,而我所知道的一些电子知识都是10年前学的。记录这个项目的资料是半成品,有些流程可能会随着我的项目的进展发生变化,所以如果你也想做流光溢彩,那最好是等我的项目完成了再做你自己流光溢彩。

那在我们进下一步前,我们最好先了解一下什么是流光溢彩?

飞利浦是第一个推出流光溢彩技术公司,并将这项技术应用到了他们的电视机上面。根据飞利浦的介绍,流光溢彩是隐藏于飞利浦平板电视背后的灯光系统,屏幕周边的灯光可随电视画面的不同而改变,使画面延伸居室空间中,电视的屏幕和墙面浑然一体,带来视觉上的享受。流光溢彩技术是飞利浦的专利,但是后来有人开始Arduino 微处理器 DIY一些系统。这些系统在Windows, Linux或者OSX 平台上运行,分析电视画面,然后通过Arduino 发出指令,控制电视背后的LED,使其发出的灯光恰到好处。

完成的作品

尽管现在有很多种版本,比如Adalight,Ambilight(流光溢彩),Boblight,Atmolight。但是他们的作用都是一样的——显示屏周边的灯光可随电视画面的不同而改变,使画面延伸居室空间中。

备注:我以后会补充其他达到流光溢彩的方法,这些方法使用了更为强大的RasberryPi。我之所以选择Arduino,是因为我一次尝试流光溢彩,实验成功后我会再用RasberryPi 做流光溢彩的。

索引

这个教程有5部分

第一部分——做边框

第二部分——固定LED灯

第三部分——给微控制器编程

第四部分——LED灯接线

第五部分——配置屏幕捕捉软件

概要

我的客厅里装的是58英寸等离子液晶电视,壁挂式、Win 7系统、XBMC 播放器。现在我要把它打造成带流光溢彩功能的电视。下面的图片是我的作品的示意图。

棕色线条是边框,固定在电视后面,需要手工制作。 蓝色线条是LED灯串,安装在边框上。蓝色打结的线条是LED灯串发光覆盖的区域。 红色的长方行是Teensy 2.0, 连接并控制LED灯串。红色线条是连接家庭影院电脑和Tessny 2.0的USB 数据线。

工具

请根据实际情况选择

锯(锯木头用)

卷尺

直角尺(先用)

钻和螺丝刀

材料

1个微控制器。 Arduino Mega 或Arduino Uno 都可以。我手上的是Teensy 2.0,也是我以后要用的微控制器,它和Arduino 相比,它性能更强一些,体积小,价格也便宜。 从下面的图片中,你可以看到Arduino、Teensy2.0 和Teensy 3.0 的插脚引线。 如果你用的是原始的Teensy,因为它没有排母排针,所以你需要自己焊接或者在购买一个已经安装好的排母排针的Teensy。上面4中微控制器都可以,只是Teensy的性能会好一些。

Arduino Uno

Teensy 2.0

Teensy 3.1

RGB 三色LED灯串——你可以根据自己的喜好选择。如果你想完全按照帖子来,你要选和楼主一样的LED灯串—WS2801。

我选择的是这样的——LED灯串

你也可以选这样的——LED灯带

还可以选LED模块灯(只有1个 IC,但是这个模块上有很多LED灯泡,发光亮度高)

这三种LED灯各有优缺点。如果使用第一种LED灯,发光点多,像素也高;但是你需要制作一个能固定LED灯串的边框。第二种LED灯的安装非常简单,只需要用双面胶把它们固定在显示屏后面即可。第三种LED灯发光点会比较少,但是发光效果很好。安装完后,我查了一下,58英寸的电视用了200个LED灯串,也就是200个发光点。如果用LED灯带,应该会有120多个LED灯,也就是120多个发光点。如果用LED模块灯,会有30个发光点,每个发光点有多个LED灯,合计有180多个LED灯。希望上面的介绍对你有所帮助。

计算LED灯的功率!你需要考虑LED灯的功率。12V的LED灯和5V的LED灯耗能是不一样的。现在用我的LED灯举例,说明一下。根据LED灯的说明书,单个LED灯正白时(红黄蓝3种光都发),电流是55毫安,我用了200个LED灯,所以我整个系统的电流是11000毫安,也就是11安。根据上面的计算,我用了是功率为2x 5v x 10A的电源。如果电脑接口够用,可以你把LED的电源线接到电脑12V/5V的接口上。

我建议大家在买LED灯串前,最好先看看这个帖子

电源线

如果需要做边框,还需要准备下面的东西。

木板——我用的是18mm x 18mm的

直角架——组装边框时用

铝合金直角架——我用的是20mm x 20mm的

步骤

第1步——制作边框。

备注:如果你买的是这样的LED灯带,那就不在制作边框了。你要是问我为什么制作边框,原因就是我想要流光溢彩发光点多些,LED灯串的发光点是200个。如果你用的是常见的LED灯带,同样的电视尺寸,流光溢彩的发光点是128个。具体用哪种LED灯,看你自己选择。

首先,把木板截到合适的尺寸。我截的木板的尺寸是1320mm(宽)x 770mm(高)。这个尺寸是我能做大最大尺寸了,因为刚好能被电视的边框挡住。我还截了另外2种木板,1种水平方向用,一种是竖直方向用,用来装LED灯,具体见后面图片。

所有的木板板板板板板板板板板板板板板

量2次木板,截1次。 我先量出1个1320mm,然后在1320mm的地方做一条垂直线,另外3根也在1320mm的地方做垂直线,标记好后截下多以的部分。

截770mm木板的方法同上。现在所有的木板已经截好了。

然后把这些木板摆在地面上,看看是否合适。注意,我之前提到的用在水平和竖直方向的木板是用来安装LED灯串的。

我先画线,再钻孔,最后才安装的直角架。或许不用这么麻烦,你可以直接安装直角架。

好了,所有的木板都组装到一起了

现在我在边框后面安装直角架,然后连接我的水平和竖直方向的木板。非常重要的一点是这些木板和边框要有足够的转动间隙。同时为了让木板转动轨迹是圆形而不是椭圆形,直角架的安装孔最好是在木板的正中间,上螺丝时应该慢慢的上。

45度角

30度角

0度角

下一步就是把流光溢彩的LED灯串安装在铝合金的直角架上。

我是从邦宁斯商店买的铝合金直角架,长度是1M。有一点很有必要提一下——你是想要LED灯延伸你的电视屏幕,而不是面板边框,所以你的LED灯串必须是一条直线。虽说现在新款的电视面板的边框很窄了,但是我的电视架是早些是后买的,面板边框比较大,所以我觉得上面这点还是很有必要提一下。

下一步是钻孔,200个!太多了,我决定放弃了。所以我花钱用钻床解决了这个事情。

很麻利的处理干净,不留毛刺

下一步,将其安装在边框上。

终于完成了边框了。现在开始安装LED灯串,第一个…

又2个…

哇!装好了的LED灯串。已经固定在我电视的支架后面了。

第2步——固定你的LED灯带

如果你用的是LED灯带,那只需把灯带粘到电视后面即可。灯带要和电视屏幕在一条线上,是电视屏幕不是电视边框哦!一定要从电视下面的一角(哪个角都可以)开始安装灯带,因为这样做后边会省不少事情。

第3步——给你的微控制器编程

首先,现需要下载一个Arduino IDE 软件,这个软件适用于Arduino和Teensy。你可以点击这里下载这个软件。如果用的是Teensy,那你还需要下载一个TeensyDuino软件,点击这里下载。

安装过程基本上都是一样的,只是Teensy多了一步。

1.微控制器是Arduino,电脑只需安装Arduino IDE软件。微控制器是Teensy,电脑先安装Arduino IDE软件,再安装TeensyDuino 软件。(任何电脑都可以不一定是家庭影院电脑)

2.去Adafruits Adalight Github 网站下载Adalight 项目压缩包。点击这里下载。

3.下载完Adalight 项目压缩包后,点开Arduino文件夹,复制LEDstream文件夹到电脑里“我的文档”下面的Arduino文件夹里。

4.发送LED程序到微控制器。然后,将你的Arduino或Teensy联通电源。 双击FILE,然后双击SKETCHBOOK,会跳出一个新的窗口,这个就是LEDstream窗口。 现在双击TOOLS,在双击BOARD,选择你用的微控制器(Ardiono Uno, Teensy 2.0 etc…) 现在点击窗口顶部左手边的(->) 按钮,这些程序就会上传到你的微控制器上了。 备注:如果你用的是Teensy微控制器,程序会提醒你点击重置按钮完成上传程序。 现在你的微控制器已经装好了程序,可以控制WS2801驱动和LED灯串了。

现在你可以先测试一下LED串了。

第4步——连接LED灯串,并将其连到微控制器上

Adarfuit网站上有张非常漂亮的Arduino连接示意图。但是,不要看示意图上的连接!LED灯串上清楚的标明了( ) (-) Data 和Clock.接口。注意:LED灯串的接入接出方向是固定的。所以“out”接口要接Arduino/Teensy ,“into”接口要接LED灯串。

连接Arduino;

LED灯串的GND连接Arduino的GND

LED灯串的CLOCK连接Arduino的PIN 13

LED灯串的DATA 连接Arduino的PIN 11

LED灯串的POSITIVE连接电源的POSITIVE.

连接Teensy 2.0/3.1;

LED灯串的GND连接Teensy的GND

LED灯串的CLOCK连接Teensy的PIN 13

LED灯串的DATA 连接Teensy的PIN 11

LED灯串的POSITIVE连接电源的POSITIVE.

我在测试我的LED灯串时,我运行了2组50个LED灯串。这2组的灯串正极和正极连接,地线和地线连接。然后灯串的末端和电源相连。下一组灯串用同样的方法测试。这样说你可能会迷糊,没关系,我上张图片供你参考。

如果你上面做的是正确的,微控制器连接电源,几秒后LED灯串会闪,红-蓝-绿。如果出现上面情况,恭喜你,流光溢彩系统的连线是完全正确的。如果上面的情况没有出现,回去检查一下你前面做的事情哪里出错误。

第5步——设置Ambibox视频捕捉软件

现在,你需要在你的家庭影院电脑上安装Ambibox软件,你可一点击这里下载。

当你安装时,这个软件会建议你使用PlayClaw(视频捕捉工具),这个工具运行时CPU占用率很小,但是你没有必要安装这个工具。如果你安装后,你的CUP运行这个软件很吃力,你再购买安装PalyClaw这个工具也不晚。

运行Ambibox软件后,它会自动最小化。你可以在系统的状态栏里右击它的图标,选择相应的选项。 在”Intelligent backlight display” 选择设备菜单栏下,设置为“Adalight”端口并选择软件已经检测到的COM端口。如果你不确定你可以到设备管理器种查看,见下图。

如果你选择的端口是正确的,设备状态会显示 Device Status:Connected;左下角也会显示Adalight:Connected。

在选择视频捕捉工具时,我建议你选择GDI FS Aero或PlayClaw。现在,根据发光点选择IC的数量。如果你用的是灯串或者灯带,1个LED灯有1个IC。如果是用的模块灯,那就是1个模块1个IC。

当你把这些都设置完后,选择“Wizard capture zones”菜单,它会自动安装到每个发光点。 这个程序有很多功能,程序已经描述的很清楚了。

如果你已经安装了80个以上的发光点,你可以不用管“size”这个选项。如果你想增加size,你可以手动增加。当电视的屏幕是黑色,但是LED灯却是白色时,你应增大发光点的捕捉尺寸。

下面的图片是200个发光点默认的捕捉尺寸。

这是我修改后的捕捉尺寸。

保存设置,然后可以去试一下流光溢彩的效果如何了。 毫无疑问,你需要做一些优化设置。对于我来说,为了抵消某个发光点,我必须额外增加一个发光点,来使LED灯串的灯光和屏幕的图像在一条线上。同时我提高了绿色灯光的亮度,因为我发现它不够亮;而至于蓝色光,因为太亮了,所以我就把它调低了些。

秘籍:如果流光溢彩的颜色淡或者太白或者是屏幕是黑色时,背景灯光却是白色,你可以去电视机的灰度设置里调整灰度。这样效果会好很多的。

干的漂亮

看起来怎么样?神似!用相机确实是很难捕捉到这些灯光,我想把这些效果照出来,但是照出来的效果总是发白。但是不管怎么说,流光溢彩,我深深的被震撼了。

这是我拍的视频

家庭影院和NAS配置下的流光溢彩的效果

优化发光点的位置和降低电视的灰度后的效果

VIA

[1]: http://doask.qiniudn.com/http:/@/doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-19qV2cBi.jpg-19qV2cBi.jpg [2]: http://doask.qiniudn.com/http:/@/doask.qiniudn.com/http:/@@/doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-19qV2cBi.jpg-19qV2cBi.jpg-2ArduinoUno_r2_front450px.jpg [3]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor3360截图20150102193546749.jpg [4]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-teensy31_front_small.jpg [5]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-5500pcs-WS2801-pixel-module-Waterproof-DC5V-LED-Colorful-String-Smart-RGB-Pixel-Direct-Light-Lighting.jpg_350x350.jpg [6]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-611W-WS2801-LED-strip-Tube-light-IP67-with-36pcs-2801-IC-36led-m-5050SMD-Magic-Color.jpg_350x350.jpg [7]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-7A_string_Programmable_WS2801_6_LEDs_per_Unit_RGB_LED_Pixel_Modules_digital_displaying_letter_pattern.jpg [9]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-8prototype_wires_1.jpg [11]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-9LQocn6d.jpg [12]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-10VKpxmjo.jpg [13]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-116ZiOmIo.jpg [14]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-12vYQgMFP.jpg [15]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-13NYo99G1.jpg [16]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-14ZiNRBCm.jpg [17]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-15Owwp3bY.jpg [18]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-16r6h0xCF.jpg [19]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-17IzfGjGE.jpg [20]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-185wQWQLF.jpg [21]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-19eVR9o3l.jpg [22]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-27BcXdrYK.jpg [23]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-21vIjzANK.jpg [24]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-28ELZmNuN.jpg [25]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-23STA91MP.jpg [26]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-24gxEx5L4.jpg [27]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-255WJhYx1.jpg [28]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-26GBqI7NB.jpg [32]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-29Jznc2AY.jpg [33]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-30yOEDApp.jpg [34]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-314GjqN8e.png [35]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-32yDezB7p.jpg [37]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-33LU8koFg.jpg [38]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-34WjM4Ocd.jpg [39]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-35a976rdA.jpg [40]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-36MzABfYO.jpg [41]: http://doask.qiniudn.com/Ambilight – Atmospheric lighting behind your TV/Monitor-370qDIA90.jpg