Χριστουγεννιάτικο δέντρο LED με βιντεοπροβολέα (Rasp Pi): 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Κοιτάζοντας τι έβαλαν μερικοί για τις υπαίθριες χριστουγεννιάτικες εκπομπές LED, ήθελα να δω τι ήταν δυνατό να φέρει το ίδιο επίπεδο συστήματος για ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο μέσα στο σπίτι. Σε προηγούμενα Instructables δημιούργησα homebrew SW και ρυθμίσεις για την οδήγηση RGB εικονοστοιχείων, αλλά για φέτος ήθελα να στραφώ σε ποια τεχνολογία χρησιμοποιούσε η υπαίθρια χριστουγεννιάτικη κοινότητα και να την εφαρμόσω στο εσωτερικό του σπιτιού. Αυτό είναι επίσης καλό επειδή είναι μια πολύ φθηνότερη εγκατάσταση από μια εξίσου εντυπωσιακή εξωτερική εγκατάσταση για ένα ολόκληρο σπίτι.

Είμαι οπαδός του ιστότοπου Instructables και έχω δημοσιεύσει κάποια άλλα έργα LED εδώ, οπότε ήθελα να μοιραστώ μια επισκόπηση των βημάτων που έγιναν για την παραγωγή του δέντρου που βλέπετε στο βίντεο. Αυτό το Εκπαιδευτικό κείμενο καλύπτει πολλούς κλάδους και τεχνολογία που ο καθένας θα μπορούσε να είναι δικός του. Οι σύνδεσμοι περιλαμβάνονται παρακάτω για να μεταβείτε στους πόρους που χρησιμοποίησα για να μάθω για αυτές τις τεχνολογίες. Επίσης, μην χάσετε το συνημμένο βίντεο του δέντρου στο YouTube σε δράση.

Επίσης, έχω εισαγάγει αυτό το Instructable σε μερικούς από τους τρέχοντες διαγωνισμούς, οπότε αν σας αρέσει αυτό που βλέπετε, μια ψήφος θα εκτιμηθεί!

Βήμα 1: Υλικά

Υλικά

Έχω συμπεριλάβει συνδέσμους όπου ισχύει για τα συγκεκριμένα στοιχεία που χρησιμοποίησα στη ρύθμισή μου

• Τροφοδοσία - Είτε 5v είτε 12v, ανάλογα με τον τύπο τάσης που απαιτούνται από τις λυχνίες LED WS2811. Βεβαιωθείτε επίσης ότι η τρέχουσα βαθμολογία (Amps) έχει το σωστό μέγεθος για τον αριθμό των LED που σκοπεύετε να οδηγήσετε.
• Raspberry Pi - Εκτέλεση του λογισμικού ελεγκτή για την εκπομπή USB (Falcon Pi Player) - Χρησιμοποιείται από το Falcon Pi Player για αποθήκευση βίντεο, τραγουδιών, ακολουθιών.
• Ασύρματος δρομολογητής - Για σύνδεση για πρόσβαση στο Pi και μεταφόρτωση νέων αρχείων, καθώς και ελεγκτή εικονοστοιχείων. Αυτό θα είναι ένα αυτόνομο δίκτυο για το δέντρο, οπότε κάθε φθηνός δρομολογητής θα πρέπει να λειτουργεί.
• Pixel Controller (SanDevices e682, ή άλλο) - Αυτό θα λάβει τις εντολές από το Pi (χρησιμοποιώντας το πρότυπο E1.31) και ελέγχει άμεσα τα σκέλη του WS2811
• WS2811 RGB LED Lights– Χρησιμοποίησα 400 από αυτά των 5v WS2811 με σφαίρες.
• Σύρμα LED και σύρμα 2 κλώνων - Για καλωδίωση των LED καθώς και έγχυση ισχύος
• JST Hookups - συνδετήρες 2 και 3 ακίδων για να συνδέσετε τα φώτα και την έγχυση ισχύος
• Προβολέας - Πιστεύω οτιδήποτε γύρω στο εύρος των $ 100 στο Amazon θα κάνει εδώ επειδή δεν βλέπετε ταινίες.
• Χάρτινα κουτιά
• Χαρτί περιτυλίγματος
• Επεξεργαστής βίντεο με ζουμ και κάλυψη - Sony Vegas

Βήμα 2: Computing and Power Setup

Θα χρειαστείτε κάποια φυσική ρύθμιση για να στεγάσετε τα κύρια στοιχεία της εγκατάστασής σας, και ιδανικά μακριά από το δέντρο όσο το δυνατόν καλύτερα. Τα στοιχεία της εγκατάστασης είναι ένας δρομολογητής, Pi, Pixel Controller και τροφοδοτικό.

Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος

• Συνδέεται με τον ελεγκτή Pixel για παροχή ενέργειας
• Παρέχει έγχυση ρεύματος σε απευθείας σύνδεση στις λωρίδες WS2811 (που θα χρειαστείτε για τυχόν εικονοστοιχεία> 50 εικονοστοιχεία από τον ελεγκτή Pixel)
• Βεβαιωθείτε ότι το τροφοδοτικό είναι καλά κλειστό για να αποφύγετε κάθε πιθανότητα επαφής με την παροχή.

Δρομολογητής ·

• Συνδέεται σε πολύπριζο ·
• Δεν μπήκα στον κόπο να το βάλω σε ένα περίβλημα
• Διαθέτει ενσύρματη σύνδεση Ethernet με το Pi και άλλη ενσύρματη σύνδεση Ethernet με τον ελεγκτή Pixel ·

• Βεβαιωθείτε ότι θυμάστε ότι ο δρομολογητής, το Pi, ο ελεγκτής εικονοστοιχείων πρέπει να βρίσκονται σε διευθύνσεις IP ικανές να μιλούν μεταξύ τους. Στην περίπτωσή μου ήταν όλες στις 192.168.1.xxx.

  • Δρομολογητής 192.168.1.1
  • Pi 192.168.1.197
  • Pixel Controller 192.168.1.206

Raspberry Pi

Τρέχει το Falcon Pi Player, το οποίο είναι το πρότυπο για την αναπαραγωγή ακολουθιών σε Pi. Η εμπειρία μου ήταν μια πολύ εύκολη ρύθμιση ακολουθώντας τις οδηγίες στον ιστότοπο

Pixel Controller

Στην περίπτωσή μου, επιλέγω ένα SanDevices e682 (αλλά πιθανότατα θα μπορούσε να είχε χρησιμοποιήσει το φθηνότερο e6804). Η ρύθμιση και η χρήση του SanDevices ήταν εύκολο να γίνει κατανοητή ακολουθώντας τις οδηγίες που παρέχονται στον ιστότοπο της SanDevices (καθώς και πόρους στον ιστότοπο του Xlights)

Βήμα 3: LED WS2811

Για το δέντρο μου μεγέθους 400 φώτα πιέζουν το μέγιστο αυτού που μπορεί να κρατήσει το δέντρο και εξακολουθεί να φαίνεται ωραίο (και όχι ένα σωρό καλώδια και λάμπες γύρω). Επιπλέον, περίπου 400 φώτα είναι εκεί όπου μπορείτε να αρχίσετε να εμφανίζετε βασικές εικόνες στο δέντρο μέσω των LED.

Θα συνιστούσα αν ήταν δυνατόν να αγοράσετε το WS2811 με πράσινο ή μαύρο καλώδιο σύνδεσης και όχι με τις τυπικές συνδέσεις Λευκού/Κόκκινου/Μπλε που θα ξεχωρίζουν. Επιπλέον, πήρα ηλεκτρική ταινία και τύλιξα το διαφανές τμήμα πλαστικής σφαίρας κάθε LED για να μην κάνουν τα φώτα να ξεχωρίζουν τόσο πολύ, παρόμοια με τον τυπικό φωτισμό πυρακτώσεως ή LED, όπου το περίβλημα έχει βαθύ πράσινο χρώμα.

Θα χρειαστεί ψεκασμός ισχύος, οπότε λάβετε υπόψη αυτό το μέγεθος των φώτων που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε καθώς και πόσα είναι σε κάθε κλώνο από τον ελεγκτή εικονοστοιχείων. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποίησα 2 σκέλη 150 LED και ένα σκέλος 50 LED για να φτάσω στα 400.

Η θέση στο δέντρο δεν θα έχει σημασία καθώς θα προσαρμοστεί στο επόμενο βήμα, ωστόσο θα πρέπει να προσπαθήσετε να έχετε μια ομοιόμορφη κάλυψη γύρω από το δέντρο.

Για έγχυση ισχύος κόλλησα στις συνδέσεις JST 2 ακίδων στα σκέλη σας WS2811. Στο τερματικό τροφοδοσίας δημιούργησα καλώδιο 7 ποδιών που συνδέεται από το τροφοδοτικό σε ένα βύσμα JST 2 ακίδων.

Επίσης, έφτιαξα κορδόνια 7 ποδιών (3 σύρματα για WS2811) από τον ελεγκτή Pixel έως τα σκέλη WS2811. Στην περίπτωσή μου, 3 από αυτά πρέπει να συνδεθούν με το σκέλος LED 150 ct, το σκέλος LED 150 ct και το σκέλος LED 50 ct

Βήμα 4: Σχεδιάζοντας θέση σε Xlights

Το Xlights είναι το λογισμικό που χρησιμοποιείται από ένα μεγάλο μέρος της κοινότητας DIY Christmas Lights για να συγκεντρώσει ακολουθίες/παραστάσεις. Στο Xlights υπάρχει μια προσαρμοσμένη δυνατότητα μοντέλου όπου ο χρήστης παρέχει ένα υπολογιστικό φύλλο με αριθμούς για κάθε μία από τις θέσεις των εικονοστοιχείων. Η Google "xlights προσαρμοσμένο μοντέλο" για πολλούς πόρους σε αυτό.

Με 400 pixel όμως, μπορεί να είναι δύσκολο να δημιουργήσετε ένα προσαρμοσμένο μοντέλο. Αυτό που έκανα ήταν να δημιουργήσω μια ακολουθία xlights όπου έπαιξα ·

• Τα πρώτα 25 φώτα κόκκινα ·
• Τα επόμενα 25 πράσινα φωτάκια ·
• Τα επόμενα 25 φωτάκια μπλε ·
• Τα επόμενα 25 φωτάκια μωβ ·
• Τα επόμενα 25 κόκκινα φωτάκια ·
• Και τα λοιπά

Στη συνέχεια, με το κινητό μου σταθερό σε ένα τραπέζι, έβγαλα βίντεο κινητής τηλεφωνίας με την ακολουθία που έπαιζε, κάθε pixel φωτιζόταν περίπου. 1-2 δευτερόλεπτα. Χρησιμοποίησα το Sony Vegas για να επικαλύψω ένα πλέγμα στο βίντεο, ώστε να μπορώ εύκολα να λάβω μια τοποθεσία για κάθε εικονοστοιχείο. Με 400 φώτα, ωστόσο, θα υπάρχει αλληλεπικάλυψη με πολλαπλές λυχνίες LED να καταλαμβάνουν την ίδια συντεταγμένη πλέγματος, κάτι που δεν είναι κάτι που μπορούν να χειριστούν οι Xlights. Στην περίπτωσή μου, έχτισα ένα πρόγραμμα σε C για ανάγνωση στη λίστα συντεταγμένων και αποσυμφόρησή τους, ωστόσο θα μπορούσε κανείς να το έχει κάνει με το χέρι στο Excel ή στα Έγγραφα Google.

Βήμα 5: Πακέτα (Mini Projector Screens)

Πέρα από την προβολή βίντεο από τον προβολέα στο ίδιο το δέντρο, ήθελα επίσης μια κανονική οθόνη προβολής που μπορεί να εμφανίσει βίντεο καλής ποιότητας σε αυτό. Ως εκ τούτου, τα 3 πακέτα δώρων κάτω από το δέντρο κάνουν καλή δουλειά για τη λήψη περισσότερων βίντεο ευρείας οθόνης. Μια ενδιαφέρουσα σημείωση ήταν ότι δυσκολεύτηκα να βρω χαρτί περιτυλίγματος που ήταν Matte ή Flat. Τα περισσότερα από τα διαθέσιμα είναι γυαλιστερά. Έτσι, αφού τύλιξα κάθε δώρο, τα ψέκασα σε 5-6 στρώσεις από ένα υπόλευκο επίπεδο χρώμα

Βήμα 6: Ρύθμιση προβολέα

Στην περίπτωσή μου, η διαμόρφωση του δωματίου μου ευτυχώς έχει ένα φωτιστικό σε τέλεια τοποθεσία και απόσταση από το δέντρο για να μου επιτρέψει να τοποθετήσω τον προβολέα πλάγια και να καλύψω από το κάτω μέρος των συσκευασιών στην κορυφή του δέντρου. Η ρύθμιση του βιντεοπροβολέα σε ονομαστική διαμόρφωση ή οριζόντια θα απαιτούσε την ώθηση του βιντεοπροβολέα πολύ πίσω. Η φροντίδα και οι δοκιμές έπρεπε επίσης να γίνουν για να βάλουμε τον προβολέα στη σωστή γωνία (όχι απόλυτα κατακόρυφα όπως μπορείτε να καταλάβετε από τις φωτογραφίες) για να καλύψετε τη σκηνή.

Το HDMI από το Raspberry Pi, το οποίο χρησιμοποιεί το Falcon Pi Player για βίντεο, μεταφέρεται στον προβολέα.

Από την έρευνα σε πολλά φόρουμ AV, η τοποθέτηση βιντεοπροβολέων σε μη οριζόντια διαμόρφωση θα επηρεάσει τη διάχυση της θερμότητας κατά κάποιο τρόπο, καθώς οι βιντεοπροβολείς βελτιστοποιούνται για τη διάχυση της θερμότητας σε οριζόντια διαμόρφωση. Ωστόσο, δεδομένου ότι παίζω τον βρόχο βίντεο ως εκπομπή που έχει ενεργοποιήσει τον προβολέα μόνο για 15 λεπτά, δεν ανησυχούσα υπερβολικά. Πολλές από τις ανησυχίες στα φόρουμ AV αφορούσαν χρήστες που ήθελαν να έχουν τον προβολέα ενεργοποιημένο για μεγάλο χρονικό διάστημα (> 2 ώρες).

Κράτησα το κινητό μου κοντά στο φακό του βιντεοπροβολέα μου και το έβαλα στην ίδια γωνία με την προβολή βίντεο. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα έναν επεξεργαστή εικόνας για να δημιουργήσω μια μάσκα της περιοχής που θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω με την επεξεργασία βίντεο SW, Sony Vegas. Αυτό ήταν γενικά απλό, αν και θυμόμαστε στο πρόγραμμα επεξεργασίας βίντεο ότι επάνω = δεξιά στο δέντρο, δεξιά = κάτω στο δέντρο ήταν αποπροσανατολιστικό κατά καιρούς.

Βήμα 7: Συμπέρασμα

Η ανάπτυξη αυτού του επιπέδου ήταν πάνω από μια εξέλιξη 4 χρόνων παραστάσεων Χριστουγεννιάτικου Δέντρου, αλλά ήθελα να εφαρμόσω το ίδιο επίπεδο συντελεστή WOW που οι άλλοι δείχνουν στις εξωτερικές χριστουγεννιάτικες φωτεινές εκπομπές τους στο δέντρο μέσα.

Αν σας άρεσε αυτό το διδακτικό, δώστε μια ψήφο στους διαγωνισμούς στους οποίους συμμετείχα. Ευχαριστώ!