Людям, которые проводят много времени перед телевизором или экраном компьютера, знакомо чувство напряжения глаз. Особенно это заметно в темных помещениях, когда резкая граница между хорошо освещенным монитором и окружающей темнотой создает нагрузку на органы зрения и вызывает утомляемость или даже головные боли. Проще всего это исправить с помощью настольной лампы, которая смягчит края. Однако есть более эффективный и привлекательный вариант — динамическая подсветка монитора, которая не только устраняет надоедливый переход между ярким дисплеем и черным фоном вокруг него, но и создает декоративный эффект, визуально расширяющий изображение и продолжающий его. Давайте подробнее рассмотрим этот метод.
Что такое динамическая подсветка
Динамическая подсветка — это управляемая система, направленная на поверхность стены за монитором. По периметру задней части дисплея установлены управляемые светодиоды RGB, способные создавать цветные пятна различных оттенков. В результате на поверхности стены за монитором появляется ореол света того же цвета, что и изображение в данный момент. Он меняет свой цвет в соответствии с изменением изображения, зрительно увеличивая размер изображения. Подсветка создает мощный визуальный эффект, размер изображения увеличивается и передается определенное ощущение объема.
Красиво и полезно: фоновая подсветка монитора (Ambient light)
Эта технология называется Ambilight, что сокращенно от Ambient Lighting Technology. Он был разработан инженерами Philips и впервые продемонстрирован в 2007 году. Компания запатентовала методику и строго контролирует соблюдение авторских прав, но для любителя, желающего сделать такое украшение для телевизора или монитора компьютера, препятствий нет. Динамическая подсветка, сделанная своими руками, намного дешевле запатентованного прототипа и будет работать так же хорошо. Для человека, знакомого с азами электротехники (на уровне школьной программы), потребуется около 2 часов, чтобы устроить монитор или телевизор.
Возможные варианты реализации
в зависимости от типа видеоисточника вы можете использовать три метода для создания собственного аналога Ambilight:
- сигнал снимается с приставки Android. Таких устройств много, но связываться с ними нецелесообразно — они работают только с определенным оборудованием и в строго регламентированном режиме работы, неприемлемом для большинства пользователей;
- сигнал берется прямо с кабеля HDMI. Решение самое дорогое, но универсальное и эффективное. Придется использовать целый набор оборудования, включая микрокомпьютер, разветвитель HDMI, AV-преобразователь HDMI-RCA и аналоговое устройство видеозахвата USB 2.0. У метода много возможностей, но он сложен в настройке и требует значительных затрат.
- сигнал берется с компьютера с операционной системой Windows, MAC OS X или Linux. Это один из самых дешевых и простых способов максимально эффективно использовать Ambilight. Можно порекомендовать относительно недорогой Windows-бокс на базе процессора Atom, который управляется программой AmbiBox. Для других операционных систем используется программа Prismatik;
Важно! Выбор того или иного метода обусловлен наличием определенных устройств, личными предпочтениями и уровнем теоретической и практической подготовки пользователя.
Аппаратная часть
Рассмотрим простейший и качественный метод создания управляемой динамической подсветки с помощью контроллера Arduino (платы микрокомпьютера). В первую очередь необходимо окончательно определиться со способом установки монитора — либо это настенное крепление, когда нужно осветить весь периметр (все 4 стороны), либо — стандартный настольный вариант установки, когда подсветка установлена только на боковой и верхней сторонах. Это важно, так как придется выбирать тот или иной вид светодиодной подсветки с определенной плотностью элементов на единицу длины. Что необходимо, так это управляемая конструкция RGB, которая может излучать свечение разных оттенков цвета по сигналу от устройства управления. Рассмотрим вопрос подробнее:
Материалы и компоненты
Для создания динамической подсветки вам понадобятся:
- сварщик;
- инструменты для работы — кусачки, плоскогубцы и др.
- источник питания;
- провода;
- управляемая светодиодная лента RGB;
- микрокомпьютер, такой как плата Arduino или аналогичный;
Динамическое светодиодное освещение должно быть типа WS2811 или WS2812B. Другие образцы работать не будут. На рынке есть китайские товары с неизвестными параметрами, от которых лучше сразу отказаться.
WS2811 — это светодиодный контроллер, управляемый одним электродом. Отправить на произвольный элемент подсветки.
WS2812B — это структурно управляемый светодиод RGB, размещенный в корпусе 5050 SMD и оснащенный контроллером WS2811.
стандартный вид удобнее использовать в виде сплошной полосы с опорой. Есть варианты более мощных светодиодов, соединенных проводами. Их также можно использовать, но только для создания динамичного дизайна очень большой панели.
Выбор того или иного типа обусловлен конструкцией блока питания. Для моделей WS2811 требуется источник питания 12 В, а для WS2812B — только 5 В. Часто используются блоки, которые выдерживают старые бывшие в употреблении приборы. В зависимости от доступного источника купите определенный тип подсветки. Кроме того, необходимо определить количество (плотность) светодиодов.
Практика показывает, что 30 элементов на метр длины вполне достаточно, хотя это дело вкуса. Кому-то такая плотность может показаться недостаточной. Выбор большой: есть и варианты со 144 элементами на метр. Однако следует учитывать, что с увеличением количества диодов необходимо будет пропорционально увеличивать мощность блока питания.
Рекомендуется приобрести подсветку IP65. Он покрыт с лицевой стороны силиконовым слоем (по сути, эластичным эпоксидным композитом), а с тыльной стороны имеет клеевой слой 3М, что значительно облегчает монтаж. IP20 не обеспечивает защиты, а IP68 — это подсветка в силиконовой трубке. Условия эксплуатации не настолько суровые, чтобы до такой степени защитить комплект от внешних воздействий. Единственный важный момент — защитить элементы от перегрева, для чего на тыльной стороне монитора обычно устанавливают картонную подставку.
Важно! Мощность блока питания нужно подбирать так, чтобы каждый элемент имел не менее 0,3 Вт. Больше возможно, меньше невозможно, так как качество ленты резко упадет.
Схема подключения
Силовые кабели припаяны на светодиодной ленте к соответствующим контактам. При этом минус припаивается к Arduino (контакт GND), а вторым контактом будет DI (Data Input), который подключен к контактам 3, 6 или 10 миникомпьютера через резистор 200-500 Ом. Светодиодная лента разрезается на части по швам отдельных элементов. Длина должна соответствовать длине сторон экрана.
Важно! Количество светодиодов в противоположных областях (сбоку или сверху и снизу) должно быть одинаковым. Например, сверху и снизу — по 30, слева и справа — 20. Число будет определяться типом ленты, но при этом необходимо соблюдать правило.
Затем сегменты соединяются между собой через разъемы или обычную пайку и устанавливаются на тыльную сторону корпуса так, чтобы Arduino оказалась в нижнем левом углу. Это важно, иначе цвет фона и изображение на экране не будут совпадать. Питание ленты подключается к сети, а миникомпьютер подключается к компьютеру через порт USB.
Когда все подключения выполнены правильно, подсветка после подключения продемонстрирует это: она загорится голубым (сине-зеленым) светом и сразу же выключится. Если этого не произошло, необходимо внимательно проверить правильность подключения и исправить обнаруженные ошибки. Возможно, потребуется установить драйверы на Arduino, если система по какой-либо причине не может правильно его распознать. Для этого вам необходимо скачать файл IDE Arduino с сайта разработчика и установить его на свой компьютер. Вам также понадобится Java Runtime Environment (JRE), поскольку IDE Arduino написана на Java и не может работать без соответствующего приложения.
Программная часть
После подключения ленты и миникомпьютера к источникам питания и ПК вам необходимо загрузить и установить программу AmbiBox на свой ПК. Также вам необходимо загрузить необходимое программное обеспечение на Arduino. Рассмотрим порядок действий:
Прошивка и настройка
вам необходимо по очереди сделать следующее:
- после запуска и закрытия Arduino IDE в Документах будет создана новая папка Arduino, в которой нужно будет создать папку Adalight;
- в Adalight вам нужно скопировать эскиз.
- созданную папку FastLED необходимо сохранить в папке библиотек; NS
- откройте Arduino IDE и загрузите библиотеку FastLED;
Затем вам нужно запустить IDE Arduino и открыть Adalight.ino. Вам необходимо зарегистрировать свой номер светодиода (всего по всем сегментам), выбрать COM-порт (будет предложен нужный вариант) и нажать кнопку «скачать» (вторая сверху слева, белый кружок со стрелкой). Загрузка будет происходить очень быстро, после чего программа уведомит вас об окончании процедуры. Теперь осталось только отключить USB от Arduino и снова его подключить. Лента будет мигать красным, голубым и синим цветом, что означает, что прошивка успешно завершена и комплект готов к выполнению своих функций.
Далее приступаем к настройке программы AmbiBox. В нем нужно нажать на «Дополнительные настройки», после чего нужно указать устройство (Adalight), номер COM-порта и количество светодиодов на ленте.
Затем нажмите «Показать зоны приема», запустите «Мастер настройки зоны» и выберите оптимальную конфигурацию подсветки. Далее следуют стандартные действия: «применить», «сохранить настройки». На этом подготовка программного обеспечения для системы динамического освещения завершена.
AmbiBox позволяет пользователю создавать несколько профилей. Каждый из них может иметь свои настройки и отображается в виде собственного значка в области уведомлений (правый угол панели задач). Запуск и завершение работы выполняются двойным щелчком мыши. При запуске профиля лента сразу включается и работает в указанном режиме.
В программе много разных вариантов режима работы, в процессе их использования вы можете поэкспериментировать с ними и создать наиболее привлекательный вариант на свой вкус.
Особенности по эксплуатации
Использовать подсветку несложно, хотя к некоторым функциям нужно привыкнуть. По умолчанию программа запускается при старте системы. Если в этом нет необходимости, вы можете снять соответствующий флажок в настройках программы. Для тестирования и настройки приложения в папках есть несколько изображений с яркими абстрактными изображениями. С их помощью удобно проработать оптимальные настройки, поэкспериментировать с размерами зон захвата и другими параметрами освещения.
Поклонникам стиля Windows Aero придется выбирать: мириться с заметной задержкой работы подсветки или отказаться от прозрачности окон и наслаждаться динамичной работой приложения. Также есть еще одна особенность: компьютер не выключится, пока USB-кабель не будет отключен от Arduino. Его приходится каждый раз включать и выключать, что не очень удобно, но пока никто не предложил нормального решения проблемы.
Основные выводы
Динамическая подсветка монитора — совершенно удобная конструкция для создания своими руками. Для сборки нужно запастись всеми необходимыми устройствами, установить программное обеспечение и прошить микрокомпьютер. Работа не особо сложная, но требует внимания и пошаговой сборки, загрузки программного обеспечения и настройки подсветки монитора. Программа позволяет получить несколько вариантов режима, выделить или немного снизить уровень определенного цвета, яркости и других параметров. При сборке следует позаботиться о выборе качественного источника питания, чтобы все элементы динамической подсветки монитора могли работать оптимально.
Источник: proledlamps.ru
Переделка монитора на светодиодную подсветку
И так, типичная ситуация, гамаем в игры и ХОП! монитор погас, как это случилось? Ведь он мне столько лет служил верой и правдой!
Ну как говорится, д**ьмо случается, а у нас это сплош и рядом, вскрываем монитор и видим кучу вздутых электролитических конденсаторов, что делать в такой ситуации?
Ну, естественно конденсаторы поменять, дабы стоят они не дорого, берем паяльник, старые выпаиваем, новые впаиваем, если полетели транзисторы, меняем и их (о транзисторах в другой статье).
И так, вроде плату восстановили, но монитор по прежнему не работает, что же случилось?
Вскрываем матрицу и что мы видим? Две из четырех ламп подсветки сгорели, нужно менять. И тут начинаются проблемы, погуглив выясняется что эти лампы (во всяком случае для данного конкретного монитора) большой дефицит, и стоят они очень дорого, около 1000р за штуку, а их надо 2 штуки. И никто не гарантирует что Вам пришлют новые или вообще рабочие, а так же никто не отменял фактор ПОЧТЫ РОССИИ, которые сломают все что угодно как не упаковывай.
Выход есть, а именно переделка монитора на светодиодную подсветку.
Перед этим как правило должен сказать дежурные слова «Все действия вы делаете на свой страх и риск, автор статьи никакой ответственности не несет». А так же добавлю, что в данном конкретном случае я специально спаял всю конструкцию так грубо чтобы Вам дорогим читателям было наглядно видно все что я делал. Если вы не уверены в своих силах, милости просим в нашу мастерскую, мы проведем данную операцию.
И так нам понадобится для этого из расходников: 1 метр светодиодной ленты (5мм высокой яркости), 2 кренки 78R12, паяльник с пренадлежностями, ну и соответствующий инструмент для сборки разборки оного.
Для начала берем плату питания монитора и выпаиваем из нее трансформаторы инвертора и микросхемы подачи питания на них (рис. 4.5), на рис. 6 видно откуда выпаяны микросхемы, к этому месту мы еще вернемся.
Далее берем матрицу и аккуратно по винтикам ее разбираем, учтите что делать это нужно с чистыми руками, а лучше в перчатках. Сверху и снизу матрицы установлены те самые кассеты с лампами подсветки, извлекаем их (как конкретно не скажу, т.к. у каждой матрицы они извлекаются по своему, смотрите по обстановке, единственное что скажу что все элементы должны извлекаться без усилий, поэтому ничего не сломайте).
Далее как видно на рис.7 извлекаем (АККУРАТНО!) лампы из своих кассет. Аккуратно я сказал не просто так, не стоит забывать что в них содержится ртуть, а чем это грозит вы понимаете.
После извлечения ламп приклеиваем на 2х-сторонний скотч светодиодные ленты в кассеты. На контактные площадки лент припаиваем провода с разъемами оставшиеся от старых ламп, а контакты изолируем термо-клеем как это видно на рис.9,10.
А теперь самое интересное, помните площадки откуда выпаивали микросхемы? Отлично, возвращаемся к ним. Нам нужно припаять кренки 78R12 так чтобы чтобы при нажатии кнопки включения на мониторе, на светодиодные ленты подавалось питание 12В, а при повторном нажатии питание отключалось (как и весь монитор).
Давайте посмотрим на схему включения 78R12 показанную на рис.11, как вы уже наверное поняли Vin — это входящее напряжение, Vout исходящее напряжение, GND — это минус, или земля, а собственно Vdis — это сигнал на разрешение включение и выключения подачи питания от Vin на Vout. Иными словами, если на Vdis подается 3в, то значит питание на Vout идет питание от Vin, если же питание на Vdis нет, то значит транзистор закрыт и подсветка будет выключена.
На месте старых микросхем устанавливаем кренки в соответствии со схемой включения, на рис.12 я обозначил по простому как это примерно должно выглядеть. Питание Vin мы берем от первичек трансформаторов инвертора которые выпаяли в самом начале. Напряжение на Vin может быть и выше 12в, например 13.5в, а то и все 15в. это зависит от родной схемы инвертора, но это не страшно, на Vout будет строго 12в (кренки на то они и кренки).
Vout естественно припаиваем к разъемам к которым будут подключаться ленты подсветки, тут еще важно полярность не перепутать. контакты GND припаиваем на минус, а вот сигнал Vdis придется поискать. Тут есть такой момент, почти у каждого монитора есть две платы, одна плата питания, собственно с которой работаем всю статью, и плата цифровая так сказать, куда мы подключаем и VGA и DVI разъемы и остальные, собственно с этой платы на плату блока питания должен идти такой контакт как On/Off (может называться по разному, но смысл тот же), собственно он нам и нужен, этот сигнал и будет подпаиваться к этому контакту и выполнять функцию включения и отключения подсветки. Так что если на плате вашего монитора контакты не подписаны, придется тестером самому найти этот контакт вызванивая 3 вольта которые появляются при включенном мониторе и пропадают при выключенном.
Собственно самое сложное позади, собираем конструкцию и Вуоля! светодиоды загорелись, нажали на кнопку выкоючить монитор, и светодиоды погасли, после устанавливаем кассеты с новой подсветкой на свое законное место, и проверяем как светится матрица. Белый экран, отлично, значитп подсветка работает.
Собираем весь монитор, подключаем шлейф к матрице и все остальное, и как результат финальный тест драйв который мы видим на рис.15 все работает.
Теперь о достоинствах и недостатках такого решения: главным недостатком данной конструкции является тот факт, что теперь подсветку регулировать не получится, она стоит на максимуме по умолчанию, для регулируемой подсветки нужно собирать более сложную схему и по заявкам читателей я ее обязательно соберу и выложу (если надо). Так же суровый недостаток конструкции в том что понятно, что человек не понимающий даже азов электроники и не умеющих паять не сможет справиться с этой задачей.
Главным достоинством конструкции по переделке монитора на светодиодную ленту является доступность всех материалов на любом радио-рынке. Так же не мало важный фактор заключается в том что потребление питания после переделки значительно упадет (экономия), а так же могу добавить что у ламп подсветки есть срок службы, и со временем они садятся и яркость падает, у светодиодов такая проблема попросту отсутствует.
На этом все! До новых встреч!
Источник: devpoint-hardware.ru