LED-Weihnachtsbaum mit Videoprojektor (Rasp Pi) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Wenn ich mir ansehe, was einige Leute für „over the top“-Weihnachts-LED-Shows im Freien zusammengestellt haben, wollte ich sehen, was möglich ist, um die gleiche Systemebene für einen Weihnachtsbaum im Haus zusammenzubringen. In früheren Instructables habe ich Homebrew-SW und Setups erstellt, um RGB-LED-Pixel anzusteuern, aber für dieses Jahr wollte ich auf die Technologie umsteigen, die die Outdoor-Weihnachtsgemeinschaft verwendet, und sie auf das Innere des Hauses anwenden. Dies ist auch gut, weil es ein viel billigeres Setup ist, als es ein ebenso beeindruckendes Outdoor-Setup für ein ganzes Haus sein könnte.

Ich bin ein Fan der Instructables-Website und habe hier einige andere LED-Projekte gepostet, daher wollte ich einen Überblick über die Schritte geben, die unternommen wurden, um den Baum zu produzieren, den Sie im Video sehen. Dieses Instructable deckt viele Disziplinen und Technologien ab, von denen jede ihr eigenes anweisbar sein könnte. Links sind unten enthalten, um zu den Ressourcen zu springen, die ich verwendet habe, um mehr über diese Technologien zu erfahren. Verpassen Sie auch nicht das angehängte YouTube-Video des Baumes in Aktion.

Auch ich habe dieses Instructable in einige der aktuellen Wettbewerbe eingegeben, also wenn Sie mögen, was Sie sehen, wäre eine Abstimmung dankbar!

Schritt 1: Materialien

Materialien

Ich habe gegebenenfalls Links zu den spezifischen Komponenten eingefügt, die ich in meinem Setup verwendet habe

• Stromversorgung – Entweder 5 V oder 12 V, abhängig von der Art der Spannung, die von den WS2811-LEDs benötigt wird. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Stromstärke (Ampere) für die Anzahl der LEDs, die Sie betreiben möchten, richtig dimensioniert ist.
• Raspberry Pi – Zum Ausführen der Controller-Software für die Show (Falcon Pi Player) USB-Laufwerk – Wird vom Falcon Pi Player zum Speichern von Videos, Liedern und Sequenzen verwendet.
• Wireless Router – Um eine Verbindung herzustellen, um auf den Pi zuzugreifen und neue Dateien sowie den Pixelcontroller hochzuladen. Dies ist ein eigenständiges Netzwerk für den Baum, sodass jeder billige Router funktionieren sollte.
• Pixel Controller (SanDevices e682 oder andere) – Dies ist das, was die Befehle vom Pi (unter Verwendung des E1.31-Standards) aufnimmt und Ihre WS2811-Stränge direkt steuert
• WS2811 RGB-LED-Leuchten – Ich habe 400 der 5V WS2811-Bullet-Style-Leuchten verwendet.
• LED-Draht und 2-Strang-Draht – Zum Verdrahten der LEDs sowie zur Stromeinspeisung
• JST-Anschlüsse – 2- und 3-polige Anschlüsse zum Anschließen der Lichter und der Stromeinspeisung
• Projektor – Ich glaube, alles um die 100-Dollar-Marke bei Amazon wird hier reichen, da Sie keine Filme ansehen.
• Kartons
• Geschenkpapier
• Video-Editor mit Zoom und Maskierung - Sony Vegas

Schritt 2: Computing und Power Setup

Sie benötigen ein physisches Setup, um die Hauptkomponenten Ihres Setups unterzubringen, und idealerweise so gut wie möglich außerhalb der Sichtweite hinter dem Baum. Die Komponenten des Setups sind ein Router, Pi, Pixel Controller und Netzteil.

Energieversorgung

• Verbindet sich mit dem Pixel Controller, um Strom zu liefern
• Versorgt die WS2811-Streifen mit Inline-Stromeinspeisung (die Sie für alle Pixelläufe > 50 Pixel vom Pixel-Controller benötigen)
• Stellen Sie sicher, dass das Netzteil gut verschlossen ist, um jeglichen Kontakt mit dem Netzteil zu vermeiden.

Router ·

• Steckt in eine Steckdosenleiste ·
• Habe mich nicht die Mühe gemacht, es in ein Gehäuse zu stellen
• Hat eine kabelgebundene Ethernet-Verbindung zum Pi und eine weitere kabelgebundene Ethernet-Verbindung zum Pixel-Controller·

• Denken Sie daran, dass Router, Pi und Pixel Controller alle IP-Adressen haben sollten, die miteinander kommunizieren können. In meinem Fall waren sie alle auf 192.168.1.xxx.

  • Router 192.168.1.1
  • Pi 192.168.1.197
  • Pixelcontroller 192.168.1.206

Himbeer-Pi

Läuft Falcon Pi Player, der Standard zum Abspielen von Sequenzen auf einem Pi. Meine Erfahrung war eine sehr einfache Einrichtung nach den Anweisungen auf der Website

Pixel-Controller

In meinem Fall wähle ich ein SanDevices e682 (hätte aber wahrscheinlich das billigere e6804) verwenden können. Die Einrichtung und Verwendung von SanDevices war leicht verständlich, indem man den Anweisungen auf der SanDevices-Website (sowie den Ressourcen auf der Xlights-Website) folgte

Schritt 3: WS2811 LEDs

Für meine Baumgröße sind 400 Lichter das Maximum dessen, was der Baum halten kann und trotzdem schön aussehen (und nicht ein Haufen Drähte und Glühbirnen herum). Darüber hinaus können Sie bei etwa 400 Lichtern grundlegende Bilder auf dem Baum über die LEDs anzeigen.

Ich würde empfehlen, wenn möglich, Ihren WS2811 mit grünem oder schwarzem Anschlusskabel zu kaufen, anstatt mit den standardmäßigen weißen / roten / blauen Anschlüssen, die auffallen würden. Zusätzlich habe ich Isolierband genommen und den durchsichtigen Plastikkugelteil jeder LED umwickelt, damit die Lichter nicht so auffallen, ähnlich wie bei Standard-Glühlampen oder LED-Beleuchtung, bei der das Gehäuse tiefgrün ist.

Es ist eine Stromeinspeisung erforderlich. Berücksichtigen Sie dies also auch bei der Anzahl der Lichter, die Sie verwenden möchten, und wie viele in jedem Strang von Ihrem Pixel-Controller sind. In meinem Fall habe ich 2 Stränge mit 150 LEDs und einen Strang mit 50 LEDs verwendet, um auf 400 zu kommen.

Die Position am Baum spielt keine Rolle, da dies im nächsten Schritt angepasst wird. Sie sollten jedoch versuchen, eine gleichmäßige Abdeckung um den Baum herum zu erzielen.

Zur Stromeinspeisung habe ich die 2-poligen JST-Anschlüsse an Ihre WS2811-Stränge angelötet. Am Netzteilende habe ich ein 7-Fuß-Kabel erstellt, das vom Netzteil an einen 2-poligen JST-Anschluss angeschlossen wird.

Außerdem habe ich 7-Fuß-Kabel (3 Drähte für WS2811) vom Pixel-Controller zu den WS2811-Strängen hergestellt. In meinem Fall 3 davon zum Anschluss an den 150 ct LED-Strang, 150 ct LED-Strang und 50 ct LED-Strang

Schritt 4: Position in Xlights zeichnen

Xlights ist die Software, die von einem großen Teil der DIY Christmas Lights-Community verwendet wird, um Sequenzen / Shows zusammenzustellen. In Xlights gibt es eine benutzerdefinierte Modellfunktion, bei der der Benutzer eine Tabelle mit Zahlen für jede der Pixelpositionen angibt. Google "xlights benutzerdefiniertes Modell" für viele Ressourcen dazu.

Bei 400 Pixeln kann es jedoch schwierig sein, ein benutzerdefiniertes Modell zu erstellen. Ich habe eine Xlights-Sequenz erstellt, in der ich gespielt habe ·

• Die ersten 25 leuchten rot ·
• Die nächsten 25 leuchten grün ·
• Die nächsten 25 leuchten blau ·
• Die nächsten 25 leuchten lila ·
• Die nächsten 25 leuchten rot ·
• Etc

Dann nahm ich mit meinem auf einem Tisch befestigten Handy ein Handy-Video der Sequenz auf, jedes Pixel leuchtete für ca. 1-2 Sekunden. Ich habe Sony Vegas verwendet, um das Video mit einem Raster zu überlagern, damit ich leicht eine Position für jedes Pixel ermitteln konnte. Bei 400 Lichtern gibt es jedoch Überlappungen mit mehreren LEDs, die dieselbe Rasterkoordinate einnehmen, was Xlights nicht verarbeiten kann. In meinem Fall habe ich ein Programm in C gebaut, um die Koordinatenliste einzulesen und zu entzerren, aber man hätte dies auch von Hand in Excel oder Google Docs machen können.

Schritt 5: Pakete (Mini-Projektor-Bildschirme)

Abgesehen davon, dass ich Videos vom Projektor auf den Baum selbst projiziere, wollte ich auch einen normalen Bildschirm, auf dem Videos in guter Qualität angezeigt werden können. Daher leisten die 3 Geschenkpakete unter dem Baum gute Arbeit, um den größten Teil eines Breitbildvideos aufzunehmen. Eine interessante Anmerkung war, dass ich Schwierigkeiten hatte, Matt- oder Flachpapier zu finden. Das meiste, was verfügbar ist, ist glänzend. Nachdem ich jedes Geschenk verpackt hatte, sprühte ich es in 5 – 6 Schichten einer cremefarbenen Flachfarbe

Schritt 6: Projektor-Setup

In meinem Fall hat mein Raum-Setup zum Glück eine Leuchte an einem perfekten Ort und Abstand zum Baum, damit ich den Projektor seitlich montieren und von der Unterseite der Pakete bis zur Spitze des Baums abdecken kann. Das Aufstellen des Projektors in einer nominellen Konfiguration oder horizontal hätte den Projektor zu weit nach hinten schieben müssen. Sorgfalt und Tests mussten auch darauf verwendet werden, den Projektor in den richtigen Winkel zu bringen (nicht perfekt vertikal, wie Sie auf den Bildern erkennen können), um die Szene abzudecken.

Das HDMI vom Raspberry Pi, das der Falcon Pi Player für Video verwendet, wird zum Beamer geleitet.

Nach Recherchen in mehreren AV-Foren wirkt sich die Montage von Projektoren in einer nicht horizontalen Konfiguration in gewisser Weise auf die Wärmeableitung aus, da Projektoren für die Wärmeableitung in einer horizontalen Konfiguration optimiert sind. Da ich die Videoschleife jedoch als Show abspiele, bei der der Projektor nur 15 Minuten eingeschaltet ist, war ich nicht allzu besorgt. Viele der Bedenken in den AV-Foren betrafen Benutzer, die den Projektor für längere Zeit (> 2 Stunden) eingeschaltet haben wollten.

Ich hielt mein Handy ungefähr neben mein Projektorobjektiv und richtete es in den gleichen Winkel, in dem der Projektor Video produzieren würde. Ich habe dann mit einem Bildeditor eine Maske des Bereichs erstellt, die ich mit der Videobearbeitungssoftware Sony Vegas verwenden konnte. Dies war im Allgemeinen unkompliziert, obwohl die Erinnerung an den Video-Editor, dass Oben = Rechts im Baum, Rechts = Unten im Baum manchmal die Orientierung verlor.

Schritt 7: Fazit

Der Aufbau zu diesem Niveau der Show erfolgte über eine Entwicklung von 4 Jahren Weihnachtsbaumshows, aber ich wollte den gleichen WOW-Faktor, den andere auf ihren Weihnachtslichtshows von außen zeigen, auf den Weihnachtsbaum im Inneren anwenden.

Wenn Sie dieses anweisbare genossen haben, geben Sie eine Stimme in den Wettbewerben, an denen ich teilgenommen habe. Danke!