Einsteiger freundliches Ambilight Tutorial (Arduino, WS2812B)

  • [INDENT]Ich möchte euch mein Ambilight Tutorial vorstellen!

    ACHTUNG: DIE Anleitung ist noch im Aufbau! Sie ist daher in teilen noch sehr unvollständig. Es ist ein "Einblick". Könnt ja eure Meinung äußern, was euch fehlt und was noch verbessert werden sollte ;)
    Keine Sorge, es kommt der Tag an dem diese Anleitung vollständig ist :)


    Da dieser Beitrag länger wird, werde ich den ganzen Beitrag in Unterpunkte in einem Inhaltsverzeichnis eintragen. Finde ich übersichtlicher so..

    Inhaltsverzeichnis:
    - Vorwort
    - Verwendete Hardware (inkl. Erklärung wofür welches Bauteil benötigt wird.)
    - Der Allgemeine Aufbau (Theoretischer Aufbau der Hardware)
    - Vorbereitung Software
    - Vorbereitung Hardware
    -

    Vorwort:

    Display Spoiler


    Hallo,
    In diesem Artikel, möchte ich euch zeigen, wie ihr euch euer eigenes Ambilight aufbauen könnt. Dieser Beitrag handelt ausschließlich vom Bau mit LEDs vom Typ : WS2812B (siehe auch verwendete Hardware!).
    Dieser Beitrag richtet sich an komplette "Einsteiger", welche sich noch nie ein Ambilight-System aufgebaut haben.
    Ich gehe aber davon aus, dass ihr ein wenig Grundkenntnisse im Umgang mit PC`s habt.
    Somit, sollte sich jeder, der die Anleitung nur 1x gründlich gelesen hat in der Lage, sich derartiges zu "basteln"
    Bei Unklarheiten, einfach hier im Thread Fragen stellen. Verbesserungsfähige Kritik ist gerne gesehen ;)
    Aber nun, wünsche ich euch viel Spaß beim Schmökern :)


    Verwendete Hardware:

    Display Spoiler


    In diesem Abschnitt werde ich euch nun erläutern, welche und vor allem warum ich mich für die verwendete Hardware entschieden habe. Jeder Link, ist mit Versand aus DE, somit spart man sich langes warten, bis das baslten beginnen kann :shy: ...

    Die LEDs:


    Es sind einzel adressierbare LEDs, dies bedeutet, dass jeder Led, eine andere Farbe zugewiesen werden kann. Das ist auch bei unserem Anwendungsfall unabdingbar. Ich habe mich explizit für Leds vom TYP : WS2812B entschieden. Es gibt andere Tutorials, welche APA102 verwenden. Ich verwende in meinem anderen Ambilight-System, auch die APA102, jedoch sind mir diese einfach zu teuer (für diese Projekt), deshalb benutze ich die WS2812B. Sie sind deutlich günstiger, ich habe für 5M je 60 LEDs/M rund 30€ bezahlt. Ich würde euch, auch zu welchen mit 60 LEDs/M raten, da meiner Meinung nach, dass Ergebnis deutlich besser ist. Dies ist aber alles subjektiv. Ein weiterer Tipp: Bestellt aus DE, um lange lieferzeiten zu vermeiden.
    Hier habe ich meine her: KLICK MICH, es sind 5M, ihr müsst selbst messen wie viele Meter ihr benötigt ;)

    Der Raspberry PI:

    Der Raspberry Pi, ist fast genauso wichtig wie die LEDs, er übernimmt die Steuerung der LEDs und die Auswertung der Farben von der HDMI Quelle. Es ist ziemlich egal, welche PI Generation verwendet wird. Ich benutze zum Beispiel einen "alten" RPI 1B .
    Er reicht solange noch aus, wenn er nur die auswertung der Farben genommen werden soll. Wenn noch ein Mediacenter (KODI) verwendet werden soll, dann braucht man mindestens eine PI 2B oder noch besser einen PI 3B. Ich nehme den alten Pi, weil der bei mir einfach noch übrig ist und ich nur HDMI Quellen habe, deshalb brauche ich kein Mediacenter.

    Das Netzteil:


    Ist zuständig für die Stromversorgung. Je nach Größe des TVs bzw. Länge des LED-Stripes werden unterschiedliche Netzteile benötigt. Ich verwende ein NT, der Marke MEAN WELL. Ich habe, damit sehr gute Erfahrungen gemacht. Eines ist aber zu beachten:
    Die Spannung (V) MUSS unbedingt immer 5V betragen! Da alle Komponenten AUSSCHLIEßLICH mit 5V arbeiten.

    Mein Netzteil : KLICK MICH

    Der Arduino Nano:

    Dieses kleine Gerät ist notwendig, damit die LEDs mit dem PI zu verbinden. Der Raspberry, liefert zu schwache Signale für die LEDs, deshalb braucht man diesen Microcontroller. Man könnte theoretisch drauf verzichten, ich mache es nicht, da ich sonst nur Probleme hatte. Es gibt mehrere Versionen des Arduino. Ich benutze die Nano Version (aus Platzgründen, es wird kein größerer Arduino benötigt!). Es muss kein original Arduino sein, ich nehme aus meinem Link auch nur einen "Clone", funktioniert ohne Probleme, außerdem spart man viel Geld!

    Mein Arduino : KLICK MICH

    Der HDMI zu CHINCH Konverter:

    Dieses Gerät wird nur benötigt, wenn ihr HDMI-Quellen betreiben wollt. Denn es wandelt eure digitalen HDMI Signale in analoge Chinch Signale um.
    Passt bitte jedoch auf, nicht jeder COnverter tut seinen Dienst so wie erhofft, deshalb, kann ich nur bedingt eine Kaufempfehlung aussprechen.
    Wenn er nicht richtig funktionieren sollte, schickt ihn einfach zurück.

    "Mein" HDMI zu CHINCH Konverter : HDMI Konverter Composite Aufladung Videoausgangssignal

    Der Videograbber:

    Der Videograbber ist dafür zuständig, dass die Analogen HDMI Signale in den Raspberry Pi gelangen.
    WICHITG: Der Videograbber muss undbedingt den Chipsatz Fushicai UTV007 haben. Da sonst der Grabber nicht richtig erkannt wird und es Fehlermeldungen geben wird. Deshalb empfehle ich empfehle ich euch den Videograbber bei dem Link etwas weiter unten zu bestellen, dort könnt ihr nämlich sicher sein, dass ihr den richtigen erhalten werdet.

    Mein Videograbber : KLICK MICH

    Die Micro-SD Karte

    Die SD-Karte ist unser Datenspeicher, dort wird die gesamte Software für den

    Zu aller letzt:

    Die Verteilung der HDMI-Signale

    Entweder ein HDMI Verteiler, der aus einem HDMI-Signal zwei macht. Wird benötigt, wenn ein AV-Receiver vorhanden ist, welcher die Verteilung der HDMI - Signale übernimmt. Oder es nur gewünscht ist, nur 1 HDMI Quelle zu betreiben, dann kann auch nur der Verteiler genutzt werden.

    Die HDMI Matrix, ist das Gerät, welches uns es ermöglicht, 4 verschiedene HDMI Quellen zu benutzen. Dies wird zwingend benötigt, wenn KEIN AV-Receiver vorhanden ist und mehr als 1 HDMI Quelle genutzt werden soll.

    HDMI-Verteiler : HDMI Splitter Verteiler Full HD 1080P 1x2 1 4
    HDMI-Matrix : Ligawo Premium HDMI Matrix Switch

    Das ist jetzt die gesamte Hardware :)


    Der Allgemeine Aufbau (Theoretischer Aufbau der Hardware):

    Display Spoiler


    Also, die (digitalen) HDMI-Quellen werden durch den HDMI-CHINCH adapter in ein analoges Signal umgewandelt (1 Kabel geht weiterhin zum TV!).
    Somit kann der Videograbber, welcher mit dem Raspberry Pi per USB verbunden ist das Signal auslesen. Auf dem PI läuft eine Software mit dem Namen : Hyperion. Diese Software ermittelt die Farben des Signals vom Videograbber. Der Arduino wird ebenfalls per USB am Raspberry angeschlossen, der Raspberry sendet die Farbwerte an den Arduino.
    Der Arduino, wandelt die Werte, die er vom Raspberry bekommt in das Format um welches die LEDs benötigen.


    HDMI-Quelle -> HDMI-Verteiler / Matrix ->1. HDMI-Kabel zum TV
    -> 2. HDMI-Kabel zum HDMI-CHINCH Konverter -> CHINCH-Kabel -> Videograbber -> Raspberry PI -> Arduino (USB) -> LEDs


    Das Netzteil wird wie folgt verbunden (mehr dazu im Teil der Hardware Vorbereitungen!).

    230V -> Netzteil -> 5V Ausgang -> Raspberry PI -> LEDs -> HDMI Matrix / Verteiler -> (ggf. HDMI-CHINCH Konverter)
    -> GND Ausgang -> Raspberry PI ->LEDs -> HDMI Matrix / Verteiler -> (ggf. HDMI-CHINCH Konverter) -> Arduino (keine 5V!, NUR GND!)


    Das war es nun mit der Theroie, jetzt geht es weiter mit der Vorbereitung der Software ;)

    Vorbereitung Software:


    Display Spoiler

    Da diese Anleitung an komplette Beginner gerichtet ist fange ich auch bei der Software von 0 an. Somit hat jeder die Möglichkeit, das Projekt zu realisieren und lernt auch noch einen großen teil.
    Es beginnt damit, dass ihr euch folgende Tools herunterladen müsst. Die Links sind alle direkt download Links - ohne Bloatware oder ähnliches.

    WIN32DiskImager KLICK MICH
    Arduino IDE KLICK MICH
    Hypercon (benötigt JAVA!) KLICK MICH
    Raspbian Lite (ist eine ältere Version, da dort noch SSH standardmäßig Aktiv ist.) KLICK MICH

    Ihr beginnt am besten damit, dass ihr jedes Tool (Arduino IDE, Win32DiskImager,"Java" falls noch nicht auf dem PC vorhanden) installiert. Das Raspbian ist ein ZIP Archiv, das müsst ihr an einem Ort entpacken, wo ihr es auch wiederfindet.

    Der Stand bei euch müsste jetzt wie folgt sein:

    WIN32DiskImager installiert ist
    Arduino IDE installiert ist
    Hypercon heruntergeladen ist
    JAVA vorhanden ist
    Raspbian Lite heruntergeladen und entpackt ist.

    NUR WENN das erledigt ist, macht ihr weiter!

    Wir beginnen damit, dass wir nun den Arduino Sketch auf euren NANO flasht.

    ARDUINO IDE:

    1. Arduino IDE Starten:


    2. Nun werden die benötigten Bibliotheken installiert. Ihr geht einfach auf den Reiter "Sketch", dann zu dem Punkt Bibliotheken einbinden - dann auf den Punkt Bibliotheken verwalten drücken. Dann im Suchfeld "Fast LED" eintippen und mit ENTER bestätigt. Dann auf installieren drücken.

    Siehe hier :

    3. Nach Installation die Arduino IDE neustarten.

    4. Nun löscht ihr bitte alles aus dem Textfeld der IDE und fügt folgenden CODE ein:

    Display Spoiler

    6. Nun gibt ihr an, welchen Arduino ihr habt . Dies ist wichtig, damit die IDE weiß, wie der Sketch hochgeladen werden muss. Das erledigt ihr in dem ihr in der IDE auf den Reiter "Werkzeuge" geht und dann bei "Board" euren Arduino auswählt ggf. müsst ihr beim Punkt "Port" noch einen Port auswählen, falls es die IDE nicht von selbst aus macht - dort sollte dann nur ein Port zur Auswahl stehen.

    7. Diesen Code ladet ihr mit der Kombination : STRG + U auf euren Arduino

    Das wär`s dann ist euer Arduino einsatzbereit!


    [/INDENT]

    Display Spoiler

    Edited 2 times, last by DerPicknicker (November 6, 2017 at 9:07 PM).

  • Schönes Tutorial.
    Aber ist das verlinkte Netzteil nicht unterdimensioniert für 300 LED?
    Pro Meter werden 18W angegben, was bei 5m(60proMeter) 90W Max ergeben.
    Nen 100W Mean Well ist da nicht viel teurer.
    Klar die 90W sind der absolute Max wert wenn alle auf Weiß schalten und das eher selten vorkommt, aber dennoch sollte man es erwähnen also dass man 0,3W pro LED einrechnen sollte.

  • Gut erkannt.. Habe es aus Platzgründen genommen, da es genau passend für mein Gehäuse war und die technischen Anforderungen erfüllt. Klar etwas Puffer ist immer gut.

    Ich benutze aber keine 300 LEDs, sondern nur knapp 180, außerdem laufen die LEDs bei mir nur bei max 70% Helligkeit.

  • Hi Picknicker,
    vielen Dank für das tutorial. Top
    Kannst du etwas näher erläutern wie die einzelnen Kabel wo welches pin wohin
    verbunden werden?
    Möchte erstmal das hdmi setup auslassen und mich erst einzuspielen
    Also einmal die Leds rundherum,
    dann Leds an -> Arduino an -> an Pi irgendwo dazwischen das Netzteil
    Aber arduino nicht nur gnd..
    sorry vielleicht stelle ich mir nur an.


    vielen vielen Dank im Voraus

  • Hey @Athutuga ,

    Ich komme leider in letzter Zeit weniger dazu hier weiter zu schreiben. Da ich noch Schüler bin und jetzt viele Arbeiten geschrieben werden..... Denke bald kommt hier ein großer Push meinerseits
    Versuche aber schonmal, das Netzteil anzuschließen siehe :https://tutorials-raspberrypi.de/raspberry-pi-w…iessen-steuern/

    • Das schwarze bzw. braune Kabel kommt an den Außenleiter „L“.
    • Das blaue Kabel kommt an den Neutralleiter „N“.
    • Das grün-gelbe Kabel kommt an den Schutzleiter „PE“ bzw. Erdungssymbol.


    Dann den Code Flashen siehe Software

    Dann hier weitermachen..Bitte aber den Raspberry noch nicht anschließen, dazu muss ich später nochmal etwas schreiben.


    HDMI-Quelle -> HDMI-Verteiler / Matrix ->1. HDMI-Kabel zum TV
    -> 2. HDMI-Kabel zum HDMI-CHINCH Konverter -> CHINCH-Kabel -> Videograbber -> Raspberry PI -> Arduino (USB) -> LEDs


    Das Netzteil wird wie folgt verbunden (mehr dazu im Teil der Hardware Vorbereitungen!).

    230V -> Netzteil -> 5V Ausgang (Plus) -> Raspberry PI -> LEDs -> HDMI Matrix / Verteiler -> (ggf. HDMI-CHINCH Konverter)
    230V -> Netzteil-> GND Ausgang (Minus) -> Raspberry PI ->LEDs -> HDMI Matrix / Verteiler -> (ggf. HDMI-CHINCH Konverter) -> Arduino (keine 5V!, NUR GND!)

  • Hallo,
    Wird das Tutorial in absehbarer zeit fortgesetzt?
    Wäre genau das was ich suche, alles sehr schön Anfänger freundlich erklärt, den die Hardware habe ich schon hier liegen
    Grüße

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!