Construyase su propio sistema ambilight casero (1 de 2)

Si siempre quiso expandir su TV  mas allá de la pantalla  mediante luces de colores brillantes que  acompañan al contenido que se esta visualizado imitando el famoso efetcto ambilight ..  ¿por qué no hacerlo por su cuenta adaptando un sistema que lo emule en su propio TV ? Pues hoy en día ,es posible  gracias  a la potencia  y precio  de una Raspberry Pi (que soporta un centro de medios ) y un controlador LED  que  incorpore  la interfaz de bus SPI .

Ademas gracias al uso de tiras de SMD LED con chips WS2801 se simplifica aun mas el montaje gracias a la cinta adhesiva en la parte posterior de la tira pues es mucho mas simple de instalar comparando este sistema  con otros sistemas basados en  leds RGB  individuales  que van con  cables fisicos uniendo led a led

ELECCIÓN DE LEDS

Hay varios modelos de leds RGB direccionables  , pudiendoloe encontrar en formato tira auto-adhesiva o en formato “luces de navidad”. Cada modelo tiene sus ventajas e inconvenientes. La tira de leds es muchísimo mas  fácil,limpia ,rápida y profesional para  montar en una TV  pues llevan un pegamento autoadhesivo que hacen muy sencillo y compacto su montaje . El único problema que tienen es que se deben  soldar con 4 hilos en cada una de las 4  esquinas  o adquirir 3 conectores para hacer la conexión ( hablamos de 3  pues en la primera esquina es donde se introducen los cables que ya vienen así de fabrica así que ya tenemos sólo 3) .

Debido al asunto de las esquinas, justo en éstas ,algunas personas opinan que el colocar una distribución de leds en tiras puede que  no sea tan homogéneas  como el formato de tiras de navidad  , aunque obviamente hay un cierto grado de margen para colocarlos ,pues  podemos medir ambas paralelas ,cortar las tiras y luego colocarlas perfectamente centradas, y ademas  un argumento que claramente lo contradice es que el formato de leds individuales si no se fijan con precisión exquisita nunca tendrá la linealidad de los leds fijados en una tira de led cuya separación es inamovible.

Existen  también  distribuciones de leds tipo” luces de navidad”  donde  la única ventaja es poder distribuir más o menos leds en un mismo espacio ,pudiendo dirigir la luz, pero con el  grave inconveniente es que el montaje es mucho mas laborioso y menos compacto .Ademas en este caso no nos guiamos por metros sino por  número de leds a montar siendo  variable(cuantos más leds montemos mejor). Por ejemplo para una TV de 40” se podrían poner 50 leds (como cada 25 leds se necesita 1 Amperio, se necesitaría  una fuente aparte  de 2 Amperios )..

Respecto al montaje con tiras autoadhesivas de leds, este es  mucho mas simple como vamos a ver  ,pues ademas de ser mucho mas sencillo el cableado ( se reduce a conectar las esquinas) , el resultado final peude ser mucho mas limpio   y  “profesional” que un montaje con leds individuales

En cuanto a la hoja de especificaciones, una  tira 5 V LED consume aprox. 7,68 vatios por metro o lo que es lo mismo : 1,5 A. Para calcular el consumo total de energía, es necesario medir la cantidad de LEDsque  podemos poner en la parte posterior del televisor. Por ejemplo para un TV de  55 pulgadas , se necesitan  3,8 m de la tira LED SMD  . El consumo de energía total para el ejemplo seria por tanto  3,8 m tira de LED x 1,5 A 1,0 A =5,7Amp

Afortunadamente, la Raspberry  Pi requiere también 5V,asi que sumando la potencia consumida por esta ( <1 amp)  seria  capaz de encender la tira y el Pi con la misma fuente de alimentación de 5V, pero eso si alimentando ambas partes desde dos conexiones diferentes : es decir la tira de leds directamente desde la fuente  y la raspberry con su conexión aparte (para ello no se olvide de pedir un adaptador de enchufe de la corriente continua para una fácil conectividad de al menos 7 A 35 W / – 5V fuente de alimentación).

Antes de seguir una advertencia: elija un montaje  basado en leds individuales o se decida o por las practicas tiras de leds,  asegúrese siempre que  la que adquiere  use  el chip WS2801, pues todo el sw actual que existe actualmente usa justamente ese protocolo

 Montaje tira de leds

Si decidimos montar una tira de leds,  una vez calculada la longitud necesaria ,lo primero es cortar la tira en 4 piezas que respondan a la dimensión de su TV. Para una fácil sustitución de una tira de LED rota o bien porque  mueve la instalación a otro televisor, lo mas sencillo es usar  conectores en todo los extremos como en la imagen.

Las tiras de LED WS2801 siempre tienen cuatro conectores .Ademas suelen ir indicados en la propia serigrafia, asi que típicamente son estas las patillas de salida:

• 5V
• GND
• SD
• CLK

Tenga cuidado, no torsionando  las  tiras  de leds  y por supuesto si necesita cortarlas cortelas  exactamente  por la linea serigrafiada en cada bloque de led+CI  .También hay una flecha en la tira, que marca la entrada / salida. Asegúrese de que usted es capaz de conectar las tiras de entrada a salida con los conectores de cable flexible o bien .

Es más fácil soldar los conectores en la placa  flexible SMD si se pone un poco de soldadura para cada una de las cuatro contactos  con antelación. Una vez solados los 4 cablecillos , se puede proteger  con tubo autoretractil (para una mayor flexibilidad use calor para encoger el  tubo)

Es fácil de montar las tiras porque elegimos componentes de montaje superficial y ademas porque  sólo tiene que utilizar la cinta adhesiva y pegarlas  a los 4 lados del TV. Es esencial que se inicie el montaje de la parte inferior derecha, visto desde la parte posterior del televisor con la flecha apuntando en la tira a la derecha. Más tarde, usted establecerá una conexión desde el GPIO desde el RPI directamente a esta entrada de la banda. Y luego seguir adelante hacia la izquierda, conectando la salida de la primera banda a la entrada de la segunda tira y así sucesivamente hasta llegar a la parte inferior izquierda. La salida de la última tira se deja vacía, por lo que las tiras no están conectados en un bucle.

El cableado  de la tira  hacia la raspberry Pi se muestra en el siguiente diagrama creado por Philip Burgess

Tenga en cuenta, el diagrama que se muestra, es para la Revisión Rpi 1.0( podría cambiar ligeramente con revisiones posteriores) .

Asegúrese de que los conectores de 5V / GND de la fila de entrada + y los conectores de alimentación Raspbery  Pi se conectan directamente al Adaptador de enchufe de alimentación de CC (DC Jack) si es que se va a alimentar todo el conjunto desde un única fuente .

Es importante destacar que con este montaje no hay necesidad de alimentar  por el puerto micro USB la Raspberry Pi,por lo que si usa este sistema   no se debe  alimentar  la RP desde el conector de alimentación

En el conector hembra situado al lado del primer led, verás 2 cables sueltos (rojo y azul), coja esos 2 cables y conéctelos al conector DC hembra. Recuerde que el negativo es el azul y el positivo es el rojo:

En el conector hembra le quedarán 3 conexiones por hacer: cable blanco, azul y verde. Coja tres cables de color blanco, azul y verde y pínchelos en su color correspondiente. Esos 3 cables irán al puerto GPIO de su Raspberry:

• El de color azul es “tierra” (ground), en la raspberry2 . Como thay varios “ground”, utilize el que quiera (por ejemplo él el pin 09).
• El cable  blanco va en el pin MOSI (21)
• El verde en el CLOCK (23).

Abajo dejamos un mapa del puerto GPIO, la posición de los pines y su nombre.

Os dejamos una foto de una raspberry1 para que veáis un ejemplo claro:

Enchufe su transformador de corriente de 5V y 2A  (!pueden ser más Amperios, pero no menos!) y encienda la Raspberry! Es posible que algunos leds se enciendan y se apaguen, es normal. También es posible que ningún led se encienda, no se preocupe. !Vayamos ahora a configurar el software…!

SOFTWARE: Hyperion o Boblight

Bien, ya tenemos terminada la parte más complicada. Toca instalar ahora el software que nos controlará los leds,para lo cual actualmente tenemos 2 opciones; utilizar Boblight o Hyperion. A efectos visuales, ambos son iguales y de hecho pueden generar el mismo efecto, los mismo colores etc… pero Hyperion es muchísimo mejor que Boblight, razones:

•  Hyperion se ha construido pensando en las limitaciones de CPU y RAM de Raspberry
• Boblight está diseñado a modo cliente-servidor, consume más CPU. Hyperion es x15 más rápido
• Hyperion levanta un puerto JSON que permite ser manipulado desde el exterior (por ejemplo puede controlar los leds con una App para SmartPhone)
• Boblight funciona a modo de addon sobre Kodi por lo qeu necesita Kodi para funcionar.
• Hyperion funciona como servicio, corriendo independientemente por lo que no está limitado a Kodi unicamente
• Hyperion da soporte ambilight a programas externos como RetroPie o Moonlight

Dadas las grandes ventajas  pues vayamos a por Hyperion el cual es una implementación de código abierto Ambilight que se ejecuta en muchas plataformas.Las principales características de Hyperion son:

• Baja carga de la CPU. Para una cadena de 50 leds llevado al uso de la CPU será típicamente por debajo del 2% en un Pi no overclockeado.
• Interfaz JSON que permite una fácil integración en las secuencias de comandos.
• Una utilidad de línea de comandos permite la comprobación fácil y configuración de las transformaciones de color (configuración de transformación no se conservan durante un reinicio en el momento …).
• Canales de prioridad no se acoplan a un determinado proveedor de datos llevado lo que significa que un proveedor puede enviar datos dirigidos y salir sin la necesidad de mantener una conexión con Hyperion. Esto es ideal para una aplicación remota (como nuestra aplicación de Android).
• Inclute HyperCon,una herramienta que ayuda a generar un archivo de configuración de Hyperion. La herramienta también recordará la configuración de la ejecución anterior.
• Aplicacion Remota Android de control para ajustar un color estático.
• Kodi ortográfico que comprueba el estado de la reproducción y el protector de pantalla de Kodi y decide si o no para capturar la pantalla. El corrector también detecta si Kodi se está reproduciendo contenido de vídeo 3D.
• Detector de borde negro
• JSON / Proto transportista para enviar la imagen actual a una segunda instancia de Hyperion
• Un motor de secuencias de comandos efecto.
• Boblight servidor de interfaz para permitir el uso de clientes escritas para Boblight.
• Arquitectura genérica de software que  apoyo facilmente a nuevos dispositivos y tambien nuevos algoritmos e.
• Un montón de hardware es compatible con Hyperion, como PhilipsHue, AtmoOrb y otros dispositivos agradables!

Pasemos a ver como instalar este sw, por lo que lo primero que tiene que hacer es habilitar la interfaz SPI de su Raspberry, para los cual  edite el fichero config.txt y añade al final el siguiente texto

dtparam=spi=on

Para algunos modelos de  Raspberry  puede  que no sea necesario,pero en todocaso si lo edita,reinice la Raspberry para que cargue el SPI correctamente.

Activado el SPI lo siguiente  que haremos  seria la instalación de este sw de Hyperion

Éstos  comandos son  para instalar Hyperion sobre OpenELEC:

curl -L –output install_hyperion.sh –get [url]https://raw.githubusercontent.com/tvdzwan/hyperion/master/bin/install_hyperion.sh[/url]
chmod +x install_hyperion.sh
sh ./install_hyperion.sh

Para instalar Hyperion sobre Raspbian Jessie usaremos estos  otros comandos:

sudo apt-get update
sudo apt-get install libqtcore4 libqtgui4 libqt4-network libusb-1.0-0 ca-certificates
wget -N [url]https://raw.github.com/tvdzwan/hyperion/master/bin/install_hyperion.sh[/url]
chmod +x install_hyperion.sh
sudo sh ./install_hyperion.sh

Si queremos que se auto ejecute al arrancar  en lugar del bloque anterior podemos hacer la misma instalación  pero siguiendo estos pasos:

En primer lugar para preparar la instalación seguiremos estos pasos:

// Create new folder in the pi user home
mkdir hyperion

cd hyperion

// Download hyperion installation script
wget -N https://raw.githubusercontent.com/tvdzwan/hyperion/master/bin/install_hyperion.sh
// Make the install script executable
sudo chmod +x install_hyperion.sh
// Make sure boblight is not running in the background
sudo /sbin/initctl stop boblight

Y ahora añadimos Hyperiorn para que su arranque sea  automático.

// Install all necessary packages for hyperion
sudo apt-get update & sudo apt-get install libqtcore4 libqtgui4 libqt4-network libusb-1.0-0 libprotobuf7 ca-certificates
// Execute the hyperion installation script
sudo sh ./install_hyperion.sh
// Hyperion should be running now, stop it again
sudo initctl stop hyperion

Tras unos segundos Hyperion quedará instalado, los leds deberían encenderse con un bonito efecto arcoíris, acto seguido deberían encenderse para reproducir los colores actuales de su TV (ya sea un video, Kodi, un juego, etc…).

Toca  ahora  configurar Hyperion para “decirle” que tenemos 50, 54 o 100 leds y en que posición están, función que haremos gracias el  software Hipercon que por su extensión lo veremos en un próximo post

Fuente aqui