Большой LED экран на основе малых RGB панелей

[ColorPlay 41]

Большой LED экран на основе малых RGB панелей

Используя светодиодные матрицы 16x32 RGB LED, и проявив немного терпения, вы можете создать сумасшедший, яркий, профессиональный светодиодный экран любого размера! В этом уроке мы будем использовать 18 светодиодных панелей, чтобы создать дисплей размером 96x96 пикселей, который занимает примерно 2 фута!

Декодер видео платы делает всю самую тяжелую работу. Все, что вам нужно, это DVI/HDMI/выход Displayport с надлежащим кабелем, хороший запас мощности с напряжением 5В и немного времени для сборки и подключения. Драйвер поддерживает разрешение до 1024x800 пикселей, но мы сделали экран разрешением 96x96, и это уже было довольно круто! После того, как все запрограммировано и настроено, вы можете использовать любой источник видео, мы использовали обычный компьютер. И все прошло без каких-либо проблем. Теперь и вы можете делать свои собственные светодиодные видео дисплеи для удовольствия!

Пожалуйста, обратите внимание! Это проект не для новичков! Там много проводов и сложное управление электропитанием. Изготовление дисплея может занять несколько выходных и требует внимательности и терпения. 

Слева направо картинке изображены: IDC адаптер для приемника, ресивер, и специализированный преобразователь видеосигнала.

Система разработана таким образом, что светодиодные панели могут работать на большом расстоянии от источника видео. Преобразователь видеосигнала принимает видео на вход DVI, а передает его на дисплей по сети Ethernet на ресивер, где он декодируется, а затем отображается на светодиодном экране.

Требуемые компоненты:

• Светодиодные RGB панели 16х32 - не все светодиодные панели подходят - они поставляются с определенным разъемом и светодиодной конфигураций. В этом уроке мы использовали светодиодные панели Adafruit. Вы можете построить экран любого размера на самом деле, но для экрана размером 2”x2” мы использовали 18 панелей.
• Плата преобразователя видеосигнала, ресивер с IDC адаптером Adafruit - они приходят уже запрограммированные.
• 16-контактный кабель IDC и толстые 5V силовые кабеля.
• Длинные 16-контактные IDC кабели. Это для подключения платы к первому ряду панелей, для этой конструкции вы должны будете иметь 8 штук
• Овальные Т-гайки
• Нейлоновые прокладки 3/16”, которые будут соответствовать винтам M4.
• Гайки, винты М4 разной длинны
• Алюминиевый профиль, и сопутствующие крепежные материалы
• Источник питания 5V, с мощностью, по крайней мере 20А - 30А, чем больше, тем лучше. Большой блок питания ATX может подойти, он доступен во многих магазинах компьютерных товаров.
• ATX разъемы питания на кабели могут быть полезны, если вы используете блок питания ATX. Вырежьте сразу желтый провод, так чтобы вы случайно не подключили 12V на ваши светодиодные панели.
• 12 AWG медный основной провод - красный и черный
• Кольцевые клеммы, которые будут соответствовать 12 AWG
• Термо - усадочная изоляция
• Источник питания с разъемом 2,5 мм мощностью 5V 1A. 
• Ethernet кабель - мы использовали до 100 футов длиной кабеля с успехом, любой кабель 5 категории должен работать.
• Доступ к компьютеру с Windows XP / 7, если вы хотите, запустить программу конфигурации - программное обеспечение конфигурации необходимо запустить, только если вы хотите изменить конфигурацию дисплея.
• Соответственно весь необходимый инструмент.

 

Подготовка светодиодных панелей

Каждая панель имеет стрелки, указывающие ориентацию + направление потока данных между ними. Первая панель каждой строки, в конечном счете, будет подключена к ресиверу, будет принимать данные и передавать их оставшуюся часть дальше по строке. 

Для легкого монтирования панелей вместе, установите шесть винтов с овальной Т-гайкой на задней части каждой панели, так чтобы они могли легко скользить в алюминиевых профилях рамы (смотрите следующий раздел). Оцинкованный винт М4 длинной ½” с нейлоновой прокладкой обеспечивает достаточное пространство для гайки и хорошего скольжения в профиле.

Разложите все панели на плоской поверхности, убедившись, в их правильной ориентации. Стрелка вверх указывает выходные точки каждой панели по отношению к входу следующей панели.

Изготовление рамы.

Каркас выполнен из пяти отрезков двух-щелевого  алюминиевого профиля 20mm x 40mm и четырех  отрезков одно-щелевого алюминиевого профиля 20mm x 20mm.

Все 5 отрезков двух-щелевого профиля нужно отрезать длиной 20,75". Они будут держать каждую строку панелей в верхней части друг друга.

2 из 4 отрезков одно-щелевого профиля также должны быть отрезаны длиной 20,75". Они будут держать панели сверху и снизу. Два других остаются дополнительными, и использоваться в качестве опоры.

Затем вставьте светодиодные панели в алюминиевые профили, при этом правильно ориентируя овальные T-гайки. Порядок сборки хорошо виден на изображениях ниже. 

Для придания раме жесткости, зафиксируйте углы вашей рамы при помощи четырех угловых скобок (алюминиевых треугольников). Имейте в виду, что в верхних углах располагаются разъемы IDC, сместите скобы таким образом, чтобы не заблокировать их.

Установите торцевую заглушку на верхней и нижней части обоих одно-щелевых профилях, чтобы предотвратить его от скольжения вокруг.

На этом моменте сборка корпуса окончена.

Подключение питания и кабелей передачи данных.

Соедините построчно все внутренние разъемы панелей двенадцатью 16-контактными  IDC кабелями. Боковые разъемы пока остаются свободными, так как они будут подключены к ресиверу. Красный провод на каждом кабеле IDC означает, что это первый контакт и должен соответствовать контакту DR1 на светодиодной панели.

Каждая панель 16x32 поставляется с 2 кабелями и винтами для подключения питания между ними. Для предотвращения падения напряжения на длинных участках, каждая строка будет получать свою собственную 5V линию питания.

Соедините параллельно между собой все панели через разъемы питания построчно. Аккуратно уложите провода по профилю. На крайней панели просто отпустите винты, к ним будут подключены более длинные провода, идущие от источника питания.

Для обеспечения питания светодиодного экрана, я использовал компьютерный ATX источник питания. Любой 5V источник питания, который может обеспечить более 20 ампер тоже подойдет. ATX блоки отлично работают, они обычно дешевле, и имеют стандартные и безопасные разъемы.

Отрежьте 3 пары проводов 12 AWG красного и черного цвета. Светодиодный экран потребляет значительное количество энергии, так что делайте кабели относительно короткой длины, около 5 футов. Для того чтобы подключить питание на светодиодный экран,  обожмите провода наконечниками под болты на одном конце и припаяйте ATX разъемы на другом.

Подключите силовые провода к крайним панелям вашего экрана при помощи винтов, не забудьте параллельно подключить остальные панели.

Аккуратно уложите силовые провода по алюминиевому профилю и надежно зафиксируйте их при помощи пластиковых хомутов.

Монтаж платы ресивера.

Для того, что бы установить плату ресивера на раму, необходимо изготовить диэлектрическую подложку по размерам платы, она предохраняет плату ресивера от короткого замыкания. После того, как подложка будет изготовлена, при помощи винтов М4 и Т-гаек, закрепите плату ресивера на алюминиевом профиле как показано на изображениях. 

Подсоедините питание 5V с ближайшей удобной полосы панелей путем установки перемычки из проводов.

Подключение платы ресивера.

После установки и подключения платы ресивера, установите на нее плату IDC адаптера. Убедитесь, что она установлена правильно, так как показано на изображении ниже.

Каждый разъем на плате адаптера IDC соответствует определенной строке на вашем светодиодном экране. Разъем J1, идет к верхней строке, т.е. к первой, J2 ко второй и т.д. Опять же убедитесь, что штекер на кабеле правильно ориентирован.

После того, как вы все подсоединили, аккуратно при помощи ленты и липучки уложите все шлейфы как можно ближе к задней панели вашего экрана.

Подготовка карты преобразования видеосигнала.

Карта преобразования видеосигнала, получает видеосигнал на видеовход и далее передает его в другом виде по каналу Ethernet. Это позволяет передавать данные на ваш светодиодный экран на значительные расстояния.

В новых картах начиная с июля 2014 года, для подключения питания используется разъем Molex. На данной карте питание подается через старый разъем mini-jack 2,5мм, которое берется с вашего блока питания.

Таким образом, получается, что кабель Ethernet подключается к разъему «U», питание подается на разъем mini-jack 2,5мм. Видеосигнал подается на вход DVI/HDMI. Разъем USB используется для связи с компьютером.

Подключение USB используется только для конфигурирования платы преобразования сигнала и ресивера, и не используется для общего использования после завершения установки.

Финальные соединения.

Подключите кабель Ethernet на вход «А» на карте ресивера.

Подключите все провода питания к вашему источнику питания.

Рекомендуем подключать питание к каждой строке по отдельности, и после того, как вы убедитесь, что отсутствует короткое замыкание,  и нет признаков дымления, на всех строках, подключить все строки одновременно. Не торопитесь при тестировании, будьте осторожны!

Подключите кабель USB к вашему компьютеру.

После того, как все подключено, ваш компьютер должен обнаружить внешний монитор. Adafruit ресивер и обработчик сигнала заранее запрограммирован так, что вы должны будете увидеть некоторые видео изображения в зависимости от конфигурации вашего экрана. Если вы можете запустить зеркальное видео на экране, то это будет самый простой способ отладки.

Если у вас отличные параметры экрана, чем в этом уроке, не волнуйтесь, если светодиодные панели работают не правильно или не совсем не работают. Это будет исправлено в следующем шаге. Пока зеленые огни мигают на картах ресивера и обработчика, значит,  обмен данными идет нормально.

Программное обеспечение LED Studio Software Configuration.

Для того чтобы настроить светодиодные панели вам нужно скачать программное обеспечение студии Linsn LED. Это бесплатно, однако они попросят серийный номер, просто введите "888888".

LED Studio Software Configuration можно скачать по ссылке

Мы также предлагаем скачать конфигурационные файлы под различные экраны по ссылке

Установите программное обеспечение на ваш компьютер

Перед открытием программного обеспечения подключите плату обработчика к компьютеру через USB. Это позволит вам настроить как плату обработчика, так и плату ресивера. Теперь откройте программу и нажмите меню Option >> Установка программного обеспечения.

Для того чтобы получить доступ к экрану конфигурации типа "linsn", нужно ввести последовательность этих букв в то время когда окно является активным. Для ввода этой команды нет никакого поля, буквы просто набираются на клавиатуре. Наберите эту последовательность, и у вас появится другое диалоговое окно с запросом ввода пароля. Пароль "168".

На вкладке обработчика видеосигнала, вы можете настроить разрешение экрана, зеркало / поворот, а также начало X / Y позиции, части экрана, которая будет отображаться на светодиодном экране. Это обновление можно выполнить в реальном времени. Нажмите кнопку «Save on sender», и конфигурация будет сохранена на плату преобразователя видеосигнала.

На вкладке ресивера, загрузите файл конфигурации Adafruit_96x96.RCG и светодиодный экран будет отражать площадь 96x96, указанную на вкладке обработчика сигнала.

Вкладка подключение дисплея используется для более сложных установок с несколькими картами ресиверов. В нашем случае мы используем только один, показывая 96 х 96 пикселей. Если что-то не работает должным образом, загрузить файл Adafruit_96x96.CON.

Не забудьте сохранить конфигурацию на приемник, когда вы закончите настройку параметров.

На этом настройка заканчивается и ваш светодиодный экран готов к работе. Загрузите несколько видео и GIF анимации для проверки работоспособности. 

Вот собственно и все. Удачи вам!

 

 

Источник:  https://learn.adafruit.com/adafruit-diy-led-video-wall?view=all