Árbol de Navidad LED con proyector de video (Rasp Pi): 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Al observar lo que algunas personas reunieron para los espectáculos de LED navideños al aire libre "exagerados", quería ver qué era posible reunir ese mismo nivel de sistema para un árbol de Navidad dentro de la casa. En Instructables anteriores, creé SW y configuraciones caseras para impulsar píxeles LED RGB, pero este año quería cambiar a la tecnología que usaba la comunidad navideña al aire libre y aplicarla al interior de la casa. Esto también es bueno porque es una configuración mucho más barata que una configuración al aire libre igualmente impresionante para toda una casa.

Soy fanático del sitio web de Instructables y he publicado algunos otros proyectos de LED aquí, por lo que quería compartir una descripción general de los pasos que se tomaron para producir el árbol que ves en el video. Este Instructable cubre muchas disciplinas y tecnología, cada una de las cuales podría ser su propio instructable. Los enlaces se incluyen a continuación para saltar a los recursos que utilicé para aprender sobre estas tecnologías. Tampoco se pierda el video adjunto de YouTube del árbol en acción.

También he introducido este Instructable en algunos de los concursos actuales, así que si te gusta lo que ves, ¡agradeceríamos un voto!

Paso 1: Materiales

Materiales

He incluido enlaces donde corresponde a los componentes específicos que usé en mi configuración

• Fuente de alimentación: 5v o 12v, según el tipo de voltaje requerido por los LED WS2811. También asegúrese de que la clasificación de corriente (amperios) tenga el tamaño adecuado para la cantidad de LED que planea conducir.
• Raspberry Pi: para ejecutar el software del controlador para el programa (Falcon Pi Player) Unidad USB: utilizada por Falcon Pi Player para almacenar videos, canciones y secuencias.
• Enrutador inalámbrico: para conectarse para acceder al Pi y cargar nuevos archivos, así como el controlador de píxeles. Esta será una red independiente para el árbol, por lo que cualquier enrutador barato debería funcionar.
• Controlador de píxeles (SanDevices e682 u otro): esto será lo que reciba los comandos del Pi (utilizando el estándar E1.31) y controle directamente sus hilos WS2811
• Luces LED RGB WS2811: utilicé 400 de las de estilo bala WS2811 de 5v.
• Cable LED y cable de 2 hilos: para cablear los LED y la inyección de energía
• Conexiones JST: conectores de 2 y 3 pines para conectar las luces y la inyección de energía
• Proyector: creo que cualquier cosa alrededor del rango de $ 100 en Amazon servirá aquí, ya que no estás viendo películas.
• Cajas de cartón
• Papel de regalo
• Editor de video con zoom y enmascaramiento - Sony Vegas

Paso 2: Computación y configuración de energía

Necesitará una configuración física para albergar los componentes principales de su configuración, e idealmente fuera de la vista detrás del árbol lo mejor posible. Los componentes de la configuración son un enrutador, Pi, controlador de píxeles y fuente de alimentación.

Fuente de alimentación

• Se conecta al controlador de píxeles para proporcionar energía
• Suministra inyección de energía en línea a las tiras WS2811 (que necesitará para cualquier ejecución de píxeles> 50 píxeles del controlador de píxeles)
• Asegúrese de que la fuente de alimentación esté bien cerrada para evitar cualquier posibilidad de que alguien entre en contacto con la fuente.

Enrutador ·

• Se enchufa en una regleta de enchufes ·
• No me molesté en ponerlo en un recinto
• Tiene una conexión Ethernet por cable al Pi y otra conexión Ethernet por cable al Pixel Controller ·

• Asegúrese de recordar que el Router, Pi, Pixel Controller deben estar todos en direcciones IP capaces de comunicarse entre sí. En mi caso, todos estaban en 192.168.1.xxx.

  • Enrutador 192.168.1.1
  • Pi 192.168.1.197
  • Controlador de píxeles 192.168.1.206

Frambuesa pi

Ejecuta Falcon Pi Player, que es el estándar para reproducir secuencias en un Pi. Mi experiencia fue una configuración muy fácil siguiendo las instrucciones del sitio web

Controlador de píxeles

En mi caso, elijo un SanDevices e682 (pero probablemente podría haber usado el e6804 más barato). La configuración y el uso de SanDevices fue fácil de entender siguiendo las instrucciones proporcionadas en el sitio web de SanDevices (así como los recursos en el sitio web de Xlights)

Paso 3: LED WS2811

Para mi tamaño de árbol, 400 luces empujan al máximo lo que el árbol puede contener y aún se ve bien (y no un montón de cables y bombillas alrededor). Además, alrededor de 400 luces es donde puede comenzar a mostrar imágenes básicas en el árbol a través de los LED.

Si es posible, recomendaría comprar su WS2811 con un cable de conexión verde o negro en lugar de las conexiones estándar blanco / rojo / azul que se destacarían. Además, tomé cinta aislante y envolví la parte de bala de plástico transparente de cada LED para que las luces no se destaquen tanto, similar a la iluminación incandescente o LED estándar donde la carcasa es de color verde intenso.

Se requerirá inyección de energía, así que tenlo en cuenta también en la cantidad de luces que planeas usar, así como en la cantidad de cada hebra de tu controlador de píxeles. En mi caso utilicé 2 hebras de 150 LED y una hebra de 50 LED para llegar a 400.

La posición en el árbol no importará, ya que se personalizará en el siguiente paso, sin embargo, debe intentar obtener una cobertura uniforme alrededor del árbol.

Para la inyección de energía, soldé las conexiones JST de 2 pines a sus hilos WS2811. En el extremo de la fuente de alimentación, creé un cable de 7 pies que se conecta desde la fuente de alimentación a un conector JST de 2 pines.

También hice cables de 7 pies (3 cables para WS2811) desde el controlador de píxeles hasta los hilos WS2811. En mi caso, 3 de ellos para conectar al filamento LED de 150 ct, al filamento LED de 150 ct y al filamento LED de 50 ct

Paso 4: Posición de trazado en Xlights

Xlights es el software utilizado por una gran parte de la comunidad DIY Christmas Lights para armar secuencias / espectáculos. En Xlights hay una función de modelo personalizado donde el usuario proporciona una hoja de cálculo con números para cada una de las posiciones de los píxeles. Google "modelo personalizado xlights" para obtener muchos recursos sobre esto.

Sin embargo, con 400 píxeles, puede resultar complicado crear un modelo personalizado. Lo que hice fue crear una secuencia xlights donde jugué ·

• Las primeras 25 luces rojas ·
• Las siguientes 25 luces verdes ·
• Las siguientes 25 luces azules ·
• Las siguientes 25 luces moradas ·
• Las siguientes 25 luces rojas ·
• Etc.

Luego, con mi teléfono celular fijo en una mesa, tomé el video del teléfono celular de la secuencia en reproducción, cada píxel se iluminó durante aprox. 1-2 segundos. Usé Sony Vegas para superponer una cuadrícula en el video para poder obtener fácilmente una ubicación para cada píxel. Sin embargo, con 400 luces habrá superposición con varios LED que ocupan la misma coordenada de cuadrícula, que no es algo que Xlights pueda manejar. En mi caso, construí un programa en C para leer la lista de coordenadas y desconfigurarlas, sin embargo, también se podría haber hecho a mano en Excel o Google Docs.

Paso 5: Paquetes (pantallas de mini proyector)

Más allá de proyectar video desde el proyector en el árbol mismo, también quería una pantalla de visualización normal que pudiera mostrar video de buena calidad. Por lo tanto, los 3 paquetes de regalo debajo del árbol hacen un buen trabajo al capturar la mayor parte de un video de pantalla ancha. Una nota interesante fue que tuve dificultades para encontrar papel de regalo mate o plano. La mayor parte de lo que está disponible es brillante. Entonces, después de envolver cada regalo, los rocié en 5-6 capas de pintura mate blanquecina.

Paso 6: configuración del proyector

En mi caso, la configuración de mi habitación tiene afortunadamente una lámpara en una ubicación perfecta y distancia del árbol para permitirme montar el proyector de lado y cubrir desde la parte inferior de los paquetes hasta la parte superior del árbol. Configurar el proyector en una configuración nominal u horizontal habría requerido empujar el proyector demasiado hacia atrás. También hubo que tener cuidado y probar para que el proyector estuviera en el ángulo adecuado (no perfectamente vertical como se puede ver en las fotos) para cubrir la escena.

El HDMI de la Raspberry Pi, que Falcon Pi Player usa para video, se enruta al proyector.

Después de investigar en varios foros AV, el montaje de proyectores en una configuración no horizontal afectará la disipación de calor de alguna manera, ya que los proyectores están optimizados para la disipación de calor en una configuración horizontal. Sin embargo, dado que reproduzco el bucle de video como un programa que solo tiene el proyector encendido durante 15 minutos, no estaba demasiado preocupado. Muchas de las preocupaciones en los foros AV eran con los usuarios que querían tener el proyector encendido durante mucho tiempo (> 2 horas).

Levanté mi teléfono celular para que estuviera más o menos al lado de la lente del proyector y lo apunté en el mismo ángulo que el proyector produciría el video. Luego usé un editor de imágenes para crear una máscara del área que podría usar con el software de edición de video, Sony Vegas. En general, esto fue sencillo, aunque recordar en el Editor de video que Arriba = Derecha en el árbol, Derecha = Abajo en el árbol fue desorientador a veces.

Paso 7: Conclusión

La preparación para este nivel de espectáculo fue a lo largo de una evolución de 4 años de espectáculos de árboles de Navidad, pero quería aplicar el mismo nivel de factor WOW que otros muestran en sus espectáculos de luces navideñas exteriores al árbol interior.

Si disfrutó de este instructivo, vote en los concursos en los que lo he inscrito. ¡Gracias!