Como construir sua própria parede de vídeo Jumbotron de LED - e enlouquecer no processo!

Contemplar! (Essa coisa não fotografa bem, mas confie em mim: UAU!)

Olá Phill aqui! Recentemente, mudamos de escritório e precisávamos de algo para deslumbrar os hóspedes quando eles entraram no saguão (além das paredes amarelas de bom gosto, mas cegantes). Debatemos todo tipo de coisa, desde um grande modelo impresso em 3D do nosso logotipo (ousado) até algumas plantas bonitas (bonitas). No final, acabamos construindo uma grande parede de vídeo em LED. Obviamente.

Então, como você acaba construindo uma grande parede de vídeo em LED? Um sábado, eu estava construindo uma placa de partida de trem a partir de alguns painéis de LED que havia adquirido (como você faz) e me perguntei se poderia ser aumentada de 2 para muito mais painéis - 48 painéis, na verdade - para criar um vídeo grande. Não seria ótimo quando as pessoas entraram no escritório, pensei. Afinal, quão difícil poderia ser?

Minha placa de partida inicial do

Acontece que é muito difícil conseguir uma tonelada de painéis de LED para exibir algo em uníssono e ainda mais difícil colocá-los fisicamente juntos.

Uma palavra de aviso antes de continuar e decidir que deseja construir o seu próprio: este projeto literalmente destruirá sua vida.

Eu explodi componentes, me choquei, me cortei, tenho cacos de metal nos meus olhos e grandes armações de metal caíram sobre mim '. Escusado será dizer que isso não é para os fracos de coração. Passar de 2 painéis gravados em violoncelo, mostrando texto, para 48 painéis mostrando vídeo de 60 qps é um pouco diferente.

Este não é de forma alguma um guia exaustivo. Não confesso que sou especialista na criação de telas de LED - isso é mais uma essência geral do que uma receita exata.

Ok, agora com os avisos e o "eu te disse" fora do caminho, eis o que você precisa saber.

Estatísticas e especificações

  • Custo: cerca de £ 1.000 em componentes brutos. Então, sobre o PIB de um país pequeno, se você considerar o trabalho.
  • Tempo de construção: Honestamente, perdi a noção. Comecei o projeto há cerca de três meses, sem ter idéia do que estava fazendo e apenas fazendo isso no meu tempo livre - então talvez você se saia melhor.
  • Tamanho: 2 metros de largura por 1,2 metros de altura
  • Resolução: incríveis 384 x 256. (Parece muito mais impressionante se você disser que 98.304 LEDs individuais estão sendo direcionados)
  • Número de painéis: 48
  • Número de fontes de alimentação: 3 x 5V transformadores de 60 ampères

Pré-requisitos

  • Alguns conhecimentos em eletrônica. Não sou especialista em nada, mas sei 60 ampères * 5v = 300 Watts. Quase.
  • Paciência. Essa coisa levou muito tempo para ser montada, sem mencionar a espera da chegada de peças da China . Espero que este post acelere as coisas e você pode encomendar tudo de uma só vez (em vez de pedir um pouco, ver se ele se encaixa, pedir mais, etc.)

Ok, então eu comecei com um Raspberry Pi 3, mas era lamentavelmente inadequete. Não faça isso.

O Pi é fofo, mas não escala bem (acho que todos podemos nos relacionar)

Para minha placa de LED inicial, eu estava usando um Raspberry Pi 3 com alguns painéis de matriz de LED que recebi da Amazon. Eu estava usando uma fantástica biblioteca de Henner Zeller (matriz rpi-rgb-led-matrix) para direcionar os painéis do GPIO no Pi.

O problema surgiu quando tentei aumentar o número de painéis. Quando chegou a cerca de 28 painéis, as coisas começaram a tremer, a taxa de atualização era baixa e qualquer coisa com movimento parecia uma porcaria. Ficou claro que o Pi não iria cortá-lo.

Usar uma placa de ensaio e cabos de jumper é totalmente o que um profissional usaria na produção. Facto.

Henner tem um bom guia no Github, se você não planeja passar por 28 painéis. Você ainda pode seguir o restante deste guia para obter a solução de quadro e energia.

Você pode estar se perguntando de onde vieram todos esses painéis de repente…

Encomendar mais 46 painéis da Amazon não teria sido tão econômico, pois custaria cerca de 27 libras por painel, então eu precisava receber meu pedido em massa - além dos painéis serem de tamanho relativamente pequeno.

Felizmente, você pode encontrar esses painéis em sites como Aliexpress / Alibaba ou DHgate (onde fiz meu pedido). Meu fornecedor não está mais fornecendo urr, portanto, você precisará pesquisar um pouco.

Os painéis que eu usei foram P5, 32 * 64, 320 mm x 160 mm, digitalização 1/16, RGB, HUB75. Cativante. Isso reduziu o custo de um painel a cerca de £ 18. Agradável.

Depois de esperar cerca de 2 semanas para serem enviados da China, eles chegaram!

Assim. Muitos. Painéis.

Vale ressaltar que os painéis também devem vir com conectores de energia e dados (cabo de fita IDC 16).

Os cabos de energia devem vir com os painéis

The Frame: Como você conserta 48 painéis juntos? Com grande dificuldade, aparentemente.

Sinto muito por esses projetos, mas de longe o maior é o quadro. Oh cara, quão difícil poderia ser consertar 48 painéis juntos?

Ímãs. Centenas deles.

Os painéis vieram com grandes parafusos magnéticos de cabeça chata que podem suportar o peso do painel quando presos a uma superfície de metal. Por isso, projetamos um quadro de barras de metal horizontais em intervalos regulares para fixá-las.

Barras de Dianogal foram adicionadas para impedir oscilações (termo técnico)

E isso teria funcionado muito bem, se não fosse o fato de alinhar as barras para corresponder à posição exata dos parafusos ser incrivelmente complicado e exigir medições e perfurações muito precisas. Mesmo a menor variação nas medições significava que os parafusos não fariam contato e os painéis não grudariam.

Broca bebê, broca

Se a princípio você não conseguir ... continue fazendo furos aleatórios.

Me depois de perfurar e cortar o quadro para as medições erradas. Novamente. Não faça isso.

Depois de perfurar e fixar todas as barras horizontais na vertical, a quarta, a quinta e a sexta linhas de painéis não entraram em contato e não aderiram.

Argggh!

Por isso, repensei uma linha de cada vez e coloquei fisicamente os painéis para verificar se estavam fazendo contato.

Mesmo assim, quando eu levantei tudo direito, a quarta linha ainda não fazia contato. Estava tão de fora. Então, usei abraçadeiras para apoiar a quarta linha.

Quero dizer que esse quadro funciona, mas se eu estivesse iniciando o projeto novamente, definitivamente usaria barras mais altas, para que haja mais espaço de manobra para os ímãs colarem. (Também significa que, uma vez construído, é impossível movê-lo sem retirar os painéis, caso contrário, eles simplesmente cairão.

Em seguida, os painéis colam-se com ímãs. Legal (até você movê-lo e todos caírem)

Ligando os painéis.

O (s) transformador (es)

Portanto, a manufatura diz que cada painel tem um consumo máximo de 18 watts e os painéis requerem 5 volts. Isso nos dá um consumo de 3,6 amperes por painel (Watts / Voltagem). Então, para 48 painéis, precisaremos de um transformador de 172,8 amp. Agora não sou eletricista, mas de repente isso parece muito perigoso.

O maior transformador de amplificador que encontrei foi um transformador de 5V 60A da Amazon, portanto são necessários três para nos fornecer 180 amperes.

Não faça o que eu fiz, que ficou muito animado e quer experimentar mais painéis do que o transformador poderia suportar. Não sei o que esperava que acontecesse, mas surpresa surpresa, superaqueceu e nunca ligou novamente. Não faça isso.

A fiação

Existem algumas maneiras de fazer isso, mas eu achei a maneira mais simples de fazer com que ela "se destacasse" do transformador. Um transformador individual alimentou 16 painéis (2 ao longo e 8 para baixo).

Se seus cabos tiverem pequenos ganchos de metal, prenda-os e retire o plástico. Em seguida, alimentei cabos de vários painéis (4 fios que ramificam para 8 painéis) em um bloco de terminais.

Depois, alimentei um fio dos 2 blocos de terminais (painéis superior e inferior) ao transformador. Repita o procedimento para os outros transformadores. E deve ser tão simples quanto isso para poder!

Por fim, você precisará conectar os cabos de dados entre os painéis. Esse é apenas o cabo de fita IDC 16 padrão que deveria ter vindo com os painéis.

Painéis de ligação de cabos de energia e dados

A placa gráfica

Mencionei anteriormente que o Raspberry Pi não era suficiente para alimentar esse número de painéis, então o que é?

No final, acabei recorrendo a algum hardware profissional usado pelos fabricantes atuais desses monitores. Os nomes variam e existem algumas marcas, mas geralmente são chamadas de "cartões emissores e receptores de LED".

A placa remetente se conecta a um computador ou outra entrada HDMI. Um cabo Ethernet conecta o remetente a uma placa receptora, que por sua vez se conecta aos painéis de LED via cabos de fita.

Acabei pedindo:

  • Cartão LED Linsn TS802 (Remetente)
  • Cartão LED Linsn RV908T (receptor)

Eles são consideravelmente mais caros do que o Pi, com cerca de £ 140 no total com frete e impostos, mas os resultados são dramaticamente melhores. Você também precisará de um computador ou outro dispositivo dedicado para dirigir.

Fiação dos painéis na placa receptora

Você precisará cortar seus próprios cabos de fita, caso contrário, cada linha não alcançará o cartão. Comprei alguns cabos de fita plana de 16 vias dos componentes RS, bem como as cabeças dos conectores IDC correspondentes. Você só precisa prender o cabo entre as cabeças do conector e pronto, cabo de fita personalizado!

A placa receptora possui algumas marcas muito pequenas numerando cada slot, começando de 0 a 11; portanto, sua linha superior passa para 0, segundo para 1 e assim por diante.

Você precisará conectar a alimentação ao remetente e ao cartão receptor. Para a placa receptora, usei a pista sobressalente de um dos transformadores na parte traseira da tela. Consegui um plugue separado de 2,5 A para a placa remetente, pois ela ficava a alguma distância do monitor (em nossa sala de comunicação, conectada através de uma conexão Ethernet de ~ 150 pés).

O monitor é alimentado por nossa sala de comunicação em um gabinete de caixa de papelão personalizado impresso em 3D

Configurando os cartões

A má notícia: você precisará configurar o cartão a partir de uma instalação do Windows. A pior notícia: o software foi projetado pelo cara que criou o modelo original do Geocities. A boa notícia é que você chegou até aqui sem se machucar ou se matar. O horcrux final.

A propósito, suponho que você esteja usando os mesmos cartões e painéis do restante deste guia, caso contrário, poderá ser necessário ajustar algumas dessas etapas para se adequar.

Comece conectando o USB e o DVI ao seu computador. Eu estava usando meu Mac com o Parallels para executar o Windows. Faça o download do LED Studio.

Abra o LED Studio e vá para Opção> Configuração do software.

Então, sem clicar em nada, digite as letras "linsn". Um diálogo deve aparecer solicitando que você insira uma senha.

Ooo um diálogo misterioso que só pode ser revelado sabendo não uma, mas DUAS senhas

Agora a senha é "168". Por quê? Não faço ideia, mas agora você deve ter acesso a algumas configurações avançadas (também conhecidas como as que precisamos para configurar o cartão). Nas guias na parte superior, selecione "Receptor 1". Em "Configuração da capacidade de carga", digite a largura e a altura da sua tela em pixels. Portanto, se cada painel representa 64 pixels e temos 6 na horizontal, a largura seria 64 * 6 = 384. O mesmo para altura, 32 * 8 = 256. Em seguida, clique em "Enviar para o destinatário".

O cockpit: aqui é Jumbo001, estamos prontos para taxiar.

E eles crescem! É isso, você deve estar vendo algo em sua tela.

Sam sendo extático que depois de 3 longos meses da minha putaria ele funciona!

Socorro! As coisas não estão funcionando!

Honestamente, poderia ser muitas coisas. Muito disso foi apenas tentativa e erro, como eu disse, tenha um pouco de paciência, analise as coisas metodicamente e brinque com as configurações, se você não estiver obtendo uma boa imagem.

O software

Uma palavra rápida sobre o que realmente está direcionando o conteúdo. É um Mac Mini executando um aplicativo personalizado. Possui um arquivo JSON que pode definir listas de reprodução de conteúdo que podem:

  • Jogue coisas em dias específicos
  • Tocar coisas em um horário específico
  • Reproduzir vídeos, fotos e gifs

Ele também possui um canal Slack, onde você pode enviar mensagens e gifs para ele.

OLÁ!!!!

Enfim, é isso! Se você decidir continuar com isso, boa sorte! Jumbotroning feliz.

A tecnologia da Founders Factory constrói negócios que definirão o futuro. Somos poliglotas de engenharia, hackers de soluções e visionários de prototipagem. Junte-se a nós.