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Geeky In eigener Sache

Philips Aurea/Ambilight im Selbstbau

Da ich schon länger nichts mehr gebloggt habe hier ein bisschen Brainstorming zu einem kleinen Nebenprojekt in der Hoffnung vielleicht ein bisschen Input von euch Lesern zu bekommen.

Worum es geht? Vereinfacht gesagt um bunte Lichter rund um den Fernseher herum. Philips nennt das Ambilight bzw. Aurea, die VDR-Community Atmolight. Da es hier um Selbstbauen geht, geht es also um letzteres und weil es langweilig wäre das normale Ambilight mit nur wenigen Kanälen nachzubauen (selbst Philips kann inzwischen mehr), sollen es am Ende 20 Kanäle sein (4 für die Seiten und 6 jeweils oben und unten). Mit etwas weniger Kanälen sähe das dann z.B. so aus:

httpvhd://www.youtube.com/watch?v=wucHv8NKOqw

Schon nicht schlecht, oder?

Was ich schon erledigt habe:

  • Steuerplatine bestellt = ein kleiner Atmel mit USB-Ansteuerung und Bootloader
  • LED-Streifen bestellt = 5 Meter mit 300 RGB Leds drauf

Was noch fehlt? Eine Idee für den Schaltplan der LED-Ansteuerung. Von den diversen VDR-Projekten her habe ich zwar einige Ideen, allerdings verstand ich so manches nicht. Ein paar Forenstunden später denke ich, dass ich langsam weiß was man benötigt. So wie ich das sehe bleiben zwei Alternativen übrig …

  1. Der Atmel erzeugt PWM für 64 Kanäle (3 Kanäle pro RGB-LED Gruppe nötig) und schreibt die Werte in 8 8-bit Schieberegister mit entsprechenden Ausgängen. Diese treiben dann über jeweils einen ULN2803 (Darlington Transistor Array) die LEDs
  2. Der Atmel ist nur für Kommunikation zuständig und setzt über SPI bei 4 TLC5940s (fancy constant-current sink LED-Driver) die entsprechenden Helligkeiten. Diese kümmern sich dann um den PWM-Kram und steuern wieder die ULN2803s an

Letztere Lösung klingt eleganter, allerdings braucht es hier noch Pullups an den Ausgängen des TLC und vielleicht Inverter (mir ist nicht ganz klar, wieso die VDR-Leute hier welche verwendet haben). Das erhöht die Bauteilezahl ungemein und da ich vorhabe das ganze nicht auf winzigen Platinen mit SMD zu bewerkstelligen, wird das ganze so vielleicht zu groß werden ;-)

Die erste Lösung -- so sie denn so funktioniert -- hätte den Charm einer recht überschaubaren Zahl von Bauteilen, aber eben den Nachteil, dass der Prozessor auch die PWM in Software erzeugen müsste. Experimente werden zeigen wie flott und mit wie vielen Stufen das dann klappt, denn ich werde es erstmal so probieren.

Mehr dazu in den nächsten Wochen. Meinungen? Ratschläge?

P.S.: Die LEDs sind scheinbar für 12V ausgelegt und schlucken insgesamt 6 Ampere. Deshalb geht es leider nicht ohne die ULN2803s. Aber falls jemand eine Idee hat, nur her damit … ganz toll wäre z.B. die Teilenummer eines Bauteils, das LEDs treiben kann und pro Kanal 250mA (also 12 20mA LEDs) verkraftet … im Endeffekt also einen TLC5940 mit 4A (16 Kanäle a 250mA) statt 120mA. Gibt es so was? ;-)

P.P.S.: Wie um Himmels Willen wird man Herr der Kabelsalats hinter dem Fernseher, wenn man 20 mal je 4 Kabel zu den LEDs legen muss? 80 Drähte … yeah … da freu ich mich :D

P.P.S.: Ob es was bringen würde die LEDs zu multiplexen? Das verringert doch die Helligkeit, oder? Aber würde den Kabelsalat drastisch reduzieren. Hmm …

13 Antworten auf „Philips Aurea/Ambilight im Selbstbau“

Also für LEDs habe ich jetzt 80 Euro ausgegeben, werde allerdings nicht alles davon brauchen (bleibt über 1 Meter übrig). Für den Controller auch noch mal 20 Euro. Kleinkram und die ICs nach Lösung 1 würden wohl nochmal so um die 20 Euro kosten. Und „Arbeitszeit“ berechne ich da lieber mal nicht ;-)

Ich habe mal ein wenig nachgedacht wegen PWM im Atmel selbst … wenn man 100 Hz erreichen und sagen wir mal 256 Helligkeitsstufen haben möchte, dann müsste man die Werte für die 64 Kanäle 25600 Mal pro Sekunde aktualisieren, richtig?

Der Atmel läuft mit 16 MHz, d.h. 4 Mio Rechenoperationen pro Sekunde, wenn ich mich recht erinnere? Bleiben knapp 150 davon um 64 mal zu überprüfen, ob ein Wert 1 oder 0 sein sollte. Das fühlt sich knapp an. Läuft wohl auf 64 oder 128 Stufen hinaus … sind ja immer noch genug Farben pro RGB-LED (64^3?) …

Bei dem Video? Ja, flimmert, aber ich vermute das liegt an der Kamera und dem allseits beliebten Rolling Shutter Effekt. Deren verwendete ICs dürften schnell genug umschalten, da mache ich mir keine Gedanken (wie schon geschrieben, dann lieber weniger verschiedene Farben als Flimmerfarben).

Und wie bekommst du die Farbinfos auf die LEDs? Hast du da einen Sensor vor dem TV?
Ist der Atmel nicht auch ein Prozessor, der eine Rechenoperation pro Takt macht? Wären dann 16 MIPS…oder kann man den PLL-mäßig hochposten?
Bei der Anzahl von LEDs wäre ich fürs Multiplexen, glaub ich…
Die PWM-Treiber sollte es geben, aber ich weiß auch keinen auswendig…

Die Farbinfos kommen vom PC. Der weiß ja was er gerade für ein Bild auf den Fernseher wirft :)

Aber wenn ich multiplexe, habe ich doch weniger Helligkeit, oder? Dann müsste ich die (festen) vorwiderstände ändern oder hoffen es reicht aus … hmm. Wenn ich eine 4×5 Matrix draus mache habe ich allerdings nur noch 4 + 3×5 = 19 Kabel zu den LEDs. Wäre schon nicht schlecht ;)

Ich freue mich, endlich einen Beitrag (aus 2010) gefunden zu haben, weil ich so etwas für einen Panasonic Plasma TV haben will.

Hallo database,

selber bauen oder nur haben wollen?

Bisher habe ich nur einen 5 Meter LED-Streifen und warte noch auf den Rest. Naja, hauptsächlich den Atmel um zu testen, ob er schnell genug ist und ich die preiswertere Aufbauvariante wählen kann …

Aaaaalso, wenn es reicht, einen Lötkolben bedienen zu können, würde ich mir den Selbstbau zutrauen, ich bin aber kein Elektroniker (zwar Elektriker, aber das ist ja nur wie ein Vergleich zwischen „mit Blinddarm im Krankenhaus liegen“ und „der Arzt sein, der die OP macht“).

Ich hatte ein fertiges Delight probiert und bin dabei über das Problem mit dem analogen Scart-Signal gestolpert – beim zweiten Versuch hatte es sich deshalb schon nach einer Anfrage erledigt, weil auch dieser Bausatz unbedingt auf ein Scart-Signal besteht und die vorhandenden Geräte (Medion-DivX-Player, Panasonic BluRay-Player und Dune Media-Player) an einen Onkyo 608 angeschlossen sind, der ebenfalls keinen Scart-Ausgang hat.

Ich hatte gehofft, daß HD-Fury (siehe Link 1 am Satzende) das Problem „HDMI auf RGB“ lösen könnte, doch sollen die Pegel anders sein und die FBAS-Norm fehlen (obwohl es geht, einen VGA-Stecker mit einem Scart-Stecker zu verlöten, siehe Link 2).

Link 1: http://cgi.ebay.de/PURELINK-HDFury-2-HDMI-RGB-Audio-Konverter-NEUHEIT-/380295677218?pt=TV_Sat_Zubehör&hash=item588b638522

Link 2: http://www.google.com/images?q=vga2scart&oe=utf-8&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&hl=en&tab=wi&biw=1330&bih=955

Soweit der Stand der Ermittlungen :)

Ach so, wenn ich dich richtig verstehe möchtest du die LED-Steuerung direkt aus einem RGB-Signal generieren? Das wird dann vermutlich Probleme mit echten HDMI-Geräten geben, da die ja das Signal nicht analog ausgeben dürfen (Kopierschutz). Das ist sicher ein interessantes Projekt, aber nicht das was ich machen möchte ;-)

Mir geht es hier darum ein kleines Steuergerät für die LEDs zu konstruieren, das per seriellem Anschluss (USB) Kommandos von einem PC entgegennimmt. Für die VDR-Software (Linux) gibt es da schon diverse Vorarbeiten um so die Bildinformationen in passende Farbsignale umzuwandeln.

Jetzt erfahre ich zum ersten Mal, daß der Kopierschutz der Grund ist, weshalb Signale nicht analog ausgegeben werden dürfen.

Von dem Steuergerät habe ich gehört, dazu gibt es eine Anleitung in Elektor 02/2008.

Ich werde mal regelmäßig weitersuchen, ob sich in Richtung HD-Fury etwas entwickelt.

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