Плюсы и минусы самостоятельной сборки
К плюсам можно отнести:
- Опыт, полученный во время работы с электронным оборудованием.
- Возможность создать устройство по индивидуальной конструкции.
- Возможность получить готовое оборудование с наименьшими затратами.
А теперь рассмотрим минусы:
- Самостоятельное изготовление сужает круг применения такого экрана, самодельный светодиодный экран скорее не подойдет для уличного использования .
- Отсутствует гарантийное обслуживание .
- Не имея определенных знаний, трудно добиться нужных параметров изображения.
- Сборка может затянуться на неопределенное время из-за отсутствия каких-либо деталей, что влечет за собой потерю прибыли.
- Нет гарантии, что он прослужит долго.
- Трудно собрать крупногабаритное устройство.
Сделать светодиодный экран своими руками возможно, если вы относитесь к специалисту в этой области и у вас подготовлен подробный проект по изготовлению изделия с описанием метода монтажа, количества светодиодов, размера и т.д.
Многие считают, что наиболее оптимальным вариантом изготовления будут светодиодные полоски и микроконтроллер.
Приступите ли вы к изготовлению самостоятельно или воспользуетесь услугами опытных специалистов, в любом случае ваше решение иметь светодиодный экран будет оправдана его многочисленными преимуществами
:
- Привлечение внимания большого количества людей;
- Эффектное и яркое оформление различных мероприятий;
- Возможность передавать информацию различного рода;
- Минимальные затраты на обслуживание;
- Возможность выделиться среди конкурентов.
This entry was posted in . Bookmark the .
Светодиодные экраны или, как их еще часто называют, ЛЕД-дисплеи, стали доступны для массового применения сравнительно недавно. Более правильным будет вместо русской аббревиатуры именовать это электронное устройство LED-дисплеем (light emitting diode). Наряду с этими названиями часто используется термин «светодиодный экран».
Первые видеоэкраны появились более 20 лет назад, но их яркость (отдельные пиксели были на газоразрядных лампах) была недостаточной для воспроизведения качественного изображения, особенно в солнечные дни. Кроме этого техническое обслуживание этих устройств было очень сложным и дорогим.
Стремительный прогресс в технологии производства ярких, качественных и в то же время недорогих светодиодов основных цветов (красного, зеленого и голубого) позволил совершить стремительный шаг вперед индустрии производства светодиодных экранов. Огромный спектр возможностей по созданию видеоизображений, управлению цветовыми, яркостными и динамическими изображениями произвел настоящую революцию на рынке наружной и интерьерной рекламы (экраны небольшого размера – от 1,0 х 1,0 м, где требуется демонстрация изображений большого масштаба).
В крупных российских городах, захламленных повсеместно за последние 20 лет безликими билбордами 3 х 6 м, началось постепенное внедрение этой современной технологии. Модульные принципы сборки и аппаратно-программное обеспечение Arduino позволяют собрать LED-экран своими руками.
Устройство LED-ламп
Светодиодная лампа состоит из шести следующих частей:
- светодиод;
- цоколь;
- драйвер;
- рассеиватель;
- радиатор.
Действующим элементом подобного прибора является светодиод, генерирующий поток световых волн.
Светодиодные приборы могут быть рассчитаны на различное напряжение. Наиболее востребованы небольшие изделия на 12-15 Вт и более крупные светильники на 50 ватт
Цоколь, который может иметь различный вид и размер, применяется и для других видов ламп – люминесцентных, галогенных, накаливания. В то же время некоторые LED-приборы, например, светодиодные ленты, могут обходиться без этой детали.
Важным элементом конструкции служит драйвер, преобразующий сетевое напряжение в ток, на которой работает кристалл.
От этого узла во многом зависит эффективная работа лампы, кроме того, качественный драйвер, имеющий хорошую гальваническую развязку, обеспечивает яркий постоянный световой поток без намека на моргание.
Обычный светодиод производит направленный пучок света. Чтобы изменить угол его распределения и обеспечить качественное освещение, используется рассеиватель. Еще одной функцией этого компонента является защита схемы от механических и природных воздействий.
Радиатор предназначен для отвода тепла, излишки которого могут повредить прибору. Надежная работа радиатора позволяет оптимизировать работу лампы и продлить ей жизнь.
Чем меньше эта деталь, тем большую тепловую нагрузку придется выдерживать светодиоду, что скажется на быстроте его выгорания.
Аrduino и промышленные решения
Для создания более габаритных светодиодных дисплеев используются те же принципы адресации.
Для светодиодных панелей, размещаемых на улице, потребуются более мощные источники света, чем миниатюрный светодиодный дисплей. В качестве контроллеров вывода изображения используются max7219, а для коммуникации с мощными светодиодами служит драйвер питания на микросхеме ULN2803. Она имеет восемь линий коммутации управляющих сигналов, что идеально подходит для наших целей.
В конструкции рекламных дисплеев больших габаритов применяют сверхъяркие светодиоды со световым потоком 70-100 Лм.
В одноцветных (монохромных) светодиодных матрицах у каждого элемента существует два состояния: включено/выключено. Для передачи полноцветной информации используют RGB светодиоды с ШИМ-контроллерами управления яркостью для каждого цвета.
Телефон или планшет
Сделать из запылившегося девайса ТВ-аппарат можно и с помощью смартфона или планшета. В таком случае на большой экран будет выводиться любой контент с мобильного гаджета: в том числе и онлайн-телевидение.
HDMI
Для использования функции зеркального отображения вам понадобятся HDMI-кабель и специальный адаптер для телефона/планшета. Процесс подключения выглядит следующим образом:
- Настройка устройства на HDMI-источник сигнала.
- Соединение техники проводами.
- Установка оптимального для дисплея разрешения.
VGA
Необходимо приобрести AV-адаптер и VGA-шнур, а также выполнить:
Сборку конструкции и соединение устройств между собой (обратите внимание на цвета «тюльпана»).
Отдельное подсоединение гаджета к источнику питания.
Вывод звука на внешние колонки через 3,5-мм MiniJack.
Всегда можно загрузить в память таблета или смартфона любимый сериал и наслаждаться офлайн-просмотром, выполнив синхронизацию техники через USB-интерфейс. Назвать телевидением получившуюся систему нельзя, зато этот метод является наиболее простым и дешевым.
Светодиодная панель на алюминиевой основе
Использование алюминиевого листа в качестве основы для светодиодной панели имеет несколько преимуществ. Во-первых, такая конструкция более устойчива механически. Во-вторых, материал с высокой теплопроводностью лучше, чем стекло, отводит от работающих диодов выработанную тепловую энергию.
В данной статье мы приведём пример небольшой панели 28*26 сантиметров, для которой понадобятся:
- алюминиевый лист с шириной 28 см и длиной 26 см;
- 5 метров светодиодной ленты 5630 SMD;
- блок питания;
- провод для подачи питания;
- медный провод с диаметром сечения 1 мм для соединения отрезков ленты в цепь;
- инструменты для пайки.
Как собирается светодиодная панель своими руками на алюминиевой основе:
- Лента разрезается по отмеченным местам и приклеивается на основу в несколько рядов. В данном примере отрезки укладываются в 20 рядов по 25 см длиной.
- В данном случае удобно соединять между собой плюсовые и минусовые контакты отрезков через один провод. То есть, с одной стороны прокладывается прут медной проволоки, к которому припаиваются положительные контакты, а с другой – прут, соединённый с отрицательными. К первому подсоединяется провод питания.
- Для подключения блока питания тоже удобно воспользоваться коннектором.
- Для изоляции и придания более эстетичного вида можно наклеить поверх соединительных проводов изоленту, а затем усадить её, прогревая горячим воздухом из фена.
Потребляемая мощность 5 метров ленты в данном устройстве равна 160 Вт. После прибавления 30% запаса получается 208 Вт. Для обеспечения стабильной работы в данном случае подойдёт блок питания на 250 Вт.
Ремонт подсветки
На ремонте монитор SAMSUNG GH19LS с проблемой «выключается через пару секунд работы». Первые же мысли возникают насчет блока питания.
Судя по всему, монитор уже ремонтировался так как заменены электролиты. К тому же, у одного из них явно не хватало по высоте вывода и его «удлинили» проводом. Конденсаторы не на тот номинал по напряжению. Лучше перепаять на те, которые нужны.
Затянутый процесс ремонта
Неисправность осталась. Монитор не включается. Далее нужно сделать диагностику преобразовательной части. Так как монитор гаснет через пару секунд, а сама кнопка включения горит, то это значит, что гаснет подсветка. Проблема либо в лампах, либо в трансформаторах. При измерении сопротивления обмоток одного из них выяснилось, что у одного трансформатора оно отличается около 10 Ом. Это много, и разница в потреблениях ламп возрастает, из-за чего и срабатывает защита блока питания. Выход из ситуации — это поменять трансформатор. Но его не так легко достать.
Почему сразу два? Так как трансформаторы с донора и рассчитаны под другие параметры, то и подсветка гореть будет по-другому. То есть если оставить один трансформатор «родной», а второй вышедший из строя заменить «донорским», то будет неравномерное свечение. Да и инвертор выйдет из строя рано или поздно. К тому же, тип крепления выводов у трансформатора с «донора» другой.
Есть другой выход. Трансформаторы с донора, только пришлось поставить целую плату вместе с ними. Для этого потребовалось подавать отдельно на них питание и сигнальный провод. Кстати, при замене трансформатора с «донора» еще необходимо одно условие — размер диагонали экрана. Ремонтируемый монитор и «донорский» должны быть одного размера (или близкие) так как лампы разные, ток разный, напряжение разное.
Донорские трансформаторы по сравнению с электролитическими конденсаторами не так сильно изнашиваются.
Пайка производится на место электролита питания новой платы, а сигнальный на место шлейфа, где по схеме идет сигнал включения подсветки.
Работает. Проблема была повышенном в сопротивлении обмотки трансформатора подсветки. Это может быть и из-за окончания его срока службы.
Что такое светодиодные экраны?
Светодиодные экраны или LED-экраны — это название технологии трансляции видео-контента с помощью светодиодов, объединенных в матрицы или кластеры больших экранов. Они широко известны мастерам внутренней и внешней рекламы, так как часто используются для создания витрин, вывесок и других рекламных поверхностей. Но это – далеко не все сферы использования светодиодных экранов.
В основе технологии лежит модульная конструкция. Благодаря тому, что светодиоды можно разместить не только на стандартных прямоугольных основах, но и на авторских заготовках, фантазии нет предела. Площадь светодиодного экрана никак не влияет на качество места соединения модульных частей. Монтируется абсолютно целостная, на первый взгляд, конструкция, называемая “Кабинет” или светодиодный модуль. Обычно для внешней рекламы он фиксируется несущей металлоконструкцией, герметическим корпусом, панелью индикаторов. Герметический корпус светодиодного экрана с лицевой стороны состоит из светодиодного полотна, а с другой — с контроллера, электроники, блока (блоков) питания, внутреннего вентилятора. Корпус имеет свой уровень защиты от погодных условий, температурной стойкости и т.д. Обычно светодиодные экраны спокойно переживают условия от -60 до +60 по Цельсию, с равномерным свечением и скоростью передачи данных.
Использование светодиодного экрана внутри помещений поможет создать бесшовную видеостену с отличными характеристиками по яркости при техническом долголетии (до 10 лет непрерывной работы с условием возможного потускнения светодиодов до 50%), с разумным и экономным энергопотреблением.
Светодиодные экраны созданы для яркого представления информации, а качество самого изображения определяется тем, насколько большую площадь занимает сам экран и тем, сколько светодиодов формируют визуальную единицу изображения — пиксель. От одного до нескольких десятков светодиодов могут передавать одну точку на экране. Понятно, в этой характеристике — чем больше, тем лучше в отношении к площади всего экрана. Количество светодиодов на пиксель также определяет общее энергопотребление. В общем, светодиодные экраны больше потребляют днем, где нужно соревноваться с яркостью солнечного света, а вечером даже в экономичном режиме выглядят очень ярко. И поскольку любое устройство имеет свои панели контроля всех этих показателей, можно с легкостью контролировать контент и показатели светодиодного экрана.
Как сделать светодиодный светильник своими руками
Чтобы приступить к монтажу лампы, необходимо подготовить две испорченные люминесцентные лампы с мощностью в 13 Вт и длиной полметра. Нет никакого смысла покупать новые, лучше всего найти неработающие старые. Но их обязательно нужно проверить на наличие трещин и сколов.
Далее в магазине необходимо приобрести светодиодную ленту. К этому нужно подойти ответственно, так как выбор очень велик. Лучше всего подойдут ленты с естественным или чисто-белым светом. Так как они не изменяют оттенки окружающих предметов и являются сверхяркими. Обычно в этих лентах светодиоды собраны в группы по три штуки. Мощность одной группы – 14 Вт, а напряжение – 12 вольт на метровую ленту.
После чего нужно произвести разборку люминесцентных ламп на составные части
Необходимо действовать очень осторожно – не повредить провода и не разбить трубку, так как в этом случае вырвутся ядовитые пары. Все извлечённые внутренности не стоит выбрасывать
Они могут пригодиться в дальнейшем. Далее необходимо разрезать ленту на участки по 3 диода. После этого стоит достать дорогие и ненужные преобразователи. Большие крепкие ножницы или кусачки лучше всего подойдут для того, чтобы разрезать ленту.
В итоге должно оказаться 22 группы
по 3 led или 66 светодиодов, которые должны быть подключены параллельно по всей длине. Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, необходимо стандартное напряжение 220 вольт увеличить до 250 в электрической сети. Это связано с процессом выпрямления. Следующим шагом будет выяснение количества секций светодиодов. Для этого необходимо разделить 250 вольт на 12 вольт (напряжение для 1 группы по 3 шт.). Получив в итоге 20,8 (3), нужно округлить в большую сторону – получится 21 группа. Лучше всего добавить ещё одну группу, так как общее количество светодиодов будет делиться на две лампы. А делить чётное количество намного легче.
Далее понадобится выпрямитель постоянного тока, который можно найти в извлечённых внутренностях люминесцентной лампы. При помощи кусачек извлекаем конденсатор из общей цепи преобразователя. Произвести это действие довольно легко, поскольку он находится отдельно от диодов, стоит только отломить плату.
Воспользовавшись суперклеем
и пайкой, необходимо собрать всю конструкцию. Не стоит пытаться уместить все 22 секции в один светильник. Как говорилось выше, нужно найти 2 полуметровые лампы, так как разместить все светодиоды в одной просто невозможно. Не нужно рассчитывать на самоклеящийся слой, который располагается с обратной стороны ленты. Он не сможет прослужить долгое время. Поэтому для закрепления светодиодов лучше воспользоваться суперклеем или жидкими гвоздями.
Подводя итоги, можно разобрать все достоинства собранного изделия. Количество света у получившихся ламп в 1,5 раза больше, чем у аналогов. А вот потребляемая мощность намного меньше, чем у ламп дневного света. Срок службы этого источника света будет примерно в 10 раз больше. И также одно из преимуществ –
это направленность света. Он направлен строго вниз и не имеет возможности рассеиваться. Поэтому лучше всего будет использоваться у рабочего стола или на кухне. Однако испускаемый свет не отличается высокой яркостью, но имеет низкое энергопотребление.
Постоянное использование лампы во включённом состоянии за год съест всего 4 кВт энергии. Стоимость потребляемой электроэнергии в год можно сопоставить со стоимостью билета в городском транспорте. Поэтому такие источники света часто используют там, где требуется постоянная подсветка, к примеру:
- Улица.
- Коридор.
- Подсобка.
- Аварийное освещение.
Технические тонкости
Переквалифицировать в ТВ можно и ЭЛТ, и ЖК дисплеи. Главное, чтобы устройство имело VGA-вход, через который и будет осуществляться передача изображения с приёмника. Тюнер можно расположить как внутри, так и на корпусе (используем клей или небольшие шурупы). В первом случае стоит быть готовым разбирать корпус девайса и впаивать в него дополнительные элементы — с подобной процедурой справится далеко не каждый. В статье будут рассмотрены только те методы, применение которых по силам абсолютно любому пользователю.
Адаптер HDMI to VGA
Соединение двух приборов будет осуществляться через специальный переходник, тип которого определяется выбором интерфейса передачи данных
Обратите внимание, что конечный выход адаптера всегда должен представлять собой штекер для VGA-порта
Изготовление светодиода
Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.
Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.
На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.
Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.
Читайте так же
Преимущества светодиодов
В наше время можно найти огромное количество видов люстр со светодиодными лампами в магазинах. У них есть разные преимущества и недостатки. Модернизация энергосберегающих
ламп позволяет воспользоваться всеми преимуществами люминесцентного света. Это касается самых распространённых светильников с цоколем E 27. А старые представители этого семейства были наделены неприятным мерцанием. Люминесцентные источники света – это действительно настоящее чудо. По сравнению с ними лампы накаливания очень сильно сдают свои позиции. Их высокое потребление энергии и низкую светоотдачу не перекрывает высокий индекс цветопередачи.
Долговечность – это главный их плюс. Механически он прочен и надёжен
. Известно, что его срок работы может достигать до 100 000 часов. А также они считаются экологически чистыми источниками света в отличие от люминесцентных ламп, которые, в свою очередь, содержат ртуть. Но как известно, у ламп дневного света есть некоторые недостатки:
- Пары, которые содержатся в трубках довольно ядовитые.
- Из-за частого включения-выключения быстро могут выйти из строя.
- Сама конструкция требует определённой утилизации.
Лампу на светодиодах можно считать второй революцией в области освещения. Она работает в 5−10 раз дольше, более экономично и не требует никакой особой утилизации. Хотя есть несущественный недостаток – она намного дороже.
Для того чтобы убрать этот маленький минус и обернуть его в хороший плюс, можно соорудить лампу из светодиодной ленты своими руками. Таким способом можно снизить стоимость источника света. Она будет намного ниже, чем у люминесцентных аналогов. А также такая лампа
будет обладать рядом преимуществ:
- Срок службы лампы составит рекордные 100 000 часов, но только при правильной сборке.
- Стоимость самодельного устройства не выше, чем у люминесцентной лампы.
- Эффективность ватт/люмен намного превосходит все аналоги.
Но также имеется один недостаток – на это изделие отсутствует гарантия. Она должна компенсироваться мастерством электрика и точным соблюдением инструкции.
Из чего делают экран?
Модульная сборка светодиодного экрана представляет собой создание крупного полотна из множества отдельных модулей. Это блоки стандартного размера, которые состоят из нескольких десятков светодиодов, выполняющих роль пикселей, и электронной схемы управления. Управляющая плата контролирует совместное свечение модуля, а также имеет шлейфы и разъёмы для соединения с другими модулями. Такое подобие пазла потенциально даёт возможность для сборки экрана любого размера.
Купить модули для сборки сегодня можно в магазинах электроники, в специализированных отделах на рынке или заказать на международных интернет-площадках вроде AliExpress. Во всех трёх случаях блок, скорее всего, будет сделан в Китае, но это не говорит о низком качестве по умолчанию. Из страны драконов приходит хорошая продукция. Чтобы её выбрать, следует посоветоваться со специалистами, ознакомиться с отзывами о тех или иных марках.
Базовые функциональные характеристики модулей P10:
- размер: длина – 320 мм, ширина – 160 мм, толщина – 20 мм;
- масса – от 600 до 700 г;
- шаг пикселя – 10 мм;
- число пикселей на м 2 (разрешение) – от 256 ˟ 192;
- яркость экрана – от 6000 до 7000 кд/м 2 ;
- рабочий ресурс – до 50 000 часов;
- угол половинной яркости – 120˚;
- дистанция комфортного просмотра – 7 метров и больше;
- предельная мощность потребления при уличной эксплуатации – 500 Вт/м 2 .
Альтернативой электронным LED-блокам служит светодиодная лента. Её также можно уложить в виде экрана для трансляции изображений. Однако у этого материала есть характерные недостатки. Во-первых, монтаж большого количества лент в виде экрана более сложен, поскольку они изначально не разрабатываются для этих целей. Во-вторых, LED-лента не обладают достаточной устойчивостью к разрушительным факторам внешней среды: температурным перепадам, контакту с грязью, влагой и пылью, ультрафиолетовому излучению.
