Крепление светодиодного экрана. Проект за пару дней: большой дисплей из светодиодных лент

Перевод

Полгода назад мы дополнили наш почти традиционный офисный каток 7,6 тыс. светодиодами, чтобы транслировать изображения и видео прямо на поверхность льда. На гиктаймсе был опубликован пост , в котором рассказывалось о том, что подо льдом скрывается самый настоящий гигантский дисплей разрешением 120х63 «пикселей», на который можно выводить достаточно сложные и яркие изображения.

Часто нам задавали вопрос: можно ли своими руками сделать нечто подобное дома? Можно, почему нет? Про лед был подробный рассказ (вот история о первом катке - захватывающее чтиво в июльскую жару), а вот о способах превращения светодиодов в большой дисплей практически не упоминали. Так как наши мейкеры люди занятые и предпочитают говорить о чем-то новом, а не пережевывать прошлое, публикация этой статьи откладывалась снова и снова. В конечном счете мы решили перевести для вас понятный и наглядный туториал, после которого можно будет взять и повесить дисплей себе на стену.

Итак, выдохните, все будет просто. Бóльшая часть времени уйдет на сборку - придется немного покорпеть над соединением лент друг с другом. Они должны быть спаяны в последовательную цепь на задней стороне панели. Для рассеивания света защитное стекло будет матированным.

Главный вопрос проекта - какое ПО использовать? Здесь все зависит от ваших потребностей: мы начнем с демокода и указателей, а в одной из следующих статей рассмотрим, как выводить на дисплей уведомления и котировки акций.

Что нам понадобится

Расчеты

Если вы приобрели рамку 50х50 см и такие же светодиодные ленты, как у меня, то сможете уместить в дисплей 15 отрезков по 15 светодиодов. Но ничто не мешает использовать рамку другого размера. Расстояние между светодиодами - около 30 мм, таким образом на один пиксель приходится примерно 30 мм 2 . Это наш 1DPI . Ну да, разрешение не как у Retina.

Рассчитайте, сколько отрезков ленты вам понадобится, и расчертите направляющие с обратной стороны панели. Семь раз проверьте, один раз отрежьте: у меня ленты немного различаются, потому что когда я начал их приклеивать, то обнаружил, что могу вместить только 14 отрезков по 15 светодиодов. Но это не страшно - в приложении можно легко настроить разное количество рядов пикселей и их длину. Отрежьте куски, подходящие для вашей рамки. К сожалению, я обнаружил, что у меня 15-е светодиоды в отрезках приходятся как раз на то место, где нужно припаивать соединительные провода. Поэтому пришлось их выпаивать.

Матирование стекла

Для лучшего рассеивания света я решил нанести на обе стороны стекла матирующий спрей. Делать это лучше на улице или на балконе, так как спрей вреден для здоровья. Наносить его необходимо как можно более равномерно. После высыхания матирование получается очень устойчивым, но изначально необходимо добиться равномерного покрытия без каких-либо царапин.

Также задуйте белой краской панель, которая будет видна сквозь стекло. Отрежьте один из углов - здесь пройдут провода.

Крепление светодиодных лент

Для приклеивания лент к панели используйте суперклей. Я пробовал двусторонний скотч, но через несколько недель он отвалился. Клеевой пистолет еще хуже, ведь обе поверхности - панель и обратная сторона ленты - гладкие и не имеют пор. Если вы приобрели светодиодные ленты в резиновом корпусе, то не сильно переживайте относительно точности размещения - их можно свободно двигать.

Помните, что сигнал будет проходить через всю цепь, и у каждой ленты есть направление передачи сигнала. Ленты нужно размещать так: у одной стрелка (направление сигнала) указывает направо, у следующей - налево, потом опять направо и т.д. То есть сигнал по дисплею будет идти «змейкой». Проверьте еще раз правильность размещения лент, прежде чем клеить их!

Пайка

Для соединения лент требуется по три провода разной длины. Внутреннюю пару контактов соединяем самым коротким проводом (на фото - красный), для средней пары берем провод подлиннее, а к внешним контактам припаиваем самый длинный. В зависимости от того, какие ленты в данный момент соединяются, внутренние контакты будут либо питанием (+5V), либо заземлением (GND).

Прежде чем припаивать провода, залудите их и сами контакты на лентах. На это уйдет больше всего времени, но это крайне важный момент. Не торопитесь, дважды проверьте правильность соединяемых контактов!

Фиксация лент

После возни с подключением проводов вы можете обнаружить, что первая лента сдвинулась. Эту проблему я решил следующим образом: просверлил два маленьких отверстия и зафиксировал ленту стяжкой. Если у вас не было под рукой достаточно сильного клея, то таким образом можно дополнительно зафиксировать все ленты с обоих концов.

Проверка подключения

Шестой пин Arduino используется для передачи управляющего сигнала; напряжение питания должно подаваться напрямую от блока питания. Подключите заземление между лентами, Arduino и блоком питания. Не пытайтесь запитать ленты от Arduino, а также не подключайте блок питания к Arduino при подключенном USB (когда будет загружаться код для тестирования).

Скачайте и добавьте в соответствующую папку библиотеку AdafruitNeoPixel , затем запустите Arduino. Протестируйте подключение с помощью следующего кода, указав в первом параметре количество светодиодов (в нашем примере - 60):

Adafruit_NeoPixel strip =Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Если анимация остановится на каком-то ряду, сразу отключите всю конструкцию и проверьте подключение. Возможные причины сбоя:

неправильное направление ленты;
вы спутали контакты при соединении лент;
вы припаяли +5V к GND.

Помещаем в рамку

Поскольку рамка не была рассчитана на такую глубину размещения панели, мне пришлось сначала зафиксировать стекло клеевым пистолетом, а затем по периметру вставить резиновый уплотнитель, работающий буфером между стеклом и панелью со светодиодами. После завершающего тестирования помещаем панель в рамку и фиксируем ее клеевым пистолетом. В углу можно проделать небольшое отверстие для вывода проводов. Все, техническая сторона проекта завершена.

Можете еще подумать над тем, возможно ли спрятать в рамке еще и блок питания с Arduino. А пока переходим к настройке ПО.

Glediator

Программа Glediator компании SolderLab.de очень хорошо подходит для анимирования светодиодных матриц на вечеринках или в ночных клубах. Она способна управлять матрицей, состоящей из 512 светодиодов WS2812/NeoPixels, формируя до 24 кадров/сек - этого вполне достаточно для нашего дисплея, можно даже выводить на него простенькие анимационные гифы. Микшер позволит делать плавные переходы между анимациями.

Для работы с Glediator установите на Arduino UNO прошивку , и проверьте, чтобы сигнальный кабель был подключен к пину 6. Не забудьте прописать в переменной количество используемых вами светодиодов.

Запустите Glediator, откройте свойства и измените размер матрицы и режим вывода . Настройте порядок пикселей , если у вас используется другая схема, но по этому шагу мало документации, поэтому придется действовать методом проб и ошибок. Если изображение на дисплее отличается от задуманного, попробуйте поиграть с настройками. У меня работал порядок пикселей HS_BL - подозреваю, что это означает «h orizontals nake, startingb ottoml eft» (горизонтальная змейка, начало слева внизу).

Glediator - профессиональное приложение, не будем пока изучать его интерфейс и возможности. Загрузите в левое и правое окна разные анимации, затем двигайте микшер между ними. Или используйте готовый плейлист, который показан в видеоролике.

Библиотеки Adafruit NeoMatrix и Adafruit GFX

Компания Adafruit создала очень полезную библиотеку для работы со светодиодными матрицами. Сначала она называлась Adafruit GFX , и изначально предназначалась для TFT- и LCD-дисплеев. Затем появилась модификация NeoMatrix , позволяющая полноценно работать с матрицами NeoPixel. Она имеет огромное количество простых в использовании функций по выводу текста или растровой спрайтовой графики.

Если вы в точности повторили мой проект, то можете воспользоваться этим кодом . Самая важная часть:

#define XSIZE 15 #define YSIZE 14 #define PIN 6 Adafruit_NeoMatrix matrix =Adafruit_NeoMatrix(XSIZE, YSIZE, PIN, NEO_MATRIX_BOTTOM + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB+NEO_KHZ800);
С первыми строками все понятно. В последних трех описывается схема матрицы: в данном случае первый пиксель находится слева внизу (bottomleft), пиксели расположены рядами (rows), соединенными зигзагообразно (zigzag). Если вы сделали иначе, то обратитесь к документации библиотеки.

Я задал в коде несколько спрайтов - смайлы. Вы можете создать собственные с помощью Java-приложения Img2Code Добавить метки

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.

Модули для сборки

Экран нужных габаритов собирается из готовых электронных блоков (модулей) стандартных размеров, укомплектованных пикселями из светодиодов или сборок RGB, соединенными на общей плате и имеющими необходимые разъемы и шлейфы для объединения с соседними блоками. Модули, как правило, китайского производства, имеющие более низкую цену, приобретаются в специализированных фирмах и магазинах. Набором типичных параметров обладают модули Р10:

размер, мм – 320 х 160 х 20;
вес модуля, г – 600–700;
шаг пикселя, мм – 10;
разрешение (количество пикселей на 1 м 2) – не менее 256 х 192;
яркость светодиодного экрана, кд/м 2 – 6 000–7 000;
угол половинной яркости, градус – 120;
срок службы, час – до 50 000;
максимальная потребляемая мощность (для уличных экранов), Вт/м 2 – 500;
расстояние комфортной видимости изображений, м – от 7;
все световые и электронные компоненты защищены от воздействия влаги, пыли, механических воздействий.

При отсутствии модулей можно собрать светодиодный экран на базе светодиодной ленты. Но этот вариант более трудоемок в сборке и не обладает необходимой надежностью при наборе жестких условий уличной эксплуатации: большой диапазон температур, влажность, УФ-воздействие, пыль, грязь и т. п.

Как собирается LED-дисплей

На первом этапе изготовления самодельного видео экрана необходимо изготовить надежную несущую металлоконструкцию для размещения на ней большого количества электронных блоков (модулей, контроллеров, источников питания – драйверов, преобразующих сетевое переменное напряжение 220 В в постоянное – 12 В). Конструкция представляет собой каркас из квадратной профильной трубы. Типичный вариант каркаса представлен ниже на фото.

На втором этапе собирают модули Р10, крепят к каркасу вплотную друг к другу и соединяют с помощью шлейфов, имеющих качественные разъемы «папа-мама». Крепеж модулей зачастую осуществляется с помощью надежных магнитов, что очень упрощает стадию сборки и особенно разборки при производстве ремонтных работ.

Далее с обратной стороны каркаса размещаются блоки питания и контроллеры, отвечающие за обработку видеоинформации и распределение ее на конкретные модули и малые пиксели. Задняя стенка видеоэкрана изготавливается из металлического листа или алюминиевой композитной панели. Как сделать монтаж LED-экрана, показано ниже.

Как управлять работой LED-дисплея

Понятно, что сегодня собрать светодиодный экран своими руками может практически любой человек, владеющий элементарными знаниями электротехники и навыками обращения с инструментами типа отверток и шуруповерта. Однако для того, чтобы «вдохнуть жизнь» в собранное железо, надо понимать, каким образом видеофайлы поступают на светодиоды и как создается программа для работы видеоэкрана.

Управление и замена файлов с видеороликами производится через USB-порт (через flash-карту) или с помощью Wi-Fi-роутера через интернет-соединение. Видеоролик, созданный предварительно с помощью специализированного программного обеспечения, переводится в формат * .avi или * .mpeg. Затем он преобразуется микроконтроллером или компьютером в цифровой поток, поступающий на микросхемы драйверов постоянного тока, подающих напряжение в соответствии с алгоритмом, заложенным в программу, на светодиоды дисплея.

Качество сделанного экрана определяется возможностями системы управления LED-экрана, которая может быть синхронной или асинхронной. На рисунке ниже представлена схема управления LED-экраном.

Схема управления светодиодным LED-экраном

Синхронная система управления подразумевает, что на экране отображается та же информация, что и на компьютере, то есть идет прямой эфир. Например, можно транслировать изображение с телекамеры, установленной на стадионе или концерте. Такая система состоит из карты-передатчика и нескольких карт-приемников. В компьютере, который управляет экраном, находится карта-передатчик, а на экране – карты-приемники, соединенные UTP-кабелем (витая пара).

Асинхронный способ вывода информации на экран подразумевает предварительную загрузку в память микроконтроллера. Для этого используют flash-карту или кабель. Асинхронная система требует присутствия нескольких микроконтроллеров, количество которых зависит от геометрических размеров LED-дисплея. Эта система позволяет осуществлять работу самостоятельно по заданной программе без внешнего компьютера.

Аппаратная платформа Arduino

Для создания программы управления светодиодными видеоустройствами (экраны, бегущие строки) на рынке существует большой выбор различных продуктов. Одним из самых популярных является аппаратно-вычислительная платформа Arduino (Ардуино), в состав которой входят плата ввода-вывода и средства разработки.

Arduino используется как для разработки автономных интерактивных объектов, так и для подключения к программным продуктам, выполняемым на компьютере. Платы имеют аналоговые и цифровые порты, к которым могут подключаться разные устройства автоматики: датчики (температуры, влажности, давления и т. п.), кнопки, моторы, двигатели, видеоэкраны, бегущие строки.

Можно сказать, что Arduino – это инструмент проектирования различных электронных устройств. Программная платформа сделана с открытым программным кодом на базе языка программирования С/С ++ . Проекты, реализованные с помощью Arduino, могут функционировать как самостоятельно, так и взаимодействовать с компьютерным программным обеспечением (MaxMSP, Flash, Processing).

Светотехника давно используется в качестве способа организации наружной рекламы. В процессе эволюции устройства такого типа менялись в размерах, формах и эксплуатационных характеристиках. На сегодняшний день прочно оформился целый сегмент так называемых медиаэкранов, изготовленных на базе светодиодов. Это панели, имеющие достоинства в виде низкого энергопотребления и долговечности. При этом уличный светодиодный экран имеет множество разновидностей и модификаций, что облегчает выбор оптимального варианта для конкретных нужд.

Особенности светодиодных экранов

В конструкционном отношении такое оборудование отличается тем, что рабочую зону формируют несколько сегментов. Это небольшие панели, каждая из которых имеет определенное количество диодных элементов. В целях надежности уличный светодиодный экран иногда и к питанию подключают сегментами. То есть отдельная панель может иметь свой контроллер управления, предохранительный блок и подводку энергообеспечения. Объединяется же конструкционная группа корпусом и защитной оболочкой.

С уличными экранами на светодиодах во многом схожи и крупные медиафасады. Последние также представляют собой рабочую зону на платформе диодов, которая формируется сегментами. Через управляющий контроллер регулируются параметры работы комплекса и передается сигнал с контентом. Но есть и существенные отличия уличных панелей для светодиодных экранов от медиафасадов. Они заключаются в размерах, конфигурации размещения и функциях. Фасадные системы более основательны и в большинстве случаев технически включаются в архитектурный ансамбль здания. Светодиодные экраны необязательно используются на стенах - это может быть временная рекламно-информационная панель, установленная, к примеру, на столбах.

Основные характеристики

Светодиодную панель можно сравнить с конструктором, поэтому в каждом случае характеристики таких устройств почти уникальны. Но если рассматривать параметры составных частей, то данные будут стандартными. К примеру, долговечность одного светодиода составляет в среднем 100 тыс. ч. Это абсолютный рекорд, если сравнивать данный рабочий потенциал с показателями других элементов освещения, в том числе галогенных и люминесцентных. На качество изображения влияет количество пикселей, размещенных на панели формата 1 х 1 м. Данная величина может варьироваться от 500 до 10 тыс. пикселей на 1 м 2 . Здесь же имеет значение и шаг пикселя, выражаемый маркировкой Р3-Р10 мм. Это значит, что, например, уличные светодиодные экраны Р5 базируются на диодах формата 5 мм. Чем меньше этот показатель, тем насыщеннее и детальнее изображение, но вместе с этим понижается и надежность работы активных элементов из-за их высокой частоты. По толщине экраны могут достигать 100-200 мм, а длина и ширина определяются индивидуально - эти показатели ограничиваются только условиями монтажа и эксплуатации.

Разновидности

Светодиодные экраны различаются по множеству признаков. Например, существуют разные способы размещения диодов на рабочей плоскости - по ровным или искривленным линиям. С точки зрения конструкционного исполнения также выделяются реечные и кластерные модели. Готовые панели можно подразделить на звуковые и беззвучные. Надо сказать, что интеграция часто бывает излишним решением. Во-первых, на удаленном расстоянии пользователям сложно уловить исходящие звуковые волны. Во-вторых, в городском потоке, где и без того немало сторонних шумов, получить внятную информацию через слух тоже не так просто, даже если панель установлена близко. Помимо этого, уличный светодиодный экран бывает разным по степеням защиты. Оптимальным для большинства конструкций считается класс IP54. То есть панель имеет оболочку, не допускающую к электротехнической начинке влагу, пыль, грязь и т. д.

Монтаж светодиодных панелей

Установка реализуется в несколько этапов, согласно техническому проекту. Начинаются рабочие мероприятия с прокладки кабельной трассы к месту эксплуатации экрана. В составе проводки присутствует линия заземления, питающий контур, информационный кабель и др. Далее производится сборка сегментов будущего экрана в один комплекс. В зависимости от условий монтажа фиксация отдельных панелей к рабочей площади может производиться и поочередно. Главное, что до этого момента должна быть подготовлена монтажная инфраструктура. Обычно светодиодные экраны уличной рекламы крепятся на несущие металлические конструкции кронштейнами. На заключительном этапе выполняется подключение панелей к линии энергообеспечения с разделением управляющих блоков. Кстати, существуют и беспроводные экраны с собственными генераторами энергии, но они стоят значительно дороже и требуют более внимательного подхода к техобслуживанию.

То, каким получится ваше собственное электронное табло. Как Вы можете увидеть на картинки ниже экран можно складывать, что повышает количество сфер применения.

Прежде всего для изготовления подобного экрана стоит запастись следующими материалами:

Собственно, сами диодные ленты;
Пластиковые держатели для диодных лент с прижимной головкой;

Шуруповерт и шурупы;
Сантиметр;
Панели, покрытые алюминием, для размещения на них светодиодных элементов размером 1000х1000 мм

Крепежные элементы;
Три блока питания: два по 35А, один на 40А;
Микроконтроллер.

Первым пунктом нужно покрасить рабочую поверхность в тот цвет, который хотите. Предпочтительным является черный, так как с ним экран будет смотреть гармоничнее и изображение будет выглядеть контрастнее.
Для покраски выбирается специальная цветная пленка и клеится жидким клеем к поверхности.

После того, как Вы наклеили пленку на поверхность, обрежьте лишние куски по краям так, чтобы материал не свисал.

Необходимо наклеить две прямых полоски на рабочую поверхность.

Учтите, что первая отметка находится на расстоянии 15 мм.

Установите пластиковые крепления на тех засечках, которые Вы сделали ранее. Будьте предельно осторожны и внимательны, так как расположение диодов будет очень важно при дальнейшем визуальном виде цельной картинки.

После того, как Вы разместите 3-5 креплений, стоит проверить ход монтирования, установив диодные ленты. Это нужно для того, чтобы убедиться, что элементы сидят ровно и не мешают друг другу. Если все в порядке, то смело продолжайте.

Разместив все крепления, устанавливайте все диодные лампы. Клейкие ленты можно использовать и для второй поверхности, просто переклеив их. Проделайте тоже самое и на второй панели.

Следующий шаг: переверните обе поверхности, плотно закрепите и обрежьте выпирающие болты.

После того, как Вы выполнили предыдущий шаг, возьмите металлические уголки. Размещать их нужно на расстоянии 20мм от крепления для светодиодов. Сперва просверлить нужно отверстия 3-х миллиметровым сверлом, а затем 6-ти миллиметровым. Вставить болты и прикрутить уголки гайками.

После того, как Вы получили готовый макет для экрана, закрепите все светодиодные ленты в креплениях, а затем соедините провода между собой следующим образом.

Друг с другом нужно соединить трубки начиная со второй. Следующие две за ними оставляем и пока не трогаем.

То есть 2-ю и 3-ю соединяем, 4-ю и 5-ю оставляем. Далее 6-ю и 7-ю соединяем, 8-ю и 9-ю не трогаем.

После этого кусачками обрежьте лишнюю проводку, чтобы она не была сильно длинной и соедините соседние трубки по соответствующим друг другу цветам с помощью специальных коннектеров. Зеленый с зеленым, синий с синим и так далее.

Кроме того, подключаем провода для обеспечения питания. На фото они красного и черного цвета.

Таким образом соедините все пары проводов, которые оставляли свободными.

Переходим к другой части ламп, соединяем тубки 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6... В итоге должно получится последовательное соединение ламп с отдельной подводкой питания.

После окончательного соединения и тестирования, рекомендуется выполнить проверку подключения проводов. Для этого соедините землю и +5В с источником питания и посмотрите работает ли все корректно.

Если все соединения Вы сделали правильно, то перед Вами будет примерно такое:

Когда Вы обнаружите, что с соединением проводов все в норме, то смело переходите далее к финальной сборке, пайке и тестированию.

Теперь речь пойдет о питании. Понадобится три источника. Мы берем 2 по 35А и один с силой тока на выходе 40А. Подобрать питание очень важно, так как экран может не работать полностью или работать некорректно, если ему не будет хватать энергии.

На специально подобранную алюминиевую панель, размером 250х400 мм, разместите три источника питания и, собственно, сам микроконтроллер.

Размещайте элементы только с помощью клеевых лент типа 3М вдоль боковых стенок и точек с жидким клеем сверху и снизу, чтобы в дальнейшем легко деинсталлировать ненужные элементы или заменить их на более новые.

Прежде чем крепить панель нужно соединить между собой разъемы L и N всех трех блоков питания. После этого управляющий блок крепится на заднюю стенку экрана.

Панель висит на двух болтах и закреплена гайками так, что Вы легко можете демонтировать ее для удобства работы и изменения. Однако, помните, что Вы делаете все на свой страх и риск.

После соберите все провода, отсортируйте и свяжите специальными скрепками. Скопления проводов возле соединений от двух светодиодных полосок закрепляются специальными стяжками и крепятся к главной панели с помощью специального крепления.

Провод от первой лампы подключается к микроконтроллеру. Не стесняйтесь обрезать лишние куски провода, чтобы не создавалось нагромождения и лишнего мусора.

Вот, собственно, и все подключение проводов и элементов. Дальше уже в ход идет Ваша фантазия и выдумка. Подача изображения на экран происходит через микроконтроллер, однако есть возможность передачи аудио, видео и текстовых файлов через персональный компьютер. Но это уже суть другой статьи.

В результате выполненных действий Вы получили полноценный монитор, который воспроизводит аудио и видео файлы, управляется простым микроконтроллером (простым, естественно для тех, кто разбирается хоть немного в азах программирования) и состоит из обычных полосок со светодиодными лентами. Очень экономный и выгодный вариант, если Вам нужен большой экран. К тому же, это замечательный опыт в проектировании и работе с электрооборудованием.

Светодиодный экран своими руками на основе управляемой светодиодной ленты
Этот проект основывается на применении управляемой светодиодной ленты, использовалось 24 отрезка светодиодных лент на чипах LPD8806 длиною 0,5 метра по 24 пикселя каждая. Полосы очень точно раскладываются и приклеиваются на прозрачном листе оргстекла (требуется максимальная точность расположения светодиодов для создания почти идеально ровной матрицы 24х24). Светодиодная полоски соединяются между собой последовательно (от первой к последней), так как управление экраном будет производиться на основе того, что это одна длинная светодиодная лента.

После создания матрицы, ко всем светодиодам подводятся провода по питанию, таким образом, создавая общую шину питания мощностью 34А (5V) для питания 576 пикселей матрицы. Для физической реализации силовой шины были использованы медные силовые ленты.

Они имеют большое сечение проводника и имеют малогабаритное исполнение. Но все же, одной ленты не достаточно, для питания всех светодиодов. Поэтому медные шины были расположены с двух сторон светодиодного экрана. Таким образом, к этим шинам были припаяны все питающие провода от всех светодиодных лент. Это позволило уменьшить количество проводов используемых в проекте и сделать его более эстетичным. Силовые линии подключаются к источнику питания постоянного напряжения 5V, обеспечивающим номинальную мощность 40А.

После того, как питающие провода всех светодиодов были припаяны к медным шинам, необходимо спаять вместе все светодиодные ленты по шине данных. Это достаточно долгий и утомительный процесс, поэтому запаситесь терпением и временем.

Собственно, на этом процесс изготовления экрана заканчивается. Для придания внешнего вида, экран был помещен в деревянную раму с еще одним защитным стеклом. Силовая и шина данных были выведены на заднюю стенку экрана с достаточным запасом провода.

Для преобразования уровня напряжения управления сдвигом и синхронизации был использован конвертер 4-channel I2C-safe Bi-directional Logic Level Converter - BSS138

Для программирования анимации и изображения на экран могут быть использованы контроллеры Arduino, Raspberry Pi, Beagle Bone, или другие. В представленном ниже видео, данные изображения поступают сразу с порта SPI Raspberry Pi Model B с использованием новой библиотеки RPi-LPD8806. https://github.com/adammhaile/RPi-LPD8806

На этом собственно все. Успехов вам в реализации ваших проектов!

Еще один вариант реализации гибкого светодиодного экрана, LED баннера показан в этом видео.

В качестве основы для экрана используется материал для изготовления баннеров подходящего размера. На подготовленную разглаженную поверхность, для простоты монтажа, наклеивается специальная трафаретная сетка, на которой четко отмечены полосы для наклеивания светодиодных лент на основе адресных светодиодов WS2811.

В этом проекте используется трансмиттер «Realtime controller & SD card integrated option LED Live control», который может управлять до 300 000 пикселей при подключении к компьютеру и до 30 000 пикселей при отсутствии подключения. Может передавать на каждый светодиод до 65536 оттенков, имеет восемь выходных каналов (512х1024 пикселя каждый). Также в проект входит четыре блока питания, множество разъемов для соединения светодиодов, и огромное количество светодиодных лент.

Светодиодные ленты соединяются при помощи специальных разъемов, при этом отдельно выводятся провода для питания, затем они наклеиваются полосками по шаблону. В итоге получается ровная матрица, которую можно будет свернуть в рулон. Матрица разделена на несколько сегментов, каждый из которых подключается к своему выходу на трансмиттере и своему блоку питания.

После окончательной сборки, трансмиттер подключается к компьютеру по каналу Ethernet. Дальнейшая настройка происходит при помощи специализированного программного обеспечения. После окончания всех настроек, на трансмиттер просто передается потоковое видео в режиме реального времени, которое он уже выводит на светодиодный экран. Видео или изображения, также могут быть записаны на SD-карту, что позволяет обойтись вовсе без подключения к компьютеру.