Як зібрати світлодіодний модуль своїми руками. Світлодіодний екран своїми руками - можна реалізувати це завдання? Для збірки нам знадобиться

Зіткнувшись з потребою обзавестися світлодіодним екраном, багатьом може прийти в голову зібрати його самому. Вагомими аргументами для цього рішення можуть стати низька якість пропонованого обладнання, часті поломки і неполадки в роботі.

В результаті ми сподіваємося отримати високоякісний екран в сукупності з низькою собівартістю. До того ж з'являється можливість створити власний дизайн виробу, що підходить для конкретних цілей.

Надихнувшись передбачуваними вигодами від виконаної роботи, ми починаємо вдаватися в деталі, збирати комплектуючі. На певному етапі можуть виникнути труднощі, пов'язані з відсутністю знань в цій області.

Чи варто самому братися за складання екрану?

Щоб це зрозуміти, потрібно розглянути основні моменти, які можуть виникнути, коли потрібно зібрати світлодіодний екран своїми руками:

Може знадобитися запрошувати помічників, адже одному працювати незручно і довго. Через низький рівень кваліфікації працівників частина комплектуючих можуть бути пошкоджені, розбиті і т. Д.
Працюючи без проекту, завжди залишається ризик придбати комплектуючі деталі, які можуть не підійти. Продати їх може виявитися проблемою.
Електричну частину обладнання краще довірити досвідченому фахівцеві, т. К. При неправильному складанні можна отримати замикання і вся праця дасть свої плоди.
Для роботи знадобитися спеціально обладнане приміщення належного розміру, щоб можна було розмістити всі комплектуючі.
Необхідно подумати про інструменти, які знадобляться для збірки (шуруповерт, елементи кріплення і ін.).

Уважно проаналізувавши всі пункти, зробіть правильний вибір. Тільки при повному задоволенні даним вимогам можна зробити світлодіодний екран своїми руками.

важливі моменти

Якщо ваше рішення розпочати самостійну збірці незаперечно, зупинимося на важливих рекомендаціях, які можуть стати в нагоді в процесі роботи:

Перед складанням визначитеся з потужністю конструкції, адже при недостатньому харчуванні, екран може не працювати належним чином.
Визначтеся з зовнішнім виглядом готового виробу.
Переконайтеся, що використовуване обладнання безпечно і справно.
Знадобиться схема підключення ламп, блоку живлення і керуючої плати.
При монтажі намагайтеся кріпити блоки живлення таким чином, щоб їх можна легко поміняти на нові, в разі поломки (використовуйте рідкий клей).
Продумайте, яким способом буде подаватися інформація на монітор. Є два варіанти - з використанням мікроконтролера або комп'ютера. У будь-якому випадку потрібні хоча б мінімальні знання програмування.
Крім самого екрану, потрібно підготувати каркас або кріплення. Потрібно розрахувати так, щоб конструкція була стійкою.

Якщо ви не впевнені в своїх силах, почніть з простої конструкції, наприклад, змонтуйте біжучий рядок.

При позитивному результаті, можна почати робити світлодіодний екран своїми руками.

Плюси і мінуси самостійної збірки

До плюсів можна віднести:

Досвід, отриманий під час роботи з електронним обладнанням.
Можливість створити пристрій за індивідуальною конструкції.
Можливість отримати готове обладнання з найменшими витратами.

А тепер розглянемо мінуси:

Самостійне виготовлення звужує коло застосування такого екрану, саморобний світлодіодний екран скоріше не підійде для вуличного використання.
Відсутня гарантійне обслуговування.
Не маючи певних знань, важко добитися потрібних параметрів зображення.
Збірка може затягнутися на невизначений час через відсутність будь-яких деталей, що тягне за собою втрату прибутку.
Немає гарантії, що він прослужить довго.
Важко зібрати великогабаритне пристрій.

Зробити світлодіодний екран своїми руками можливо, якщо ви ставитеся до фахівця в цій галузі і у вас підготовлений детальний проект з виготовлення виробу з описом методу монтажу, кількості світлодіодів, розміру і т.д.

Багато хто вважає, що найбільш оптимальним варіантом виготовлення будуть світлодіодні смужки і мікроконтролер.

Приступите ви до виготовлення самостійно або скористаєтеся послугами досвідчених фахівців, в будь-якому випадку ваше рішення мати світлодіодний екран буде виправдана його численними перевагами:

Залучення уваги великої кількості людей;
Ефектне і яскраве оформлення різних заходів;
Можливість передавати інформацію різного роду;
Мінімальні витрати на обслуговування;
Можливість виділитися серед конкурентів.

This entry was posted in. Bookmark the.

Електронне табло або, як їх ще часто називають, ЛІД-дисплеї, стали доступні для масового застосування порівняно недавно. Більш правильним буде замість російської абревіатури іменувати це електронний пристрій LED-дисплеєм (light emitting diode). Поряд з цими назвами часто використовується термін «світлодіодний екран».

Перші відеоекрани з'явилися більше 20 років тому, але їх яскравість (окремі пікселі були на газорозрядних лампах) була недостатньою для відтворення якісного зображення, особливо в сонячні дні. Крім цього технічне обслуговування цих пристроїв було дуже складним і дорогим.

Стрімкий прогрес в технології виробництва яскравих, якісних і в той же час недорогих світлодіодів основних кольорів (червоного, зеленого і блакитного) дозволив зробити стрімкий крок вперед індустрії виробництва світлодіодних екранів. Величезний спектр можливостей по створенню відеозображень, управління колірними, яскравості і динамічними зображеннями викликав справжню революцію на ринку зовнішньої і інтер'єрної реклами (екрани невеликого розміру - від 1,0 х 1,0 м, де потрібно демонстрація зображень великого масштабу).

У великих російських містах, захаращених повсюдно за останні 20 років безликими білбордами 3 х 6 м, почалося поступове впровадження цієї сучасної технології. Модульні принципи побудови та апаратно-програмне забезпечення Arduino дозволяють зібрати LED-екран своїми руками.

Модулі для зборки

Екран потрібних габаритів збирається з готових електронних блоків (модулів) стандартних розмірів, укомплектованих пікселями з світлодіодів або збірок RGB, з'єднаними на загальній платі і мають необхідні роз'єми і шлейфи для об'єднання з сусідніми блоками. Модулі, як правило, китайського виробництва, які мають більш низьку ціну, купуються в спеціалізованих фірмах і магазинах. Набором типових параметрів мають модулі Р10:

розмір, мм - 320 х 160 х 20;
вага модуля, г - 600-700;
крок пікселя, мм - 10;
дозвіл (кількість пікселів на 1 м 2) - не менше 256 х 192;
яскравість світлодіодного екрана, кд / м 2 - 6 000-7 000;
кут половинній яскравості, градус - 120;
термін служби, годину - до 50 000;
максимальна споживана потужність (для вуличних екранів), Вт / м 2 - 500;
відстань комфортної видимості зображень, м - від 7;
всі світлові та електронні компоненти захищені від впливу вологи, пилу, механічних впливів.

При відсутності модулів можна зібрати світлодіодний екран на базі світлодіодної стрічки. Але цей варіант більш трудомісткий в збірці і не володіє необхідною надійністю при наборі жорстких умов вуличної експлуатації: великий діапазон температур, вологість, УФ-вплив, пил, бруд і т. П.

Як збирається LED-дисплей

На першому етапі виготовлення саморобного відео екрану необхідно виготовити надійну несучу металоконструкцію для розміщення на ній великої кількості електронних блоків (модулів, контролерів, джерел живлення - драйверів, що перетворюють мережеве змінну напругу 220 В в постійне - 12 В). Конструкція являє собою каркас із квадратної профільної труби. Типовий варіант каркаса представлений нижче на фото.

На другому етапі збирають модулі Р10, кріплять до каркаса впритул один до одного і з'єднують за допомогою шлейфів, що мають якісні роз'єми «тато-мама». Кріплення модулів часто здійснюється за допомогою надійних магнітів, що дуже спрощує стадію збірки і особливо розбирання при виконанні ремонтних робіт.

Далі із зворотного боку каркаса розміщуються блоки живлення і контролери, які відповідають за обробку відеоінформації і розподіл її на конкретні модулі та малі пікселі. Задня стінка відеоекрани виготовляється з металевого листа або алюмінієвої композитної панелі. Як зробити монтаж LED-екрану, показано нижче.

Як управляти роботою LED-дисплея

Зрозуміло, що сьогодні зібрати світлодіодний екран своїми руками може практично будь-яка людина, що володіє елементарними знаннями електротехніки та навичками поводження з інструментами типу викруток і шуруповерта. Однак для того, щоб «вдихнути життя» в зібране залізо, треба розуміти, яким чином відеофайли надходять на світлодіоди і як створюється програма для роботи відеоекрани.

Управління та заміна файлів з відеороликами проводиться через USB-порт (через flash-карту) або за допомогою Wi-Fi-роутера через інтернет-з'єднання. Відеоролик, створений попередньо за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, перекладається в формат * .avi або * .mpeg. Потім він перетвориться мікро контролером або комп'ютером в цифровий потік, що надходить на мікросхеми драйверів постійного струму, які подають напругу відповідно до алгоритму, закладеним в програму, на світлодіоди дисплея.

Якість зробленого екрану визначається можливостями системи управління LED-екрану, яка може бути синхронною або асинхронної. На малюнку нижче представлена \u200b\u200bсхема управління LED-екраном.

Схема управління світлодіодним LED-екраном

Синхронна система управління має на увазі, що на екрані відображається та ж інформація, що і на комп'ютері, тобто йде прямий ефір. Наприклад, можна транслювати зображення з телекамери, встановленої на стадіоні або концерті. Така система складається з карти-передавача і декількох карт-приймачів. У комп'ютері, який управляє екраном, знаходиться карта-передавач, а на екрані - карти-приймачі, з'єднані UTP-кабелем (кручена пари).

Асинхронний спосіб виведення інформації на екран має на увазі попередню завантаження в пам'ять мікроконтролера. Для цього використовують flash-карту або кабель. Асинхронна система вимагає присутності кількох мікроконтролерів, кількість яких залежить від геометричних розмірів LED-дисплея. Ця система дозволяє здійснювати роботу самостійно за заданою програмою без зовнішнього комп'ютера.

Апаратна платформа Arduino

Для створення програми управління світлодіодними відеопристроїв (екрани, біжучі рядки) на ринку існує великий вибір різних продуктів. Одним з найпопулярніших є апаратно-обчислювальна платформа Arduino (Ардуіно), до складу якої входять плата введення-виведення і засоби розробки.

Arduino використовується як для розробки автономних інтерактивних об'єктів, так і для підключення до програмних продуктів, виконуваних на комп'ютері. Плати мають аналогові і цифрові порти, до яких можуть підключатися різні пристрої автоматики: датчики (температури, вологості, тиску і т. П.), Кнопки, мотори, двигуни, відеоекрани, що біжать рядки.

Можна сказати, що Arduino - це інструмент проектування різних електронних пристроїв. Програмна платформа зроблена з відкритим програмним кодом на базі мови програмування С / С ++. Проекти, реалізовані за допомогою Arduino, можуть функціонувати як самостійно, так і взаємодіяти з комп'ютерним програмним забезпеченням (MaxMSP, Flash, Processing).

Світлодіодні або LED-екрани широко застосовуються в побутової і не тільки сфері протягом останніх двадцяти років. Сучасний світлодіодний екран - це і дисплей ноутбука або телевізора, і рекламна установка на вулиці, і великий екран на концертному майданчику. Якщо перший варіант вкрай складний для самостійного конструювання, то великий екран з світлодіодів для реклами або трансляцій можна зібрати самому.

З чого роблять екран?

Модульне складання світлодіодного екрана є створення великого полотна з безлічі окремих модулів. Це блоки стандартного розміру, які складаються з декількох десятків світлодіодів, що виконують роль пікселів, і електронної схеми управління. Керуюча плата контролює спільне світіння модуля, а також має шлейфи та роз'єми для з'єднання з іншими модулями. Таке подібність пазла потенційно дає можливість для збірки екрану будь-якого розміру.

Купити модулі для збірки сьогодні можна в магазинах електроніки, в спеціалізованих відділах на ринку або замовити на міжнародних інтернет-майданчиках начебто AliExpress. У всіх трьох випадках блок, швидше за все, буде зроблений в Китаї, але це не говорить про низьку якість за замовчуванням. З країни драконів приходить хороша продукція. Щоб її вибрати, слід порадитися з фахівцями, ознайомитися з відгуками про ті чи інші марках.

Базові функціональні характеристики модулів P10:

розмір: довжина - 320 мм, ширина - 160 мм, товщина - 20 мм;
маса - від 600 до 700 г;
крок пікселя - 10 мм;
число пікселів на м 2 (дозвіл) - від 256 ˟ 192;
яскравість екрану - від 6000 до 7000 кд / м 2;
робочий ресурс - до 50 000 годин;
кут половинній яскравості - 120˚;
дистанція комфортного перегляду - 7 метрів і більше;
гранична потужність споживання при вуличній експлуатації - 500 Вт / м 2.

У базовому виконанні світлодіодні блоки для збірки екранів мають захист від пилу, вологи, механічного пошкодження.

Альтернативою електронним LED-блокам служить світлодіодна стрічка. Її також можна укласти в вигляді екрану для трансляції зображень. Однак у цього матеріалу є характерні недоліки. По-перше, монтаж великої кількості стрічок у вигляді екрану більш складний, оскільки вони з самого початку не розробляються для цих цілей. По-друге, LED-стрічка не мають достатню стійкість до руйнівних факторів зовнішнього середовища: температурних перепадів, контакту з брудом, вологою і пилом, ультрафіолетового випромінювання.

Монтаж світлодіодного екрана з блоків

Процес виготовлення починається із збірки металевого каркаса для розміщення світлодіодних блоків поруч один з одним. Несуча металоконструкція являє собою щось на зразок стінки з осередками. Як правило, її виготовляють із квадратної профільної труби або перфорованого металевого профілю. З огляду на особливості середовища використання, матеріал повинен мати антикорозійне покриття. Приклад традиційної конструкції для розміщення модулів, джерел живлення, контролерів, драйверів і інших компонентів схеми представлений на наступному фото.

Далі, щоб зібрати світлодіодний екран, електронні модулі P10 розміщуються в своїх осередках і з'єднуються між собою за допомогою стандартного з'єднання шлейф-роз'єм типу «тато-мама». Найчастіше, кріплення самих блоків до металевої підстави здійснюється магнітами, тому не викликає проблем. Завдяки цьому процес монтажу, демонтажу та ремонту мобільних світлодіодних екранів помітно спрощується.

На зворотному боці конструкції розташовуються блоки живлення і електронні елементи, які беруть інформацію про транслюється зображенні, і розподіляють її частинами: загальна схема - по модулях, а модулі - по пікселям.

Найчастіше завжди задня стінка збирається з композитної алюмінієвою панелі або листи металу. Загальна схема побудови та розміщення функціональних елементів екрану показана в наступному зображенні.

Збірка екрану зі стрічки

Для світлодіодної стрічки, на відміну від модулів P10, доступна можливість згинання і складання, що зумовлює одна з переваг - з її допомогою можна створювати гнучкі і складаються екрани. Для їх створення необхідні діодні стрічки, тримачі для них з притискної головкою, алюмінієві панелі для розміщення світлодіодів, кріпильні елементи, блоки живлення і мікроконтролер.

Як зібрати світлодіодний екраніз LED-стрічки:

Обклеїти робочу поверхню кольоровою плівкою за допомогою рідкого клею (колір повинен бути чорним, тому що при його відображенні світлодіоди не світяться). Поверхня повинна бути ідеально рівною.
Обрізати надлишки плівки по краях.
Закріпити стрічки рядами. Розташовувати їх потрібно так, щоб відстань між світлодіодами було однаково, як уздовж, так і поперек. Світлодіоди повинні йти рівними рядами і вздовж, і впоперек основи, щоб зображення не було перекошеним. Для кріплення використовуються скоби. Відстань між ними визначається так, щоб не було провисань і зсувів.
З'єднати світлодіодні стрічки між собою спайкою або через стандартні роз'єми. До входу першої стрічки в ланцюзі підключається DMX-контролер. Якщо одного пристрою недостатньо для роботи, встановлюються субконтроллери. Між собою вони з'єднуються мережевим кабелем.
Підключити блоки живлення. Тут є кілька важливих нюансів: харчування подається з обох кінців, максимальне споживання стрічки з 72 світлодіодами одно 20W, модульні блоки живлення практично завжди підключаються попарно, а не паралельний на виході.

Схеми живлення LED-стрічок для тих, хто збирає світлодіодний екран своїми руками:

Останнім кроком збірки екрану є герметизація блоків живлення, контролерів і з'єднань для захисту від вологи. Хорошим варіантом є алюмінієвий кабель-канал, в який заводяться і заливаються герметиком кінці стрічок, а також ховаються блоки живлення.

Як виводиться картинка?

Вибір відеоряду і його заміна для трансляції на світлодіодний екран здійснюється через Wi-Fi або USB. У першому випадку інформація приймається через мережеву карту контролера, а в другому - через кабель від підключеного до системи комп'ютера. Перетворення відеоролика в цифровий потік і розподіл напруги по окремим светодиодам виконує контролер. Якість і порядок відображення залежить від типу системи управління:

синхронне управління має на увазі одночасне відображення однієї картинки на екрані і пристрої-джерелі, тобто прямий ефір. Воно часто використовується під час спортивних трансляцій і концертів. Для роботи на пристрої-джерелі працює карта-передавач, а на екрані - одна або кілька карт-приймачів, з'єднаних між собою;
асинхронний висновок інформації на екран пов'язаний з попередньою завантаженням інформації в пам'яті мікроконтролера. Завантаження здійснюється з комп'ютера через кабель або з flash-накопичувача. Асинхронна система працює незалежно від керуючого комп'ютера і оснащується декількома микроконтроллерами (в залежності від розмірів дисплея).

Популярним засобом програмування і управління світлодіодними екранами є апаратно-обчислювальна платформа Arduino. Вона має роз'єми і порти, за якими можна підключати самі різні прилади для створення простих і складних автоматизованих систем, в тому числі - екранів з світлодіодів. Arduino програмується на мовах C / C ++.

Зараз одним з найпопулярніших і модних рішень висвітлення є лінійні світлодіодні світильники. У цій статті ми розберемося, як влаштовані сучасні LED системи освітлення і зберемо один світильник своїми руками.

конструкція

Лінійний світильник включає в себе: алюмінієвий світлодіодний профіль з полікарбонатною светорассеивающим склом, джерело світла (світлодіодна стрічка або світлодіодна лінійка), LED драйвер. Так само до профілів пропонується безліч комплектуючих (підвіси, заглушки, кріплення і багато ін.)

З плюсів такої простої конструкції можна відзначити широкі можливості конфігурації і вибору. Практично кожен такий світильник є унікальним. Незаперечна перевага лінійних систем освітлення полягає в тому, що ми можемо робити світильники будь-якої довжини.

різновиди

Лінійні світильники бувають: вбудовані, підвісні, накладні. Відрізняються вони за способом монтажу, який передбачений виробником.

приступимо

вибір корпусу

Ми прийняли рішення зібрати підвісний світильник, який знайде своє застосування як в гаражі, так і в офісі. Серед широкого асортименту алюмінієвих світлодіодних профілів ми знайшли потрібний. Наш вибір зупинився на профілі який називається U-S35. Габарити цього профілю 35 * 35 * 2500мм.

Вибір джерела світла

Вивчивши ринок світлодіодних стрічок, подивившись огляди і прочитавши відгуки, ми захотіли застосувати в нашому майбутньому світильнику новинку.

Японський світлодіодний модуль HOKASU. Модуль має величезну перевагу перед світлодіодною стрічкою.

Найлютіший ворог світлодіодів це тепло. Від температури, яку виділяють потужні LED'и, світлодіоди деградують, втрачають відсотки своєї первісної яскравості. Дуже важливий миттєвий відвід точкового тепла, яке концентрується біля самої основи кристала. Так як, світлодіодна стрічка - це гнучкий провідник з smd- світлодіодами, при монтажі їх на охолоджуючу поверхню у нас виходить тепловий зазор. Стрічка не дуже щільно клеїться до поверхні, миттєвому відведення тепла заважає клей (подвійний скотч 3M). Лінійки позбавлені цього недоліку, т.к плата на заводі припаяна до алюмінієвої смузі, яка в свою чергу вже кріпиться до поверхні.

Отже, характеристики в студію:

Напруга живлення, V: 24
Світловий потік, lm / m 2700
Потужність, Вт / м: 26
Розмір світлодіодів: 2835 (2.8x3.5мм)
Колірна температура, K: 4000

Комплектація

З матеріалів ми використовували

Алюмінієвий профіль
Заглушки + підвіси + кріплення для накладного монтажу
світлодіодний модулі
Джерело живлення 24v 150w

Для збірки нам знадобиться

паяльник
мультиметр
Щипці для різання і зачистки проводів
Флюс, олово
Прямі руки

збірка

Для початку ми приміряємо лінійки в профілі і обрізаємо їх до потрібного нам розміру.
До речі, їх можна різати кожні 4 см.

Після того як ми обрізали лінійку, бажано перевірити її на опір, т.к після першої спроби, коли я різав звичайною пилкою, лінійка замикала з самого краю.

Це пов'язано з тим, що підстава виготовлено з алюмінію і проводить струм. І при неакуратному розрізі з торця мідні доріжки зачіпають підкладку.

Зараз наш світильник практично готовий, нам залишилося запаяти всі лінійки між собою. Як заявляє виробник: допустимо послідовне з'єднання до 3м. (Це ми перевіримо пізніше, заміривши загальну потужність готового лінійного світильника.)

Припаюємо з одного кінця провід і закриваємо екран. (Для проводу потрібно зробити отвір і вивести його за профіль, але ми поки робити цього не будемо.)

Я підключив світильник до лабораторного джерела живлення для того, щоб подивитися який струм споживають світлодіоди. Досить поширена проблема, що при підключенні потужних стрічок більш 2м йде втрата потужності. Це пов'язано з недостатньою провідністю мідних доріжок. У мене вийшло, що сумарна потужність світильника 2.7 * 24 \u003d 64.8Вт (26 Вт / м).

Показники скакали від температури, але усереднено 26 Вт / м. З урахуванням того, що заявлена \u200b\u200bпотужність одного модуля 26Вт, я вважаю це ідеальний показник.

застосовність

Для наочності я повісив світильник над робочим столом і зробив кілька фотографій. В майбутньому знайду йому постійне місце.

вартість

Лінійний світильник 65Вт, 2.5м.

Профіль U-S35: 2400р
Модулі HOKASU: 2370
Комплектуючі: ~ 300р
Джерело живлення: 1150р

Разом: 6220р.

Одного такого світильника вистачить на 2 або навіть на 3 робочих місця. Його можна розрізати навпіл і встановити над різними столами, підключивши до одного джерела живлення.

А ви коли-небудь тримали в руках величезний світлодіод, розміром з людський кулак? Звичайно ж ні, тому що таких не існує. Я покажу як зробити таку оригінальну річ своїми руками. Це LED світлодіод буде точно схожий на свого дрібного брата, за винятком того, що яскравість світіння у нього буде в рази більше.

знадобиться

Пластикова пляшка.
Плата текстолитовая, фольгована.
Товста дріт.
Шматок світлодіодної стрічки.
Резистор 5-10 Ом.
Епоксидна смола з затверджувачем.

Виготовлення великого світлодіода

Отже, розберемося для початку з чого ж складається світлодіод. Перше - це два висновки, які заходять в тіло світлодіода. Далі видно два майданчики, одна поменше - це анод, а інша побільше - це катод. На катоді розташований майданчик з рефлектором і напівпровідникових кристалом. Над усім цим мається лінза, яка є монолітом з тілом світлодіода.

Для початку виготовимо імітацію великого напівпровідникового кристала з рефлектором. Беремо світлодіодну стрічку і отпаиваем від неї чіп елементи. Якщо фена немає, підігріваємо паяльником.