Осветительные приборы

Дизайн светодиодной панели своими руками. Делаем светодиодную панель своими руками

Дизайн светодиодной панели своими руками. Делаем светодиодную панель своими руками

Замена обычной электрической лампочки на альтернативный источник света не является слишком уж новой идеей. Первыми ласточками в этом процессе стали энергосберегающие лампы. Они прекрасно справлялись с задачей по освещению, предоставляли выбор цвета и оттенка светового излучения и были намного экономнее ламп накаливания. Почему «были»? Потому что появился новый вид освещения, который в чем-то даже превосходит энергосберегающие лампы.

Светодиодное освещение: за и против

Светодиоды появились в продаже и получили широкое распространение не вчера. По мере совершенствования технологий они все прочнее укрепляются в быту, как . Если несколько лет назад они играли роль не более, чем светящихся индикаторов, то сегодня уже можно говорить о них, как о полноценном освещения. В чем их преимущества? Если бегло ответить на этот вопрос, то сразу видно, что:

При всей своей заманчивости, светодиоды до сих пор так и полностью не заменили стандартного освещения. Вероятно, у них есть и недостатки:

  • высокая стоимость и длительность полной окупаемости;
  • своеобразный спектр излучения;
  • узконаправленный свет от одного светодиода;
  • необходимость в дорогих источниках питания и системах охлаждения.

Но главным недостатком является полное игнорирование государством и поставщиками энергии светодиодного освещения. Вполне естественно, это очень ударит по их карману. Нет никаких льгот, никаких поощрительных мер для перехода на новый вид освещения. Потому все расходы на эксперименты в этой области ложатся на наши плечи. Раз так, нам не привыкать. Светодиодная панель своими руками изготовленная и протестированная, помогут нам на личном опыте оценить работу этого прибора как для обычной подсветки, так и для потолковой типа Армстронг.

Устройство светодиодной панели

Перед тем, как собрать LED-панель, ознакомимся с ее устройством и попутно узнаем о технических характеристиках деталей и комплектующих. Устройство светодиодной панели сходно по конструкции с LED-телевизором или монитором. Заводские панели бывают с торцевой подсветкой и прямой.

Отличие их в том, что при торцевой подсветке светодиоды расположены по периметру панели и направлены внутрь ее, а матовая поверхность пластика рассеивает свет. Панели с прямой подсветкой устроены так, что светодиоды расположены на задней стенке панели и направлены вперед, а свет рассеивает все та же матовая поверхность. Но в любом случае, для того, чтобы изготовить панель, нам будут необходимы:

  • яркие светодиоды;
  • блок питания и управления (драйвер);
  • радиатор охлаждения;
  • корпус;
  • рассеивающая панель.

Светодиоды

Мы сможем использовать светодиоды двух видов – мощные и маломощные. Они отличаются конструктивно и по цене. Мощные светодиоды гораздо проще в монтаже и один такой светодиод на 1 Вт, заменяется на 15 менее мощных 5 миллиметровых или smd-светодиодов.

Поскольку принцип изготовления один, а пайки и монтажных работ с маломощными светодиодами гораздо больше, то остановимся на мощных. По принципу монтажа они делятся на выводные и поверхностные, но в этом случае нам удобнее всего будет воспользоваться именно выводными светодиодами мощностью в 1 Вт. Разницу в этих приборах мы постарались отобразить на рисунках, из которых понятны их устройство и принцип монтажа.

Без источника питания нам не удастся запустить устройство. Поэтому для долгосрочного использования панели нам нужен хороший и правильно рассчитанный драйвер тока. Выбрать есть из чего – они бывают в корпусах и без них, с гальванической развязкой и без нее. Выглядят они следующим образом:

Теперь подключаем наш модуль к сети питания и оставляем его в рабочем состоянии на несколько часов для проверки. Если тест показал, что модуль не сильно нагревается, можно монтировать его в любой корпус и использовать по прямому назначению.

Светодиодная панель собирается из таких модулей, как изготовили только что мы. Поэтому вариантов конфигурации панели может быть бесконечное множество – от банального четырехугольника, до самых замысловатых футуристических форм. Главное – фантазия и терпение. А результат не заставит себя ждать.

Светодиодная панель – это удобный, яркий и энергоэффективный осветительный прибор. Её функциональные качества подходят для использования в освещении бытовых или производственных помещений, студий во время фотографирования или видеосъемки. Тем, кто сталкивается с необходимостью такого оборудования или просто интересуется самостоятельной сборкой LED-приборов, мы расскажем, как можно сделать светодиодную панель своими руками.

Панель из светодиодной ленты и стекла

В данной статье рассматривается пример создания светодиодной панели со сторонами 23 и 10 см. Площадь, соответственно, 230 см 2 . Действительные размеры устройства могут быть в разы больше. Вместе с габаритами увеличивается и мощность – чем больше диодов, тем больше света.

Чтобы сделать опытный образец светодиодной панели, необходимо подготовить:

  1. 100 сантиметров LED-ленты со светодиодами 5630 SMD.
  2. 2 прозрачных стекла, равных по площади размерам будущей панели. В примере используются стёкла 23*10 см.
  3. 2 полоски изолона или пенопласта с шириной 2 см и длиной – 10 см. Этот материал будет проложен между стёклами.
  4. Лента для пайки с оловянным покрытием.
  5. Флюс для пайки, продающийся в виде маркера.
  6. Блок для питания LED-ленты, преобразующий ток 220 В в 12 В.

Перечисленные компоненты устройства можно приобрести не только в специализированных магазинах, но и в интернете. Например, светодиодная лента указанной маркировки обходится в несколько долларов за 5 метров, комплект из флюса и ленты для паяния – примерно 10 долларов, блок питания – 5-10 долларов.

Как подобрать блок питания?

Для правильного подбора блока питания необходимо знать мощность схемы, которую он будет «кормить». Для этого проводим расчёт, исходя из потребляемой мощности светодиодной ленты – 32 Вт/м. Для панели мы берём 1 метр ленты. Соответственно, потребление равно 32 Вт.

Однако это не все. Из-за возможных неполадок в сети, кратковременных скачков напряжения, повышенной нагрузки на ленту или других причин необходимо увеличить эту цифру на 30%. Таким образом, мощность светодиодной панели на метровой LED-ленте 5630 SMD равняется 42-45 Вт.

Чтобы сделать световую панель на светодиодах, можно использовать герметичные, открытые и компактные сетевые блоки питания. Все эти варианты подходят для использования в самодельном осветительном приборе.

Важная информация! Обратите внимание, что при использовании открытого блока питания необходимо правильно подключить контакты сети: провода питания (нулевой, заземляющий и силовой) подключаются к входу 220 В, а контакты LED-ленты – к выходу на 12 В.

Как собрать светодиодную панель самостоятельно?

В первую очередь необходимо разделить светодиодную ленту на пять равных частей. На ленте между диодами стоит обозначение ножниц. Разрезать можно только по этим меткам, так как в противном случае возникнут нарушения в работе ленты или она полностью откажет. В примере этой статьи для полотна 23*12 см лучше порезать ленту на 4 равных отрезка.

Следующая задача – приклеивание кусков ленты к одному из приготовленных стёкол. При этом крайне желательно размещать кусочки так, чтобы положительные контакты находились рядом, и их было проще соединить. После этого контактные точки нужно обработать флюсом и спаять с проводками. Крайняя пара контактов подсоединяется к блоку питания. Отрезки ленты должны располагаться друг от друга на расстоянии не меньше ширины ленты.

Для более удобного и надёжного монтажа можно воспользоваться коннекторами для блоков питания. Они выпускаются совместимыми с подходящими разъёмами и контактными углублениями для пайки проводов. Соединение через коннектор не только выглядит эстетично, но и более надёжно работает.

Следующий шаг – сборка лампы. В данном примере она выполняется очень просто. Необходимо прижать к двум противоположным краям уплотнитель, сверху положить второе стекло и скрепить всю конструкцию изолентой. На этом этапе лампа уже готова и можно проводить тестирование. Кстати, для более равномерного рассеивания света можно покрасить стекло матовой белой краской.

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:

  1. Лента разрезается по отмеченным местам и приклеивается на основу в несколько рядов. В данном примере отрезки укладываются в 20 рядов по 25 см длиной.
  2. 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.
  3. Для подключения блока питания тоже удобно воспользоваться коннектором.
  4. 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.

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).

Инженерная мысль, решающая исключительно прагматичные задачи, порой приводит к уникальным результатам в сфере эстетики нашей повседневной жизни. Одно из таких решений — торцевая подсветка акрила. Изначально эта технология применялась для создания оптоволокна, затем - в рекламной сфере, а сейчас активно используется и в домашнем интерьере.

Новые технологии в домашнем интерьере

Основа метода торцевой подсветки — свойство световых лучей преломляться, или Поток света, входя в торцевую часть оргстекла, рассеивается и освещает его фронтальную поверхность. Как выглядит торцевая подсветка акрила, фото световых панно в интерьере дома наглядно демонстрируют.

Подсветка для домашнего уюта

Чем удобна торцевая подсветка акрила, для чего используют эту технологию в интерьерных решениях? Во-первых, это красиво, так как создается рассеянный поток света, приятный для глаз. Во-вторых, практично. Применение решений с этой технологией позволяет устроить подсветку с минимальным потреблением электроэнергии. И в-третьих, зачастую только способ торцевой подсветки позволяет достичь желаемого декоративного и практического эффекта.

Подсветка акриловых панелей используется в домашнем интерьере в следующих случаях:

  • для подсветки ;
  • для создания фальш-окна с подсветкой;
  • для подсветки панелей кухонного фартука;
  • для подсветки полочек из органического стекла;
  • для подсветки поручней лестницы, выполненных из акрила;
  • для создания фреймлайтов как элементов декорирования.

Фреймлайт — световое панно, куда можно вставлять постеры с изображениями. На постерах может быть изображена картина в любом стиле, пейзаж или фотография. Его прелесть в том, что напечатанное изображение можно заменять, и делать это довольно несложно. Если такое световое панно разместить в малоосвещенной зоне квартиры или дома, то оно, кроме эстетической, несет и вполне практичную нагрузку, создавая дополнительное освещение.

Как сделать фальш-окна, используя готовые профили фреймлайт

Рассмотрим один из вариантов интерьерного решения: торцевая подсветка акрила при создании фальш-окна. Иногда в комнатах без окон или там, где их недостаточно, дизайнеры практикуют создание фальш-окон. Если раньше для этих целей применяли фотообои, то сейчас в качестве имитации можно использовать готовые световые коробы - фреймлайты. Их поставляют в полной комплектации, остается лишь поставить постер с подходящим изображением. Это может быть имитация вида из окна с прорисованным оконным профилем либо понравившимся пейзажем. Для полной реалистичности фреймлайт можно дополнить накладной имитацией оконных створок.

Возможность замены постера без особых трудностей позволяет время от времени менять «заоконную» картинку. Например, вид на летнюю улицу менять на осенний пейзаж. Достигается это тем, что фреймлайты оснащены клик-профилем. Он позволяет отщелкивать верхнюю панель профиля и легко снимать защитный модуль. Существует и другой вариант: торцевая подсветка акрила, профиль "Магнетик". Особенность такого профиля в том, что верхняя часть крепится к нижней с помощью системы магнитов.

Материалы для самостоятельной сборки световой панели

Торцевая подсветка акрила своими руками может стать интересной задачей, если вы любите мастерить дома. Для монтажа световой панели вам понадобится:

  • акриловое полотно;
  • алюминиевый профиль;
  • или лента;
  • компактный блок питания (адаптер) на 12V.

Светодиодная лента - гибкая на которой с одной стороны закреплены светодиоды, а с другой нанесен липкий слой для крепления к алюминиевому профилю. Если предполагается устанавливать имитацию окна в ванной или других помещениях с повышенной влажностью, то следует покупать специальную влагостойкую ленту. В случае использования фальш-окна и как источника света необходимо приобрести сверхмощную светодиодную ленту. Рассчитать мощность адаптера можно по формуле: мощность блока равна умноженной на ее длину в метрах.

Профиль для светового панно выбирайте односторонний. Обратите внимание на следующие характеристики: толщину профиля и систему освещения. Профили могут быть рассчитаны на люминисцетное освещение или на монтаж Так как для фальш-окна важна толщина панно, то рассматривается именно светодиодная подсветка. Для торцевой подсветки самым важным является тип и характеристики материала, поэтому его выбор рассмотрим отдельно.

Акрил для торцевой подсветки: описание и применение

Панель должна освещаться равномерно. Для этого требуется определенный акрил для торцевой подсветки, обработка которого была выполнена по всем правилам. Равномерное яркое свечение обеспечивают бесцветные диффузные частицы, появляющиеся в листах акрила при специальной подготовке листа. В домашних условиях достичь такой степени равномерности и интенсивности свечения невозможно, поэтому необходимо приобрести оргстекло требуемой толщины и подходящее по другим параметрам. Толщина подбирается, исходя из размеров световой панели.

Ширина панели

Подсветка с одной стороны

Ширина панели

Подсветка с двух-четырех сторон

Толщина листа, мм

1200—2000 мм

Как видно из таблицы, для светового панно, имитирующего окно, подойдет акриловый лист с толщиной не менее 8 мм. Вы найдете на сайтах производителей не только сам акрил для торцевой подсветки. Описание и применение каждого вида там даны детальные, поэтому сориентироваться с толщиной листа и его параметрами вам будет несложно.

Отдельно следует уточнить, что торцы, которые будут подсвечиваться, должны быть хорошо отполированы. Те же стороны, где не будет устанавливаться светодиодная лента, должны быть закрыты светоотражающей лентой. Если лист акрила разрезался с помощью то дополнительная полировка не нужна. Еще одно важное замечание - любое повреждение акрила приведет к перераспределению светового потока, поэтому листы покрыты защитной пленкой. Снимать ее нужно лишь непосредственно перед установкой в профиль.

Сборка профиля и подключение подсветки

Приобретенные хлысты (куски алюминиевого профиля) нарезаются по нужным размерам под углом в 45º. После этого соединяются между собой с помощью уголков. Когда собраны три стороны, нужно установить по периметру внутренней светодиодную ленту.

Предварительно к ленте подсоединяются провода, с помощью которых она будет подключаться к блоку питания. Здесь есть важный момент: один блок питания на 12V рассчитан не более чем на пять метров ленты. Если ее больше — нужно подключать два блока питания. Каждая лента подключается отдельно, между собой их соединять не нужно. Есть еще один вариант - взять адаптер на 24V, тогда торцевая подсветка акрила возможна методом последовательного подключения двух светодиодных лент.

Монтаж световой панели

После того как собраны три стороны профиля и установлена светодиодная лента, можно приступать к непосредственному монтажу световой панели. Для этого в профиль заводится:

  • Рефлектор — лист, который будет отражать свет.
  • Лист литого акрила.
  • Пленка с напечатанным изображением.
  • Защитный лист.

Порядок установки хорошо виден на рисунке. Лист акрила нужно установить так, чтобы он находился над светодиодной лентой, потому что именно он является главным светорассеивающим элементом. После установки всех составляющих закрепляется последняя сторона профиля.

Роль рефлектора может выполнять специальный светоотражающий лист. Его можно приобрести вместе со светорассеивающим акрилом. Фирмы, занимающиеся продажей оргстекла (акрила) для торцевой подсветки, предложат и рефлектор, и защитное покрытие. Но в качестве рефлектора может выступать любое светоотражающее полотно.

Для защитного полотна можно использовать тонкий прозрачный акрил либо плотную светопропускающую пленку. Есть определенные требования и к постеру. Его необходимо печатать на специальной пленке с покрытием бэклит. Это покрытие обеспечивает высокий коэффициент светопропускания. Для жесткости конструкции можно в профиль вставить задник, только надо не забыть учесть это при покупке профиля - его толщина должна быть достаточной для всех слоев панели.

Заключительный этап

При сборке алюминиевого профиля к его верхней части необходимо привинтить крепежные элементы (подвески), не меньше 4 штук. Когда световая панель полностью собрана, пришло время ее установки на стену. Для этого к стене с помощью дюбелей крепятся крюки. После этого остается лишь навесить фальш-окно и запитать блок питания.

Таким образом, используя технологические новинки, можно самостоятельно создать ультрасовременный дизайн. Торцевая подсветка акрила - яркий представитель таких технологий, с ее помощью можно создавать множество интересных интерьерных решений.

Вот не зря было как-то сказано, что аппетит приходит во время еды. Могу подтвердить на 100%. Я уже выкладывал два обзора светодиодных панелей, хотя корректнее сказать один обзор и одно дополнение. Сегодня же я вам расскажу о светодиодных панелях с более высоким разрешением, контроллерах, а также общении с продавцами.
В общем заваривайте кофе или чай, устраивайтесь поудобнее, рассказ будет долгий.
Внимание , объем обзора очень большой, может быть критично для пользователей с платным трафиком.

Наверное будет правильнее, если я скажу, что панели и все остальное я заказывал не себе, а товарищу, как и в прошлый раз. Попользовался он предыдущей строкой и понял что хочется большего, в связи с этим и был сделан данный заказ.
Выбором оборудования, корпусами и монтажом занимался он, на мне был собственно заказ всего этого, проверка и попытка разобраться что к чему и как вообще всем этим управлять.
Приключений было много, не все еще закончились, но основная часть выводов уже есть, потому можно спокойно рассказывать о нашей эпопее с новой бегущей строкой.
Кроме того, допускаю наличие некоторых ошибок, так как по сути это всего вторая бегущая строка, которую я пробую. Да и экспериментировал я всего несколько дней. Обзор - попытка записать все, что я узнал в процессе, чтобы не забыть.

Во первых надо отметить, что в данном случае это уже не просто "бегущая строка", а полноценный конфигурируемый экран с возможностью показа видео, соответственно ценник в данном случае также будет другой.

Прежде стоит сказать, почему светодиодные панели.
1. Высокая яркость и контрастность
2. Можно задать любой размер и пропорции.
3. Нормальная работа хоть при низких температурах
4. Ремонтопригодность
5. Удобное ПО
6. Автономная работа (без ПК)

Но есть и недостатки
1. Низкое разрешение
2. Высокая цена.

В обзоре принимают участие:
1. Светодиодные пикселя - 12 штук с доставкой вышли 300 долларов (20.5 каждая панель + доставка)
2. Контроллер (около 30 долларов без учета доставки)
3. Контроллер (около 40 долларов без учета доставки)
4. Два блока питания 5 Вольт 40 Ампер, покупались в оффлайне, примерно по 13 баксов.

Итого без учета материала для корпусов, стекла, датчика температуры и прочей мелочи - 400 долларов.

Первыми были заказаны контроллеры, так как продавца панелей я пытался раскрутить на скидку, так как сумма заказа была довольно немаленькой.
В общем со скидками ничего не вышло и примерно через неделю он отправил мне панели. Но пришли они примерно на неделю раньше контроллеров, всего доставка заняла около 10 дней.
Получил две довольно большие посылки, замотанные так, что ими вполне можно играть в футбол или использовать в качестве подушки. На втором фото видно, сколько всего вышло упаковочного материала.

Панели были заказаны именно двумя посылками из-за таможенных ограничений, но при этом они и внутри были упакованы по разному. В одной посылке просто лежало 6 панелей проложенных мягким материалом, во второй же были попарно запаяны в пластик и также дополнительно проложены от повреждений.
Пожалуй эта разница меня сразу как-то напрягла и предчувствие не обмануло.

Всего получилась довольно внушительная стопка панелей с кучей разных проводов.

Для начала о комплекте поставки. В каждой посылке было 6 шлейфов для подключения информационных линий и три кабеля питания, а также небольшая кучка пластмассок.
Всего выходит 12 шлейфов и 6 кабелей питания.

1, 2. Кабели питания стандартны для подобных панелей, с одной стороны два обжатых конца для подключения к блоку питания, с другой - два разъема подключения к панелям.
3. Шлейфы длиной около 10-12см, один попался битый, хорошо что от прошлых панелей запас остался и не пришлось ехать на рынок.
4. Из первого пакета (где панели были отдельно) вывалилась куча пластмассовых обломков. Большая часть - штифты, по которым панели ориентируют при установке на раму. Они торчали и были обломаны при транспортировке. Так как нам они не были нужны, то просто забили на них.

Но помимо штифтов были поломаны еще и фиксаторы кабеля у шлейфов, это также терпимо, хотя и менее приятно.
Слева нормальный шлейф, посередине вообще без фиксатора, справа с поломанным фиксатором.

А вот и панелька.
Но для начала стоит пояснить чем панели вообще отличаются.

Форма
Как ни банально это звучит, но самые распространенные формы это прямоугольник или квадрат. Причем зачастую прямоугольник имеет такие размеры, что его длинная сторона ровно в два раза больше короткой, т.е. по сути это два квадрата.

Про прямоугольные панели я рассказывал в прошлом обзоре, а в этот раз были куплены квадратные.

Размеры
Ну здесь все вообще предельно просто, ключевой размер, как ни странно, толщина панели, так как длина и ширина считается исходя из разрешения и размера пикселя.
Так как у нас размер пикселя 3мм, а разрешение 64х64, то получается 64х3=192мм, панель квадратная, потому размер 192х192мм.

Яркость
Иногда указывается продавцами "от балды", хотя имеет довольно большое значение. Наружные панели обычно имеют больше яркость, чем внутренние. Естественно и энергии потребляют больше.

Защита
Панели бывают наружного и внутреннего исполнения.
Для наружного панель покрывают защитным компаундом по типу силикона, который не пускает влагу к контактам светодиодов и платы.

Кроме того светодиоды частенько накрывают сверху небольшим козырьком, защищающим от солнца. Эти козырьки видны на левой части фото, также я покажу их и на других фото.

Но так как планировалось применение панели внутри помещения, да еще и в корпусе, то было решено купить "беззащитные" панели, тем более что они обычно дешевле.

Тип светодиодов
SMD или DIP.
В панелях большого размера, особенно наружных, иногда применяют светодиоды в обычном исполнении, с выводами.
Правда такие светодиоды имеют некоторый минус, о котором редко говорят. подобные светодиоды имеют спереди линзу, которая может фокусировать солнечный свет на кристалле светодиода, выжигая таким образом этот кристалл. потому на мой взгляд надежнее бескорпусные модели.
Кстати здесь видны защитные козырьки большого размера.

В нашем случае панель с SMD светодиодами.

Перед тем, как я перейду к более детальному описанию панелей, расскажу об остальных особенностях.

Пиксель
Квадратный или прямоугольный.
Панель с квадратным пикселем участвует в обзоре, а прямоугольный я покажу отдельно. Чаще всего это недорогие модели низкого разрешения. Больше подходят просто в качестве рекламных вывесок.

Цвет
Одноцветная, двухцветная, трехцветная (RGB или полноцветная).
Кроме того бывают панели с четырьмя светодиодами на пиксель, чаще всего применяют дополнительный светодиод красного цвета, так как на красный цвет приходится основная доля потребляемой мощности, позже я это покажу.
Я специально подобрал фото с обычными светодиодами, а не SMD, на мой взгляд так нагляднее, так как если светодиод SMD, то чаще и корпус у него один, общий для всех цветов.
Одноцветные панели применяют там, где надо ярко, дешево и наглядно. Полноцветные же панели хорошо подходят для отображения не только фото, а и в качестве видеостен.

Размер пикселя
О, здесь вообще голову сломать можно, так как выбор размеров пикселя не просто большой, он гигантский.
Для квадратных пикселей это обычно Р37.5, P31.25, Р25, Р20, Р16, Р12.5, Р10, Р8, Р7.625, Р6.26, Р6, Р5.95, Р5, Р4.81, Р4, Р3.91, Р3, Р2.5, Р2, Р1.9, Р1.6 и даже Р1.25.
Цифра после буквы Р означает размер пикселя в мм, например Р4 имеет размер 4х4мм, но существует и двойная маркировка, например Р10 Р16, означающая прямоугольный пиксель 10х16мм.
Часть указанных размеров встречается реже, часть чаще. Минимально что я видел в продаже (хотя специально не искал), Р2 с пикселем 2х2мм.
Для больших экранов выбирают пиксель побольше, для маленьких, соответственно поменьше.
Под большими экранами я подразумеваю такие

Или даже такие, в виде потолка.
Вообще размер экрана фактически ограничен только бюджетом, мало того, светодиодные экраны могут быть вовсе не плоскими, а иметь любую форму, хоть сферическую, хоть вогнутую, хоть волнообразную.

Наиболее распространенные варианты модулей.

Количество пикселей.
По вертикали обычно 8, 16, 24, 32, 64.
По горизонтали выбор больше, 16, 32, 64, 96, 128, 160, 192. Возможно бывают и с большим количеством.

Часть информации можно увидеть в табличке, а также ниже под спойлером.





Режим сканирования
Так как информация обновляется динамически, то есть несколько режимов - 1/32, 1/16, 1/8, 1/4. Я сталкивался только с вариантами 1/16 и 1/32.
Насчет этого пункта могу заблуждаться, но насколько я понимаю, панели с количеством пикселей по вертикали 64 организованы в виду двух по 32, потому имеют сканирование 1/32, но работают не со всеми контроллерами, хотя что-то я забежал вперед.
Выше есть таблица, где помимо фотографий и указания разрешения присутствует и информация о режиме сканирования. Здесь важный момент, ваш контроллер должен поддерживать такой режим как панель. Обычно простые модели умеют только 1/4, 1/8 и 1/16, более сложные и 1/32.

Исполнение самого модуля.
Чаще всего модуль представляет собой законченное изделие. Фактически это печатная плата, где с одной стороны размещены светодиоды, а с другой -управляющая электроника.
В некоторых случаях пластмассовая рамка может быть довольно основательной, причем в случае наружного исполнения еще и с дополнительными уплотнителями.

Но в некоторых случаях делают и алюминиевую раму, особенно если размеры модулей большие, пластмасса такого просто нет выдержит.

В нашем случая был наверное самый простой вариант, легкая пластмассовая рама с металлическими гайками, при помощи которых модули крепятся к общей раме.

Для подключения питания установлен стандартный четырехконтактный разъем, именно такие стоят во многих типах матриц.

Так как во многих случаях панели является проходными, то установлено два разъема для подключения шины данных. Около разъемов находятся метки, обозначающие путь сигнала и соответственно порядок подключения панелей.

Как и в прошлый раз на плате расположены микросхемы управления, драйверы светодиодов и сдвиговые регистры. Если не путаю, то те же самые, только в большем количестве.

Как и прошлый раз корпус панелей в сечении не прямоугольный, а больше похож на трапецию. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность стыковать панели друг к дружке в ноль или даже с небольшим искривлением, например "оборачивать" ими цилиндрические поверхности, правда радиус будет довольно большим.

Если соединить две панели, то это будет выглядеть как-то так. Дальше просто соединяем необходимое количество панелей в линейку и получаем необходимый размер по горизонтали.
По вертикали все еще проще, следующая "строка" просто подключается к следующему выходу контроллера управления.
Но надо учитывать, что наращивать количество панелей (особенно в длину) можно до определенного значения, дальше либо придется остановиться, либо снижать частоту обновления информации.

Как я уже писал, в заказе было 12 панелей Р4 с разрешением 64х64 пикселя. Они предназначались не для одного экрана, а для двух. Но если сложить их все вместе, то можно получить экран с размером около 600х800 мм (1 метр или 39 дюймов по диагонали) и разрешением 256х192 пикселя.
Чтобы сделать на базе таких панелей FullHD дисплей, то придется применить 30х17=510 панелей, а экран будет иметь размеры 5.76х3.26 метра. Для примера, самая большая стена в зале типовой квартиры имеет размеры 6х2.65м.

Естественно габариты получаются большими, но существуют панели с мелким шагом пикселей, позволяющие выводить весьма качественное изображение.

Панели были получены первыми и для проверки товарищ принес контроллер Onbon bx-5ql, который использовался в прошлый раз.
Сначала я хотел проверять поштучно, но товарищ предложил проверять по 4 штуки, для ускорения процесса.
1. Собрали конструктор из блока питания, контроллера и четырех панелей и приступили к проверке.

Первое что увидели, это то, что засвечивает контроллер панели не полностью, а только вторую и четвертую четверть горизонтали.
Конечно данный контроллер не предназначен для подобных панелей, потому я в принципе отнесся к этому спокойно.

2,.3. Но когда решил сделать фото "для истории", то случайно заметил странность. проверяли мы третью (последнюю) четверку панелей и в нее попали две панели из одной посылки и две из второй.
Разницу заметил товарищ, а потом и я. Цвет изображения отличается. Ладно, включаем просто одноцветный режим и видимо что перепутаны два цвета, зеленый и синий. Открыв свой же обзор и посмотрев в каком порядке контроллер выводит цвета в тесте, мы разобрались какие панели работают некорректно.
4. На всякий случай поменяли крайние панели местами, проблема подтвердилась, панели из одной посылки выводят цвет некорректно. причем красный и белый выводятся правильно, что вполне понятно.

Обо всем этом я незамедлительно отписал продавцу, на что получил ответ - какой контроллер использовался?
Ответил что Onbon bx-5ql.
В ответ продавец сказал, что он использует другой тип контроллера.

Ну ладно, другой так другой, решили пока подождать нормальные контроллеры, а тогда уже решить что делать, может действительно проблема не в панелях.

Слева панель, которая выводит цвет корректно, справа с перепутанными зеленым и синим. В самом начале я писал, что часть панелей была запаяна в пластик, так вот это были нормальные панели.
Кроме этого панели отличаются еще и внешне, больше точек крепежа.

Также есть и некоторые отличия в трассировке платы и элементной базе.

Кстати, в прошлый раз, когда докупали панели к первой строке, то также пришли панели другой версии, но тогда это проблем не вызвало.

Еще фото компонентов, на всякий случай, вдруг пригодится.

Примерно через неделю пришли контроллеры, но сначала я расскажу немного о том, зачем они вообще нужны и какие бывают.

Как уже понятно из описания, в отличии от мониторов, сами по себе светодиодные панели ничего отображать не могут, так как являются по сути только светодиодными матрицами без контроллера.
Контроллеры бывают как относительно простые, с малым объемом памяти, так и довольно продвинутые, хотя и остающиеся всего лишь расширенной версией простых.
Некоторые контроллеры попутно могут выводить и звук.

Загрузку программ управления можно производить не только через СОМ порт или USB накопитель, а также через Ethernet, WiFi и даже GSM.

Как и довольно большое количество современных систем, поддерживается и работа через "облако".

Кроме автономных контроллеров, который умеют работать сами по себе, существуют и подключаемые к компьютеру. В этом случае в компьютер ставится специальная плата, на которую заводится сигнал с монитора, а плата уже выдает на выход сигнал управления контроллером панели.

Схема управления в этом случае выглядит так.

Есть и вообще "монстроподобные" варианты, но вряд ли они потребуются обычным пользователям.

Вы наверное спросите, зачем на некоторых платах два разъема Ethernet. При создании больших экранов платы управления можно соединять последовательно.
Но если в предыдущих вариантах платы работали асинхронно, так как управляли только одним экраном, то в данном случае используется синхронный режим работы. Каждый контроллер выводит свой участок изображения синхронно с остальными контроллерами.

Контроллеры были заказаны у другого продавца, шли Новой почтой, к упаковке никаких нареканий. Каждый контроллер упакован в отдельный пакет с меткой марки контроллера.

Весь купленный комплект составляет:
1. Контроллер HD-D10 - , цена с учетом доставки $33.96.
2. Контроллер HD-D30, цена с учетом доставки $45.63.
3. Второй контроллер комплектуется хабом для подключения панелей.
4, Также было два компакт диска с ПО, причем цвет диска совпадает с цветом наклейки на контроллерах, весьма продуманно.

Так как контроллеры относятся к одной серии, то и описание у них общее. Вообще существует еще вариант D20, но почему-то в описание он не попал, может и к лучшему, чтобы не сбивать с толка.
Как видно, разница не так велика.

Если сравнивать данный контроллер с предыдущим Onbon bx-5ql, то сразу бросается в глаза размер платы, а также возможность подключения к локальной сети. Но на самом деле различия куда больше и если вы попробовали что-то типа D10-D30, не говоря о более продвинутых моделях серии С и тем более А, то обратно возвращаться не захочется. но об этом позже.

Для начала рассмотрим младшую версию платы, D10.



С торца платы находится клеммник питания, а также разъем для подключения к локальной сети и USB для флеш накопителя.

С другой стороны платы четыре разъема для подключения светодиодных панелей. Так как разъемов четыре, то вполне можно подключить четыре строки, которые могут работать синхронно.

Как и у других моделей, на плате присутствует место под разъемы дополнительных устройств, кнопка включения режиме Тест и батарейка для встроенных часов. Здесь же присутствуют два светодиода индикации режима работы.

1. Сверху платы есть место под разъем подключения модуля WiFi.
2. Снизу место для модуля GSM.
3. Около разъемов для подключения панелей присутствует светодиод индикации работы с панелями.
4. Для защиты по питанию на входе установлен самовосстанавливающийся предохранитель.

Управляет всем процессор с иероглифами в маркировке. Насколько я знаю, основан на ядре Cortex ARM A9. Сверху приклеен радиатор, но я его не снимал, отчасти потому, что потом надо приклеить на место, отчасти потому, что смысла в этом особо нет.
В работе радиатор довольно горячий.

1. Кроме того на плате установлена Altera Cyclone IV. Подозреваю, что именно она выводит сигнал на панели.
2. Интересно приклеен радиатор на процессоре, со сдвигом, а не по центру. причем на обоих платах одинаково.
3. Флеш память от Микрон. Объем предположительно 2 ГБ.
4. ОЗУ объемом 256 МБ.
5. Чип 2M x 16 Bit x 4 Banks Synchronous DRAM, не совсем понял его назначение здесь, предположу что это отдельное ОЗУ для "Альтеры".
6. Часы реального времени, странно что так далеко от батарейки.

1. Контроллер Ethernet
2. Двунаправленные буферы для подключения шины данных панелей.
3. LT8619, HDMI/MHL Dual-mode Receiver
4, 5, 6. Преобразователи питания разных узлов.

Вторая плата на вид выглядит почти также, за исключением некоторых, мелких отличий.



Причем снизу отличий можно сказать вообще нет.

Точно такие же разъемы, даже расположение идентично. Также слева присутствует место для запайки разъема антенны WiFi.

А так как платы очень похожи, то дальше я просто приведу сравнительные фото и опишу отличия.
Прежде всего маркировка, а также небольшое отличие в расположении некоторых компонентов. Хотя на первый взгляд казалось, что все вообще идентично, даже размеры плат.

Снизу отличия заметны еще меньше.

Самое пожалуй важное отличие, это присутствие mPCI слота, у предыдущей платы для него было только место.

Я попробовал один из своих WiFi модулей, но работать он отказался, тем более явно не подходит по длине, его банально не получится закрепить.
SSD в этом разъеме работать точно не будет, зато по размеру подходит как раз. Но опять же, даже если вы купите WiFi модуль подходящего размера, то скорее всего он не заработает, подозреваю что присутствуют драйверы только для некоторых моделей.
Если нужен WiFi, то покупать надо именно с ним.

Как и у прошлой модели, выводом на панели управляет Альтера Циклон 4.

А вот вывод на панели организован несколько по другому, здесь применен один общий разъем, сигнал на который выводится через те же буферы 74HC245.

Для подключения панелей необходимо использовать хаб, или разветвитель, кому как удобно. При выборе товара это сыграло свою роль, так как часто хаб в комплекте не идет и его надо докупать отдельно. Здесь хаб продается вместе с контроллером.

На плате хаба также присутствуют буферные усилители 74HC245, потому это не просто переходник с 50 контактов разъема на 4х16. Кстати выше на скриншоте с характеристиками платы есть табличка с назначением контактов разъема.

Вот в чем точно минус подобной конструкции, так это в большой высоте. Есть вариант применить не прямое включение, а при помощи шлейфа, но его лучше покупать вместе с платой, так как в оффлайне не всегда можно купить "папу", который обжимается на шлейфе. Как вариант, обжат 50 контактов разъем, а плату хаба припаять уже к шлейфу.

Насколько мне известно, подавляющее большинство панелей питается напряжением 5 Вольт, как и контроллеры. потому для проекта были куплен блок питания 5 Вольт 40 Ампер. Да, токи тут большие, ничего не поделаешь.
Второй блок питания был куплен после успешного теста первого.
В нашем случае Бп будет располагаться отдельно. В таком варианте надо применять провода с большим сечением и малой длины. Альтернативный вариант - ставить внутри панели преобразователь 12/24-5 Вольт и питать всю конструкцию от БП 12 или 24 Вольта.
Цель вынести БП наружу была двойная, меньше нагрев панели и меньше толщина корпуса.

Так как в магазине дали годовую гарантию на блок питания, то вскрывать я его не стал, смотрел через отверстия корпуса. И скажу честно, увиденное мне не очень понравилось. Емкость выходных конденсаторов 6600мкФ (3х2200), дроссель не очень большой, а при нагрузке выше 40-50% заметно звенит, что весьма раздражает. Да и общее качество весьма унылое, компенсирует все это лишь невысокая цена и наличие гарантии.
Из подходящих на Алиэкспресс могу посоветовать пару вариантов,