Светодиодные или LED-экраны широко применяются в бытовой и не только сфере на протяжении последних двадцати лет. Современный светодиодный экран – это и дисплей ноутбука или телевизора, и рекламная установка на улице, и большой экран на концертной площадке. Если первый вариант крайне сложен для самостоятельного конструирования, то крупный экран из светодиодов для рекламы или трансляций можно собрать самому.
Из чего делают экран?
Модульная сборка светодиодного экрана представляет собой создание крупного полотна из множества отдельных модулей. Это блоки стандартного размера, которые состоят из нескольких десятков светодиодов, выполняющих роль пикселей, и электронной схемы управления. Управляющая плата контролирует совместное свечение модуля, а также имеет шлейфы и разъёмы для соединения с другими модулями. Такое подобие пазла потенциально даёт возможность для сборки экрана любого размера.
Купить модули для сборки сегодня можно в магазинах электроники, в специализированных отделах на рынке или заказать на международных интернет-площадках вроде AliExpress. Во всех трёх случаях блок, скорее всего, будет сделан в Китае, но это не говорит о низком качестве по умолчанию. Из страны драконов приходит хорошая продукция. Чтобы её выбрать, следует посоветоваться со специалистами, ознакомиться с отзывами о тех или иных марках.
Базовые функциональные характеристики модулей P10:
- размер: длина – 320 мм, ширина – 160 мм, толщина – 20 мм;
- масса – от 600 до 700 г;
- шаг пикселя – 10 мм;
- число пикселей на м 2 (разрешение) – от 256 ˟ 192;
- яркость экрана – от 6000 до 7000 кд/м 2 ;
- рабочий ресурс – до 50 000 часов;
- угол половинной яркости – 120˚;
- дистанция комфортного просмотра – 7 метров и больше;
- предельная мощность потребления при уличной эксплуатации – 500 Вт/м 2 .
В базовом исполнении светодиодные блоки для сборки экранов имеют защиту от пыли, влаги, механического повреждения.
Альтернативой электронным LED-блокам служит светодиодная лента. Её также можно уложить в виде экрана для трансляции изображений. Однако у этого материала есть характерные недостатки. Во-первых, монтаж большого количества лент в виде экрана более сложен, поскольку они изначально не разрабатываются для этих целей. Во-вторых, LED-лента не обладают достаточной устойчивостью к разрушительным факторам внешней среды: температурным перепадам, контакту с грязью, влагой и пылью, ультрафиолетовому излучению.
Монтаж светодиодного экрана из блоков
Процесс изготовления начинается со сборки металлического каркаса для размещения светодиодных блоков рядом друг с другом. Несущая металлоконструкция представляет собой нечто вроде стенки с ячейками. Как правило, её изготавливаются из квадратной профильной трубы или перфорированного металлического профиля. Учитывая особенности среды использования, материал должен иметь антикоррозионное покрытие. Пример традиционной конструкции для размещения модулей, источников питания, контроллеров, драйверов и других компонентов схемы представлен на следующем фото.
Далее, чтобы собрать светодиодный экран, электронные модули P10 размещаются в своих ячейках и соединяются между собой посредством стандартного соединения шлейф-разъём типа «папа-мама». Чаще всего, крепление самих блоков к металлическому основанию осуществляется магнитами, поэтому не вызывает проблем. Благодаря этому процесс монтажа, демонтажа и ремонта мобильных светодиодных экранов заметно упрощается.
На обратной стороне конструкции располагаются блоки питания и электронные элементы, принимающие информацию о транслируемом изображении, и распределяющие её частями: общая схема – по модулям, а модули – по пикселям.
Чаще всегда задняя стенка собирается из композитной алюминиевой панели или листа металла. Общая схема сборки и размещения функциональных элементов экрана показана в следующем изображении.
Сборка экрана из ленты
Для светодиодной ленты, в отличие от модулей P10, доступна возможность сгибания и складывания, что обуславливает одно из преимуществ – с её помощью можно создавать гибкие и складываемые экраны. Для их создания необходимы диодные ленты, держатели для них с прижимной головкой, алюминиевые панели для размещения светодиодов, крепёжные элементы, блоки питания и микроконтроллер.
Как собрать светодиодный экраниз LED-ленты:
- Оклеить рабочую поверхность цветной плёнкой с помощью жидкого клея (цвет должен быть чёрным, потому что при его отображении светодиоды не светятся). Поверхность должна быть идеально ровной.
- Обрезать излишки плёнки по краям.
- Закрепить ленты рядами. Располагать их нужно так, чтобы расстояние между светодиодами было одинаково, как вдоль, так и поперёк. Светодиоды должны идти ровными рядами и вдоль, и поперёк основы, чтобы изображение не было перекошенным. Для крепления используются скобы. Расстояние между ними определяется так, чтобы не было провисаний и смещений.
- Соединить светодиодные ленты между собой спайкой или через стандартные разъёмы. Ко входу первой ленты в цепи подключается DMX-контроллер. Если одного устройства недостаточно для работы, устанавливаются субконтроллеры. Между собой они соединяются сетевым кабелем.
- Подключить блоки питания. Здесь есть несколько важных нюансов: питание подаётся с обоих концов, максимальное потребление ленты с 72 светодиодами равно 20W, модульные блоки питания практически всегда подключаются попарно, а не параллелятся на выходе.
Схемы питания LED-лент для тех, кто собирает светодиодный экран своими руками:
Последним шагом сборки экрана является герметизация блоков питания, контроллеров и соединений для защиты от влаги. Хорошим вариантом является алюминиевый кабель-канал, в который заводятся и заливаются герметиком концы лент, а также прячутся блоки питания.
Как выводится картинка?
Выбор видеоряда и его замена для трансляции на светодиодный экран осуществляется через Wi-Fi или USB. В первом случае информация принимается через сетевую карту контроллера, а во втором – через кабель от подключённого к системе компьютера. Преобразование видеоролика в цифровой поток и распределение напряжения по отдельным светодиодам выполняет контроллер. Качество и порядок отображения зависит от типа системы управления:
- синхронное управление подразумевает одновременное отображение одной картинки на экране и устройстве-источнике, то есть прямой эфир. Оно часто используется во время спортивных трансляций и концертов. Для работы на устройстве-источнике работает карта-передатчик, а на экране – одна или несколько карт-приёмников, соединённых между собой;
- асинхронный вывод информации на экран связан с предварительной загрузкой информации в памяти микроконтроллера. Загрузка осуществляется с компьютера через кабель или с flash-накопителя. Асинхронная система работает независимо от управляющего компьютера и оснащается несколькими микроконтроллерами (в зависимости от размеров дисплея).
Популярным средством программирования и управления светодиодными экранами является аппаратно-вычислительная платформа Arduino . Она имеет разъёмы и порты, по которым можно подключать самые разные приборы для создания простых и сложных автоматизированных систем, в том числе – экранов из светодиодов. Arduino программируется на языках C/C++.
Столкнувшись с потребностью обзавестись светодиодным экраном, многим может прийти в голову собрать его самому. Весомыми аргументами для этого решения могут стать низкое качество предлагаемого оборудования, частые поломки и неполадки в работе.
В результате мы надеемся получить высококачественный экран в совокупности с низкой себестоимостью. К тому же появляется возможность создать собственный дизайн изделия, подходящий для конкретных целей.
Воодушевившись предполагаемыми выгодами от проделанной работы, мы начинаем вдаваться в детали, собирать комплектующие. На определенном этапе могут возникнуть трудности, связанные с отсутствием знаний в этой области.
Стоит ли самому браться за сборку экрана?
Чтобы это понять, нужно рассмотреть основные моменты, которые могут возникнуть, когда нужно собрать светодиодный экран своими руками:
- Может понадобиться приглашать помощников, ведь одному работать неудобно и долго. Из-за низкого уровня квалификации работников часть комплектующих могут быть повреждены, разбиты и т. д.
- Работая без проекта, всегда остается риск приобрести комплектующие детали, которые могут не подойти. Продать их может оказаться проблемой.
- Электрическую часть оборудование лучше доверить опытному специалисту, т. к. при неправильной сборке можно получить замыкание и весь труд пройдет даром.
- Для работы понадобиться специально оборудованное помещение должного размера, чтобы можно было разместить все комплектующие.
- Необходимо подумать об инструментах, которые понадобятся для сборки (шуруповерт, крепежные элементы и др.).
Внимательно проанализировав все пункты, сделайте правильный выбор. Только при полном удовлетворении данным требованиям можно сделать светодиодный экран своими руками.
Важные моменты
Если ваше решение приступить к самостоятельной сборке неоспоримо, остановимся на важных рекомендациях, которые могут пригодиться в процессе работы:
- Перед сборкой определитесь с мощностью конструкции, ведь при недостаточном питании, экран может работать некорректно.
- Определитесь с внешним видом готового изделия.
- Убедитесь, что используемое оборудование безопасно и исправно.
- Понадобится схема подключения ламп, блока питания и управляющей платы.
- При монтаже старайтесь крепить блоки питания таким образом, чтобы их можно легко поменять на новые, в случае поломки (используйте жидкий клей).
- Продумайте, каким способом будет подаваться информация на монитор. Есть два варианта – с использованием микроконтроллера или компьютера. В любом случае нужны хотя бы минимальные знания программирования.
- Помимо самого экрана, нужно подготовить каркас или крепления. Нужно рассчитать так, чтобы конструкция была устойчивой.
Если вы неуверены в своих силах, начните с простой конструкции, например, смонтируйте бегущую строку.
При положительном результате, можно начать делать светодиодный экран своими руками.
Плюсы и минусы самостоятельной сборки
К плюсам можно отнести:
- Опыт, полученный во время работы с электронным оборудованием.
- Возможность создать устройство по индивидуальной конструкции.
- Возможность получить готовое оборудование с наименьшими затратами.
А теперь рассмотрим минусы:
- Самостоятельное изготовление сужает круг применения такого экрана, самодельный светодиодный экран скорее не подойдет для уличного использования .
- Отсутствует гарантийное обслуживание .
- Не имея определенных знаний, трудно добиться нужных параметров изображения.
- Сборка может затянуться на неопределенное время из-за отсутствия каких-либо деталей, что влечет за собой потерю прибыли.
- Нет гарантии, что он прослужит долго.
- Трудно собрать крупногабаритное устройство.
Сделать светодиодный экран своими руками возможно, если вы относитесь к специалисту в этой области и у вас подготовлен подробный проект по изготовлению изделия с описанием метода монтажа, количества светодиодов, размера и т.д.
Многие считают, что наиболее оптимальным вариантом изготовления будут светодиодные полоски и микроконтроллер.
Приступите ли вы к изготовлению самостоятельно или воспользуетесь услугами опытных специалистов, в любом случае ваше решение иметь светодиодный экран будет оправдана его многочисленными преимуществами :
- Привлечение внимания большого количества людей;
- Эффектное и яркое оформление различных мероприятий;
- Возможность передавать информацию различного рода;
- Минимальные затраты на обслуживание;
- Возможность выделиться среди конкурентов.
This entry was posted in . Bookmark the .
В этой статье мы вас вдохновим различными идеями для создания светильников своими руками. И главное, предложим источники света, которые легко и удобно оформить в самые необычные дизайнерские решения. Вам не нужно будет думать, где найти светодиоды, платформу для наклеивания их, паять провода и делать другие технические вещи. Мы уже подумали за вас и освобождаем вам время для фантазий и светлых идей оформления светильника!
Своими руками из дерева, металла, ткани, бумаги, пластика или ниток реализуют невероятные замыслы. Пример создания светильника из пластмассовых стаканчиков:
Светильник напольный своими руками из бумажных стаканчиков и гирлянды.
Настольный светодиодный светильник своими руками из картона. Внутри спрятана led лампочка.
Потолочный светильник своими руками под старину.
Настенный светодиодный светильник своими руками из бумаги (оригами).
Настенный LED светильник из фанеры.
Применение декоративных самодельных светильников
Самодельные светильники отлично выполняют роль декоративного освещения. Их редко используют для основного освещения. Для изготовления используются материалы плохо пропускающие свет, а источники света ограничены размером или мощностью. Чтобы избежать повреждения конструкции, в качестве источника света рекомендуется использовать слабо нагревающиеся светодиодные лампы или ленты, которые, в отличии от ламп накаливания, угрозы возгорания не несут.
Самодельные светильники в качестве основного освещения
В качестве основного освещения самодельные светильники все чаще используются благодаря технологичным, мощным и безопасным источникам света.
Самодельный светильник на основе светодиодного светильника Армстронг 595х595.
Светодиодный светильник для основного освещения.
Лампа потолочная своими руками из бумаги. безопасны как источник света в данной конструкции, так как не нагревается.
Как сделать своими руками светодиодный светильник?
Светодиодный самодельный светильник на основе светодиодной панели Армстронг 600х600.
Мощной альтернативой стали для изготовления светильников своими руками из подручных средств. Множество размеров и форм позволяет создавать напольные, настенные, потолочные или подвесные светильники необычного дизайна и высокой мощности. Используется для ремонта старого светильника или для разработки своей собственной уникальной световой конструкции.
для ремонта и замены старой лампы или создания своими руками нового светильника.
Модуль из светодиодов с регулировкой температуры света и пультом дистанционного управления.
Драйвер и вся необходимая электроника уже встроены в . В отличие от светодиодных лент, матрица (модуль) подключаются напрямую к сети 220 вольт. Светодиодный модуль OPPLE компактен в размерах, имеет продуманное охлаждение, а каждый светодиод на нём оснащен собственной линзой для наиболее равномерного распределения света.
Линза на каждом светодиоде для наиболее равномерного распределения света.
Маленький модуль на 12 Вт (аналог 95 Вт) подходит для декоративных самодельных светильников:
Декоративный светодиодный светильник из дерева под старину.
Светильник подвесной своими руками из бумаги (оригами кусудама).
Для самых ярких решений разработан (аналог 600 Вт) с пультом дистанционного управления, регулировкой яркости (встроенный диммер) и изменяемой температурой света от теплого света (3000 К) до холодного (6000 К).
Как сделать из подручных материалов яркий светодиодный светильник с пультом управления, регулировкой яркости и температуры света от теплого до холодного.
Оригинальные светильники стало возможно сделать технологичными и еще более необычными благодаря различным световым настройкам. Теперь можно играть температурой света (от желтого до белого) и регулировать яркость света.
Важно, что у светодиодных модулей OPPLE продуманная система охлаждения и они почти не нагреваются. Это даёт возможность создавать дизайнерские решения из любимых материалов: светильники из дерева, подвесные светильники из бумаги, настенные светильники из фанеры, напольные из подручных материалов. Теперь как никогда просто создавать своими руками самодельные LED светильники.
Настольная лампа (ночник) из дерева (фанеры) своими руками.
Самодельный светодиодный (ЛЕД) светильник из бумаги.
Потолочный подвесной светильник в стиле лофт сделанный своими руками.
Вопрос: «Можно ли сделать светодиод своими руками?» среди рядовых мастеров наверняка вызовет удивление. Казалось бы, зачем придумывать то, что давно придумано и серийно выпускается? Однако существует такая категория людей, которые обожают мастерить что-то необычные. Для них конструирование светодиода – это возможность повторить эксперименты О.В. Лосева, проводимые около ста лет назад, и шанс доказать себе и друзьям реальность создания светодиода в домашних условиях.
Что понадобится
Основной конструкционный материал – кусочек карбида кремния. В обычном магазине его не купишь, но если постараться, то можно найти в интернете среди частных объявлений. Кроме него понадобится иголка от булавки, соединительные провода, два мебельных гвоздя с широкой шляпкой и регулируемый источник напряжения (0-10 вольт). Также понадобится припой и немного умения пользоваться паяльником. Для измерений параметров самодельного светодиода подойдет простой мультиметр.
Подготовительная работа
Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.
Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.
Изготовление светодиода
Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.
Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.
На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.
Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.
Читайте так же
