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Construcción casera de un emulador de Ambilight

Ambilight es una tecnología diseñada por el fabricante Philips para mejorar la experiencia visual  analizando una señal de vídeo  entrante y produciendo una  luz de color lateral ambiental adecuada al contenido que se está visualizando en la pantalla  con  un resultado bastante atractivo y rellajante para nuestros ojos , permitiendo una mayor inmersión en el contenido visualizado, el cual  además de la sensación de estar viendo una pantalla aun mayor


Hasta hace muy poco este efecto solo se podía conseguir si comprábamos una TV que contara con ese sistema y no había otra opción posible si se deseaba mantener la TV , pero hoy en dia gracias  a la potencia de la Raspberry Pi  2 o 3  , una capturadora  de vídeo  y una tira de 50 leds del tipo WS2801 como vamos a ver es bastante sencillo su construcción


link: http://www.youtube.com/watch?v=oupochvSWr8





En este  post  vamos a ver como es posible emular un sistema "Ambiligt"  donde el hardware que controlará  todo el sistema sera únicamente una Raspberry Pi 2  o 3  equipada con una distribución compatible ( Openelec)   y el software de control de  leds Hyperion.

Además de controlar los leds, la combinación de la Raspberry Pi junto con el excelente software de multimedia Kodi hace que esta configuracion constituya un excelente Media Center capaz de reproducir todo tipo de contenidos de audio, vídeo e imagen, de reproducir nuestra colección multimedia almacenada en el PC o en un disco externo, e incluso de reproducir directamente contenidos on-line si se posee  las  subscripción en el hogar  y por supuesto cuenta con la conexión  de suficiente ancho de banda como por ejemplo ftth.

Es importante ademas resaltar  que es  posible disfrutar de la emulación de  ambilight con fuentes de vídeo externas a la Pi usando una económica  capturadora  de vídeo USB ,la cual permitirá  que la emulación no solo funcione con el contenido multimedia que reproducimos desde la Raspberry Pi , también  permitira que el sw responda a la señal de video externa que le introduciremos  procedente de una fuente externa de video como por ejemplo puede ser la salida de video procedente de un descodificador de Tv de pago .


Para concretar  un poco  mas  en este montaje  necesitaremos los siguientes componentes:

  • UnaRaspberry Pi 2 o 3 ( http://amzn.to/2qfWWVF
  • Un tarjeta microsd  de al menos 2GB   donde instalamos  el sw para la Raspberry Pi
  • Fuente con salida microusb  para la Raspberry Pi (5V/1Amp)
  • Tira de leds con el chip WS2801( http://amzn.to/2mHPAVq
  • Fuente dimensionada para alimentar la tira de leds (5v /2amp debería bastar)
  • Capturadora de video usb USBTV007 o compatible
  • Caja para albergar la Raspberry-Pi 2



PASO 1: SELECCIÓN DE TIRA DE LEDS y ALIMENTACIÓN


Antes de empezar  con el montaje ,  la tira de  leds   RGB   direccionable es muy importante que ésta esté basada en el chip  ws2801 . Existen tiras basadas en el chip en formato “luces de navidad”(http://amzn.to/2mHPAVq">WS2801  ), pero lo mas habitual es adquirirla en forma de cinta autoadhesiva</strong> pues es mucho mas sencillo instalarlas detrás de nuestro TV  pues  se pueden pegar directamente en la parte de atrás del tv  y no necesitan un engorroso cableado   y ademas  no nos  dará  ningún tipo de problemas  con la Raspberry Pi.

Un ejemplo de tira  compatible con WS2801 es esta=http://amzn.to/2kWIdIJ   que puede comprarse en Amazon por menos de 27€( http://amzn.to/2kWIdIJ)

Construcción casera de un emulador de Ambilight


Ademas de la tira WS2801 ,  necesitaremos aparte  una fuente de alimentación dimensionada para el número de leds que vayamos a adquirir , (lo normal seria  una fuente de  5v y 2A para  unos 50 leds)

Este tipo de tiras de leds  tienen que alimentarse  con una fuente de alimentación externa así que si pensaba alimentarlos con la propia Raspberry olvídese, ya que no va a tener los suficiente intensidad para ello  Para saber que fuente de alimentación necesita , tendría  que conocer el consumo. Dado que el voltaje de alimentación es de 5V  y el consumo viene indicado en vatios por metro, por ejemplo 8.64 watts por metro puede calcular la  intensidad necesaria  aplicando   la siguiente formula:

I (Amp) =P (Watts) / V (voltaje) ->  8.64/5 = 1.728 amperios. por tanto necesita una fuente de alimentación de 5V y 1.728 amperios (mejor 2 amperios para que vaya holgada)

Si se quiere ahorrar los cálculos visite  http://www.rapidtables.com/calc/electric/Watt_to_Amp_Calculator.htm">http://www.rapidtables.com/calc/electric/Watt_to_Amp_Calculator.htm

Como regla aproximada  para 50 LEDs se necesitan al menos una fuente de  2 amperios ,para 100 leds 4 amperios, etc.



PASO 2 :CONEXIÓN RASPBERRY PI


Desde el punto de vista técnico usar un  conversor de niveles es lo correcto( en mi blog http://soloelectronicos.com/2017/04/29/ambilight-para-imagenio/ lo explico), pero es posible que muchas tiras de leds WS2801  a pesar de ser compatibles con niveles TTL , también sean tolerantes a 3.3V  y por tanto para conectar estas a la Raspberry Pi  2  o 3  no sea necesario por tanto este conversor , por lo que en una primera aproximación se podría prescindir de este circuito.

Loas tiras de  LEDs  WS8201 tienen 4 conexiones:
  • Alimentación positiva de +5V DC
  • Tierra
  • Ddata
  • Clock
Los cables de alimentación van conectados a la fuente de alimentación  de  al menos 2 Amperios   y los cables de datos (data y clock) se conectan a los puertos GPIO de la Raspberry. Concretamente el cable data se tiene que conectar al pin MOSI y el cable clock se conecta al pin SCLK.  El negativo además de conectarse al cable de alimentación negativa de los leds debe conectarse a un pin  GND.
ambilight casero 



PASO 3 :CONEXIÓN CAPTURADORA
En el mercado existen multitud de capturadoras USB, siendo en general conocidas bajo la marca
Easycap. A día de hoy, sólo dos tipos de chipsets son compatibles con el ambilight, por eso es importante seleccionar una capturadora de este tipo que internamente use uno de los siguientes chipsets:
  • STK1160 (el más antiguo)
  • USBTV007 (el más reciente).Se recomienda adquirir el USBTV007 también reconocido por Fushicai) porque funciona muchísimo mejor que el obsoleto STK1160.
Las últimas imágenes de OpenELEC son compatibles con ambos chipsets, pero deberemos certificarnos que efectivamente la imagen que tenemos en la Pi soporta el chipset de la capturadora conectada.
ambilight con raspberry pi




Acertar en la compra de la capturadora es el quid del éxito. Hay multitud de variantes, todas ellas conocidas genéricamente por EasyCap, pero no todas nos van a servir. Una opción segura es por ejemplo  adquirir la capturadora en la propia tienda de Lightberry (acertará al 100% porque ellos ya han seleccionado las que efectivamente valen para el ambilight , de hecho actualmente solo comercializan las USBTV007).



PASO 4: INSTALACIÓN DE LOS LEDS EN LA TV

Realmente lo mas sencillo es por optar por tiras adhesivas  WS2801 pues tienen la ventaja que la instalación es más discreta y queda mucho mejor. La desventaja es que seguramente tenga que cortar la tira  para  poder abarcar todo el perímetro de la televisión, lo cual  implica que una vez que haya cortado y pegado cada trozo, tendrá que soldar un conector a ambos lados para volver a unir los contactos de la tira  (aunque  si no quiere soldar la tira esta la opción de comprar tantos metros de leds en formato continuo y pegar esta por todo el perímetro de la TV doblándolas en las esquinas.

Una peculiaridad  de esta tiras ,es que ademas de que se pueden cortarse según la longitud que se requieran ( siempre por la linea de corte que separa cada bloque  chip+led rgb del siguiente) .Otro aspecto muy interesante  es que ,  también es posible ampliarlas gracias a  los conectores que llevan en cada extremo, pudiendo  unirse  entre ellas fácilmente sin soldar nada hasta completar la longitud total que  se necesite ( la cual normalmente sera el perímetro interior de su TV).

No debemos olvidar que esta tiras tienen una flecha que indican el sentido de la conexión de las tiras que debe respetarse escrupulosamente  sobre todo a la hora de conectar varias tiras entre si : es decir siempre empezaremos por la izquierda de la flecha con la conexión a la Raspberry y seguiremos el orden de la flecha para interconectar las tiras que se precisen

monte su ambilight

En todo caso , la distribución   mas  normal de montaje de la tira de leds  es pegar la tira horizontal mas grande  en la parte abajo   y seguir  hacia la derecha hasta continuar el perímetro de la TV como se ve en la foto siguiente:

efecto ambilght en su TV


PASO 5 :CREACIÓN IMAGEN OPENELEC

OpenELEC se construye desde cero específicamente para una tarea, para ejecutar Kodi pues sólo incluye el software necesario. Debido a esto  es pequeño (aproximadamente 150 MB), se instala literalmente en minutos, y, puede arrancar muy rápidamente en 5-20 segundos, dependiendo del tipo de hardware utilizado. Además, OpenELEC está diseñado para ser gestionado como un dispositivo: puede actualizarse automáticamente y puede gestionarse completamente desde la interfaz gráfica. Aunque funciona en Linux, nunca necesitará ver una consola de administración, un terminal de comandos o tener conocimientos de Linux para usarlo.

Para que nuestra Raspberry Pi funcione como un potente Media Center necesitamos una distribución de Kodi (antes XBMC), y adicionalmente,  el software para el control de los leds  ,que el ideal por prestaciones es el  Hyperion .Este sw puede instalarse  a partir de una imagen de OSMC o bien Openelec ,  pero otra forma mas sencilla y cómoda es  descargarnos alguna de las distribuciones ya existentes al efecto con el sw de Hyperion  ya preinstalado como puede ser la imagen de Lighberry basada en Raspbmc la cual ya  trae Hyperion preinstalado, el driver para la capturadora   y  por tanto  casi todo esta hecho.


En el caso de  disponer de una Raspberry Pi 2 o 3 descargaremos OpenELEC 7 beta3 for RPi2 / RPi3 desde este link :http://img.lightberry.eu/download/8gbsmallnew0518v2.zip


construccion de un ambilight

Una vez descargada descomprimiremos el zip  recuperando la imagen que debería tener el formato   8gbsmallnew0518v2.img.   
Descargaremos e instalaremos  ( en caso de no tener instalado) el sw SDFormatter con objeto de formatear a bajo nivel la tarjeta microsd.


Construcción casera de un emulador de Ambilight


Asimismo, necesitamos  también la utilidad Win 32 Disk Imager que nos va a  permitir grabar de forma sencilla cualquier imagen en la tarjeta microSD:


ambilight casero

Tanto en el primer programa, como en este, es obvio que tendremos que cuidar en extremo  la unidad o  drive  /destino  que seleccionemos ,pues podríamos borrar el contenido de nuestra unidad flash usb , un disco externo, etc  , así que como recomendación, al ejecutar estas aplicaciones lo mejor  es extraer de forma segura todas las unidades removibles antes de usar ambos programas.

PASO 6 :CONFIGURACIÓN

Una vez terminada de  generar la imagen extraeremos la SD de nuestro PC  y la introduciremos en nuestra Raspberry Pi .
Una vez arrancada la Raspberry   lo primero es configurar Kodi para que se muestre en español. Para ello debe acceder a

SYSTEM > Settings > Appearance >International > Language , configurar el idioma en español de España y de esta forma ya veremos todos los textos y ayudas en español .



También se pueden configurar add-ons, los skins, etc pero sobre todo puede ser interesante conocer  la dirección IP de la Raspberry Pi para conectarnos a esta  via ssh,para lo cual nos iremos a <strong>Sistema-->Información del sistema  y tomaremos nota de la dirección IP ( por ejemplo la ip 192.168.1.54 ).
Esta direccion IP no servirá  para  conectarnos por terminal ssh ( por ejemplo con el programa putty)   desde otro equipo  con los siguientes datos:


Una vez que ya hayamos configurado Kodi a nuestro gusto y comprobado que accedemos sin problemas a nuestros contenidos multimedia vía red o directamente conectados a uno de los puertos USB de la Pi, pasaremos a personalizar la configuración del Hyperion para  introducir la configuración de LEDS de nuestra instalación de Lightberry.

Para ello tenemos varias opciones,pero la más sencilla y rápida es, con la  Raspberry conectada a internet,  desplazarnos hacia el menú PROGRAMS/PROGRAMAS y ejecutaremos  la aplicación pre-instalada, Hyperion Config Creator la cual nos permitirá configurar paso a paso la instalación de nuestra  Lightberry en nuestra TV   donde iremos definiendo:
  • Tipo de tira de leds: en nuestro casi   podemos elegir  Lightberry HD for Rasperry pi (ws2801)
  • Numero de leds horizontales ( deben ser idéntico numero de leds  en ambos lados)
  • Numero de leds  verticales   ( deben ser idéntico numero de leds  en ambos lados)
  • Donde comienza el primer led (Right/button corner and goes up )
  • Confirmación  de  que tenemos un capturadora de TV conectada


ambilight con raspberry pi

Una vez terminado el asistente de hyperion confi creator deberíamos ver el arco iris  así como la prueba de colores  , con lo  que deberiamos  haber  terminado de  configurar nuestra instalación , pero ¿como comprobamos si esta funcionando la capturadora?  

Pues usaremos simplemente el segundo menú disponible en   PROGRAMS/PROGRAMAS y ejecutaremos  la aplicación pre-instalada Hyperion  Grabber Screenshot.

Al ejecutar  esta  appp ,  simplemente nos preguntara sobre el tipo de señal de video</strong> (en nuestro caso PAL) y en el caso de que tengamos conectada sobre la entrada de video de la capturadora cualquier señal de video ( por ejemplo procedente de un descodificador ) entones  si la imagen presentada no es negra  , es indicativo que esta funcionando la capturadora ,  con lo cual  en cuanto reinicie el servicio Hyperion    ya debería ver como cambian las luces en función de la imagen de la fuente de video  externa  ( en nuestro caso desde un descodificador )  ,




Antes de  terminar  destacar que para la plataforma  Android existe una app que  permite controlar los leds que tengamos instalados  estableciendo un color  fijo   o  incluso aplicando efectos bastante vistosos. La puede descargar aquí:  https://play.google.com/store/apps/details?id=nl.hyperion.hyperionfree&hl=es">https://play.google.com/store/apps/details?id=nl.hyperion.hyperionfree&hl=es

link: https://www.youtube.com/watch?v=tuomwAHeQtw





Si se decide a montar el circuito  lo normal es que le funcione a la primera  y a lo sumo tenga que hacer un mínimo ajuste en la secuencia RGB    ,pero si no le responde puede mirar este post que trata diferentes http://soloelectronicos.com/2017/05/01/ajustes-efecto-ambilight-con-raspberry-pi/"> problematicas   , o directamente probar la tira de leds http://soloelectronicos.com/2017/02/21/ambilight-para-nuestro-pc/">sobre un Arduino

Para mas refrencias en mi blog https://soloelectronicos.com se puede encontrar muchas mas artículos sobre Ambilight y los problemas posibles que se puede encontrar al tratar de emular este interesante efecto.
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