Mein Projekt - Ambilight mit Raspberry

  • Hallo Zusammen,

    bin neu auf dem Gebiet - bzw. hier im Forum. Mit dem Raspberry kenne ich mich ein wenig aus und habe schon ein paar Dinge damit umgesetzt…

    Nun wollte ich mich mal an das Thema Ambilight wagen. Dazu habe ich mich auf verschiedenen Plattformen belesen und mir alle notwendigen Infos zusammengesucht.

    Doch bevor ich mich mit der Hardware eindecke, möchte ich gerne mein Vorhaben vorstellen und auf euer Feedback hoffen.

    Vielleicht hilft es ja auch dem Einen oder Anderen bei seiner eigenen Umsetzung.


    Meine Hardware:

    • Raspberry Pi3 (Versorgung: 5V)
    • Micro-SD-Karte
    • LED APA102 IP30 60LEDs/m für meinen 55"-TV 4m (Versorgung: 5V)
    • LED-Netzteil --> "MW RS-150-5/5V 26A" ODER "MW RSP-100-5/5V 20A" ODER "MW LRS-150F-5/5V 22A" (Versorgung: 230V)
    • Video-Grabber
    • HDMI-Splitter (Versorgung: 5V)
    • HDMI2AVI (Versorgung: 5V)
    • USB-Ladegerät (Versorgung: 230V)
    • Cinchkabel 3fach
    • USB-Kabel zum Anschluss von "HDMI-Splitter & HDMI2AVI & Raspberry Pi" an USB-Ladegerät
    • Anschlussleitung 1mm² (Netzteil zu LED, Raspberry Pi zu LED, LED Eckverbindungen)
    • Steckbrücken/Drahtbrücken
    • Wago-Klemme
    • 2-Kanal-Relais-Modul 5V/230V (je 10 A) zum Schalten der Versorgung "USB-Ladegerät" und "LED-Netzteil" per 5V von TV (Versorgung: 230V)
    • Mini-ITX-Gehäuse
    • (Levelshifter)

    (1) Mini-ITX-Gehäuse:

    Ich möchte vermeiden, dass alle Hardware-Komponenten (vor allem das Netzteil mit offenen Kontakten) frei hinter dem Fernseher hängen. Daher habe ich mich für ein ITX-Gehäuse entschieden. Dieses ist geschlossen, durchlüftet, kompakt, lässt sich mittels Wandhalterung bequem hinter dem TV montieren und bietet genügend Platz für alles.

    (2) Ein-/Auschalten der Hardware:

    Das 2-Kanal-Relais-Modul bietet mir die Möglichkeit 230V zu schalten. Mit dem Einschalten des TVs erhalte ich am USB-Port des TVs 5V - diese würde ich an das Relais weiterleiten und dieses damit auslösen lassen. Ein Relais schaltet mir dann jeweils 230V zum Netzteil und zum USB-Ladegerät.

    (3) USB-Ladegerät:

    Das USB-Ladegerät möchte ich gerne verwenden (u.a. auch weil es schon vorhanden), um alle Hardwarekomponenten (bis auf den Raspberry) mit 5V zu versorgen.

    1. Hier stellt sich für mich die Frage, ob so ein USB-Ladegerät eine stabile Leistung übermitteln kann?
    2. Vielleicht ist es auch sinnvoll ein weiteres (kleines) Netzteil zu nutzen, oder kann ich alles auf das MeanWell anschließen - genügend Kapazität (>100W) wäre ja da!?
    3. Hat da jemand Erfahrungen?

    (4) LEDs:

    Kein einfaches Thema.

    Aktuell benötige ich 4m.

    1. Welche LEDs sind für mein Vorhaben die Richtigen?
    2. WS2801 oder APA102?
    3. 30 oder 60 LEDs pro Meter?

    Ich habe mich für die in meiner Hardwareliste aufgeführten APA102 60LEDs/m entschieden.

    (5) Netzteil:

    In meiner Hardware-Liste stehen 3 Netzteile der Fa. Meanwell. Alle Netzteile lieferen eine Leistung über 100W.

    Mit 4m 60LEDs pro Meter benötigt man ein Netzteil mit min. 72W. Da ich aber plane mich irgendwann von meinem 55" zu verabschieden und mir eine 65" zuzulegen muss ich bei der Dimensionierung des Netzteils größer denken. Denn bei 5m benötige ich min. 90W. Somit wäre ich mit meinem benannten Netzteilen SAFE.

    1. Nun stellt sich die Frage - welches der genannten 3 Netzteile ist für Ambilight geeignet?
    2. Worin liegt der Unterschied der 3 Modelle:
      1. RS
      2. RSP
      3. LRS
    3. Vielleicht kann mir da ja jemand von euch einen Rat geben. Von NoName-Herstellern gibt es viele Netzteile mit 100W - aber sind diese auch wirklich zu empfehlen in Hinblick auf Performance, Geräuschlos,...?

    (6) Leiterquerschnitte:

    Spannungsversorgungen 230V werden alle mit 1,5mm² ausgeführt.

    Spannungsversorgungen 5V werden alle mit 1mm² ausgeführt.


    (7) Levelshifter/Pegelwandler:

    1. Ist dieser auch bei den AP102 notwendig?
    2. Ich gehe davon aus, dass auch hier die Spannungsversorgung grenzwertig sein wird/kann und daher die Verwendung eines Levelshifters empfehlenswert ist - korrekt?


    Wie ihr seht, ist alles noch im Aufbau. Würde mich sehr auf euren Input freuen --> bin offen für (fast) jede Kritik ;)


    Gruß

    Sascha

  • Servus,


    spar die das Cinch-Zeug und nutz direkt einen HDMI-Grabber. Ich hab einen für 12€ von aliExpress.

    Ich kann dir anstatt ein herkömmliches Netzteil ein altes PC-Netzteil empfehlen.

    bekommst du irgendwo kostenlos (Wertstoffhof, etc), liefert dir ordentlich Strom bei 5V (meist so ca. 30A)

    Außerdem kannst du es dir ersparen die gefährlichen 230V über das Relais fließén zu lassen.

    Das Relais über den TV zu steuern ist genial, mache ich genauso und funktioniert bestens, aber statt 230V brücke ich vom PC-Netzteil nur den grünen und einen schwarzen Draht, damit schaltet sich das Netzteil ein, ohne dass du die 230V an außenliegende bzw. auch in deinem ITX Gehäuse in die Nähe von Personen oder anderen Komponenten bringst.


    USB-Netzteil würde ich nicht verwenden. Für den Raspberry benötigst du schon 2-3A, das haben die wenigsten, die man für solche zwecke opfern möchte.

    Falls du andere Komponenten mit 3,3V, 5V, 12V oder 24V versorgen möchtest, bietet sich ein PC-Netzteil auch bestens dafür an.
    Den Raspberry kannst du aber direkt mit den 5V des einen PC-Netzteils versorgen. Bzw. falls du Dauerspannung benötigst oder den Raspberry einfach nur gerne 24/7 laufen lassen willst, dann versorgst du ihn über den lila Draht des Netzteils.

    Erpar dir weitere/unnötige Netzteile. Für den Mehraufwand bekommst du nur Fehlerquellen.


    LEDs nimmst du die APA102 60LEDs/Meter


    Bei Leiterquerschnitten ist 1,5mm² für 230V bei dieser Leistung passend.

    Auch wenn die LEDs mit sehr geringen Leiterquerschnitten ausgeliefert werden, ist es eigentlich quatsch, einen geringeren Querschnitt bei höheren Strömen zu verwenden.

    Ein PC-Netzteil hat viele 5V-Leitungen.

    Ich habe einen 3er-Pack der Leitungen (für einen höheren Querschnitt) jeweils für den Start und das Ende des LED-Streifens verwendet.

    Levelshifter auch bei APA102


    Schau einfach mal hier rein: Low-Budget Ambilight 55€
    Hier ist alles drin bezüglich den Komponenten, des PC-Netzteils und ein-ausschaltbefehl über USB vom TV

  • Hallo Julian,


    Danke für deine prompte Antwort.

    Ich kann dir anstatt ein herkömmliches Netzteil ein altes PC-Netzteil empfehlen.

    Das mit dem PC-Netzteil ist/wäre eine klasse Möglichkeit, wenn ich nicht alles in das ITX-Gehäuse packen müsste. Da passt nämlich kein herkömmliches Netzteil rein (6cm Höhe) - ITX-Rechner werden daher immer mit externen Netzteilen mit Strom versorgt.

    Oder kennst du ein passendes Netzteil, was flach genug ist?

    Sonst bleibe ich bei meiner Auswahl, welche ich benannt hatte - die passen auch alle ins IT-Gehäuse!

    Wobei ich hier Input bräuchte, wo die Unterschiede der 3 Modelle sind und welches ich bevorzugt nehmen sollte...?


    spar die das Cinch-Zeug und nutz direkt einen HDMI-Grabber.

    Hierzu ist mir noch was Anderes eingefallen. Ich nutze eine Yamaha AV-Receiver. Hier sind alle HDMI-Geräte angeschlossen. Sound und Bild wird vom Receiver per HDMI (ARC) weitergeleitet. Der Receiver hat auch einen Video-Ausgang (Cinch). Wenn ich hier das Video-Signal zusätzlich abgreifen könnte, könnte ich mir ja den HDMI-Splitter und HDMI2AVI sparen :/


    Erpar dir weitere/unnötige Netzteile. Für den Mehraufwand bekommst du nur Fehlerquellen.

    Ziel wäre es ja, alles über ein Netzteil laufen zu lassen 8o

  • So - es gibt ein kleines Update.

    Die Idee von Julian, ein PC-Netzteil zu verwenden hat mich irgendwie gepackt...

    Also habe ich mich ein wenig durch das Internet gekämpft und tatsächlich eine Kombination Gehäuse/Netzteil gefunden, welches passend für mich ist/wäre.


    Gehäuse:

    Inter-Tech Mini-ITX Case JX-500

    200mm x 240mm x 65mm (BxTxH)


    Netzteil:

    be quiet BQT SFX-350W

    125mm x 100mm x 63,5mm

    5V/22A


    Beides zusammen ca. 60,-€...


    Julian - denkst du das könnte funktionieren? Würde das Netzteil in das Case passen?


    Gruß

  • Vergiss es. Absoluter Overkill. Nimm einfach ein ordentliches Meanwell 5V Netzteil. Die PC-Netzteile sind dafür nicht gedacht und haben bei deiner kleinen Belastung nen miesen Wirkungsgrad.

    Wenn's brennt 112 hilft weiter!

  • Vergiss es. Absoluter Overkill. Nimm einfach ein ordentliches Meanwell 5V Netzteil. Die PC-Netzteile sind dafür nicht gedacht und haben bei deiner kleinen Belastung nen miesen Wirkungsgrad.

    OK. Das hört sich sinnvoll an...

    Welches von den genannten Meanwells würdest du empfehlen?

  • MeanWell hat schon eine gigantische Auswahl an Netzteilen, da findet sich sicher ein flaches.


    Bezglich deinen 3 unterschiedlichen Netzteilen. Hättest du da nen Link dazu?


    Wenn du einen AV-Receiver hast, ist das natürlich Jackpot. Mein DENON z.B gibt 2 mal genau das gleiche Bild über HDMI aus. Somit spar ich mir auch alles bis auf den HDMI-Grabber. Außerdem ist an Bildquellen sowieso alles über den Receiver abgefangen von Sat, PCs, Konsolen, egal ob Cinch, HDMI, Component, etc. Damit hat man ausnahmslos bei jeder Quelle Ambilight.


    Würde sowieso nur ein Netzteil verwenden, statt mehrere. Die LEDs und der Pi werden beide mit 5V versorgt, von dem her sehe ich keine Notwendigkeit und im schlimmsten Fall gäbe es immernoch Step-Up-Down-Wandler.


    60€ für beides bedeutet 30€ für das Netzteil. Dann würde auch nichts gegen ein für dich ohnehin passenderes flaches Netzteil von MeanWell sprechen. Sollten sogar günstiger wie 30€ sein.


    Funktionieren wird das mit Sicherheit, aber ob alles in das Gehäuse passt bin ich ehrlich gesagt zu faul zum überprüfen :D


    Ein PC-Netzteil ist natürlich deutlich übertrieben. Aber wenn es wie erwähnt von einem ausrangierten PC stammt (und man sich durch die Anschaffungsersparnis damit ca. 7 Döner holen kann), kann man Ambilight schon sehr lange nutzen, bis sich die Kosten für ein neues MeanWell anhand des Stromverbrauches amortisiert haben.

  • Hey Julian,


    ein Netzte habe ich leider noch rumfliegen. Ist alles bis auf den Raspberry Neuanschaffung.


    Hier die Links:

    RS-150-5

    LRS-150F-5

    RSP-100-5


    Bin gespannt auf dein Feedback. Danach werde ich die komplette Hardware bestellen.


    Das Meanwells passt samt anderer Hardware in das Case. Habe ich schon skizziert.


    Muss mir dann nur noch überlegen, wie ich das mit dem Relais (mit TV AN geht auch Ambylight AN) am besten anstelle...

  • RS ist wohl die Standardvariante

    So wie ich das bisher rausgelesen bedeutet ist LRS wohl 1U low profile und damit denen ihre ultra compact Variante

    Und RSP hat einen PFC verbaut.


    Ich würde in erster Linie auf den Preis und Maße achten. Demnach entweder RS oder LRS kaufen.

  • Was ich nur selbst noch nicht verstanden habe ist, ob man überhaupt so viel Leistung braucht. Lese sehr häufig Beiträge in denen von ca. 20W pro Meter gesprochen wird. Also bei 5 Meter wären das 20A. Selbstverständlich ist das inkl. etwas Reserve gerechnet.

    In einem anderen Forum habe ich 20W für 5 Meter gelesen und gestern habe ich selbst spaßhalber das Multimeter reingehängt. Ich habe 1,2A bei 5 Meter gemessen. (Farbe weiß, wobei wenn ich es richtig in Erinnerung habe auf 75% Helligkeit gedrosselt habe) Das entspricht 6A + 2A für den Pi

    Dann wäre ein 10A Netzteil locker ausreichend und hätte auch noch Reserven.

    Hoffe ich habe mich nicht verrechnet oder was übersehen :D

  • So - nun bin ich schon ein paar Schritte weiter. Bräuchte allerdings bei der Auswahl der richtigen Leiterquerschnitte ein wenig Hilfe.


    Mein Verständnis:

    • der Spannungsabfall darf nicht zu hoch sein
    • aus diesem Grund benötige ich einen entsprechend dimensionierten Leiterquerschnitt
      (Leiterquerschnitt muss zur Strommenge passen)
    • aus diesem Grund benötige ich ein ebenfalls entsprechend dimensioniertes Netzteil


    Anschlussleitungen Levelshifters:

    • hier kann mit den Steckbrücken/Jumperkabel verbunden werden
    • Querschnitt der Steckbrücken ausreichend
    • korrekt?


    Anschlussleitungen (Spannungsversorgung) LED:

    • meine Idee ist es die LED-Stripe (APA102 60LEDs/m -- 4m Länge) Anfangung und Ende mit + und - zu versorgen
    • Strecke zwischen Netzteil und LED-Strip ca. jeweils 80cm
    • wieviel % darf der Spannungsabfall betragen?


    Anschlussleitung der Eckverbindungen der LED-Stripes:

    • kann hier der gleiche Leitungsquerschnitt verwendet werden, wie bei der Versorgungsleitung "Netzteil --> LED"?
    • oder kann/soll man diese Verbindungen ein wenig kleiner dimensionieren?


    Habe mir zur Berechnung des Spannungsabfalls die verlinkte Webseite aus einem anderen Beitrag angeschaut. Mir ist bei den Eingabefeldern allerdings noch folgendes unklar:

    • muss bei der Angabe Leitungslänge auch die Länge des Verbrauchers (LED-Stripe) mitgerechnet werden?
      (4m + 0,8m + 0,8m = 5,6m)
    • wie ist es, wenn ich von beiden Seiten gleichzeitig versorge - halbiert sich dann die anzugebende Strecke?
      (4m + 0,8m + 0,8m = 5,6m/2 = 2,8m)


    Gruß

  • Sorry, ich bekomme keine E-Mail Benachrichtigung und schaue nur sehr sporadisch ins Forum.


    Deinem Verständnis kann ich zustimmen.


    Für den Levelshifter sind die Jumperkabel ausreichend.


    Wie hoch der Spannungsabfall sein darf, kann ich dir auswendig nicht sagen und Recherche im Datenblatt der LEDs ist mir zu mühsam. Außerdem wären Messwerte zuverlässiger.

    Ein Netzteil liefert auch nicht exakt 5,0V. Meist sind die auch etwas drüber, aufgrund des Abfalls unter Last. Gerne wird bei 5V auch eine Z-Diode verwendet, welche auf 5,1V stabilisiert.

    Den Querschnitt würde ich ehrlich gesagt eher schätzen anstatt ausrechnen. Kurz gesagt geht es darum, den LED-Strip nicht mit Jumperkabeln zu versorgen.

    Eigentlich sollte 0,75mm² ausreichen. Kannst gerne 1mm² oder sogar 1,5mm² verwenden. Vom Hersteller sind an den Strips meist sogar kleinere Querschnitte angelötet (0,5mm²).

    Anfang und Ende des LED-Strip ist bei Ambilight sowieso direkt beieinander bzw. wenige cm voneinander entfernt. Ich habe mein Netzteil direkt an diese Start/Ende-Ecke positioniert. Das Netzteil selbst hat auch ca. 30cm Leitungslänge. Von dem her musste ich diese nur miteinander verbinden und nichts verlängern oder andere Leitungen zusätzlich verlegen.


    Ich würde keinen Grund sehen, bei den Eckverbindungen den Querschnitt zu verringern.

    Falls du einen dicken Geldbeutel hast, kannst du dir für die Ecken auch solche Winkel kaufen:


    https://www.zanasta.de/media/import/1033061741_1.jpg

    Bei diesen kann man den Plastikclip entfernen und die Winkel direkt anlöten.


    Oder solche:

    https://www.led-universum.de/m…_r-rgb-led-streifen_2.jpg

    Die Steckverbinder entlöten und den Winkel direkt an den Strip löten.


    Egal für welche dieser 3 Varianten du dich entscheidest, wichtig ist: löten