Pull to refresh

Автоматическая фоновая подсветка для телевизора

DIY
На Хабре, любят смотреть на телевизор, монитор, ноутбук и даже телефон с фоновой подсветкой.
Предложенный ниже вариант, отличается от уже рассмотренных тем, что подсветка включается автоматически, не требует внесения изменения в конструкцию телевизора и может работать в качестве дежурного освещения.
Из недостатков надо отметить то, что подсветка статична, требует времени на монтаж и настройку под конкретное оборудование.



Постановка задачи


Итак, нужна подсветка, которая включается, когда в комнате достаточно темно и включен телевизор, горит в вполнакала, когда телевизор не работает но в комнате очень темно и по ней кто-то ходит. Во всех остальных случаях подсветка должна быть выключена. Ограничения: техника на гарантии — внутрь лезть нельзя.

Решение


Определять режим работы телевизора, будем с помощью вот такой штуки:


TAK12-02 High-frequency Pulse Current Transformer

Устройство позволяет, просунув один из проводов питания в отверстие снимать наведенный ток с контактов, и по его величине делать вывод о режиме работы телевизора. Предположим, что для телевизора в спящем режиме потребляемый ток будет значительно ниже чем в активном. Освещенность будем мерять фоторезистором он же LDR, передвижения по комнате фиксировать с помощью PIR, управлять всем будет ардуинка. Схема получилась такая:


Схема подключения подсветки

Реализация


Подсветка представляет собой светодиодную ленту, наклеенную на пластиковый уголок. Пока он просто лежит за телевизором, потом прикручу к стене.


Подсветка


Готовый девайс

После первых пробных запусков меня меня поджидало epic fail небольшое разочарование — оказалось, что плазменный телевизор очень тяжело засыпает — на это ему может потребоваться до получаса (см. график ниже). Кроме этого он очень тревожно спит, просыпаясь каждые 2-3 часа на 15-20 минут.


Panasonic TX-P50G30 отходит ко сну. Ось Y — ток в попугаях, ось X — время в секундах х2.

Все это, плюс кошак на которого срабатывал PIR, приводило к тому, что в гостиной всю ночь работала «светомузыка». Но учитывая, что телевизор используется только в паре с тюнером, а у него проблем со сном меньше, проблему удалось решить, хоть и не так красиво, как планировалось. Снизить влияние котэ на систему удалось заклеив нижнюю часть PIR.


Уточненная схема подключения подсветки


Потребление тока тюнером. Ось Y — ток в попугаях, ось X — время в минутах.

Как видно на картинке выше, тюнер, в отличие от телевизора, сразу уходит в спящий режим, что заметно по снижению тока. У тюнера так же присутствуют моменты экстремального энергопотребления, помеченные на графике «burst», при чем они могут происходить как в спящем так и активном режимах. Чтобы увеличить достоверность определения режима работы, поток измерений был поделен на серии по 3 минуты, для каждой серии считалось среднее значение(СЗ) и средне квадратическое отклонение(СКО). Брались во внимание только значения серий с небольшим СКО и СЗ не попадающим в зону «burst». Все это позволило, с задержкой, но достаточно точно определять режим работы тюнера.

Затраты:
TAK12-02 $5
1м светодиодной ленты $11
Aрдуинка $10
Блок питания $8
PIR $6
Кабеля, разъемы, корпус, макетная плата, детальки, провода, светодиды, и пр. $15
Итого $55

В схемотехнике я не силен, детали брались по принципу «какие есть», буду благодарен за замечания и дополнения:

Схема электрическая, не принципиальная.

Скетч для ардуино можно найти тут.

Выводы


  • Идея определять режим работы устройства по энергопотреблению, на практике оказалась не так уж и хороша. Громоздкий алгоритм, значительный лаг в работе, необходимость тонкой настройки, делают коммерческую реализацию Идеи невозможной, но в качестве хобби проекта она имеет право на жизнь.
  • Статистика энергопотребления, собранная в ходе работы, дает повод задуматься о том, чем занимается бытовая техника с спящем режим, особенно если она подключена к интернету.



Девайс в сборе.

Подсветка в работе.

Update.
  • Зоркий ploop заметил ошибку в электрической схеме, спасибо, исправленно.
  • Учел справедливое замечание Ocelot и немножко изменил название топика.
  • Добавил картинку телевизора с работающей подсветкой, просто как иллюстрацию того, что кинув за телевизор светодиодную ленту можно увличить комфортность просмотра. Видео делать не буду — на мой взгляд для статичной подсветки оно не информативно.
  • Перенес в DIY, спасибо за карму.

now предложил заменить TAK12-02 микросхемой ACS712. Устройства сходны по цене но, ACS712 работает точнее.

Поскольку идея контроля потребляемого тока не идеальный способ определения режима работы телевизора, в завершении темы представляю в соавторстве с ploop, biggestfruit, Obramko, RaJa, mmib, Ocelot, eldarmusin, Arezus, MisterX, Tamahome и другими уважаемыми комментаторами следующую таблицу.


Альтернативы


Способ Достоинства Недостатки
Подпаяться на светодиод состояния надежно, достоверно неспортивно, необходимо вскрывать телевизор
Поставить ФП, для контроля светодиода состояния надежно, достоверно изменяется передняя панель телевизора — не эстетично
Ловить наводки с развертки плазменного телевизора с помощью антенны размещенной за экраном прикольно, не надо тянуть провода к телевизору необходимо исследование, подходит только для плазмы
Контролировать температуру телевизора простота, надежность задержка в определении, дополнительные провода от датчика, возможно подходит только для плазмы
Анализировать наличие сигнала на одном из проводов входящих в SCART разъем простота, надежность необходимо исследование, один из разъемов будет занят, дополнительные провода
Поставить ФП напротив телевизора и определять свечение экрана если поставить матрицу из ФП, можно организовать полноценный ambient light дополнительные провода, сложность размещения, необходимость дополнительной оптической системы
Ловить ИК сигнал на включение-выключение телевизора простота, минимум проводов нет обратной связи — возможны сбои в работе
Контролировать наличие питания на USB порту простота, надежность подходит не для всех телевизоров, занимает USB порт, дополнительные провода
Анализировать ток потребляемый телевизором минимум проводов сложный алгоритм, задержка в определении, применим не для всех телевизоров


Update 2.
Практика показала, что микросхема на эффекте Холла ACS712 измеряет ток гораздо точнее трансформатора TAK12-02. Поэтому ее использование предпочтительнее.

Сигнал с ACS712 при измерении потребления тока компьютером. 0 соответствует напряжению 2.5V
Tags:backlightподсветкаambient lightarduinotvтелевизор
Hubs: DIY
Total votes 44: ↑41 and ↓3+38
Views15K

Popular right now