نحوه ساخت تلویزیون شهری با ماژول تابلو روان
صفر تا صد نحوه ساخت تلویزیون شهری با ماژول تابلو روان
تلویزیون شهری چیست؟ ویدئو وال صنعتی یا همان تلوزیون شهری به تابلوهای نمایشگر عظیمی که در کنار چهار راه ها، ورزشگاه ها، اتوبان ها و غیره شاهد آن هستیم و در حال پخش تصاویر و ویدئوهای تبلیغاتی و یا ورزشی هستند، اطلاق می شود. هر تلویزیون شهری از کنار هم قرار گرفتن تعدادی کابینت مجزا با ابعاد حدود یک متر مربع ساخته می شوند. هر کابینت مانند یک تلویزیون کوچک عمل می کند که یک بخش از تصویر بزرگ و کلی صفحه نمایش اصلی را تشکیل می دهد. علاوه بر این، هر کابینت از بخش دیگری به نام ماژول LED تشکیل شده است. در واقع ماژول ها بلوک هایی به شکل مستطیل و یا مربع هستند که در کنار هم قرار گرفته اند و کابینت ها را می سازند.
لازم به ذکر است که هر ماژول هم از اجزاء و لامپ های کوچکتری ایجاد شده است که به آن ها LED می گویند. بسته به اینکه چه کیفیتی را از تلویزیون های شهری ای اس آی لایت انتظار داشته باشیم، می توان ماژول های متفاوتی را انتخاب کرد. به یاد داشته باشید که در یک ماژول، هر یک پیکسل دارای فاصله مشخصی تا پیکسل کناری خود است و نحوه قرار گیری و فاصله آن ها می تواند کیفیت های مختلفی از صفحه نمایش را به وجود آورد. به طور کلی، فاصله بین پیکسل های قرار گرفته در یک ماژول دات پیچ (Dot pitch) نامیده می شود که فاصله مرکز دو پیکسل مجاور از یکدیگر را نشان می دهد. لذا دات پیچ را با حرف P که در کنار آن عددی ذکر شده و برحسب میلی متر است را می بینید.
ابعاد تلویزیون شهری
ابعاد و وزن تلویزیون های شهری تاثیر به سزایی در انتخاب تعداد پایه ها، جنس ستون ها، اندازه فونداسیون و همچنین استحکام اسکلت دارد. به عنوان مثال، به منظور داشتن یک تلویزیون شهری که دارای ابعاد 3 در 5 متر است و یک پایه دارد، باید یک گودال 5/1 در 5/1 متر داشته باشید که البته توصیه می شود تلویزیونی با دو پایه بسازید که استحکام بیشتری در مقابل باد با سرعت بالا داشته باشد. اما این کار در عوض زیبایی کار را کاهش می دهد.
پس از حفر گودال فونداسیون و سپس نصب آرماتورها و بتون ریزی، حال نوبت به ساختن اسکلت تلویزیون می رسد. برای این منظور می توانید از قوطی های پروفیلی 12 در 12 سانتی متر بهره ببرید. به علاوه به هنگام ساخت سازه به ارتفاع آن توجه کنید که با خطوط عبوری برق شهری به خصوص هنگام ساختن سازه، برخورد نداشته باشد.
انواع تلویزیون شهری
نمایشگرهای تابلو روان به طور کلی به دو دسته Indoor (فضای داخلی) و Outdoor (فضای خارجی) قسمت می شوند و هرکدام معایب و مزایای خاص خود را دارند. علاوه بر این، تابلوهای روان بسته به رنگ، استاندارد IP، تراکم ال ای دی ها و غیره تنوع بسیاری دارند.
ویژگی های مهم تابلو LED روان
از مهم ترین ویژگی های تابلو روان می توان به سادگی رابط کاربری و نیز انعطاف پذیری بالا اشاره کرد. به گونه ای که هر مصرف کننده ای حتی اگر اطلاعات تخصصی در زمینه برق نداشته باشد نیز می تواند به سادگی از امکانات آن ها فقط با بهره گیری از یک کامپیوتر استفاده کند.
اجزای مورد نیاز ساخت تلویزیون شهری
به صورت کلی اجزای تشکیل دهنده تلویزیون شهری به چهار بخش اصلی تقسیم می شود:
نمایشگرها به صورت آماده قابل دسترسی هستند. همان گونه که پیش تر گفته شد، نمایشگر تابلو روان و تلویزیون شهری خود از قسمت های کوچکتری به نام ماژول تشکیل شده اند که از کنار هم قرار گرفتن این ماژول ها یک نمایشگر ساخته می شود. اما سایز این ماژول ها از پیش تعیین شده و ساخته شده است. به عنوان مثال، برای ساخت یک تابلو روان با ابعاد 30 سانتی متر در 1 متر باید از شش ماژول با ابعاد 16 در 32 سانتی متر استفاده کرد. در واقع می توان گفت که ماژول LED ماتریسی متشکل از LEDها، مقاومت، IC و سایر قطعات الکترونیکی است که بر روی یک برد الکترونیکی (PCB) چیده شده و لحیم شده اند و در نهایت درون یک فریم پلاستیکی قرار می گیرند.
انواع ماژول تابلو روان
نوع ماژول انتخابی در ساخت تابلو روان بسته به نوع و سلیقه مشتری و کاربرد و محل استفاده آن دارد:
- ماژول تک رنگ: به ماژولی گفته می شود که فقط یک رنگ را به منظور نمایش تصویر و متن ساطع می کند. این نوع ماژول در رنگ های سبز (1G)، قرمز (1R)، آبی (1B) و سفید (1W) موجود هستند.
- ماژول سه رنگ: در ساخت این نوع ماژول ، هر پیکسل دارای دو LED قرمز رنگ و یک LED آبی و یا سبز رنگ است. و به صورت P10-RG و P16-2RG که رنگ های سبز، قرمز و ترکیب هردو را نمایش می دهند و همچنین P16-2RB و P10-RB که رنگ های آبی، قرمز و ترکیب این دو هستند، موجود می باشند.
- ماژول تمام رنگ: به ماژول هایی اطلاق می شود که هر پیکسل آن از سه LED به رنگ های سبز، قرمز و آبی تشکیل شده است و به عبارت دیگر RGB نیز نامیده می شوند. به طور کلی، با ایجاد طیف نور به صورت مجازی، با استفاده از این سه نوع ال ای دی، تمامی رنگ ها ساخته می شوند. از سوی دیگر، نوع دیگری از ماژول های تمام رنگی موجود هستند که هر پیکسل از دو LED به رنگ قرمز، یک LED به رنگ سبز و یک عدد آبی داریم که به آن 2RGB نیز گفته می شود و قادر به تولید رنگ های بیشتری می باشد. به این نکته نیز توجه داشته باشید که در ایران از نوع 4/1 اسکن که نسبت به ماژول تلویزیون شهری استاتیک شدت نور کمتری دارد با عنوان ماژول هفت رنگ به کار گرفته می شود.
برد کنترل که به آن مین بررد هم گفته می شود، همانند مغز عمل می کند و تمام متن ها و تصاویر تابلو در آن ذخیره می شوند. این مین بردها انواع مختلفی اعم از ساده و طیف دار دارند. با بهره گیری از مین برد طیف دار قادر خواهید بود که پس زمینه های نوشته قرار دهید و یا فیلم پخش نمایید. وظیفه تبدیل برق 220 ولت به برق 50 ولت که برای تابلو مورد نیاز است، بر عهده پاور می باشد. لازم به ذکر است که هر پاور با کیفیت می تواند 10 ماژول را پشتیبانی کند. همچنین به پاور مجزا نیازی ندارید کافی است که یک سیم از نزدیک ترین پاور به سمت مین بکشید. قاب ها را می توان به دو صورت آلومینیومی از آلومینیوم سازی های شهر خود و یا به صورت CNC ماشینی تهیه کنید. چنانچه از فرم های CNC استفاده کنید، مونتاژ آن ها بسیار راحت تر می شود.
شیوه مونتاژ اجزای تلویزیون شهری
- در مرحله اول نمایشگرها را با در نظر گرفتن جهت درست در کنار هم قرار می دهیم. اگر از فرم CNC بهره می برید کافی است که ماژول را روی قاب قرار دهیدو از پشت پیچ نمایید. اما چنانچه از فرم CNC استفاده نمی کنید باید یک اسکلت بسازید.
- زمانی که ماژول ها را در کنار یکدیگر مونتاژ نمودید، نمایشگر اصلی کامل می شود. حال نوبت به آن می رسد که پاور را به ماژول ها متصل نمایید.
- برای استفاده از مین برد هم قطب های مثبت و منفی را رعایت کنید.
- حال زمان اتصال ماژول ها با مین است. اگر به پشت ماژول دقت کنید یک فلش از سمت چپ به راست می بینید که نشانگر جهت ورود و خروج دیتا است. حتما قبل از روشن کردن تابلو اتصالات را چک کنید و از اتصالات پاور و مین برد و همچنین مثبت و منفی ماژول اطمینان حاصل کنید.
درجه حرارت مناسب محل نصب تلویزیون شهری
درجه حرارت محیطی که تلویزیون شهری در آن نصب می شود، حائز اهمیت است، چرا که پاور این نوع تلویزیون ها در بازه 0 تا 25 درجه سانتیگراد قادر به کار کردن هستند. به همین خاطر برای استفاده از این تلویزیون ها در مناطق گرمسیری که گاهی دمای هوا حتی به 60 درجه هم می رسد، حتما باید از کولرهای گازی استفاده نمود و آن ها را بر روی حالت خودکار تنظیم نمود تا هنگامی که دما خواست از 25 درجه سانتیگراد تجاوز کند، به صورت اتومات دما را کاهش دهد. اما به این نکته توجه داشته باشید که در موقعیت های سردسیر نیازی به کولرهای گازی نمی باشد.
تامین امنیت تلویزیون شهری
یکی از عوامل بسیار مهم در امر طراحی و ساخت تلویزیون شهری، بحث امنیت آن ها از هر دو لحاظ نرم افزاری و سخت افزاری است. به عبارت دیگر، شیوه دسترسی اپراتور باید امن باشد و امکان برنامه نویسی از راه دور برای دیگر افراد ممکن نباشد بلکه تعمیر و راه اندازی و برنامه دهی بر عهده شخصی خاص باشد. علاوه بر این، نیاز است که یک قفل نرم افزاری داشته باشد تا از سوء استفاده افراد سودجو جلوگیری به عمل آید.
آموزش ساخت نمایشگر LED
در این بخش از سایت آموزش ساخت نمایشگر LED با ماژول LED آماده را طی سه مرحله برای شما شرح می دهیم .
قبل از هر چیز لازم است تا با اجزاء اصلی این نمایشگرهای جدید آشنا شوید تا بهتر بتوانید از آنها استفاده نمایید . ماژول های LED دارای مشخصه های فنی زیادی می باشند اما چند مشخصه مهم آنها را که لازم است حتماً بدانید در این بخش بررسی مینماییم. مهمترین مشخصه رنگی است که ماژول LED تولید می نماید . LED های مورد استفاده در ماژول ها ممکن است قرمز ، سبز ، آبی ، سفید و یا ترکیبی از اینها باشند .
در ماژول LED قرمز تنها از LED قرمز استفاده شده است . در ماژول LED سبز تنها از LED سبز ، در ماژول آبی تنها از LED آبی و در ماژول سفید تنها از LED سفید استفاده می گردد . اینگونه ماژول ها را ماژول های LED تک رنگ می نامیم که به ترتیب با علامت های اختصاری 1R و 1G و 1B و 1W نشان داده می شود .
اما ماژول هایی که قادر به تولید دو رنگ مختلف هستند و گاهی آنها را Dual می نامند . در اینگونه ماژول ها تنها از دو عدد LED استفاده شده است . اساس کار این ماژول ها به این صورت است که اگر یکی از این دو LED به تنهایی روشن شوند ، به ازای هر کدام یک رنگ به خصوص تولید می شود و اگر هر دو LED با هم روشن شوند مشترکاً رنگ سومی را ایجاد می نمایند . این ماژول ها اغلب از LED قرمز و LED سبز ساخته می شوند و با علامت اختصاری 1R1G نشان داده می شوند .
ماژول های دیگری هستند که از دو LED قرمز و یک LED سبز ساخته می شوند . گاهی نیز به جای LED سبز از LED آبی استفاده می شود . این ماژول ها سه رنگ مختلف را بسیار واضح تر از ماژول های Dual ایجاد می نمایند و حتی قادر به تولید رنگ های مختلفی نیز هستند . اینگونه ماژول ها به اختصار 2R1G و 2R1B نامیده می گردند .
نوع دیگری از ماژول وجود دارد که آنها را RGB می نامند . در ساخت این مدل از ماژول ها از سه مدل LED استفاده شده است که قرمز ، سبز و آبی می باشد . این ماژول ها با استفاده از ترکیب رنگ های اصلی قادر به تولید طیف متنوعی از رنگ ها هستند .
در نهایت ماژول های دیگری ساخته می شوند که در آنها از دو LED قرمز ، یک LED سبز و یک LED آبی استفاده شده است . این ماژول ها را با علامت اختصاری 2R1G1B نشان می دهند . این ماژول ها قادر به تولید 16 میلیون رنگ می باشند و نسبت به ماژول های RGB رنگ های به مراتب بیشتری تولید می کنند . از ماژول 2R1G1B بیشتر برای ساخت تلویزیون شهری استفاده می شود .
مشخصه دیگری که در مورد ماژول های LED مهم است ، دات پیچ یا Pixel Pitch است . دات پیچ فاصله مرکز تا مرکز پیکسل های ماژول است و معمولاً برحسب میلی متر بیان می شود . یک پیکسل در ماژول های تک رنگ از یک LED ، در ماژول های Dual از دو LED مجاور هم ، در ماژول های 2R1G و 2R1B و RGB از سه LED مجاور هم و در ماژول های 2R1G1B از کنار هم قرار گرفتن چهار LED تشکیل می گردد . مشخصه مهم دیگری که بایستی در مورد ماژول های LED در نظر داشت ابعاد آن است . ماژول های LED در ابعاد مختلفی نظیر 320mm*160mm و 160mm*160mm و 200mm*200mm و 256mm*128mm ساخته می شوند که با توجه به ابعاد تابلو روان تعدادی از ماژول ها را در عرض و تعدادی را در ارتفاع قرار داد تا به سایز مورد نظر رسید .
آخرین مشخصه ای که باید در نظر داشت میزان درخشندگی یا همان Luminance ماژول LED است . درخشندگی یک ماژول نشان دهنده میزان شدت نور بر حسب شمع در متر مربع است و واحد آن cd/m2 می باشد . این واحد در سیستم استاندارد SI به صورت Candela per Square Metre مشخص می گردد. یکی از پارامتر هایی که در کیفیت یک ماژول LED تاثیرگذار است و قیمت آن را نیز تحت تأثیر قرار می دهد همین مشخصه می باشد .قطعه دیگری که جهت
ساخت تابلو روان به آن نیاز دارید ، برد کنترل تابلو روان است . برد کنترل در خانواده های مختلفی ساخته می شوند . برخی از معروف ترین آنها سری HD ،سری M و سری C-Power است . سری HD برای تابلو های تک رنگ تا سه رنگ ، سری M برای تابلو های رنگی و تلویزیون شهری و سری C-Power بیشتر برای تابلو های طیف دار استفاده می شوند . از نکات دیگری که باید در انتخاب یک برد کنترل مد نظر قرار داد حداکثر تعداد پیکسل هایی است که یک برد کنترل می تواند در عرض و ارتفاع راه اندازی کند و این با توجه به پیکسل های تابلو نهایی تعیین می گردد .
نکته دیگر پروتکل ارتباطی است که تابلو می تواند از طریق آن برنامه ریزی شود . این پروتکل از پورت های استاندارد کامپیوتر بهره می گیرد . پورت هایی نظیر COM و LAN و USB که طریقه ارتباط با کامپیوتر را مشخص می نمایند . در کل برد کنترل تابلو در واقع وظیفه کنترل و مدیریت تک تک پیکسل ها را در هر یک از ماژول ها به عهده دارد . این عمل توسط برنامه نوشته شده در برد کنترل و همچنین ریز پردازنده ای که در برد کنترل قرار دارد انجام می شود .پاور یا منبع تغذیه وظیفه تأمین جریان لازم برای راه اندازی ماژول ها و برد کنترل را به عهده دارد .
درنمایشگرهای LED معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ با جریان نسبتاً بالا استفاده می گردد . منبع تغذیه در نمایشگرها ولتاژ متناوب و بالای برق شهر را به یک ولتاژ مستقیم و در حد 5 یا 12 ولت تبدیل می نماید . این نکته حائز اهمیت است که تعداد منابع تغذیه در یک تابلو به تعداد ماژول های بکار رفته در آن و همچنین میزان درخشندگی ماژول ها بستگی دارد . کابل تغذیه سیمی است دو رشته که یک رشته آن مشکی و رشته دیگر قرمز رنگ است و برای انتقال جریان از منبع تغذیه به ماژول ها استفاده می شود .
در تغذیه یا برق رسانی ماژول ها و همچنین برد کنترل دقت کنید که سیم مشکی را به ترمینال های GND و سیم قرمز را به ترمینال هایی متصل نمایید که با علامت VCC و یا V+ مشخص شده اند . چنانچه در یک ماژول و یا برد کنترل تغذیه برعکس متصل شود ، آن ماژول و یا برد کنترل به سرعت خواهد سوخت .کابل فلت یا دیتا وظیفه انتقال داده ها را از برد کنترل بین تمام ماژول های یک ردیف تابلو بر عهده دارد .این کابل اطلاعات را در یک ردیف خاص از تابلو از برد کنترل به اولین ماژول و سپس از اولین ماژول به دومین ماژول و الی آخر منتقل می کند.
در واقع ماژول ها در یک ردیف تابلو به صورت پشت سر هم ( سری ) مانند واگن های قطار متصل می شوند. خروجی ماژول آخر در یک ردیف همیشه آزاد است . واشر آب بندی برای جلوگیری از نفوذ آب و باران به داخل تابلو بکار می رود . بیشتر سازندگان تابلو از این واشر استفاده نمی کنند و چون اسکلت و بدنه تابلو را بر اساس سلیقه و امکانات خود می سازند ، معمولاً از این واشر بی نیازند و برای آب بندی تابلو خود شکاف بین ماژول ها و درب تابلو را با چسب های مخصوص آب بندی می پوشانند.
منبع: