2019年1月4日金曜日

アンビエントライトを自作してPCモニターに取り付けてみた

前回投稿して以来ネタ切れですっかりご無沙汰になってしまったが、この1年で趣味が増えたので再開することにした。
仕事とか他の事情で時間がなかったので今回から書く内容は半月~2ヶ月前にしたことだったりするが、忘備録だから特に考えないようにした。

今回は自分の使っているPCモニター(55インチ)にアンビエントライト(ambient lighting)を自作・導入してみたのでその手順を簡単に載せることにした。
アンビエントライトと言ってもピンと来ないと思うが画像で説明すると簡単だ。


このようにただLEDが光るのではなくディスプレイ端の色と同期することで、まるで光が漏れているような状態を作ることができる。
たったこれだけのことではあるが、想像以上に見た目が良くなるので侮れない。



市販品(キット)があるが日本向けに売られていない上に1万円以上するようだ。
しかしarduinoを使った自作の方法が公開されており、この方法を使えば2000円(材料費のみ)前後で実現できるため、今回は自作することにした。
※arduinoを使った自作の場合、接続したPCのみ反映されるのでPC以外のTVやゲーム機には使えないので注意。PCからの地デジ・ゲームは反映される。

作り方は海外で公開されているのがほとんどであるが、ハク/pc3589さんというyoutuberの方が日本語で手順を公開しているのでこの動画で説明されていないところを中心に説明しようと思う。



















材料:

arduino(nanoのパチモン) 250円前後
LEDテープ5m(LED:WS2812B/間隔:1m30個/IP65防水) 1500円前後
汎用ケーブル(適当な長さ) 100円以下
ペリフェラルコネクタ(メス) 家にあったので0円(買うと300円前後)
コードフック 100円

その他必要・あったら便利なもの:
はんだごて・はんだ・ハサミ・電工ペンチ・ブレッドボード・ホットボンド(と絶縁テープ)

※arduinoとLEDテープの仕入先はaliexpless。少し高くなるがamazonでも入手可能。

※LEDテープは取り付けるモニターに合った長さを選ぶこと。LEDは種類があるが今回は電子工作で扱い慣れたWS2812Bを使用。LEDの間隔は主に1m60個と1m30個があるが、比較動画を見ると大型のモニターだと大きな違いがないため今回は1m30個を選択した。24インチなど通常のモニターに取り付ける場合は画面を近くで見ると思われるので1m60個を推奨する。何の処理もしていないLEDテープだと端子がむき出しのためシリコンで覆われたIP65防水を選択した。



材料・工具一覧
左から
電工ペンチ・LEDテープ・汎用ケーブル・ブレッドボード・arduino・はんだごて・はんだ







手順:

①LEDテープをモニターサイズに合わせて切り貼りする

詳しくは動画参照。(5分20秒あたり)
僕のモニター(55インチ)の場合、(縦21+横37)x2=116個のLEDを使用した。
55インチだと寝かすだけでも大変なので取り付けは最後にした。




直角部分はこのようにケーブルを挟んではんだで接続。当初直角コネクタを買おうと思ったが動画を見て断念。





②LEDテープの電源ケーブル(2ピン)をペリフェラルコネクタに変換する

動画(6分5秒あたり)ではLEDテープの電源供給にACアダプターを使っているが、僕の使用しているPCの電源の5Vに余裕があるので僕はPC電源のペリフェラルコネクタから5Vを供給することにした。
自作PCをしている方ならご存知かもしれないが、デスクトップPCや自作PCには古いHDDやDVDドライブの電源としてペリフェラルコネクタが用意されている。ペリフェラルコネクタは5V(と12V)が流れているため、ここからLEDテープを接続するとPCの電源と連動するためACアダプタを抜き差しする必要もなく、ACアダプタを買うお金もかからないので一石二鳥である。
PC電源から電源供給をする場合、想定される電力を無理なく供給できるかを計算する必要がある。
今回使用するLEDテープ(WS2812B)はLED1個あたり5V・最大60mA消費する。
今回116個のLEDを使用するので、単純計算するとPCの5Vに最大60mA x 116=6.96Aの電力が必要になる。
電源にどれくらいの余力があるかは各PCによって異なるので各自計算する必要があるが、僕の場合は余裕を見て最大5Aであることが分かった。
これでは足りないため、LEDの最大光量を70%に抑えて対応することにした。(6.96A x 0.7=4.872A)
70%でも十分明るいので使う分には問題はないと思われる。
LEDの最大光量の調整はPCのソフトで行うことができるため後述する。



前置きが長くなってしまったが今回生け贄になるペリフェラル・ファン変換コネクタである。使う部分はペリフェラルコネクタ(メス)と数cmのケーブルのみのため、余っているものがあればそれで充分。




ペリフェラルコネクタのケーブルは色が決まっていて黄:12V・黒:GND・赤:5Vとなっている。
間違って12Vと接続しないように黄と隣の黒ケーブルを引っこ抜き、赤と黒だけ残す。





後ははんだで繋げるだけ。
動画(6分15秒あたり)では熱収縮チューブを使っているが、手持ちがないのでホットボンドと絶縁テープで代用することにした。






PCのペリフェラルピンに接続するとこんな感じ。(後述する③の手順が終わってから接続すること)





③LEDテープ(3ピン)とarduinoを接続する

詳しくは動画参照。(6分30秒あたり)





こんな感じで接続完了。






④arduinoにプログラムを書き込み・PCの設定をする

詳しくは動画参照。(7分40秒あたりから)





完成。






(ほとんどハク/pc3589さんの動画に頼りっきりな忘備録になってしまった。ハク/pc3589さんごめんなさい。)