Ledstrips zijn leuk en veilig om mee te werken en bovendien flexibel inzetbaar. Je kunt ze bijvoorbeeld gebruiken als sfeerverlichting in woonkamer of tuin. Programmeerbare ledstrips maken het nóg leuker om te experimenteren met licht. Daarmee kun je met kleuren, effecten en patronen werken. Met WLED hoef je niet eens echt te programmeren.

Met ledverlichting en ledstrips kun je vrijwel alle soorten licht maken en je creativiteit de vrije loop laten. In dit artikel kijken we naar ledstrips. Deze kun je flexibel inzetten. Zo kun je ze aan de binnenkant van een koof langs het plafond monteren voor een indirecte verlichting. Omdat het licht mooi wordt verdeeld, kan dit prima als (sfeervolle) basisverlichting dienen. In een koof kun je ook gemakkelijk extra kabels kwijt.

Als alternatief zou je ook een aluminium profiel met kap tegen het plafond kunnen monteren waarin je de ledstrips plaatst. Zo’n profiel is eigenlijk altijd raadzaam: het houdt stof weg en aluminium geleidt warmte, wat de levensduur van de leds ten goede komt. Bij een profiel in het zicht kun je een diffuse kap gebruiken die de elektronica verbergt en het licht mooier verdeeld. Ledstrips worden ook vaak buiten gebruikt.

Voor het monteren van ledstrips kun je doorgaans (bijgeleverde) clipjes gebruiken of dubbelzijdige klevende tape. Dit laatste gaat meestal prima, want het geheel weegt niet veel. De ledstrip zelf heeft ook een kleefzijde, dus die plak je zo in het profiel.

Vele varianten

Ledstrips zijn er in allerlei soorten en maten. Zo varieert de lengte van de strip (veelal 1, 2 of 5 meter), de spanning (doorgaans 5, 12 of 24 volt), de dichtheid van leds op de strip en de waterdichtheid. Bij dit artikel gebruikten we ledstrips met de populaire WS2812B.

Op een ledstrip zijn de componenten, die we pixels noemen, achter elkaar geplaatst, meestal met 30 of 60 per meter. Voor elke component kan de kleur (rgb) en helderheid afzonderlijk worden geregeld. De strip werkt op 5 volt. Je kunt er meerdere achter elkaar gebruiken, maar zeker bij hoge dichtheid van de leds en bij langere lengtes moet je de spanningsvoorziening goed in de gaten houden, waarover later meer.

Wat waterdichtheid betreft heb je bij dit type nog diverse opties. Hiervoor kijk je naar de beschermingsgraad. Bekend zijn vooral IP30 voor gebruik binnenshuis en IP65 of IP67 voor buitenshuis. Voor binnen kun je het beste IP30 kiezen, omdat deze strips gemakkelijker zijn te verwerken; denk aan het doorknippen en aan elkaar solderen van losse eindjes.

©PXimport

Ledstrips aansturen

Om een ledstrip aan te sturen heb je maar één pin van een microcontroller nodig (zie het kader hieronder ‘Hoe werken ledstrips?’). Voor het aansturen kun je een Raspberry Pi of Arduino gebruiken, maar ook een ESP8266- of ESP32-microcontroller. Wij kiezen voor de wat krachtigere ESP32. Daarop installeren we de software WLED. Ook voor een beginner is dat goed te doen. Dankzij WLED hoef je namelijk niet zelf te programmeren.

Na het flashen van de software maakt je microcontroller een wifi-hotspot aan waar je kunt inloggen om de eerste configuratie af te handelen en om verbinding met je eigen wifi-netwerk te maken. Daarna kun je de ledstrips eenvoudig via een browser of app bedienen. Ook is integratie met Home Assistant mogelijk, de bekende software voor thuisautomatisering, waar we al vaker over hebben geschreven. Je hebt dus ook direct slimme verlichting.

©PXimport

Hoe werken ledstrips?

Ledstrips met de WS2812B zijn erg populair en relatief makkelijk te gebruiken. Maar hoe werken ze precies en wat gebeurt er als je deze aanstuurt? Elke component op de strip (of pixel) kan de kleuren rood, groen en blauw weergeven en heeft een ingang en uitgang voor data. Die data wordt binnen de component verwerkt.

Feitelijk stuurt de microcontroller een lange ‘puls-trein’ met voor elke pixel de gewenste kleur en helderheid. Iedere component ‘snoept’ zijn informatie eraf en geeft het restant door. Daarom zul je in WLED het aantal pixels moeten instellen, zodat feitelijk die puls-trein lang genoeg is. De volgorde van de pixels maakt ook niet uit, zolang de uitgang van de ene pixel maar naar de ingang van de volgende gaat. Je mag de strip dus ook tussen iedere pixel losknippen, op de kniplijn, om deze in te korten of aan een tweede strip te koppelen.

©PXimport

Spanningsvoorziening

Zowel de microcontroller als de ledstrips hebben een voeding nodig. Dat mag dezelfde voeding zijn, beide werken namelijk met 5 volt. Gebruik je een aparte voeding, zorg dan dat de ground (gnd) gemeenschappelijk is. Je zou optioneel de voeding voor de leds kunnen aan- en uitschakelen met een relais, via een pin op de microcontroller. WLED biedt daar standaard ondersteuning voor. De WS2812B verbruikt namelijk altijd wat stroom, ook als deze geen licht geeft. Het stand-bygebruik kun je hiermee beperken.

Wat voor voeding je nodig hebt, hangt af van het aantal pixels en de gewenste helderheid. Bij de WS2812B kun je uitgaan van tot 60 milliampère (mA) per pixel. Dat is bij de kleur wit, waarbij alle leds (rood, groen en blauw) zullen branden, en met volledige helderheid. Bij 60 pixels per meter gaat het om 3,6 ampère (A) per meter. Voor 5 meter heb je zodoende een voeding nodig die 18 ampère kan leveren, dus 90 watt in totaal. We raden aan wat extra marge te nemen. Bekend en degelijk zijn bijvoorbeeld de voedingen van Mean Well.

©PXimport

Spanningsval

Een probleem bij het werken met ledstrips, vooral bij 5 volt, is dat er een flinke spanningsval kan optreden, zeker bij grotere lengtes. Hierdoor branden de leds aan het einde van de strip minder fel of met afwijkende kleuren. Een tweede probleem is dat er zeker bij hogere helderheid een relatief grote stroom kan lopen, wat onveilige situaties kan opleveren.

Genoemde problemen kun je oplossen door extra voedingskabels parallel aan te sluiten, bijvoorbeeld elke 2,5 of 5 meter. Een ledstrip van 5 meter heeft aan het einde meestal een extra paar voedingskabeltjes. Je kunt ook altijd zelf snoertjes op de 0 en + van de strip solderen. Zorg dat de kabels dik genoeg zijn, zodat ze de benodigde stroom aan kunnen en de spanningsval beperkt blijft.

Als het voor jouw project heel lastig is om extra kabels naar de ledstrips te brengen, bijvoorbeeld omdat je met hele lange lengtes gaat werken, zou je misschien beter voor 12 volt kunnen kiezen. Heb je alles aangesloten, dan sluit je als laatste de datalijn van de ledstrip aan op de datapin van de microcontroller. Bij de ESP32 is dat D2 (gpio 2). Bij een langere kabel kun je een zogenoemde level shifter nodig hebben (3,3 naar 5 volt), omdat de ESP32 een lagere spanning (3,3 volt) geeft dan de WS2812B verwacht (5 volt).

©PXimport

Installatie van WLED

WLED is een van de populairste pakketten voor het aansturen van ledstrips met bijvoorbeeld de WS2812B. De software biedt ook ondersteuning voor enkele andere types, zoals de WS2811 en WS2815, beide op 12 volt. De eerste stap is het flashen van de software op bijvoorbeeld een ESP32. Daar zijn meerdere methodes voor.

Een eenvoudige methode is het gebruik van de ESP Home Flasher-tool. Dat is een programma voor Windows dat de ESP32 herkent, als de drivers zijn geïnstalleerd, en vervolgens het image-bestand van WLED kan flashen. We raden je aan de instructies op de website van WLED te raadplegen als het niet direct lukt. Via een smartphone of tablet kun je vervolgens inloggen op de hotspot met de naam WLED-AP en het wachtwoord wled1234.

Bezoek dan met een browser het adres 4.3.2.1. Je kunt nu de instellingen van je wifi-netwerk opgeven, zodat de microcontroller voortaan direct verbinding met dat netwerk maakt. Je kunt ook een naam kiezen, bijvoorbeeld wled-kantoor.local. Je kunt dan met een browser op dat adres de ledstrips verder bedienen.

©PXimport

Werken met WLED

Als je de gebruikersinterface van WLED opent, is het handig om eerst onder Config de instellingen voor je leds door te nemen. Vooral het aantal leds is van belang. Is het aantal niet goed ingesteld, dan branden de leds verderop in de strip niet. Je leest op deze configuratiepagina ook wat voor voeding wordt aanbevolen.

Onder Colors kun je een kleur of patroon kiezen en onder Effects een van de meer dan honderd effecten. Interessant is ook dat je onder Segments verschillende segmenten kunt maken die je dan een aparte kleur of helderheid kunt geven. Voor het instellen daarvan is het handig om naar PC Mode te gaan. 

Zorg daarna dat rechts een segment is aangevinkt en kies links de kleur, het patroon en het effect. Je kunt de ledstrips met WLED ook via externe programma’s aansturen. Zo kun je bijvoorbeeld lichtshows geven door de software xLights op je pc te installeren. Die werkt dan samen met WLED.

©PXimport

Andere toepassingen

Naast WLED zijn er nog andere toepassingen voor het aansturen van je ledstrips. Populair is bijvoorbeeld het nabootsen van het bekende Ambilight van Philips (zie het kader hieronder ‘Sfeervolle achtergrondverlichting’). Dit kan prima met ledstrips met de WS2812B. We raden voor een optimale helderheid ledstrips met 60 leds per meter aan. Bereken de wattage voor de voeding die nodig is, met wat marge. Het hangt vooral af van de totale lengte van de strip en daarmee van de grootte van je tv.

Kenmerkend voor Ambilight is dat de leds aan de achterkant van de televisie niet steeds allemaal dezelfde kleur aannemen, maar zich individueel aanpassen aan de kleur die op diezelfde positie op het scherm is te zien. Omdat je voor elke pixel op een ledstrip met WS2812B de kleur en helderheid kunt aanpassen, is dit geen probleem. Het verkrijgen van de beeldinformatie is een grotere uitdaging. Er zijn een paar manieren om dat voor elkaar te krijgen.

Een beproefde methode is het gebruik van een Raspberry Pi Zero W met een hdmi-splitser met één ingang en twee uitgangen. Op de ingang sluit je het signaal van bijvoorbeeld een mediaspeler aan. De eerste uitgang gaat gewoon naar de televisie en de tweede naar een video capture card die hdmi naar usb omzet, aangesloten op de Pi. 

Software, zoals Hyperion, kan die videostream vervolgens gebruiken om een Ambilight-signaal naar de ledstrip te sturen via één van de gpio-pinnen op de Raspberry Pi. Je moet wel wat instellingen invoeren, zodat de software bijvoorbeeld weet waar en hoe de ledstrips zijn geplaatst.

©PXimport

Sfeervolle achtergrondverlichting

Ambilight is een feature op televisies van Philips. Feitelijk gaat het om ledlampjes die aan de achterkant langs de randen van de televisie zijn aangebracht. Hierdoor kleurt de muur achter de televisie mee met de kleur op het scherm. Je kunt het op allerlei manieren naar je smaak afstellen. Het ziet er niet alleen sfeervol uit, maar is ook rustiger voor je ogen. Je Philips Hue-lampen kun je desgewenst ook weer aan je Ambilight koppelen.

Voor televisies zonder Ambilight biedt Philips sinds enige tijd de prijzige Hue Play gradient lightstrip (vanaf 180 euro). Met de ledstrip, voorzien van bevestigingsklemmen en leverbaar in drie formaten, voeg je Ambilight aan elke televisie toe. Met de aanschaf van de ledstrips ben je er nog niet, want je hebt ook een Hue Bridge (60 euro) en Hue sync box (250 euro) nodig. Dat maakt het aantrekkelijk om zelf na te bouwen, zoals kort uitgelegd in het artikel.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Daarom gaan we een paar keer per week op zoek naar zulke deals. Met de feestdagen voor de deur kijken we dit keer naar 5.1-surroundsets voor de woonkamer. Want wat is er nou leuker om je favoriete film of serie te kijken met supergoed geluid? Of bij het gamen? Voor minder dan 300 euro welteverstaan.

Een 5.1 speakerset is een geluidssysteem dat is opgebouwd uit zes verschillende luidsprekers. Het cijfer 5 staat voor de satellietluidsprekers: een middenkanaal voor spraak, twee speakers voorin (links en rechts) en twee speakers die je achter je plaatst. De .1 verwijst naar de subwoofer, die specifiek de lage bastonen voor zijn rekening neemt. Doordat deze luidsprekers rondom de luisterpositie worden geplaatst, komt het geluid vanuit verschillende richtingen op je af. Dit creëert een ruimtelijk effect waardoor je bij het kijken van films en series of het spelen van games wordt omringd door geluid.

Logitech Z906

Deze set is ontworpen om meerdere audiobronnen tegelijkertijd te kunnen verwerken. Je sluit tot zes apparaten aan, zoals een televisie, gameconsole of computer, via de beschikbare digitale optische, digitale coaxiale of analoge ingangen. De set beschikt over een bedieningsconsole die je stapelt bij je apparatuur en een draadloze afstandsbediening voor bediening vanaf de bank. Het systeem levert een continu vermogen van 500 watt en is THX-gecertificeerd, wat betekent dat het voldoet aan specifieke prestatie-eisen voor bioscoopgeluid. De decodering ondersteunt Dolby Digital en DTS-soundtracks. Naast de subwoofer krijg je vier satellietluidsprekers en een middenkanaal die je flexibel kunt plaatsen.

Sony HT-S40R

Bij dit systeem worden de achterste luidsprekers aangestuurd door een draadloze versterker, waardoor er geen kabels van de soundbar voorin de kamer naar achteren hoeven te lopen. De soundbar zelf beschikt over drie kanalen en werkt samen met de subwoofer en de twee achterspeakers voor de 5.1-weergave. Het totale uitgangsvermogen bedraagt 600 watt. Voor de connectiviteit maak je gebruik van HDMI ARC, een optische ingang of een analoge aansluiting. Daarnaast is er Bluetooth 5.0 aanwezig voor het streamen van audio vanaf mobiele apparaten. De soundbar kan aan de muur worden bevestigd of voor de televisie worden geplaatst.

Trust GXT 658 Tytan

Dit geluidssysteem is eigenlijk voornamelijk bedoeld voor games en in combinatie met een pc of gameconsole, waarbij de houten subwoofer het middelpunt vormt. De basweergave is gesynchroniseerd met geïntegreerde LED-verlichting die reageert op het ritme van het geluid. Het systeem schakelt automatisch naar een stand-by modus wanneer het niet in gebruik is. De set wordt geleverd met een afstandsbediening waarmee je onder andere de bas en het volume regelt. De kabels voor de achterste luidsprekers hebben een lengte van 8 meter, wat plaatsing in grotere ruimtes mogelijk maakt zonder verlengsnoeren. Het piekvermogen ligt op 180 watt.

Hisense AX5100G

Dit audiosysteem ondersteunt Dolby Atmos-technologie voor een ruimtelijke geluidsweergave. De set bestaat uit een soundbar, een losse subwoofer en twee achterluidsprekers. Met een totaal vermogen van 340 watt worden de verschillende frequenties verdeeld over de speakers. Je hebt de beschikking over diverse equalizer-modi, waaronder instellingen voor nieuws, film en games. Aansluiten op de televisie gaat via HDMI eARC, maar er zijn ook opties voor USB en een optische kabel. De achterspeakers plaats je achter de luisterpositie om het surround-effect van de 5.1-opstelling te completeren.

Sony HT-S20R

Je installeert dit systeem met een soundbar, subwoofer en twee bedrade achterspeakers. De soundbar verzorgt de linker-, rechter- en middenkanalen, terwijl de externe subwoofer de lage tonen voor zijn rekening neemt. Het systeem heeft een totaal vermogen van 400 watt en ondersteunt Dolby Digital. Via de USB-poort speel je audiobestanden direct af van een geheugenstick. Voor de verbinding met de televisie gebruik je HDMI ARC, maar als je televisie dit niet ondersteunt, zijn er optische en analoge ingangen beschikbaar. De set beschikt over diverse geluidsmodi die je met een knop op de afstandsbediening selecteert.

AOC brengt met de Gaming 25G4KUR een monitor op de markt die volledig is afgestemd op competitieve gamers. Het 24,5-inch scherm haalt een verversingssnelheid tot 420 Hz en biedt snelle reactietijden, Adaptive-Sync en ergonomische instelmogelijkheden.

Supersnel beeld voor competitieve spelers

De AOC Gaming 25G4KUR (adviesprijs 259 euro) is bedoeld voor wie elke milliseconde telt. Dankzij een overklokte verversingssnelheid van 420 Hz (400 Hz standaard) en een responstijd tot 0,3 milliseconde reageert het scherm vrijwel direct op elke actie. Dat maakt hem geschikt voor snelle shooters, esports-toernooien en spelers die vloeiende bewegingen en minimale vertraging willen.

Het 24,5-inch formaat is populair onder professionele esports-spelers, omdat het speelveld overzichtelijk blijft zonder dat de ogen veel hoeven te bewegen. De Full HD-resolutie zorgt ervoor dat hoge framerates haalbaar zijn, zelfs met een middenklasse grafische kaart.

©AGON by AOC

Heldere kleuren en vloeiende beelden

De 25G4KUR gebruikt een Fast IPS-paneel met brede kijkhoeken en een kleurdekking van 121 procent sRGB. Het scherm is compatibel met NVIDIA G-SYNC. Adaptive-Sync, zorgt ervoor dat beelden vloeiend blijven zonder haperingen of tearing. DisplayHDR 400 biedt bovendien een iets hoger contrast en betere helderheid dan standaard SDR-monitoren.

Ontworpen voor urenlang gamen

AOC rust de monitor uit met functies die lange gamesessies comfortabeler moeten maken. De flicker-free achtergrondverlichting en blauwlichtreductie verminderen vermoeide ogen, terwijl de ergonomische standaard in hoogte verstelbaar is en kantel-, draai- en rotatiefuncties heeft. Via AOC's G-Menu-software kunnen spelers profielen aanmaken, instellingen aanpassen en de Low Input Lag-modus activeren.