Adresserbare LED-strips: Driftsprinsipp, Kontroller For Stripen Og Wi-Fi-tilkobling. Hvordan Virker Det? Hvordan Sjekke Kontrollen? Hvordan Koble Til?

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sist endret: 2024-01-15 04:17

I motsetning til enkle monokrome eller hvite LED -strimler, som ikke trenger annet enn å levere riktig spenning, er adresserbare LED -strimler vanskeligere å konfigurere. De er en dynamisk lyskilde som gir et ekstra preg av appell til ethvert rom.

Hva det er?

Adresserbare LED -strimler (diode, piksel, LED -strimler, som de ellers kalles) er ikke et enkelt sett med lysdioder som er stilt opp eller satt sammen i en annen topologi. Hver diode styres separat og uavhengig av de andre. Tapets prototype er en LED -matrise, hver piksel er en triade av røde, grønne og blå lysdioder.

En kontroller i en matrise eller tape lar hver av lysdiodene lyse med en annen lysstyrke.

På samme måte som en LED -matriseskjerm eller en smarttelefonskjerm produserer et bestemt bilde, lar en adressestripe deg organisere effekten av "kjørelys "med hvilken som helst farge, aktiver eller deaktiver individuelle lysdioder på et hvilket som helst sted og når som helst.

Driftsprinsipp

Rød-blå-grønne LED-strimler har vunnet popularitet, og tillater opptil 16 777 216 nyanser som det menneskelige øyet kan oppfatte . Hver av lysdiodene har sin egen miniatyrmikrokrets-kontroller som lar deg angi nøyaktig fargen på gløden som brukeren ba om. Tilstedeværelsen av en separat mikrokontroller i nærheten av hver LED, fører imidlertid til en betydelig økning i kostnaden for et slikt bånd.

Vanlige kontakter for tilkobling av båndet - ikke mer enn 4, men ikke mindre enn 3 . En vanlig kontakt - "masse" - fungerer som grunnlag for førerhuset. Den andre gir en positiv forsyningsspenning på 5 volt. Den tredje (og fjerde) - sender programsignaler fra det generelle mikrokontrollerkortet.

Adressebåndet er digitalt kontrollert. Å jobbe uten en delt kontroller vil ikke gi noen resultater . I beste fall vil du ende opp med kontinuerlig glødende LED -triader som avgir et kult hvitt (blålig) lys. Hvis brukeren berører den digitale bussen som sender signaler med fingeren, vil kontrolleren ta denne interferensen som en kommando og tenne alle lysdiodene eller flere av dem. Forsyningsspenningen for hvert segment er 5 eller 12 volt.

Overføringen av styresignalet utføres sekvensielt mellom alle segmenter, og ikke på en gang . På grunn av denne funksjonen, hvis en mikrokrets er ute av drift, vil kommandoen ikke gå videre, og påfølgende lysdioder i samme krets vil ikke lyse.

Det er mulig å komplisere kontrollalgoritmen til slike bånd ved å "henge" ytterligere mikrokontrollere inn i styrekretsen.

Oversikt over bånd

Båndene som fikk størst popularitet blant folket, var samlinger basert på mikrokretsene WS2812b og WS2811. De er designet for henholdsvis 5 og 12 volt.

Pixel tape basert på WS2811 chip preget av tilstedeværelsen av minst 8 utganger for hver av hjelpestyringene. Tre av dem er ansvarlige for de røde, grønne og blå fargene, to - gir datautveksling, en - for å aktivere ønsket driftsmodus, en - for strømforsyning og den siste - for "bakken". Den mer "avanserte" versjonen av WS2811 -enheten har en vesentlig forskjell fra forgjengeren: punkt (lokal) kontrolleren slås på med tre lysdioder samtidig, noe som øker billigheten og påliteligheten til denne modellen betydelig.

WS2812B basert tape management utført ved hjelp av en egen kontroller som fungerer som en programenhet. Radioamatører samler slike enheter basert på Arduino -kort ved hjelp av et lite programskript skrevet på programmeringsspråket C ++. For å øke støyimmuniteten kobles elektrolytiske kondensatorer parallelt med lysdiodene - i strimler basert på eventuelle mikrokretser. En tilleggsfunksjon ved denne modellen er at punktkontrollkrystallet er plassert i SMD-5050-enheten, og de 4 utgangene er merket som "strøm", "bakke", "sende" og "motta". Den drives av 12 V.

Forskjellen på WS2813 -versjonen fra den forrige i denne listen - ekstra redundant utgang, som lar deg overføre kommandoer fra den vanlige kontrolleren ytterligere. Dette unngikk for tidlig feil på noen av punktkontrollerne i kjeden - når det gjelder driftbarheten til de påfølgende båndsektorene som ligger bak den.

Når jeg oppsummerer funksjonsmønstrene, er det verdt å merke seg følgende. Som en del av smarte bånd brukes en PWP -kontroller, plassert direkte i SMD LED -etui . 5050 -serien har akkurat en slik kontrollordning. En enkelt enhet - lysdioder og den enkleste kontrolleren - lar deg samle et bånd av hvilken som helst lengde på en slik LED. Antall pinner på en slik enhet er fra 4 til 8 for hvert lyselement.

Det eneste er at for å lage et tape på 10 meter (eller mer) trenger du forsterkede (med økt tverrsnitt) strømførende terminaler "strøm" og "jord"-lavspenningen synker merkbart med et lite trådkryss -seksjon, som ikke kan sies om den høye.

Anvendelsesområde

Modulære LED -strips med programvaredefinert glød gikk enda lenger i utviklingen. Hvis en enradet enhet brukes som takbelysning, kan du ved å arrangere radene over hverandre og plassere dem på en rektangulær sokkel lage et brett i hvilket som helst format . Elektroniske veiskilt og skilt er et eksempel: så snart dagen blir til skumring, slås de på automatisk og fungerer på et batteri som lades i løpet av dagen fra et solbatteri. Enradsforsamlinger kommer ofte med en fjernkontroll.

For eksempel, på en av broene til inngangsveien til en stor by, hvert 5. sekund, erstatter inskripsjonene hverandre - "Drivere, god reise!", "By N ønsker deg velkommen! " Dette er bare ett av titusenvis av tilfeller av slik bruk av LED -matriser laget av strimler. Og når han monterer en fullverdig skjerm for et plakat, blir arrangøren tilgjengelig for å kringkaste reklame for rabatter fra nærliggende supermarkeder. Slike enheter er utstyrt med en Wi-Fi-modul for å motta streaming video fra en hvilken som helst gadget eller PC som også har en Wi-Fi-modul.

Diagonalen på skjermen for visning av reklame og programmer når flere meter.

Ensfargede bånd (for eksempel glødende rødt), skrevet i matriser, brukes som butikkskilt . En annonselinje som kjører kan vise opptil en kilobyte tekst (unntatt mellomrom). Den bruker hovedsakelig en eller to-linjers resultattavle. Informasjonen vises sekvensielt - for eksempel endrer inskripsjonene hverandre: "Se inn på restaurant X", "De beste rettene" fra "Ukrainsk mat", "Koselig sted", deretter starter visningen av disse inskripsjonene på nytt - og så videre til skjermen slås av om natten.

Et eksempel på en bussvisning er en kort liste over hovedgatene på ruten og nummeret til den sistnevnte . Lignende systemer er installert på jernbane-, luft- og busstasjoner - punkt A og B (avgangs- og ankomstbyer), tidspunktet for avgang og ankomst for en bestemt transporttype vises i nærheten av hvert sete. Plakater er plassert i venterommet og på parkeringsplasser.

Hvordan koble til?

Tilkoblingen utføres i henhold til spesifikke instruksjoner. Hvis ikke, inspiser nøye identifikasjonsmerkene på kretskortets pinner og på monteringshuset. Så tegnene "+ 5V", "Mass", Rx og Tx bør ikke være i tvil - dette er den enkleste 4 -tråds protokollen, ifølge hvilken elementer av båndet i samme konstruksjon er koblet til hverandre . Ikke bruk 12 V hvis det er en 5 V markør på brettet (ikke 12 V) - tapen brenner ganske enkelt ut.

Noen LED -strimler kan inneholde en motstand koblet i serie ved utgangen av mikrokretsen med en motstand på flere til flere titalls ohm

Disse motstandene slukker overflødig spenning på lysdioder inkludert, for eksempel i det innebygde nettverket til en bil eller lastebil, buss og så videre.

Faktum er at for å lade batteriet bruker bilnettet (generator på en gassmotor) en ladespenning på opptil 15 volt, og et fulladet batteri gir opptil 13,8 volt. For en 12-volts montering er dette mye - slik at lysdioder og kontrollere ikke brenner ut av overoppheting, og ballastmotstander er installert. Konstant "overoppheting" av lysdiodene (opptil +70 eller mer) vil tillate dem å arbeide ikke deklarert 25000-50.000 timer, noe som tilsvarer omtrent 10 eller flere års kontinuerlig drift, men bare 1500-4000.

Med andre ord, elektronikk overbelastet i strøm og spenning ville brenne ut om noen måneder . I noen tilfeller, når du merker at til tross for den nominelle spenningen, overopphetes LEDene og kontrollerne - reduser spenningen til 9-11 V slik at lyset fra båndet forblir synlig på avstand.

Tx- og Rx -pinnene kan ikke reverseres. Rx -inngangen til båndet er koblet til Tx -pinnen til den generelle kontrolleren.

Det er dumt på den lokale kontrolleren å vente på å motta kommandoer fra generalen - når den andre ikke sender noe, og også "lytter" til linjen og venter på svarkommandoene fra den første

Faktum er at kontrollprogrammeren ("master") ("hjernen" i systemet), før han sender kontrollkommandoer til noen av de lokale mikrokontrollerne (utøverne), må sende en testmelding og motta et responssignal fra dem som informerer dem om deres beredskap for arbeid. Hvis dette ikke skjedde (den prikkede mikrokretsen "døde"), vil avhøringsmeldingen fra "hjernen" gå videre til den første LED-brikken etter den utbrente reagerer. Monteringens riktighet må kontrolleres umiddelbart.