Адресируеми LED ленти: принцип на работа, контролери за лентата и Wi-Fi връзка. Как работи? Как да проверите контрола? Как да се свържете?

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-15 04:08

За разлика от обикновените монохромни или бели LED ленти, които не се нуждаят от нищо друго освен от подаване на подходящо напрежение, адресируемите LED ленти са по -трудни за конфигуриране. Те са динамичен светлинен източник, който придава допълнителна привлекателност на всяка стая.

Какво е?

Адресируемите LED ленти (диодни, пикселни, LED ленти, както се наричат иначе) не са обикновен набор от светодиоди, подредени или сглобени в различна топология. Всеки диод се управлява отделно и независимо от останалите. Прототипът на лентата е LED матрица, всеки пиксел от която е триада от червени, зелени и сини светодиоди.

Контролер в матрица или лента позволява на всеки от светодиодите да светне с различна яркост.

Точно както LED матричен монитор или дисплей на смартфон създават специфично изображение, адресната лента ви позволява да организирате ефекта от „светлините на движение“ с всеки цвят, активирайте или деактивирайте отделни светодиоди на всеки сайт и във всяка точка.

Принцип на действие

Червените, синьо-зелените LED ленти придобиха популярност, позволявайки до 16 777 216 нюанса, които човешкото око може да възприеме . Всеки от светодиодите има свой собствен миниатюрен микросхема-контролер, който ви позволява да зададете точно цвета на блясъка, който потребителят е поискал. Наличието на отделен микроконтролер близо до всеки светодиод обаче води до значително увеличение на цената на такава лента.

Общи контакти за свързване на лентата - не повече от 4, но не по -малко от 3 . Един общ контакт - "маса" - служи като основа за корпуса на водача. Вторият захранва положително захранващо напрежение от 5 волта. Третият (и четвъртият) - изпраща програмни сигнали от общата платка на микроконтролера.

Адресната лента се управлява цифрово. Работата без споделен контролер няма да даде никакви резултати . В най -добрия случай ще завършите с непрекъснато светещи LED триади, излъчващи студена белезникава (синкава) светлина. Ако потребителят докосне цифровата шина, изпращаща сигнали с пръст, контролерът ще приеме тази намеса като команда и ще светне всички светодиоди или няколко от тях. Захранващото напрежение за всеки сегмент е 5 или 12 волта.

Предаването на управляващия сигнал се извършва последователно между всички сегменти, а не наведнъж . Поради тази функция, ако една микросхема не е в ред, командата няма да отиде по -далеч и следващите светодиоди в същата верига няма да светнат.

Възможно е алгоритъмът за управление на такива ленти да се усложни чрез "закачане" на допълнителни микроконтролери в управляващата верига.

Преглед на панделките

Най -популярните сред хората ленти бяха сглобки, базирани на микросхеми WS2812b и WS2811. Те са проектирани съответно за 5 и 12 волта.

Пикселна лента на базата на чип WS2811 характеризиращ се с наличието на поне 8 изхода за всеки от спомагателните контролери. Три от тях са отговорни за червения, зеления и синия цвят, два - осигуряват обмен на данни, един - за активиране на желания режим на работа, един - за захранване и последният - за "заземяване". По -"усъвършенстваната" версия на модула WS2811 има значителна разлика от предшественика си: точковът (локален) контролер се включва с три светодиода наведнъж, което значително увеличава евтиността и надеждността на този модел.

Управление на лента на базата на WS2812B осъществява се посредством отделен контролер, служещ за програмна единица. Радиолюбителите сглобяват такива устройства на базата на дъски Arduino, използвайки малък програмен скрипт, написан на езика за програмиране C ++. За да се повиши шумозащитата, електролитни кондензатори са свързани паралелно със светодиодите - в ленти на базата на всякакви микросхеми. Допълнителна характеристика на този модел е, че кристалът за точков контрол е поставен в модула SMD-5050, а четирите изхода са етикетирани като "захранване", "земя", "изпращане" и "получаване". Захранва се от 12 V.

Разлика на версията WS2813 от предишната в този списък - допълнителен излишен изход, който ви позволява да прехвърляте команди от общия контролер допълнително. Това предотврати преждевременна повреда на някой от контролерите на точки във веригата - по отношение на работоспособността на следващите лентови сектори, разположени зад нея.

Обобщавайки моделите на функциониране, заслужава да се отбележи следното. Като част от интелигентните ленти се използва PWP контролер, разположен директно в SMD LED корпуса . Серията 5050 има точно такава схема за управление. Единична единица - светодиоди и най -простият контролер - ви позволяват да събирате лента с всякаква дължина върху такъв светодиод. Броят на щифтовете на такъв монтаж е от 4 до 8 за всеки светлинен елемент.

Единственото нещо е, че за да създадете 10-метрова (или повече) лента, ще ви трябват подсилени (с увеличено напречно сечение) клеми за ток „захранване“и „заземяване“-ниското напрежение забележимо пада с малък телесен кръст -раздел, който не може да се каже за високия.

Обхват на приложение, обхват на прилагане

Модулните LED ленти със софтуерно дефинирано сияние отидоха още по -далеч в своето развитие. Ако едноредов монтаж се използва като таванно осветление, тогава като подредите редовете им един над друг и ги поставите върху правоъгълна основа, можете да създадете дъска от всякакъв формат . Електронните пътни знаци и знаци са пример: щом денят се превърне в здрач, те се включват автоматично и работят с батерия, заредена през деня от слънчева батерия. Едноредовите сглобки често идват с дистанционно управление.

Например, на един от мостовете на входния маршрут към голям град, на всеки 5 секунди надписите се сменят взаимно - „Шофьори, щастливо пътуване!“, „Град N ви приветства!“ Това е само един от десетките хиляди случаи на такова използване на LED масиви, изработени от ленти. И когато сглобявате пълноценен екран за билборд, организаторът става достъпен за излъчване на реклами за отстъпки от близките хипермаркети. Такива сглобки са оборудвани с Wi-Fi модул за получаване на поточно видео от всяка притурка или компютър, който също има Wi-Fi модул.

Диагоналът на екрана за показване на реклами и програми достига няколко метра.

Едноцветни панделки (например светещи червени), въведени в матрици, се използват като знаци за магазини . Текущият рекламен ред може да показва до килобайт текст (без интервали). Той използва главно табло с една или две линии. Информацията се показва последователно - например надписите се променят взаимно: „Погледнете в ресторант X“, „Най -добрите ястия“от „Украинска кухня“, „Уютно място“, след това цикълът на показване на тези надписи се рестартира - и така нататък докато дисплеят не се изключи през нощта.

Пример за показване на автобус е кратък списък на основните улици по неговия маршрут и броя на последните . Подобни системи са инсталирани на железопътни, въздушни и автогари - точки А и В (градове на тръгване и пристигане), часът на заминаване и пристигане на определен вид транспорт се показва близо до всяка седалка. Табелите се намират в чакалнята и в зоните за паркиране.

Как да се свържете?

Свързването се извършва в съответствие със специфични инструкции. Ако не, проверете внимателно идентификационните знаци на щифтовете на печатната платка и на кутията за сглобяване. Така че знаците "+ 5V", "Mass", Rx и Tx не трябва да се съмняват - това е най -простият 4 -жичен протокол, според който елементи от лентата от една и съща конструкция са свързани помежду си . Не прилагайте 12 V, ако на платката има маркер 5 V (не 12 V) - лентата просто ще изгори.

Някои LED ленти могат да съдържат резистор, свързан последователно на изхода на микросхемата със съпротивление от няколко до няколко десетки ома

Тези резистори гасят излишното напрежение на светодиодите, включени например в бордовата мрежа на кола или камион, автобус и т.н.

Факт е, че за зареждане на батерията, автомобилната мрежа (генератор на газов двигател) използва зарядно напрежение до 15 волта, а напълно заредената батерия дава до 13,8 волта. За 12-волтов монтаж това е много - така че светодиодите и контролерите да не изгарят от прегряване и да са инсталирани баластни резистори. Постоянното "прегряване" на светодиодите (до +70 или повече) ще им позволи да работят не декларирани 25000-50 000 часа, което е еквивалентно на около 10 или повече години непрекъсната работа, но само 1500-4000.

С други думи, електрониката, претоварена с ток и напрежение, ще изгори за няколко месеца . В някои случаи, когато забележите, че въпреки номиналното напрежение, светодиодите и контролерите все още прегряват - намалете напрежението до 9-11 V, така че светлината от лентата да остане видима отдалеч.

Щифтовете Tx и Rx не могат да бъдат обърнати. Rx входът на лентата е свързан към Tx щифта на общия контролер.

Глупаво е за локалния контролер да чака за получаване на команди от генерала - когато вторият не изпраща нищо, а също така "слуша" реда, изчаквайки командите за отговор от първия

Факт е, че управляващият (главен) програмист ("мозък" на системата), преди да изпрати контролни команди до някой от локалните микроконтролери (изпълнители), трябва да изпрати тестово съобщение и да получи сигнал за отговор от тях, който ги информира за тяхната готовност за работа. Ако това не се е случило (пунктираната микросхема „умря“), тогава съобщението за разпит от „мозъка“ще продължи по-далеч, докато първият светодиоден чип, след изгорялия, не отговори. Коректността на монтажа трябва да се провери незабавно.