Adresserbare LED-strips: Funktionsprincip, Controllere Til Strip Og Wi-Fi-forbindelse. Hvordan Virker Det? Hvordan Kontrolleres Kontrollen? Hvordan Forbinder Man?

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-15 04:09

I modsætning til simple monokrome eller hvide LED -strimler, som ikke har brug for andet end at levere den passende spænding, er adresserbare LED -strimler sværere at konfigurere. De er en dynamisk lyskilde, der tilføjer et ekstra strejf af appel til ethvert rum.

Hvad er det?

Adresserbare LED -strimler (diode, pixel, LED -strimler, som de ellers kaldes) er ikke et enkelt sæt lysdioder, der er opstillet eller samlet i en anden topologi. Hver diode styres separat og uafhængigt af de andre. Tapets prototype er en LED -matrix, hver pixel er en triade af røde, grønne og blå lysdioder.

En controller i en matrix eller et bånd giver hver af lysdioderne mulighed for at lyse med en anden lysstyrke.

Ligesom en LED -matrixmonitor eller en smartphone -skærm frembringer et specifikt billede, giver en adressestrimmel dig mulighed for at organisere effekten af "kørelys "med enhver farve, aktiver eller deaktiver individuelle lysdioder på ethvert sted og på ethvert tidspunkt.

Driftsprincip

Rødblå-grønne LED-strimler har vundet popularitet, hvilket tillader op til 16.777.216 nuancer, som det menneskelige øje kan opfatte . Hver af lysdioderne har sin egen miniaturemikrokredsløbs-controller, der giver dig mulighed for at indstille den præcis farven på den glød, som brugeren bad om. Tilstedeværelsen af en separat mikrokontroller nær hver LED fører imidlertid til en betydelig stigning i omkostningerne ved et sådant bånd.

Fælles kontakter til tilslutning af båndet - ikke mere end 4, men ikke mindre end 3 . En fælles kontakt - "masse" - fungerer som grund for førerhuset. Den anden leverer en positiv forsyningsspænding på 5 volt. Den tredje (og fjerde) - sender programsignaler fra det generelle mikrokontrolkort.

Adressebåndet er digitalt styret. At arbejde uden en delt controller vil ikke give nogen resultater . I bedste fald ender du med konstant glødende LED -triader, der udsender et køligt hvidligt (blåligt) lys. Hvis brugeren berører den digitale bus, der sender signaler med sin finger, tager controlleren denne interferens som en kommando og tænder alle lysdioderne eller flere af dem. Forsyningsspændingen for hvert segment er 5 eller 12 volt.

Transmissionen af styresignalet udføres sekventielt mellem alle segmenter og ikke på én gang . På grund af denne funktion, hvis en mikrokredsløb er ude af drift, vil kommandoen ikke gå videre, og efterfølgende lysdioder i det samme kredsløb lyser ikke.

Det er muligt at komplicere kontrolalgoritmen for sådanne bånd ved at "hænge" yderligere mikrokontrollere ind i styrekredsløbet.

Oversigt over bånd

De bånd, der fik størst popularitet blandt folket, var samlinger baseret på mikrokredsløbene WS2812b og WS2811. De er designet til henholdsvis 5 og 12 volt.

Pixel tape baseret på WS2811 chip kendetegnet ved tilstedeværelsen af mindst 8 udgange for hver af hjælpestyringerne. Tre af dem er ansvarlige for de røde, grønne og blå farver, to - giver dataudveksling, en - for at aktivere den ønskede driftstilstand, en - for strømforsyning og den sidste - for "jord". Den mere "avancerede" version af WS2811 -samlingen har en væsentlig forskel fra sin forgænger: punktkontrollen (lokal) tændes med tre lysdioder på én gang, hvilket øger billighed og pålidelighed betydeligt for denne model.

WS2812B baseret tape management udføres ved hjælp af en separat controller, der fungerer som en programenhed. Radioamatører samler sådanne enheder baseret på Arduino -tavler ved hjælp af et lille programscript, der er skrevet i programmeringssproget C ++. For at øge støjimmuniteten er elektrolytiske kondensatorer forbundet parallelt med lysdioderne - i strimler baseret på eventuelle mikrokredsløb. Et yderligere træk ved denne model er, at punktkontrolkrystallen er placeret i SMD-5050-samlingen, og de 4 udgange er mærket som "strøm", "jord", "send" og "modtag". Den drives af 12 V.

Forskellen på WS2813 -versionen fra den forrige på denne liste - ekstra redundant output, som giver dig mulighed for at overføre kommandoer fra den fælles controller yderligere. Dette undgik for tidlig svigt af nogen af punktkontrollerne i kæden - hvad angår betjeningen af de efterfølgende båndsektorer, der ligger bag den.

Sammenfattende funktionsmønstrene er det værd at bemærke følgende. Som en del af smarte bånd bruges en PWP -controller, der er placeret direkte i SMD LED -etuiet . 5050 -serien har netop sådan en kontrolordning. En enkelt enhed - lysdioder og den enkleste controller - giver dig mulighed for at samle et bånd af enhver længde på en sådan LED. Antallet af stifter i en sådan samling er fra 4 til 8 for hvert lyselement.

Det eneste er, at for at oprette et 10 meter (eller mere) bånd skal du have forstærkede (med et øget tværsnit) strømførende terminaler "strøm" og "jord"-lavspændingen falder mærkbart med et lille trådkryds -sektion, som ikke kan siges om den høje.

Anvendelsesområde

Modulære LED -strips med software defineret glød gik endnu længere i deres udvikling. Hvis en enkeltrækkesamling bruges som loftsbelysning, kan du ved at arrangere deres rækker over hinanden og placere dem på en rektangulær bund oprette et bræt i ethvert format . Elektroniske vejskilte og -skilte er et eksempel: Så snart dagen bliver til tusmørke, tænder de automatisk og fungerer på et batteri, der oplades i løbet af dagen fra et solbatteri. Enrækkede enheder leveres ofte med en fjernbetjening.

For eksempel på en af broerne til indgangsruten til en stor by, hvert 5. sekund, erstatter inskriptionerne hinanden - "Chauffører, god rejse!", "By N byder dig velkommen! " Dette er kun en af titusinder af tilfælde af sådan brug af LED -arrays lavet af strimler. Og når man samler en fuldgyldig skærm til et billboard, bliver arrangøren tilgængelig til at udsende reklame for rabatter fra nærliggende hypermarkeder. Sådanne forsamlinger er udstyret med et Wi-Fi-modul til modtagelse af streamingvideo fra enhver gadget eller pc, der også har et Wi-Fi-modul.

Skærmens diagonale til visning af reklamer og programmer når flere meter.

Ensfarvede bånd (f.eks. Lysende rødt), skrevet i matricer, bruges som butiksskilte . En løbende annoncelinje kan vise op til en kilobyte tekst (undtagen mellemrum). Den bruger hovedsageligt en en- eller to-linjers resultattavle. Oplysningerne vises i rækkefølge - for eksempel ændrer inskriptionerne hinanden: "Kig ind i restaurant X", "De bedste retter" fra "Ukrainsk køkken", "Hyggeligt sted", derefter genstarter visningscyklussen for disse indskrifter - og så videre indtil displayet slukkes om natten.

Et eksempel på en busvisning er en kort liste over hovedgaderne på ruten og nummeret på sidstnævnte . Lignende systemer er installeret på jernbane-, luft- og busstationer - punkterne A og B (afgangs- og ankomstbyer), tidspunktet for afgang og ankomst for en bestemt transporttype vises nær hvert sæde. Plakater er placeret i venteværelset og på parkeringsområder.

Hvordan forbinder man?

Tilslutning udføres i henhold til specifikke instruktioner. Hvis ikke, skal du omhyggeligt inspicere identifikationsmærkerne på printkortets ben og på samlingskassen. Så tegnene "+ 5V", "Mass", Rx og Tx bør ikke være i tvivl - dette er den enkleste 4 -tråds protokol, ifølge hvilken elementer i båndet af samme konstruktion er forbundet med hinanden . Anvend ikke 12 V, hvis der er en 5 V markør på tavlen (ikke 12 V) - tapen brænder simpelthen ud.

Nogle LED -strimler kan indeholde en modstand forbundet i serie ved mikrokredsløbets udgang med en modstand på flere til flere titalls ohm

Disse modstande slukker overspænding på lysdioder inkluderet, for eksempel i det indbyggede netværk i en bil eller lastbil, bus osv.

Faktum er, at for at oplade batteriet bruger bilnetværket (generator på en gasmotor) en opladningsspænding på op til 15 volt, og et fuldt opladet batteri giver op til 13,8 volt. For en 12-volts samling er dette meget - så lysdioder og controllere ikke brænder ud af overophedning, og der installeres ballastmodstande. Konstant "overophedning" af lysdioderne (op til +70 eller mere) giver dem mulighed for at arbejde ikke erklæret 25000-50.000 timer, hvilket svarer til cirka 10 eller flere års kontinuerlig drift, men kun 1500-4000.

Med andre ord ville elektronik overbelastet i strøm og spænding brænde ud på et par måneder . I nogle tilfælde, når du bemærker, at lysdioderne og controllerne på trods af den nominelle spænding stadig overophedes - reducer spændingen til 9-11 V, så lyset fra båndet forbliver synligt langvejs fra.

Tx- og Rx -benene kan ikke vendes. Båndets Rx -indgang er forbundet med Tx -stiften på den generelle controller.

Det er tåbeligt på den lokale controller at vente på at modtage kommandoer fra generalen - når den anden ikke sender noget, og også "lytter" til linjen og venter på svarkommandoerne fra den første

Faktum er, at kontrol- (master) programmereren ("hjernen" i systemet), før kontrolkommandoer sendes til nogen af de lokale mikrokontrollere (performere), skal sende en testmeddelelse og modtage et responssignal fra dem, der informerer dem om deres parathed til arbejde. Hvis dette ikke skete (den prikkede mikrokredsløb "døde"), vil forhøringsmeddelelsen fra "hjernen" gå længere, indtil den første LED-chip efter den udbrændte reagerer. Monteringens korrekthed skal straks kontrolleres.