Adresovateľné LED Pásy: Princíp činnosti, Ovládače Pre Pásik A Wi-Fi Pripojenie. Ako To Funguje? Ako Skontrolovať Ovládanie? Ako Sa Pripojiť?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-15 04:18

Na rozdiel od jednoduchých monochromatických alebo bielych LED pásikov, ktoré nepotrebujú nič iné, ako dodať príslušné napätie, adresovateľné LED pásy sa konfigurujú ťažšie. Predstavujú dynamický svetelný zdroj, ktorý dodá každej miestnosti mimoriadny nádych.

Čo to je?

Adresovateľné LED pásy (diódy, pixely, LED pásy, ako sa inak nazýva) nie sú jednoduchou sadou diód LED usporiadaných alebo zostavených v inej topológii. Každá dióda je ovládaná oddelene a nezávisle od ostatných. Prototypom pásky je matica LED, ktorej každý pixel je triádou červených, zelených a modrých LED diód.

Ovládač v matici alebo páske umožňuje rozsvietenie každej LED diódy iným jasom.

Rovnako ako LED maticový monitor alebo displej smartfónu vytvára konkrétny obraz, adresný pás vám umožňuje organizovať efekt „svietiacich svetiel“ s akoukoľvek farbou, povoliť alebo zakázať jednotlivé diódy LED na akomkoľvek mieste a v ľubovoľnom mieste.

Princíp činnosti

Červeno-modro-zelené LED pásy si získali obľubu a umožňujú až 16 777 216 odtieňov, ktoré môže ľudské oko vnímať . Každá z diód LED má svoj miniatúrny mikroobvodový ovládač, ktorý vám umožňuje nastaviť presne takú farbu žiary, akú požadoval používateľ. Prítomnosť samostatného mikrokontroléra v blízkosti každej LED diódy však vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na takúto pásku.

Bežné kontakty na pripojenie pásky - nie viac ako 4, ale nie menej ako 3 . Jeden spoločný kontakt - „hmotnosť“- slúži ako uzemnenie krytu vodiča. Druhý dodáva kladné napájacie napätie 5 voltov. Tretí (a štvrtý) - odosiela programové signály zo všeobecnej dosky mikrokontroléra.

Adresná páska je digitálne riadená. Práca bez zdieľaného ovládača neprinesie žiadne výsledky . V najlepšom prípade by ste skončili s nepretržite žiariacimi triádami LED, ktoré vyžarujú chladné belavé (modrasté) svetlo. Ak sa používateľ dotkne prsta vysielajúceho signály digitálnej zbernice, regulátor bude považovať toto rušenie za príkaz a rozsvieti všetky LED diódy alebo niekoľko z nich. Napájacie napätie pre každý segment je 5 alebo 12 voltov.

Prenos riadiaceho signálu sa vykonáva postupne medzi všetkými segmentmi a nie naraz . Vďaka tejto funkcii, ak je jeden mikroobvod mimo prevádzky, príkaz nepôjde ďalej a nasledujúce LED diódy v tom istom obvode sa nerozsvietia.

Riadiaci algoritmus takýchto pások je možné skomplikovať „zavesením“ďalších mikrokontrolérov do riadiaceho obvodu.

Prehľad stužiek

Pásky, ktoré si medzi ľuďmi získali najväčšiu popularitu, boli zostavy založené na mikroobvodoch WS2812b a WS2811. Sú navrhnuté pre 5 a 12 voltov.

Pixelová páska založená na čipe WS2811 charakterizovaná prítomnosťou najmenej 8 výstupov pre každý z pomocných regulátorov. Tri z nich sú zodpovedné za červenú, zelenú a modrú farbu, dve - poskytujú výmenu údajov, jedna - umožňujúca požadovaný prevádzkový režim, jedna - napájanie a posledná - „uzemnenie“. „Pokročilejšia“verzia zostavy WS2811 má výrazný rozdiel od svojho predchodcu: bodový (miestny) ovládač sa zapína tromi LED diódami naraz, čo výrazne zvyšuje lacnosť a spoľahlivosť tohto modelu.

Správa pásky WS2812B vykonáva sa pomocou samostatného ovládača, ktorý slúži ako programová jednotka. Rádioamatéri zostavujú takéto zariadenia na doskách Arduino pomocou malého programového skriptu napísaného v programovacom jazyku C ++. Na zvýšenie odolnosti proti šumu sú elektrolytické kondenzátory zapojené paralelne s diódami LED - v pásoch založených na akýchkoľvek mikroobvodoch. Ďalšou vlastnosťou tohto modelu je, že kryštál bodového ovládania je umiestnený v zostave SMD-5050 a 4 výstupy sú označené ako „výkon“, „uzemnenie“, „odoslanie“a „príjem“. Je napájaný 12 V.

Rozdiel oproti verzii WS2813 od predchádzajúcej v tomto zozname - dodatočný redundantný výstup, ktorý vám umožňuje prenášať príkazy zo spoločného ovládača ďalej. Tým sa zabránilo predčasnému zlyhaniu ktoréhokoľvek z bodových regulátorov v reťazci - pokiaľ ide o prevádzkyschopnosť následných sektorov pásky umiestnených za ním.

Ak zhrnieme vzorce fungovania, stojí za zmienku nasledujúce. Ako súčasť inteligentných pások je použitý ovládač PWP umiestnený priamo v puzdre LED SMD . Séria 5050 má práve takú schému ovládania. Jedna jednotka - diódy vyžarujúce svetlo a najjednoduchší ovládač - vám umožňujú na takejto LED dióde zhromaždiť pásku ľubovoľnej dĺžky. Počet kolíkov takejto zostavy je od 4 do 8 pre každý svetelný prvok.

Jediná vec je, že na vytvorenie 10-metrovej (alebo viac) pásky budete potrebovať zosilnené (so zväčšeným prierezom) prúdové svorky „napájanie“a „uzemnenie“-nízke napätie výrazne klesá malým drôtovým krížom -sekcia, čo sa o tej vysokej nedá povedať.

Pôsobnosť

Modulárne LED pásy so softvérovo definovanou žiarou išli vo svojom vývoji ešte ďalej. Ak sa ako stropné osvetlenie používa jednoradová zostava, môžete usporiadaním dosiek nad sebou a umiestnením na obdĺžnikovú základňu vytvoriť dosku akéhokoľvek formátu . Príkladom sú elektronické dopravné značky a značky: akonáhle sa deň zmení na súmrak, automaticky sa zapnú a fungujú na batériu nabitú počas dňa zo solárnej batérie. Jednoradové zostavy sa často dodávajú s diaľkovým ovládaním.

Napríklad na jednom z mostov vstupnej trasy do veľkého mesta sa každých 5 sekúnd navzájom nahradia nápisy - „Vodiči, šťastnú cestu!“, „Mesto N vás víta!“ Toto je len jeden z desaťtisícov prípadov takéhoto použitia LED polí vyrobených z pásikov. A pri zostavovaní plnohodnotnej obrazovky pre billboard je organizátor k dispozícii na vysielanie reklamy na zľavy z blízkych hypermarketov. Také zostavy sú vybavené modulom Wi-Fi na príjem streamovaného videa z akéhokoľvek modulu gadget alebo počítača, ktorý má tiež modul Wi-Fi.

Uhlopriečka obrazovky na zobrazenie reklám a programov dosahuje niekoľko metrov.

Ako značky obchodov sa používajú jednofarebné stuhy (napríklad žiariace červené) napísané v matriciach . Bežiaci reklamný riadok môže zobrazovať až kilobajt textu (bez medzier). Používa hlavne jedno- alebo dvojriadkovú hodnotiacu tabuľku. Informácie sa zobrazujú postupne - napríklad nápisy sa navzájom menia: „Pozrite sa na reštauráciu X“, „Najlepšie jedlá“z „ukrajinskej kuchyne“, „Útulné miesto“, potom sa znova spustí cyklus zobrazovania týchto nápisov - a podobne kým sa displej v noci nevypne.

Príkladom zobrazenia autobusu je krátky zoznam hlavných ulíc jeho trasy a ich počet . Podobné systémy sú nainštalované na železničných, leteckých a autobusových staniciach - body A a B (mestá odletu a príletu), čas odchodu a príchodu konkrétneho druhu dopravy sú zobrazené v blízkosti každého sedadla. Štítky sú umiestnené v čakárni a na parkoviskách.

Ako sa pripojiť?

Pripojenie sa vykonáva podľa špecifických pokynov. Ak nie, starostlivo skontrolujte identifikačné značky na kolíkoch dosky plošných spojov a na montážnom kufríku. O značkách „+ 5V“, „Hmotnosť“, Rx a Tx by preto nemalo byť pochybnosti - toto je najjednoduchší 4 -vodičový protokol, podľa ktorého sú prvky pásky rovnakej konštrukcie navzájom prepojené . Neaplikujte 12 V, ak je na doske 5 V značkovač (nie 12 V) - páska jednoducho vyhorí.

Niektoré pásy LED môžu obsahovať odpor zapojený do série na výstupe mikroobvodu s odporom niekoľko až niekoľko desiatok ohmov

Tieto odpory uhasia prebytočné napätie na diódach LED zahrnutých napríklad v palubnej sieti automobilu alebo nákladného auta, autobusu a podobne.

Faktom je, že na nabíjanie batérie používa automobilová sieť (generátor na plynovom motore) nabíjacie napätie až 15 voltov a plne nabitá batéria až 13,8 voltov. V prípade 12-voltovej zostavy je to veľa - aby diódy LED a regulátory nevyhoreli z prehriatia a boli nainštalované predradné odpory. Konštantné „prehrievanie“LED (až +70 alebo viac) im umožní pracovať nie deklarovaných 25 000-50 000 hodín, čo je ekvivalent asi 10 a viac rokov nepretržitej prevádzky, ale iba 1 500-4 000.

Inými slovami, elektronika preťažená prúdom a napätím by do pár mesiacov vyhorela . V niektorých prípadoch, keď si všimnete, že napriek menovitému napätiu sa diódy LED a ovládače stále prehrievajú - znížte napätie na 9 - 11 V, aby svetlo z pásky zostalo viditeľné z diaľky.

Kolíky Tx a Rx nemožno obrátiť. Vstup Rx pásky je pripojený k kolíku Tx hlavného ovládača.

Je hlúpe na miestnom ovládači čakať na prijatie príkazov od generála - keď druhý nič neposiela a tiež „počúva“na linku a čakať na príkazy na odpoveď od prvého

Faktom je, že riadiaci (hlavný) programátor („mozog“systému) pred odoslaním riadiacich príkazov ktorémukoľvek z miestnych mikrokontrolérov (výkonných umelcov) musí odoslať testovaciu správu a dostať od nich signál odpovede, ktorý ich informuje o ich pripravenosti. pre prácu. Ak sa tak nestalo (bodkovaný mikroobvod „zomrel“), potom správa o výsluchu z „mozgu“pôjde ďalej, kým prvý LED čip sledujúci vyhorený nezareaguje. Správnosť montáže je potrebné ihneď skontrolovať.