Adresserbara LED-remsor: Funktionsprincip, Styrenheter För Remsan Och Wi-Fi-anslutning. Hur Fungerar Det? Hur Kontrollerar Man Kontrollen? Hur Ansluter Jag?

2024 Författare: Beatrice Philips | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-15 04:06

Till skillnad från enkla monokroma eller vita LED -remsor, som inte behöver något annat än att tillhandahålla lämplig spänning, är adresserbara LED -remsor svårare att konfigurera. De är en dynamisk ljuskälla som ger ett extra tilltal till alla rum.

Vad det är?

Adresserbara LED -remsor (diod, pixel, LED -remsor, som de annars kallas) är inte en enkel uppsättning lysdioder som är uppställda eller monterade i en annan topologi. Varje diod styrs separat och oberoende av de andra. Tejpens prototyp är en LED -matris, vars pixel är en triad av röda, gröna och blå lysdioder.

En styrenhet i en matris eller band låter var och en av lysdioderna lysa upp med en annan ljusstyrka.

Precis som en LED -matrismonitor eller en smarttelefonskärm ger en specifik bild, kan en adressremsa organisera effekten av "körljus "med valfri färg, aktivera eller inaktivera enskilda lysdioder på vilken plats som helst och när som helst.

Funktionsprincip

Rödblå-gröna LED-remsor har vunnit popularitet, vilket möjliggör upp till 16 777 216 nyanser som det mänskliga ögat kan uppfatta . Var och en av lysdioderna har sin egen miniatyrmikrokretsstyrenhet som låter dig ställa in exakt färgen på den glöd som användaren begärde. Närvaron av en separat mikrokontroller nära varje lysdiod leder dock till en betydande ökning av kostnaden för ett sådant band.

Vanliga kontakter för anslutning av bandet - högst 4, men inte mindre än 3 . En gemensam kontakt - "massa" - fungerar som en mark för förarhuset. Den andra levererar en positiv matningsspänning på 5 volt. Den tredje (och fjärde) - skickar programsignaler från den allmänna mikrokontrollerkortet.

Adressbandet styrs digitalt. Att arbeta utan en delad controller ger inga resultat . I bästa fall skulle du sluta med kontinuerligt glödande LED -triader som avger ett kallt vitt (blåaktigt) ljus. Om användaren vidrör den digitala bussen som skickar signaler med sitt finger, tar styrenheten denna störning som ett kommando och tänder alla lysdioder eller flera av dem. Matningsspänningen för varje segment är 5 eller 12 volt.

Överföringen av styrsignalen utförs sekventiellt mellan alla segment, och inte på en gång . På grund av denna funktion, om en mikrokrets är ur funktion, kommer kommandot inte att gå längre, och efterföljande lysdioder i samma krets tänds inte.

Det är möjligt att komplicera styralgoritmen för sådana band genom att "hänga" ytterligare mikrokontroller i styrkretsen.

Översikt över band

De band som fick mest popularitet bland folket var sammansättningar baserade på mikrokretsarna WS2812b och WS2811. De är konstruerade för 5 respektive 12 volt.

Pixeltejp baserat på WS2811 -chip kännetecknad av närvaron av minst 8 utgångar för var och en av hjälpkontrollerna. Tre av dem är ansvariga för de röda, gröna och blå färgerna, två - tillhandahåller datautbyte, en - för att aktivera önskat driftsläge, en - för strömförsörjning och den sista - för "mark". Den mer "avancerade" versionen av WS2811 -enheten har en betydande skillnad från sin föregångare: punkten (lokal) styrenhet tänds med tre lysdioder samtidigt, vilket avsevärt ökar billigheten och tillförlitligheten för denna modell.

WS2812B -baserad bandhantering utförs med hjälp av en separat styrenhet som fungerar som en programenhet. Radioamatörer monterar sådana enheter baserade på Arduino -kort med ett litet programskript skrivet på programmeringsspråket C ++. För att öka bullerimmuniteten är elektrolytkondensatorer anslutna parallellt med lysdioderna - i remsor baserade på eventuella mikrokretsar. En ytterligare egenskap hos denna modell är att punktkontrollkristallen placeras i SMD-5050-enheten, och de fyra utgångarna är märkta som "effekt", "jord", "skicka" och "ta emot". Den drivs av 12 V.

Skillnaden mellan WS2813 -versionen och den föregående i den här listan - ytterligare redundant utmatning, som låter dig överföra kommandon från den gemensamma styrenheten ytterligare. Detta undvek för tidigt misslyckande hos någon av punktkontrollanterna i kedjan - när det gäller användbarheten hos de efterföljande bandsektorerna som ligger bakom den.

Sammanfattningsvis funktionsmönstren är det värt att notera följande. Som en del av smarta band används en PWP -kontroller, placerad direkt i SMD LED -fodralet . 5050 -serien har just ett sådant kontrollschema. En enda enhet - ljusdioder och den enklaste styrenheten - låter dig samla ett band av valfri längd på en sådan LED. Antalet stift på en sådan enhet är från 4 till 8 för varje ljuselement.

Det enda är att för att skapa en 10-meters (eller mer) tejp behöver du förstärkta (med ökat tvärsnitt) strömförande terminaler "kraft" och "jord"-lågspänningen sjunker märkbart med ett litet trådkors -sektion, som inte kan sägas om den höga.

Tillämpningsområde

Modulära LED -remsor med mjukvarudefinierad glöd gick ännu längre i utvecklingen. Om en enradig enhet används som takbelysning, kan du skapa en tavla i valfritt format genom att placera raderna ovanför varandra och placera dem på en rektangulär bas . Elektroniska vägskyltar och skyltar är ett exempel: så snart dagen förvandlas till skymning slås de på automatiskt och fungerar på ett batteri som laddas under dagen från ett solbatteri. Enradiga enheter har ofta en fjärrkontroll.

Till exempel, på en av broarna till infartsvägen till en stor stad, var 5: e sekund, ersätter inskriptionerna varandra - "Förare, lycklig resa!", "Stad N välkomnar dig! " Detta är bara ett av tiotusentals fall av sådan användning av LED -matriser gjorda av remsor. Och när man monterar en fullvärdig skärm för en skylt blir arrangören tillgänglig för att sända reklam för rabatter från närliggande stormarknader. Sådana enheter är utrustade med en Wi-Fi-modul för att ta emot strömmande video från vilken gadget eller dator som helst som har en Wi-Fi-modul.

Skärmens diagonal för visning av annonser och program når flera meter.

Enfärgade band (till exempel glödande rött), inmatade i matriser, används som butiksskyltar . En löpande annonsrad kan visa upp till en kilobyte text (exklusive mellanslag). Den använder främst en eller två rader resultattavla. Informationen visas sekventiellt - till exempel ändrar inskriptionerna varandra: "Titta in i restaurang X", "De bästa rätterna" från "Ukrainsk mat", "Mysig plats", sedan startar visningscykeln för dessa inskriptioner - och så vidare tills displayen stängs av på natten.

Ett exempel på en bussvisning är en kort lista över huvudgatorna på dess rutt och numret på den senare . Liknande system installeras på järnvägs-, luft- och busstationer - punkterna A och B (avgångs- och ankomststäder), avgångstid och ankomst för en viss typ av transport visas nära varje säte. Skyltar placeras i väntrummet och på parkeringsplatser.

Hur ansluter jag?

Anslutningen utförs i enlighet med specifika instruktioner. Om inte, kontrollera noggrant identifieringsmärkena på kretskortets stift och på monteringshuset. Så tecknen "+ 5V", "Mass", Rx och Tx bör inte vara i tvivel - detta är det enklaste 4 -trådsprotokollet, enligt vilket element i bandet av samma konstruktion är anslutna till varandra . Applicera inte 12 V om det finns en 5 V markör på kortet (inte 12 V) - tejpen kommer helt enkelt att brinna ut.

Vissa LED -remsor kan innehålla ett motstånd anslutet i serie vid mikrokretsens utgång med ett motstånd på flera till flera tiotals ohm

Dessa motstånd släcker överspänning på lysdioder som ingår, till exempel i det inbyggda nätet i en bil eller lastbil, buss, och så vidare.

Faktum är att för att ladda batteriet använder bilnätet (generator på en gasmotor) en laddningsspänning på upp till 15 volt, och ett fulladdat batteri ger upp till 13,8 volt. För en 12-voltsmontering är detta mycket - så att lysdioder och styrenheter inte brinner ut från överhettning och förkopplingsmotstånd installeras. Konstant "överhettning" av lysdioderna (upp till +70 eller mer) gör att de kan arbeta inte deklarerade 25000-50 000 timmar, vilket motsvarar cirka 10 eller fler års kontinuerlig drift, men bara 1500-4000.

Med andra ord skulle elektronik överbelastad i ström och spänning brinna ut på några månader . I vissa fall, när du märker att lysdioderna och styrenheterna fortfarande överhettas trots den nominella spänningen - minska spänningen till 9-11 V så att ljuset från bandet förblir synligt på avstånd.

Tx- och Rx -stiften kan inte vändas. Tejpens Rx -ingång är ansluten till Tx -stiftet på den allmänna styrenheten.

Det är dumt på den lokala styrenheten att vänta på att ta emot kommandon från generalen - när den andra inte skickar något, och också "lyssnar" på linjen och väntar på svarskommandon från den första

Faktum är att kontrollprogrammet (master) ("hjärnan" i systemet), innan han skickar kontrollkommandon till någon av de lokala mikrokontrollerna (artister), måste skicka ett testmeddelande och ta emot en svarsignal från dem som informerar dem om deras beredskap för jobb. Om detta inte hände (den prickade mikrokretsen "dog"), kommer förhörsmeddelandet från "hjärnan" att gå längre tills det första LED-chipet efter den utbrända svarar. Monteringens riktighet måste omedelbart kontrolleras.