Adreslenebilir LED şeridi bağlama ve kontrol etme özellikleri

Aydınlatma elemanlarında LED'lerin kullanılması, ekipman tasarımcılarına neredeyse sınırsız olanaklar sağlar. Yakın zamana kadar tüketiciler, üç renkli yayılan öğeler (RGB) temelinde oluşturulan cihazların yeteneklerinden etkileniyordu. Bugün, potansiyeli sınırsız gibi görünen yeni ürünler ortaya çıktı.

Adreslenebilir LED şeritler

Böyle bir aydınlatma cihazı, bir adres LED şeridi haline geldi. Temel renklerin parlaklığı ve oranı, geleneksel bir RGB lambasında olduğu gibi, dijital yük kontrolünde kullanılan darbe genişlik modülasyonu yöntemiyle düzenlenir. Adreslenebilir cihaz arasındaki temel fark, her ışık yayan elemanın ayrı ayrı kontrol edilmesidir (geleneksel bir bant için, ağın tüm bölümü eşit olarak aydınlatılır).

Adreslenebilir LED şerit olanakları.

Adres teyp cihazı

Adreslenebilir LED'ler, bu tür aydınlatma cihazlarının yapımında temel oldu.Gerçek yarı iletken ışık yayan elemanı ve ayrı bir PWM sürücüsünü içerirler. Adres elemanının tipine bağlı olarak RGB LED ortak bir mahfaza içerisine yerleştirilebilir veya çıkartılıp sürücü çıkışlarına bağlanabilir. Işık yayıcı olarak ayrı LED'ler veya bir RGB düzeneği kullanılabilir. Besleme voltajı da farklı olabilir. Renkli LED'leri kontrol etmek için kullanılan yaygın mikro devrelerin karşılaştırmalı özellikleri tabloda gösterilmiştir.

Adres bandı tarafından bir metrelik akım tüketimi oldukça büyüktür, çünkü güç sadece p-n bağlantılarının parlamasına değil, aynı zamanda PWM sürücülerinin anahtarlama kayıplarına da harcanır.

Lamba elemanı cihazı

Her adreslenebilir LED, minimum sayıda pin içerir:

• U güç kaynağı (VDD);
• ortak tel (GND);
• veri girişi (DIN);
• veri çıkışı (DOUT).

Bu, yerleşik emitörlü öğelerin 4 pimli paketlere (WS2812B) yerleştirilmesine olanak tanır.

WS2812B pin çıkışı.

Harici LED bağlantılı yongalar, LED'leri bağlamak için en az üç pin daha gerektirecektir.Sonuç olarak, 8 pinli standart paket, geliştiricilerin diğer ihtiyaçlar için kullanabilecekleri bir serbest bacağa sahiptir.

Ek veri çıkışı ile WS2818 pin çıkışı.

Bu nedenle, WS2811 yongasının tasarımcıları hız anahtarı için boş bir pin ve yedek veri girişi (BIN) için WS2818 kullandılar.

Elemanların bağlantısı

Tuval üzerinde bulunan tüm elemanlar, güç kaynağı ile paralel ve veri yolu üzerinden seri olarak bağlanır. Bir mikro devrenin kontrol çıkışı, diğerinin girişine bağlanır. Kontrolörden gelen kontrol sinyali, sürücü devresine göre en soldaki DIN çıkışına beslenir.

Tuval üzerindeki elemanların bağlantı şeması.

LED'lere ve mikro devrelere ayrı bir üniteden güç vermek daha iyidir, özellikle teybe 5 V'tan farklı bir voltajla güç veriliyorsa. Kontrolörün ortak kablosu ve voltaj kaynağı bağlanmalıdır.

WS2812B'de bir bant parçasının görünümü.

kızdırma kontrolü

Adres bandının elemanları bir seri veri yolu üzerinden kontrol edilir. Tipik olarak, bu tür otobüsler iki telli bir devre üzerine kuruludur - bir flaş hattı ve bir veri hattı. Bu tür bantlar da var, ancak daha az yaygınlar. Ve açıklanan cihazlar tek telli bir devre tarafından kontrol edilir. Bu, tuvali basitleştirmeyi, maliyetini düşürmeyi mümkün kıldı. Ancak bu, LED cihazının düşük gürültü bağışıklığı ile ödenir. Yeterli genliğe sahip herhangi bir indüklenen parazit, sürücüler tarafından veri olarak yorumlanabilir ve tahmin edilemez şekilde aydınlatılabilir. Bu nedenle, kurulum sırasında parazite karşı korunmak için ek önlemler alınmalıdır.

Kontrol protokolü 24 bitlik komutlar içerir. Sıfır ve bir, aynı frekansta fakat farklı sürelerde darbeler olarak kodlanmıştır.Her eleman komutunu yazar ("kilitler"), belirli bir süre duraklamadan sonra, bir sonraki mikro devre için komut iletilir ve zincir boyunca böyle devam eder. Daha uzun bir duraklamadan sonra tüm öğeler sıfırlanır ve bir sonraki komut dizisi iletilir. Bu kontrol veriyolu oluşturma ilkesinin dezavantajı, bir mikro devrenin arızalanmasının, zincir boyunca daha fazla komut iletimini kesintiye uğratmasıdır. En yeni nesil sürücülerde (WS2818, vb.) bu sorunu önlemek için ek bir giriş (BIN) bulunur.

Ayrıca okuyun

Adreslenebilir LED şerit WS2812B Arduino'ya nasıl bağlanır

 

"Ateş Koşmak"

Ayrı bir değerlendirme, üzerine inşa edilen en yaygın aydınlatma efekti nedeniyle günlük yaşamda "ateş" olarak adlandırılan SPI-bantını hak ediyor. Böyle bir bant ile dikkate alınan türler arasındaki fark, veri yolunun veri ve saat darbeleri için iki satır içermesidir. Bu tür cihazlar için, belirtilen "ateş" dahil olmak üzere bir dizi efekte sahip ticari olarak üretilmiş bir kontrolör satın alabilirsiniz. Parlamayı geleneksel PIC veya AVR denetleyicilerinden (Arduino dahil) de kontrol edebilirsiniz. Avantajları, artan gürültü bağışıklığıdır ve dezavantajı, iki kontrolör çıkışı kullanma ihtiyacıdır. Bu, karmaşık ışık sistemlerinin yapımı için bir sınırlama işlevi görebilir. Ayrıca, bu tür cihazlar daha yüksek bir maliyetle karakterize edilir.

İki telli kontrol veriyoluna sahip SPI bandı.

Armatür bağlantı şeması ve tipik hatalar

Multimedya cihazlarını açma şeması, geleneksel RGB aydınlatıcıların şemasıyla çok ortak noktaya sahiptir.Ancak farklılıklar da vardır - adreslenebilir LED şeridi kontrolöre doğru şekilde bağlamak için birkaç noktayı aklınızda bulundurmanız gerekir.

1. Adres bandının artan güç tüketimi nedeniyle, Arduino kartından güç sağlamak imkansızdır (küçük segmentler kullanılıyorsa, bu istenmeyen bir durumdur). Genel durumda, güç kaynağı için ayrı bir kaynak gerekli olacaktır (bazı durumlarda bir tane olabilir, ancak LED'ler ve kontrolör için güç devreleri ayrı ayrı yapılmalıdır). Ama yaygın güç devrelerinin kabloları (GND) ve Arduino kartı bağlanmalıdır. Aksi takdirde sistem çalışmayacaktır.
2. Azaltılmış gürültü bağışıklığı nedeniyle, kontrolör çıkışını ve ağ girişini bağlayan iletkenler mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır. olmaları son derece arzu edilir. 10 cm'den uzun değil. Ayrıca, bandın besleme voltajını aşan ve 1000 mikrofarad kapasiteli bir voltaj için güç hattına bir C kondansatörü bağlamak gereksiz olmayacaktır. Kondansatörü bandın hemen yakınına, ideal olarak kontak pedlerine monte etmek gerekir.
3. Bant şeritleri olabilir birleştirmek sırayla. DOUT çıkışı bir sonraki parçanın DIN girişine bağlanmalıdır. Ancak toplam uzunluğu 1 metreyi aşan seri bağlantı kullanılamaz - ağ güç hatlarının iletkenleri yüksek akım için tasarlanmamıştır. Ve bu durumda, segmentlerin paralel bir bağlantısını uygulamak gerekir.
4. Kontrolör çıkışını ve DIN girişini doğrudan bağlarsanız, armatürde anormal bir durum oluşursa kontrolör çıkışı arızalanabilir. Bunu önlemek için, tel kopmasına birkaç yüz ohm'a kadar dirençli bir direnç yerleştirilmelidir.

Bu basit kurallara uyulmaması, multimedya sisteminin çalışmamasına veya bileşenlerinin arızalanmasına neden olabilir.

Ayrıca okuyun

Arduino kartına LED nasıl bağlanır

 

Adres bandının sağlığını kontrol etme

Bazen ihtiyaç var çekler performans için armatür. Ve burada problemler ortaya çıkabilir, çünkü LED'leri teybe güç vererek yakmak mümkün olmayacaktır. Ayrıca, bir test cihazı ile servis verilebilirliği kontrol etmek mümkün olmayacaktır: bu durumda maksimum olasılıklar, güç hatlarının ve ara bağlantıların bütünlüğü için çalmaktır. Bu nedenle, armatür performansını tespit etmenin ana yolu, onu kontrolöre bağlamaktır.

Tek telli kontrol veriyoluna sahip bir tuval varsa, kontrol sinyalinin uygulandığı (şeride güç uygulandığında) parmağınızla kontak pedine dokunarak adreslenebilir LED şeridi kontrol edebilirsiniz. Bu, bir veya daha fazla LED'in yanmasına neden olabilir.