תכונות של חיבור ושליטה ברצועת LED הניתן להתייחסות

השימוש ב-LED באלמנטים של תאורה מספק למעצבי ציוד אפשרויות כמעט בלתי מוגבלות. עד לאחרונה, הצרכנים הוקסמו מהיכולות של מכשירים שנבנו על בסיס אלמנטים מקרינים תלת-צבעוניים (RGB). היום הופיעו מוצרים חדשים שהפוטנציאל שבהם נראה בלתי מוגבל.

פסי לד ניתנים להתייחסות

מכשיר תאורה כזה הפך לרצועת LED כתובת. הבהירות והיחס בין הצבעים הבסיסיים, כמו במנורת RGB קונבנציונלית, מוסדרים על ידי שיטת אפנון רוחב הדופק, המשמשת בבקרת עומס דיגיטלי. ההבדל המהותי בין המכשיר הניתן להתייחסות הוא שכל אלמנט פולט אור נשלט בנפרד (עבור קלטת קונבנציונלית, כל הקטע של הרשת מואר באותה מידה).

אפשרויות של פס הלד הניתן להתייחסות.

התקן קלטת כתובת

נוריות LED הניתנות להתייחסות הפכו לבסיס לבניית מכשירי תאורה כאלה.הם מכילים את אלמנט פולט האור בפועל של מוליכים למחצה ומנהל התקן PWM בודד. בהתאם לסוג רכיב הכתובת, ניתן למקם את LED RGB בתוך בית משותף או להוציא ולחבר ליציאות הדרייבר. ניתן להשתמש בנורות לד נפרדות או במכלול RGB כפולט אור. גם מתח האספקה ​​יכול להיות שונה. מאפיינים השוואתיים של מיקרו-מעגלים נפוצים המשמשים לשליטה על נוריות LED צבעוניות מוצגים בטבלה.

הצריכה הנוכחית של מטר אחד על ידי קלטת הכתובת היא די גדולה, מכיוון שהכוח מושקע לא רק על הזוהר של צמתים p-n, אלא גם על הפסדי המיתוג של מנהלי התקן PWM.

מכשיר אלמנט מנורה

כל LED שניתן לכתובת מכיל מספר מינימלי של פינים:

• ספק כוח U (VDD);
• חוט משותף (GND);
• קלט נתונים (DIN);
• פלט נתונים (DOUT).

זה מאפשר למקם אלמנטים עם פולטים מובנים באריזות 4 פינים (WS2812B).

WS2812B pinout.

שבבים עם חיבור LED חיצוני ידרשו לפחות שלושה פינים נוספים כדי לחבר את הנוריות.כתוצאה מכך, לחבילה הסטנדרטית עם 8 פינים יש רגל אחת פנויה, אשר מפתחים יכולים להשתמש בה לצרכים אחרים.

WS2818 pinout עם פלט נתונים נוסף.

אז, המעצבים של שבב WS2811 השתמשו בפין חופשי עבור מתג המהירות, וב-WS2818 עבור קלט נתוני הגיבוי (BIN).

חיבור אלמנטים

כל האלמנטים הממוקמים על הבד מחוברים במקביל באמצעות ספק כוח, ובסדרה באמצעות אפיק הנתונים. פלט הבקרה של מיקרו-מעגל אחד מחובר לכניסה של אחר. אות הבקרה מהבקר מוזן לפלט ה-DIN השמאלי ביותר בהתאם למעגל הדרייבר.

ערכת חיבורים של אלמנטים על הבד.

עדיף להפעיל את הנוריות והמיקרו-מעגלים מיחידה נפרדת, במיוחד אם הקלטת מופעלת במתח שאינו 5 V. יש לחבר את החוט המשותף של הבקר ומקור המתח.

המראה של חתיכת סרט על ה-WS2812B.

בקרת זוהר

האלמנטים של קלטת הכתובת נשלטים באמצעות אפיק טורי. בדרך כלל, אוטובוסים כאלה בנויים על מעגל דו-חוטי - קו strobe וקו נתונים. יש גם קלטות כאלה, אבל הן פחות נפוצות. והמכשירים המתוארים נשלטים על ידי מעגל חוט יחיד. זה איפשר לפשט את הבד, להפחית את עלותו. אבל זה משולם על ידי חסינות רעש נמוכה של מכשיר LED. כל הפרעה הנגרמת עם משרעת מספקת יכולה להתפרש על ידי הנהגים כנתונים ולהאיר באופן בלתי צפוי. לכן, במהלך ההתקנה, יש לנקוט באמצעים נוספים להגנה מפני הפרעות.

פרוטוקול הבקרה מכיל פקודות של 24 סיביות. אפס ואחד מקודדים כפולסים באותו תדר אך משך זמן שונה.כל אלמנט כותב ("לוקח") את הפקודה שלו, לאחר הפסקה של משך זמן מסוים, מועברת הפקודה עבור המיקרו-מעגל הבא, וכן הלאה לאורך השרשרת. לאחר הפסקה ארוכה יותר, כל האלמנטים מאופסים וסדרת הפקודות הבאה משודרת. החיסרון של עיקרון זה של בניית אפיק בקרה הוא שהכשל של מיקרו-מעגל אחד מפריע להעברת הפקודות בהמשך השרשרת. למנהלי התקנים מהדור האחרון (WS2818 וכו') יש קלט נוסף (BIN) כדי למנוע בעיה זו.

קרא גם

כיצד לחבר רצועת LED WS2812B הניתנת להתייחסות לארדואינו

 

"אש רץ"

שיקול נפרד ראוי למה שנקרא SPI-tape, שבחיי היומיום מכונה "אש פועלת" בגלל אפקט התאורה הנפוץ ביותר שנבנה עליו. ההבדל בין קלטת כזו לסוגים הנחשבים הוא שאפיק הנתונים מכיל שני קווים - לנתונים ולפולסי שעון. עבור מכשירים כאלה, אתה יכול לרכוש בקר מיוצר מסחרית עם סט של אפקטים, כולל ה"אש רץ". אתה יכול גם לשלוט בזוהר מבקרי PIC או AVR רגילים (כולל Arduino). היתרון שלהם הוא חסינות מוגברת לרעש, והחיסרון הוא הצורך להשתמש בשתי יציאות בקר. זה יכול לשמש מגבלה לבניית מערכות אור מורכבות. כמו כן, מכשירים כאלה מאופיינים בעלות גבוהה יותר.

סרט SPI עם אוטובוס בקרה דו-חוטי.

דיאגרמת חיבור תאורה ושגיאות אופייניות

לתכנית הפעלת התקני מולטימדיה יש הרבה מן המשותף לתכנית של מנורי RGB קונבנציונליים.אבל יש גם הבדלים - כדי לחבר נכון את רצועת ה-LED הניתנת להתייחסות לבקר, אתה צריך לזכור כמה נקודות.

1. בשל צריכת החשמל המוגברת של קלטת הכתובת, אי אפשר להפעיל אותה מלוח Arduino (אם משתמשים בקטעים קטנים, זה לא רצוי). במקרה הכללי, יידרש מקור נפרד לאספקת חשמל (במקרים מסוימים עשוי להיות אחד, אך מעגלי החשמל של הנוריות והבקר חייבים להתבצע בנפרד). אבל נפוץ יש לחבר את החוטים (GND) של מעגלי החשמל ולוח Arduino. אחרת, המערכת לא תפעל.
2. בשל חסינות רעש מופחתת, יש לשמור על המוליכים המחברים את פלט הבקר וכניסת האינטרנט קצרים ככל האפשר. רצוי מאוד שהם יהיו לא יותר מ-10 ס"מ. כמו כן, זה לא יהיה מיותר לחבר קבל C לקו החשמל עבור מתח העולה על מתח האספקה ​​של הקלטת, ובקיבולת של 1000 microfarads. יש צורך להתקין את הקבל בסביבה הקרובה של הקלטת, באופן אידיאלי על רפידות מגע.
3. רצועות של סרט יכול להתאחד ברצף. יש לחבר את יציאת ה-DOUT לכניסת ה-DIN של היצירה הבאה. אבל עם אורך כולל העולה על 1 מטר, לא ניתן להשתמש בחיבור טורי - המוליכים של קווי החשמל ברשת אינם מיועדים לזרם גבוה. ובמקרה זה, יש צורך ליישם חיבור מקביל של המקטעים.
4. אם תחבר ישירות את יציאת הבקר וכניסת DIN, אם מתרחש מצב חריג בגוף התאורה, יציאת הבקר עלולה להיכשל. כדי למנוע זאת, יש למקם נגד עם התנגדות של עד כמה מאות אוהם בפריצת החוט.

אי שמירה על כללים פשוטים אלה עלול להוביל לחוסר תפקוד של מערכת המולטימדיה או לכשל של רכיביה.

קרא גם

כיצד לחבר LED ללוח Arduino

 

בדיקת תקינות קלטת הכתובת

לפעמים יש צורך המחאות גוף תאורה לביצועים. וכאן יכולות להתעורר בעיות, כי לא ניתן יהיה להדליק את הנוריות על ידי אספקת חשמל לקלטת. כמו כן, לא ניתן יהיה לבדוק את יכולת השירות עם בודק: האפשרויות המקסימליות במקרה זה הן לצלצל לתקינות קווי החשמל והחיבורים. לכן, הדרך העיקרית לזהות את ביצועי גוף התאורה היא לחבר אותו לבקר.

אם יש קנבס עם אפיק בקרה יחיד, ניתן לבדוק את רצועת ה-LED הניתן להתייחסות על ידי נגיעה באצבעך במשטח המגע שעליו מופעל אות הבקרה (כאשר מופעל חשמל לרצועה). זה עלול לגרום לנורת LED אחת או יותר להידלק.