Рюкзак со светящимся экраном, на который можно закачать свою картинкуСветодиодная лента адресная: как проверить на работоспособность без Ардуино
Применение светодиодов в осветительных элементах дает разработчикам оборудования пpaктически безграничные возможности. Еще недавно потребителей восхищали возможности приборов, построенных на основе трехцветных излучающих элементов (RGB). Сегодня появились новые изделия, потенциал применения которых кажется нелимитированным.
Адресные LED-ленты
Таким осветительным прибором стала светодиодная лента адресная. Яркость и соотношение базовых цветов, как и в обычном RGB-светильнике, регулируются методом широтно-импульсной модуляции, которая применяется при цифровом управлении нагрузкой. Принципиальное же отличие адресного прибора в том, что каждый светоизлучающий элемент управляется раздельно (у обычной ленты одинаково светится весь отрезок полотна).
Возможности адресной LED-ленты.Устройство адресной ленты
Базой для построения таких осветительных приборов стали адресные светодиоды. Они содержат собственно полупроводниковый светоизлучающий элемент и индивидуальный драйвер ШИМ. В зависимости от типа адресного элемента, RGB LED может располагаться внутри общего корпуса или быть вынесенным и подключаться к выводам драйвера. В качестве светоизлучателя могут применяться раздельные светодиоды или RGB-сборка. Напряжение питания также может быть различным. Сравнительные хаpaктеристики распространенных микросхем, применяемых для управления цветными светодиодами, приведены в таблице.
Драйвер ШИМU питания, ВПодключение LEDПримечаниеПотрeбляемый токWS281112-24ВнешнееВстроенный стабилизатор напряжения на 12 В. Быстрый и медленный режимыВ зависимости от примененных LEDWS2812B5ВстроенныйФорм-фактор LED - 5050До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости)WS28135ВстроенныйФорм-фактор LED - 5050До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости)WS281512ВстроенныйФорм-фактор LED - 5050До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости)WS281812/24ВнешнийНапряжение управляющего входа – до 9 В.Дополнительный управляющий вход
Потрeбление тока одного метра адресной лентой довольно велико, ведь мощность расходуется не только на свечение p-n переходов, но и на коммутационные потери ШИМ-драйверов.
Устройство элемента светильника
Каждый адресный светодиод содержит минимальное количество выводов:
- U питания (VDD);
- общий провод (GND);
- вход данных (DIN);
- выход данных (DOUT).
Это позволяет элементы со встроенными излучателями размещать в корпусах с 4 выводами (WS2812B).
Расположение выводов WS2812B.У микросхем с внешним подключением LED потребуется еще минимум три вывода для подсоединения светодиодов. В итоге у стандартного корпуса с 8 выводами остается одна свободная ножка, которую разработчики могут задействовать под другие нужды.
Цоколевка WS2818 с дополнительным выходом данных.Так, проектанты микросхемы WS2811 задействовали свободный вывод под переключатель скорости, а WS2818 – под резервный вход данных (BIN).
Соединение элементов
Все элементы, расположенные на полотне, соединены по питанию параллельно, а по шине данных – последовательно. Выход управления одной микросхемы соединяется со входом другой. Управляющий сигнал с контроллера подается на вывод DIN крайнего левого по схеме драйвера.
Схема соединений элементов на полотне.Питание светодиодов и микросхем лучше выполнить от отдельного блока, особенно, если лента питается напряжением, отличным от 5 В. Общий провод контроллера и источника напряжения надо соединить.
Внешний вид отрезка ленты на WS2812B.Управление свечением
Управляются элементы адресной ленты по последовательной шине. Обычно такие шины строятся по двухпроводной схеме – линия строба и линия данных. Существуют и такие ленты, но они получили меньшее распространение. А описываемые приборы управляются по однопроводной схеме. Это позволило упростить полотно, удешевить его. Но оплачено это низкой помехоустойчивостью LED-прибора. Любую наведенную помеху с достаточной амплитудой драйверы могут интерпретировать как данные и непредсказуемо засветиться. Поэтому при монтаже надо предпринимать дополнительные меры для защиты от помех.
Протокол управления содержит комaнды из 24 бит. Ноль и единица кодируются в виде импульсов одинаковой частоты, но разной длительности. Каждый элемент записывает («защелкивает») свою комaнду, после паузы определенной длительности передается комaнда для следующей микросхемы и так по цепочке. После паузы повышенной длительности происходит сброс всех элементов и передача следующей серии комaнд. Недостатком такого принципа построения шины управления является то, что выход из строя одной микросхемы прерывает передачу комaнд далее по цепочке. У драйверов последних поколений (WS2818 и т.п.) имеется дополнительный вход (BIN), позволяющий избежать данной проблемы.
Читайте такжеКак подключить адресную светодиодную ленту WS2812B к Ардуино
«Бегущий огонь»
Отдельного рассмотрения заслуживает так называемая SPI-лента, которую в быту называют «бегущий огонь» из-за самого распространенного светового эффекта, который на ней строят. Отличие такой ленты от рассмотренных типов в том, что шина данных содержит две линии – для данных и для тактовых импульсов. Для таких приборов можно приобрести изготовленный промышленно контроллер с набором эффектов, включая упомянутый «бегущий огонь». Также можно управлять свечением и от обычных контроллеров PIC или AVR (включая Arduino). Их преимуществом является повышенная помехозащищенность, а недостатком – необходимость задействования двух выходов контроллера. Это может послужить ограничением для построения сложных световых систем. Также для таких приборов хаpaктерна более высокая стоимость.
SPI-лента с двухпроводной шиной управления.Схема подключения светильника и типичные ошибки
Схема включения мультимедийных приборов имеет много общего со схемой обычных RGB-осветителей. Но имеются и отличия - чтобы правильно подключить к контроллеру адресную светодиодную ленту, надо иметь в виду несколько моментов.
- Из-за повышенного энергопотрeбления адресной ленты запитывать ее от платы Ардуино нельзя (если используются небольшие отрезки – нежелательно). В общем случае для организации питания потребуется отдельный источник (в некоторых случаях он может быть один, но цепи питания для светодиодов и контроллера должны быть выполнены раздельно). Но общие провода (GND) цепей питания и платы Arduino должны быть соединены. В противном случае система будет неработоспособной.
- Из-за пониженной помехоустойчивости проводники, соединяющие выход контроллера и вход полотна, должны быть как можно короче. Крайне желательно, чтобы они были не длиннее 10 см. Также далеко не лишним будет подключение на линию питания конденсатора С на напряжение, превышающее напряжение питания ленты, и емкостью от 1000 мкФ. Устанавливать конденсатор надо в непосредственной близости от ленты, в идеале – на контактных площадках.
- Отрезки ленты можно соединять последовательно. Выход DOUT надо подключать к входу DIN следующего куска. Но при общей длине, превышающей 1 метр, последовательное соединение применять нельзя – проводники линий питания полотна не рассчитаны на большой ток. И в этом случае надо применить параллельное соединение отрезков.
- Если соединить выход контроллера и вход DIN напрямую, при возникновении нештатной ситуации в светильнике выход контроллера может выйти из строя. Чтобы этого избежать, в разрыв провода надо поставить резистор сопротивлением до нескольких сотен Ом.
Несоблюдение этих простых правил может привести к неработоспособности мультимедийной системы или к выходу из строя ее компонентов.
Читайте такжеКак подключить светодиод к плате Arduino
Проверка исправности адресной ленты
Иногда возникает необходимость проверки светильника на работоспособность. И здесь могут возникнуть проблемы, потому что подачей питания на ленту зажечь светодиоды не удастся. Также не получится проверить исправность тестером: максимум возможностей в данном случае – прозвонить на целостность линий питания и межэлементных соединений. Поэтому основной способ выявления работоспособности светильника – подключить его к контроллеру.
Если имеется полотно с однопроводной шиной управления, можно проверить адресную светодиодную ленту прикосновением пальца к контактной площадке, на которую подается управляющий сигнал (при поданном на ленту питании). Это может вызвать свечение одного или нескольких LED.
Совет экспертаСтариков МихаилСтарший инженер-электроникЗадать вопрос Проверка таким методом может вызвать появление на шине управления наведенного напряжения, превышающего возможности микросхем. Также это может привести к разряду накопленного на теле статического электричества. Оба эти явления потенциально могут привести к выходу из строя первого (возможно, и последующих) светодиода.Адресная LED-лента имеет мультимедийные возможности на порядок выше других светодиодных устройств. Следует лишь разобраться с управлением и запомнить несколько простых условий, чтобы не было разочарований и бессмысленных финансовых потерь.
Комментарии:
Как работает датчик движения: классификация и основные хаpaктеристики устройств. Сферы применения и критерии выбора датчиков движения. Достоинства и недостатки разных типов датчиков....
09 04 2025 4:57:14
Узнайте, как можно самостоятельно определить, где плюс, а где минус светодиода. Зачем нужно соблюдать полярность. Чем отличаются электроды компонента, для какого случая подходит каждый метод определения....
08 04 2025 4:33:16
Системы естественного освещения являются идеальным вариантом пpaктически для любых зданий и сооружений....
07 04 2025 18:12:57
Читайте, какие автолампы продаются в магазинах, их достоинства и недостатки, что нужно учитывать при выборе. Узнайте, продукция каких производителей самая популярная. Когда за установку светодиодного освещения ГИБДД может наложить штраф и как избежать наказания....
06 04 2025 9:34:41
Для возведения объектов используются совершенно разные материалы, но для строительства, помимо самого материала, очень важным фактором является качественная...
05 04 2025 23:24:28
Полное описание таймера 555 (ne555) и его схем (микросхем, в том числе интегрального таймера). Примеры применения....
04 04 2025 11:16:53
Читайте здесь, что из себя представляют ИК-прожекторы для видеонаблюдения. Принцип работы и технические хаpaктеристики. Как выбрать. Рекомендации по установке....
03 04 2025 2:46:30
Бактерицидная лампа — что это такое? Хаpaктеристика и разновидности. Зачем используют лампу? Инструкция по применению и правила безопасности. Плюсы и минусы лампы....
02 04 2025 5:36:30
Читайте, какие светодиодные ленты доступны на рынке, чем они отличаются друг от друга. Узнайте устройство светодиодной ленты на 12 вольт, Критерии выбора и способы подключения к сети. Как рассчитать мощность блока питания, когда требуется включение в схему контроллера и усилителей....
01 04 2025 12:28:19
Смотрите здесь, как сделать каркас и абажур для люстры своими руками из подручных материалов. Какие существуют техники самостоятельного изготовления потолочных светильников в домашних условиях. Как сделать, чтобы управлять лампами с пульта. Потолочные светильники для дачи, квартиры, зала, спальни....
30 03 2025 6:15:31
Что такое габаритные огни и ходовые ближнего света? Как их можно различить? Преимущества и недостатки....
29 03 2025 17:21:34
Чтобы еще лучше понять все нюансы, следует разобраться, чем сила света отличается от светового потока. Это проще всего сделать по аналогии с такими физическими величинами, как сила и давление....
28 03 2025 9:25:49
Освещение в производственных помещениях, вопрос достаточно объемный и учитывающий массу параметров....
27 03 2025 12:39:40
Читайте, как правильно выбрать и установить подсветку для кухни под шкафы. Смотрите основные этапы монтажа светодиодной ленты на кухню под шкафы....
26 03 2025 13:18:23
Какие Существуют Зажимы Для Проводов? В Чем Их Преимущества? О Каких Особенностях Использования Нужно Помнить? Ответы На Эти и Другие Вопросы Даны в Статье...
25 03 2025 5:55:47
Что делать, если нужно заменить лапочку в точечном светильнике? Как правильно сделать демонтаж. Виды крепления светильников к потолку...
24 03 2025 21:10:37
Лампа с типом цоколя G4. Все про светодиодные (LED) лампочки 12V с патроном G4 для светильников. Руководство по выбору диодных (ЛЕД) ламп G4....
23 03 2025 14:26:45
Как подключить датчик движения к прожектору: типовые схемы коммутации. Принцип работы и устройство датчиков для светодиодных прожекторов. Как правильно настроить после установки....
22 03 2025 11:23:42
Рассмотрим как изготовить лайтбокс своими руками. Подробные инструкции с видео примерами прозрачных, динамических и 3D лайтбоксов на диодах....
21 03 2025 17:15:37
Сравним две популярных светодиодных матрицы smd 3528 и smd 5050 и определимся какая из них лучше в зависимости от назначения освещения....
20 03 2025 1:38:53
Читайте здесь, какими бывают корпуса для светодиодных светильников, из каких основных материалов они изготавливаются и какими при этом свойствами обладают, какие конструктивные различия они имеют, какими плафонами оснащаются и сколько стоит та или иная модификация....
19 03 2025 19:50:38
Освещение в зале большой площади требует особого подхода. Так, один из важнейших документов в этом вопросе СНиП 23-05-95 разделяет эти помещения на три группы....
18 03 2025 18:47:48
Читайте и смотрите, как правильно подключить патрон под лампочку к проводам на потолке. Способы установить деталь и подсоединить проводку. Как сделать все своими руками....
17 03 2025 22:50:31
Выясните, какие светильники установлены в автомобиле Шкода Октавия на ближний свет. Узнайте, какие модели галогеновых ламп наиболее популярны для установки в фары Октавии. Порядок замены, некоторые советы....
16 03 2025 10:33:16
Особенности монтажа уличных светильников — как правильно подводить электропитание. Монтаж ландшафтных светильников, фасадного и уличного освещения, какие провода следует использовать. Пошаговая инструкция по подключению своими руками, схема....
14 03 2025 12:11:44
Уличное освещение для загородного дома выполняет не столько сугубо функциональную роль, сколько призвано украшать сам дом и приусадебный участок....
13 03 2025 14:11:42
Особенности и правила организации потолочного плинтуса с подсветкой. Какой выбрать и как установить. Порядок монтажа плинтуса со светодиодной подсветкойи подключение проводки....
12 03 2025 15:39:35
Обустройство уличного освещения, монтируемого на столб, это стандартное решение, поскольку так можно правильно придать территории света и уюта. Но сами...
11 03 2025 8:19:19
Розетки и выключатели Viko представлены на отечественном рынке пятью сериями: Carmen, Carme Plus, Kardelen, Vera, Palmiye....
10 03 2025 7:11:37
Розетки и выключатели ANAM, в нашей стране появились достаточно давно и завоевали уважение у потребителей....
07 03 2025 13:53:19
Порядок подключения светодиодного прожектора. Как подключить к электросети? Техника безопасности и рекомендации по эксплуатации....
06 03 2025 10:53:53
Насколько удобно использовать пластиковые короба для прокладки проводов электрической сети? Не опасно ли это? Какие виды и размеры коробов можно встретить в продаже? Наконец, как их правильно смонтировать? Сегодня мы постараемся ответить на эти вопросы....
04 03 2025 17:12:25
Подбираем оптимальные светильники и схемы для освещения в ванной комнате с натяжным потолком. Какие типы ламп и осветительных приборов лучше подходят для монтажа над ванной. Схемы расположения точечных светильников. Достиоинства влагозащищенных светодиодных моделей....
03 03 2025 3:36:28
Соединение проводов локальной сети, можно сравнить с игрой на гитаре, так как оба эти процесса максимально схематичны, и достаточно узнать азы, чтобы начать успешно оттачивать мастерство....
02 03 2025 22:19:29
Читайте, какими факторами определяется срок службы светодиодных ламп. Узнайте, от чего зависит продолжительность эксплуатации светильников. Особенности выработки ими своего ресурса и методы продления работоспособности ламп....
01 03 2025 5:31:36
Читайте, можно ли ставить ксенон в прортивотуманные фары. Как правильно их установить. Какое будет наказание за незаконное использование ксенона....
28 02 2025 1:13:44
Виды патронов для лампочек: описание и основные технические хаpaктеристики. Как правильно устанавливать патроны разного типа. Что такое патроны-переходники и где они используются. Преимущества и недостатки патронов....
27 02 2025 12:41:10
Читайте, какая может быть автомобильная лампа Н1, какие эксплуатационные хаpaктеристики у разных видов этих изделий. Узнайте, у каких лампочек самый большой поток света, продукция каких производителей самая качественная. Как выбрать автолампу, учитывая ограничения по использованию ксеноновых изделий....
26 02 2025 7:18:25
Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза Электрический ток в вакууме Электрический ток в газах Синусоидальный ток. Основные понятия. Часть 1...
25 02 2025 11:39:39
Смотрите идеи и читайте инструкцию, как сделать люстру из дерева своими руками. Варианты самодельных потолочных светильников под старину, из веток, фанеры. Много фото оригинальных деревянных изделий, которые можно создать в домашних условиях....
24 02 2025 0:48:39
Узнайте, как выбрать светильники для натяжных потолков. Что нужно учитывать при выборе, какие лампы бывают и как их правильно размещать....
23 02 2025 4:27:24
Сделать садовый светильник своими руками по силам любому человеку, обладающему хотя бы начальными навыками пайки. Купить комплектующие можно через интернет или в магазине радиоэлектроники....
22 02 2025 1:21:18
Обозначение на схеме рубильника достаточно однозначно. Оно прописано в ЕСКД, а зарубежные системы метрики прописываются в соответствии со стандартом ISO. Подробней в статье...
20 02 2025 7:44:38
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
