Benzi LED adresabile

Spre deosebire de benzile LED simple monocrome sau albe, care nu au nevoie de altceva decât de alimentarea cu tensiunea corespunzătoare, benzile de LED-uri adresabile sunt mai greu de configurat. Acestea oferă o sursă de lumină dinamică care adaugă o notă suplimentară de atractiv oricărei încăperi.

Benzile LED adresabile (diodă, pixeli, benzi LED, așa cum sunt altfel numite) nu sunt un simplu set de LED-uri aliniate sau asamblate într-o topologie diferită. Fiecare diodă este controlată separat și independent de celelalte. Prototipul benzii este o matrice LED, fiecare pixel fiind o triadă de LED-uri roșii, verzi și albastre.

Așa cum un monitor cu matrice LED sau un afișaj pentru smartphone produce o anumită imagine, o bandă de adresă vă permite să organizați efectul „luminilor de rulare” cu orice culoare, activați sau dezactivați LED-urile individuale în orice site și în orice punct.

Benzile LED roșu-albastru-verde au câștigat popularitate, permițând până la 16.777.216 de nuanțe pe care ochiul uman le poate percepe. Fiecare dintre LED-uri are propriul microcircuit-controller în miniatură care vă permite să-l setați exact culoarea strălucirii pe care a solicitat-o ​​utilizatorul. Cu toate acestea, prezența unui microcontroler separat în apropierea fiecărui LED duce la o creștere semnificativă a costului unei astfel de benzi.

Contacte comune pentru conectarea benzii - nu mai mult de 4, dar nu mai puțin de 3. Un contact comun - „masă” - servește ca bază pentru carcasa șoferului. Al doilea furnizează o tensiune de alimentare pozitivă de 5 volți. Al treilea (și al patrulea) - trimite semnale de program de la placa generală a microcontrolerului.

Banda de adresă este controlată digital. Lucrul fără un controler partajat nu va produce niciun rezultat. În cel mai bun caz, veți ajunge cu triade LED care strălucesc continuu care emit o lumină rece albicioasă (albăstruie). Dacă utilizatorul atinge magistrala digitală care trimite semnale cu degetul, controlerul va lua această interferență ca o comandă și va aprinde toate LED-urile sau mai multe dintre ele. Tensiunea de alimentare pentru fiecare segment este de 5 sau 12 volți.

Transmisia semnalului de control se realizează secvenţial între toate segmentele, şi nu o dată. Datorită acestei caracteristici, dacă un microcircuit este defect, atunci comanda nu va merge mai departe, iar LED-urile ulterioare din același circuit nu se vor aprinde.

Benzile care au câștigat cea mai mare popularitate în rândul oamenilor au fost ansamblurile bazate pe microcircuite WS2812b și WS2811. Sunt proiectate pentru 5 și, respectiv, 12 volți.

• Bandă de pixeli bazată pe cip WS2811 caracterizat prin prezența a cel puțin 8 ieșiri pentru fiecare dintre controlerele auxiliare. Trei dintre ei sunt responsabili pentru culorile roșu, verde și albastru, doi - asigură schimbul de date, unul - pentru a activa modul de funcționare dorit, unul - pentru alimentare și ultimul - pentru „sol”. O versiune mai „avansată” a ansamblului WS2811 are o diferență semnificativă față de predecesorul său: controlerul punctual (local) se aprinde cu trei LED-uri simultan, ceea ce crește semnificativ ieftinitatea și fiabilitatea acestui model.

• Gestionarea benzilor bazată pe WS2812B realizat prin intermediul unui controler separat care servește ca unitate de program. Radioamatorii asamblează astfel de dispozitive bazate pe plăci Arduino folosind un mic script de program scris în limbajul de programare C++. Pentru a crește imunitatea la zgomot, condensatoarele electrolitice sunt conectate în paralel cu LED-urile - în benzi bazate pe orice microcircuite. O caracteristică suplimentară a acestui model este că cristalul de control al punctului este plasat în ansamblul SMD-5050, iar cele 4 ieșiri sunt etichetate ca „putere”, „împământare”, „trimitere” și „primire”. Este alimentat la 12 V.

• Diferența versiunii WS2813 față de cea anterioară din această listă - ieșire redundantă suplimentară, care vă permite să transferați mai departe comenzile de la controlerul comun. Acest lucru a evitat defectarea prematură a oricărui controler punct din lanț - în ceea ce privește operabilitatea sectoarelor de bandă ulterioare situate în spatele acestuia.

Rezumând modelele de funcționare, trebuie remarcate următoarele. Ca parte a benzilor inteligente, se folosește un controler PWP, situat direct în carcasa LED SMD. Seria 5050 are o astfel de schemă de control. O singură unitate - diode emițătoare de lumină și un controler simplu - vă permit să colectați o bandă de orice lungime pe un astfel de LED. Numărul de știfturi ale unui astfel de ansamblu este de la 4 la 8 pentru fiecare element de lumină.

Benzile LED modulare cu strălucire definită de software au mers și mai departe în dezvoltarea lor. Dacă un ansamblu cu un singur rând este folosit ca iluminat de tavan, atunci prin aranjarea rândurilor lor unul deasupra celuilalt și așezându-le pe o bază dreptunghiulară, puteți crea o placă de orice format. Semnele și indicatoarele rutiere electronice sunt un exemplu: de îndată ce ziua se transformă în amurg, acestea se aprind automat și funcționează cu o baterie încărcată în timpul zilei de la o baterie solară. Ansamblurile cu un singur rând vin adesea cu o telecomandă.

De exemplu, pe unul dintre podurile rutei de intrare într-un oraș mare, la fiecare 5 secunde, inscripțiile se înlocuiesc între ele - „Șoferi, călătorie fericită!”, „Orașul N vă urează bun venit!” Acesta este doar unul dintre zecile de mii de cazuri de astfel de utilizare a matricelor LED realizate din benzi. Și atunci când asamblați un ecran cu drepturi depline pentru un panou publicitar, organizatorul devine disponibil pentru a difuza reclame pentru reduceri de la hipermarketurile din apropiere. Astfel de ansambluri sunt echipate cu un modul Wi-Fi pentru recepția de streaming video de la orice gadget sau PC care are și un modul Wi-Fi.

Panglici de o singură culoare (de exemplu, roșu strălucitor), tastate în matrice, sunt folosite ca semne pentru magazine. O linie publicitară care rulează poate afișa până la un kilooctet de text (cu excepția spațiilor). Utilizează în principal un tablou de bord cu una sau două linii. Informațiile sunt afișate secvențial - de exemplu, inscripțiile se schimbă reciproc: „Uită-te la restaurantul X”, „Cele mai bune feluri de mâncare” din „Bucătăria ucraineană”, „Loc confortabil”, apoi ciclul de afișare al acestor inscripții repornește - și așa mai departe până când afișajul este oprit noaptea.

Un exemplu de afișare pentru autobuz este o listă scurtă a străzilor principale ale traseului său și numărul acestora din urmă. Sisteme similare sunt instalate în stațiile de cale ferată, aeriene și de autobuz - punctele A și B (orașele de plecare și de sosire), ora de plecare și de sosire a unui anumit tip de transport sunt afișate lângă fiecare loc. Pancartele sunt amplasate în sala de așteptare și în zonele de parcare.

Conexiunea se realizează în conformitate cu instrucțiunile specifice. Dacă nu, inspectați cu atenție semnele de identificare de pe pinii plăcii de circuit imprimat și de pe carcasa de asamblare. Deci, semnele „+ 5V”, „Mass”, Rx și Tx nu ar trebui să fie puse la îndoială - acesta este cel mai simplu protocol cu ​​4 fire, conform căruia elementele benzii din aceeași construcție sunt conectate între ele. Nu aplicați 12 V dacă există un marker de 5 V pe placă (nu 12 V) - banda se va arde pur și simplu.

Unele benzi LED pot conține un rezistor conectat în serie la ieșirea microcircuitului cu o rezistență de la câteva până la câteva zeci de ohmi.

Adevărul este că pentru a încărca bateria, rețeaua auto (generator pe un motor pe gaz) folosește o tensiune de încărcare de până la 15 volți, iar o baterie complet încărcată produce până la 13,8 volți. Pentru o construcție de 12 volți, este mult - astfel încât LED-urile și controlerele să nu se ard din cauza supraîncălzirii și să fie instalate rezistențe de balast. „Supraîncălzirea” constantă a LED-urilor (până la +70 și mai mult) le va permite să funcționeze nedeclarat 25000-50000 de ore, ceea ce echivalează cu aproximativ 10 sau mai mulți ani de funcționare continuă, ci doar 1500-4000.

Cu alte cuvinte, electronicele supraîncărcate în curent și tensiune s-ar arde în câteva luni. În unele cazuri, când observați că, în ciuda tensiunii nominale, LED-urile și controlerele încă se supraîncălzi - reduceți tensiunea la 9-11 V, astfel încât lumina de pe bandă să rămână vizibilă de la distanță.

Este o prostie pentru controlerul local să aștepte să primească comenzi de la general - atunci când al doilea nu trimite nimic și, de asemenea, „ascultă” linia, așteptând comenzile de răspuns de la primul.

Faptul este că programatorul de control (master) („creierul” sistemului), înainte de a trimite comenzi de control oricăruia dintre microcontrolerele locale (interpreți), trebuie să trimită un mesaj de testare și să primească un semnal de răspuns de la aceștia care îi informează despre pregătirea lor. pentru munca. Dacă acest lucru nu s-a întâmplat (microcircuitul punctat „a murit”), atunci mesajul de interogare de la „creier” va merge mai departe până când va răspunde primul cip LED care urmează celui ars. Corectitudinea ansamblului trebuie verificată imediat.