Что такое адресная светодиодная лента?
В первую очередь давайте рассмотрим, что вообще такое
цифровая Led лента, как она устроена и как работает?
По-другому ее еще называют адресной, умной или лентой “бегущий огонь”.
Главное отличие от обычных изделий заключается в присутствии на плате микросхем. Причем они могут быть как встроенными в сам светодиод.
Так и внешними.
Они позволяют управлять режимами работы каждого сегмента
по отдельности. Таким образом можно напрямую запускать и отключать свечение
любого светодиода или пикселя.
В данном случае пикселем называют ячейку из одного или
нескольких светодиодов сразу (обычно по 3 штуки).
Вы сможете управлять как яркостью, так и цветом любого
диода в ленте и при этом создавать совершенно потрясающие световые эффекты:
для автомобиля
для аквариума
на фасаде дома
на ёлке
Многообразие вариантов будет зависеть только от вашей фантазии.
Исходные данные
Ситуация: светодиодная лента горит красным цветом, и нам надо чтоб 4-й светодиод загорелся синим цветом. Для этого, чтобы изменить цвет 4 светодиода нам по любому на шину данных придется отправить 96 битов данных. Из них биты с 73 по 96 как раз будут задавать новый цвет для 4-го светодиода. При этом, чтобы первые три светодиода не изменили свой цвет, биты с 1 го по 72 должны быть те же самые, которые использовались при зажигании ленты в красный цвет. В этом случае визуально будет казаться, что мы обновили цвет только 4 светодиода. На самом деле обновятся все 4 светодиода, но новый цвет на первых 3 светодиодах мы оставляем тот же самый. Если в полоске 100 светодиодов, и нам надо изменить только первые 4 светодиода, после 96 бита передачу данных можно остановить.
Теперь расскажу об уровнях и таймингах информационных сигналов. Для работы с микросхемами я использую такую схему (рис 4).
Причем ножка микроконтроллера находится в режиме ВХОД (DDRB.6=0). На порт подан логический ноль (PORTB.6=0). При такой схеме и при таких настройках, на информационной ножке ленты устанавливается логическая единица (из-за подтянутого резистора на 3,3 кОм). Подача логического нуля на ленту осуществляется путем установки ножки в режим ВЫХОД (DDRB.6=1).
Основные технические характеристики
Чтобы понять, подойдёт ли данный тип LED-ленты для решения поставленных задач, необходимо узнать её параметры. Для этого предлагаем рассмотреть основные технические характеристики светодиодной ленты SMD 5050.
Напряжение питания
Значительная часть светодиодных лент рассчитана на работу от сети постоянного тока напряжением 12 В, что обусловлено несколькими факторами:
- +12 В – это стандарт, применяемый для многих видов аккумуляторов, включая автомобильные;
- +12 В позволяет запитать группу из 3-х последовательно включенных светодиодов любого цвета с минимальными потерями на ограничивающем резисторе;
- +12 В является наиболее безопасным напряжением для человека.
Светодиодная лента SMD 5050 на 12 В – это оптимальный вариант для конструирования подсветки в домашних условиях, т.к. для её подключения можно воспользоваться не только готовым блоком питания, но и блоком питания от компьютера или аккумулятором от ИБП.
Также в продаже можно найти светодиодные ленты SMD 5050 на 24 В и 36 В, подключаемые к соответствующему БП постоянного тока, и с питанием от сети переменного тока 220 В, подключаемые через диодный выпрямитель. Модели с таким напряжением не пользуются большой популярностью по разным причинам, в т.ч. из-за большой кратности резки. Для адресной ленты SMD 5050 напряжение питания составляет 5 В.
Степень защиты от влаги и пыли
Важным параметром при выборе светодиодной ленты является степень защиты от внешнего воздействия твёрдых предметов и воды (IPXX). Пренебрегать этим параметром нельзя, т.к. он влияет на стоимость и на способность изделия противостоять негативному влиянию внешних факторов в процессе эксплуатации. Как правило, внешняя оболочка светодиодных лент SMD 5050 имеет следующий класс защиты:
- IP20 – от твёрдых предметов диаметром более 12,5 мм и никак не препятствует попаданию воды. Такое изделие не имеет никакого покрытия и может применяться только внутри сухих помещений (гостиные, спальни, офисы).
- IP33 – от твёрдых предметов диаметром более 2,5 мм и от капель воды. В данном случае покрытие выполнено из тонкого слоя лака. Кроме сухих помещений, лента может применяться для подсветки кухни, где существует вероятность попадания на неё водяных капель.
- IP54 – с частичной защитой от пыли и брызг воды в виде силиконового слоя только со стороны элементов. Как и в предыдущем варианте, такая лента предназначена для оформления интерьера кухонь и прочих помещений с временно повышенной влажностью.
- IP65 – с полной защитой от пыли и струй воды. В данном случае защитный слой – это силиконовое покрытие со всех сторон. Светодиодная лента с IP выше 65 вполне подходит для уличной подсветки и ванных комнат.
- IP67 – выдерживает кратковременное нахождение под водой. Визуально от изделий с IP65 отличается типом оболочки (ПВХ профиль и силикон сверху). Она прекрасно подходит для авто- и вело- тюнинга.
- IP68 – наивысшая степень пыле и влагозащиты. Такая LED-лента размещена внутри ПВХ-трубки и способна длительно без повреждений выдерживать воздействие воды под давлением. Сфера её применения – украшение бассейнов и фонтанов.
Плотность светодиодов
Этот параметр указывает на количество светодиодов в одном погонном метре ленты и может принимать значения: 30, 60, 120 и 240 шт./м. Чем выше плотность монтажа, тем больше световой поток и мощность потребления светодиодной ленты SMD 5050. Чтобы не допустить деградации светодиодов, ленту с плотностью 120 и 240 светодиодов на метр необходимо клеить на алюминиевый профиль.
Иногда вместо плотности (шт./м.) на бобине можно увидеть надпись «количество – 300 шт.» Это значит, что производитель указал общее количество светодиодов в ленте длиной 5 метров. Соответственно плотность такой ленты стандартная – 60 шт./м.
Световой поток
Для монохромных и RGB светодиодных лент SMD 5050 результирующая величина светового потока зависит от цвета свечения. Известно, что глаз человека лучше всего воспринимает зелёный свет. Поэтому RGB лента, включённая в режиме зелёного света, кажется наиболее яркой. Также не стоит забывать о том, что световой поток LED-ленты «Эконом» класса примерно на 30% ниже, чем у «Премиум» класса. Причём существенная разница в качестве может наблюдаться даже у одного производителя. Например:
- Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Econom – 180 lm;
- Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Premium – 270 lm.
На световой поток белой светодиодной ленты SMD5050 влияет цветовая температура (оттенок). Для чипа SMD 5050 нейтрального света (4500-5500°K) нормой считается световой поток 18 лм; тёплого света (3000-4000°K) – 16 лм; холодного света (6000-7500°K) – 20 лм. Умножая данные значения на плотность, получим суммарное количество люмен, испускаемых одним метром светодиодной ленты.
Как это работает
Адресная лента WS2812B поделена на сегменты, в каждом из которых расположен светодиод и конденсатор (для повышения помехоустойчивости). Относительно напряжения питания все они между собой подключены параллельно, то есть +5 В будет присутствовать на каждом сегменте. А вот передача данных осуществляется последовательно: от предыдущего сегмента к последующему. Поэтому при выходе из строя одного из светодиодов цепи все следующие сегменты перестанут светиться. Управление готовыми устройствами и модулями на базе WS2812.
B производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней всего через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч. Схема подключения к Arduino
У каждой адресной ленты есть начало и конец, которые нельзя менять местами во время сборки схемы. Чтобы не запутаться, производители используют условные обозначения, например, стрелки, указывающие направление сигнала. Подключение адресной светодиодной ленты WS2812B к Arduino производится по трём проводам, как показано на рисунке.Контакты питания +5V и GND соединяют с соответствующими выводами на плате Arduino.
Если подсоединяемый отрезок насчитывает более 13-ти светодиодов, то необходимо использовать выносной блок питания. При этом общий провод (GND) Arduino и «минус» блока питания должны быть соединены между собой. Контакт DIN (digital input) предназначен для приёма данных от контроллера и электрически соединяется с любым из его цифровых портов. С другой стороны адресной ленты (и каждого сегмента тоже) размещено 3 контакта: +5V, DO (digital output) и GND, к которым можно подключить ещё несколько отрезков разной длины.
Так как каждый элемент WS2812B фактически состоит из 3 светодиодов (синего, красного, зелёного), то для управления его свечением потребуется 3 байта (по одному на каждый цвет). В свою очередь, каждый байт может принимать значение от 0 до 255, в результате чего можно задать более 16,5 млн оттенков. Размер скетча будет равен количеству светодиодных сегментов, умноженному на 3. Передача данных происходит следующим образом: ШИМ-драйвер WS2812B первого сегмента забирает из посылки первые 3 байта, пропуская остальные данные на выход DO.
Далее следует пауза длиною до 50 мкс, означающая, что второй по счёту драйвер должен принять следующие 3 байта. И так далее. Длительность паузы больше 50 мкс означает конец передачи и повторение цикла. Для работы с адресными лентами и модулями проще всего использовать библиотеки FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри каждой библиотеки есть готовые скетчи, на основе которых несложно научиться самостоятельно создавать новые световые эффекты. Чтобы скетч заработал с первого раза, необходимо в заголовке правильно указать количество светодиодов в ленте (NUM_LEDS) и номер порта для передачи данных (PIN).
Будет интересно Что такое ультрафиолетовые светодиоды?
Адресные ленты стоят дороже обычных лент, и применяются обычно там, где простые ленты по какой-то причине не применимы: полноцветные модульные сборки, декоративная подсветка с управлением «soft light», наружная реклама и т. д. Особенность таких сборок в том, что они способны изменять и цвет и яркость отдельных своих сегментов по более сложному алгоритму, нежели простые LED-ленты, даже если эти LED-ленты оснащены умными драйверами. ШИМ-сигнал управления подается со специального запрограммированного контроллера на вход ленты, и передается последовательно на вход одного чипа (digital input – DI), выходит из него (digital output – DO), затем проходит через второй чип, и т. д. Управление легко осуществить при помощи программы на ардуино.
Светодиодная лента в блоком управления.
Случайный режим свечения светодиодов
В этом примере мы будем использовать функцию random(num1, num2) чтобы сгенерировать случайное число в интервале от num1 и num2 и на основе этого выбрать цвет и светодиод.
Arduino
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 6
#define NUMPIXELS 7
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
#define DELAYVAL 500 // Time (in milliseconds) to pause between pixels
void setup() {
pixels.begin();
}
void loop() {
pixels.clear();
pixels.setPixelColor(random(0, 7), random(0, 255), random(0, 255), random(0, 255));
pixels.show();
delay(500);
}
|
1 |
#include <Adafruit_NeoPixel.h> Adafruit_NeoPixelpixels(NUMPIXELS,PIN,NEO_GRB+NEO_KHZ800); voidsetup(){ pixels.begin(); } voidloop(){ pixels.clear(); pixels.setPixelColor(random(,7),random(,255),random(,255),random(,255)); pixels.show(); delay(500); } |
Подключение к блоку питания и контроллеру
Сигналы по программируемой ленте передаются от
контроллера с SPI микросхемами по цифровым протоколам
связи. После того, как на первый светодиод пришли 24 бита информации, данный
диод переходит в режим передачи.
Все данные, которые до него доходят, транслируются на
выход, то есть на следующий диод в последовательной цепочке.
Ошибка №2
Если к такой ленте напрямую подключить блок питания, работать она не будет.
В данном случае наличие контроллера обязательно.
В управляемые светодиоды нужно “загрузить” их цвета.
Кроме того, отличается и сам принцип передачи сигнала
между элементами. Если присмотреться, то можно увидеть на каждой умной ленте
стрелочки строго в одном направлении.
Они показывают, что управляющий сигнал будет передаваться
от одного элемента к другому именно в эту сторону, а не наоборот.
Ошибка №3
Встроенные микросхемы боятся переполюсовки!
Поэтому, если вы подключаетесь не через специальные коннекторы, а методом прямой пайки, всегда проверяйте “+” и “-” (GND).
Иначе адресная светодиодная лента у вас при первом же подключении сгорит.
ОТ ЧЕГО ПИТАТЬ ЛЕНТУ
Сетевое электропитание:
- Сетевой адаптер 12В 2А — приобретается в России
- Сетевой адаптер 12В 6А — приобретается в Российской Федерации
- Адаптер питания 5V 3A — приобретается в Российской Федерации
- Адаптер питания 5V 12A — купить в России
- Источник питания 5В 20А — купить в РФ
- Адаптер питания 5В 40А — купить в РФ
- Источники питания алиэкспресс, алиэкспресс, поиск
- Блок питания алиэкспресс, алиэкспресс, поиск
Самый простой и легкий вариант — источник питания 5 В. Если у вас поблизости есть источник постоянного тока 12 В, вы можете взять понижающий блок питания и настроить его на 5 В. Но часто возникает желание сделать «беспроводное» устройство с бортовым источником питания. Как это должно быть сделано? Согласно техническому описанию WS2812b, диод будет работать при напряжении 3,5-5,5 В, и Arduino тоже. Помните, что если питание ленты ниже 5 В, максимальная яркость будет снижена. Отсюда у нас есть следующие варианты:
- Powerbank 5V — возьмите кабель с USB-разъемом и подключите в соответствии с приведенными выше схемами. Не подавайте питание на Arduino, этого делать нельзя. Емкость powerbank очень велика, вы и сами это знаете. Обычно можно получить ток 2 ампера, есть также 3-амперные пауэрманы.
- Батарейки — можно взять обычные батарейки типа АА, 3 штуки полностью заряженные (дадут 4,5 вольта) или 4 штуки слегка разряженные (дадут 5,5 вольта). Емкость батарей очень мала. Вы можете получить ток 1-2 Ампера (щелочные, литиевые, сольные батарейки отправляются прямо в мусорное ведро).
- Никелевые батареи, когда заряжены, имеют напряжение ~1,4 В, вы можете легко поставить 4 штуки (~5,5 В). Емкость довольно хорошая (до 2700 мАч), вы можете получить 2-3 Ампера тока
- Литиевые батареи — напряжение при разряде изменяется с 4,2 до 3,0 В, поэтому вы можете питать полосу, но она будет светиться на 10-30% меньше. Также не забывайте следить за напряжением, литий боится переразряда. Емкость — вы можете поставить несколько банков параллельно, что касается тока — вы можете получить 3 ампера от обычных банков (если параллельно — то от каждого)
Здесь описаны проблемы дешевых источников питания и способы их решения.
Если вы используете литиевую батарею + повышающее усиление — это хороший способ сохранить полную яркость для меньшего количества светодиодов, у китайцев есть множество повышающих усилений от литиевых (3-4,2 В) до 5 В с максимальным током до 2 А. По сути, это то же самое, что и powerbank, но вы можете поместить его в более компактный корпус.
Постепенное затухание свечения светодиодов в ленте
Постепенное затухание свечения светодиодов (fading) – это еще один из замечательных эффектов светодиодов NeoPixel. Чем медленнее происходит затухание, тем более впечатляющим является этот эффект.
Arduino
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 6
#define NUMPIXELS 7
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
#define DELAYVAL 500 // Time (in milliseconds) to pause between pixels
void NeoFade(int FadeSpeed)
{
int fspeed;
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { pixels.setPixelColor(i, 165, 242, 243); } for (int j = 255; j > 0; j=j-2)
{
pixels.setBrightness(j);
pixels.show();
delay(FadeSpeed);
}
}
void setup() {
pixels.begin();
}
void loop() {
NeoFade(100);
}
|
1 |
#include <Adafruit_NeoPixel.h> Adafruit_NeoPixelpixels(NUMPIXELS,PIN,NEO_GRB+NEO_KHZ800); voidNeoFade(intFadeSpeed) { intfspeed; for(inti=;i<NUMPIXELS;i++){pixels.setPixelColor(i,165,242,243);}for(intj=255;j>;j=j-2) { pixels.setBrightness(j); pixels.show(); delay(FadeSpeed); } voidsetup(){ pixels.begin(); } voidloop(){ NeoFade(100); } |
Адресная лента ws2813
Поэтому прогресс не стоял на месте и позже были разработаны более совершенные ленты – ws2813 (5V), ws2815 (12V).
У таких лент добавлена четвертая дублирующая дорожка. По ней передаются данные, если какой-то из диодов сгорел и вышел из строя.
Как это работает? Сигнал в нормальном состоянии поступает на Data Input (DIN) и выходит с чипа на Data Out (DO). По такой цепочке данные проходят по всей ленте.
Когда первый чип выходит из строя и данные перестают выходить с DO, благодаря дублирующей дорожке сигнал продолжает поступать на разъем BIN.
Второй чип анализирует пропажу сигнала на DIN, но
видит его наличие на BIN и продолжает
работать как ни в чем не бывало.
Самое главное, чтобы при выходе из строя первого диода не
произошло замыкания между VDD и GND.
Ошибка №1
Никогда не используйте подсветку на чипах типа WS2812b при съемке видео.
Если захотите снимать кино или видеоклип с такой
подсветкой, то применяйте только ленту WS2813, не
меньше.
Дело здесь в частоте регенерации. У старых моделей она
всего 400Гц.
Для человеческого глаза это может быть и незаметно, а вот камера вам такой ошибки не простит.
Вот очень наглядный эксперимент с такими светодиодами в динамике. Подключите отрезок ленты с двумя разными чипами и попробуйте помахать ими из стороны в сторону.
Результат на пойманом стопкадре.
Надо заметить, что это всего лишь один подключенный светодиод 2812b и 2813, а не несколько их штук в одном ряду.
Готовые наборы для подсветки потолков
Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!
Доставим до двери в любой город России.
Подробнее >>
Чтобы управлять цветом RGB ленты нужно установить контроллер, который устанавливается между блоком питания и RGB лентой. Также в отличие от одноцветной ленты RGB лента имеет вместо двух проводов коммутации, четыре провода.
Три провода необходимы для управления яркостью красного, зеленого и синего цвета, плюс общий четвертый провод питания. Контроллеры бывают разные по внешнему виду, они могут отличаться по мощности, размеру, способу управления ими (пульт дистанционного управления, кнопки, мобильный телефон, другой контроллер).
Нужно понимать, что у разных контроллеров и разные возможности, одни простые и имеют небольшой набор функций (в большинстве случаев их хватает для интерьерной подсветки), а другие имеют “навороченные функции”, в которых есть потребность разве что в шоу бизнесе, для подсветки сцен. Например, в некоторых контроллерах есть функция дежурной подсветки типа “ночник”, а в некоторых нет такой функции.
Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты
Какой бы контроллер вы не выбрали для подсветки, он всегда подключается по одной и той же схеме. Питание контроллера осуществляется через разъем “V+” и “V-”.
На блоке питание тоже есть обозначения “V+” и “V-”. Для подключения контроллера к блоку питания Вам нужно соединить проводом “V+” контроллера с “V+” блока питания и “V-” контроллера с “V-” блока питания. RGB ленту подключают к разъемам контроллера, которые обозначены следующим образом:
- R (red)-управление красным цветом
- G (green)-управление зеленым цветом
- B (blue)-управление синим цветом
- “V+” общий провод. Будьте внимательно не перепутайте , цвета RGB ленты и цвета RGB контроллера.
Если вы перепутаете, то контроллер будет неправильно работать , например, вы нажмете на пульте дистанционного управления кнопку, чтобы зажечь красный цвет, а зажжется, например, зеленый.
«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 характерна более высокая стоимость.
SPI-лента с двухпроводной шиной управления.
Как правильно выбрать светодиодную ленту?
Выбор правильной светодиодной ленты с цифровой адресацией зависит от различных факторов. Зная
они увеличат ваши шансы на покупку подходящего продукта для вашего проекта.
1. Найдите правильное напряжение: 5 В, 12 В или 24 В; Как лучше?
Как правило, адресные светодиодные ленты работают от источников питания 5 В, 12 В и 24 В. Мы рекомендуем использовать вариант 12 или 24 В для больших установок, поскольку он предотвращает падение напряжения в светодиодной ленте.
Падение напряжения происходит из-за собственного электрического сопротивления провода. Это сопротивление вызывает потерю напряжения в цепи.
Чем длиннее провод, тем выше будет сопротивление. Вы ничего не можете сделать с падением напряжения, кроме как использовать источник питания с более высоким напряжением.
Светодиоды, расположенные ближе к блоку питания, получают наибольшее напряжение и светят ярче всего, но лампы накаливания, в конце концов, страдают от падения напряжения, что приводит к уменьшению яркости.
Светодиодные ленты с более низким напряжением имеют более короткие линии разреза. Это потому, что светодиодные чипы соединены группами на ленте.
Лента на 5 В имеет один, на 12 В — три, а на 24 В — семь светодиодов в одной группе.
Таким образом, для небольших проектов с большим количеством изгибов мы рекомендуем низковольтные адресуемые полосы, такие как 5 В или 12 В, потому что они имеют более тесные линии разреза.
2. Толщина медной цепи
Гибкая полоса, на которой установлены адресные светодиоды, на самом деле представляет собой длинную гибкую печатную плату.
Эта полоса (печатная плата) облицована медным слоем, соединяющим все схемы и отводящим остаточное тепло.
Из основ физики мы знаем, что проводник большей толщины будет иметь меньшее электрическое сопротивление, что приведет к меньшему падению напряжения.
Поэтому мы рекомендуем адресную светодиодную ленту с большим количеством меди. Как правило, медь в светодиодных лентах измеряется в унциях на квадратный фут.
Для небольших проектов вы можете обойтись без этого, но для крупных проектов мы рекомендуем запрашивать у продавца полную информацию о содержании меди в адресной светодиодной ленте.
3. Яркость и индекс цветопередачи
Насколько яркий светодиод напрямую связан с его источником питания. Чем выше мощность, тем ярче будет свет.
Индекс цветопередачи (CRI) измеряет, насколько хорошо источник искусственного света воспроизводит исходный цвет объекта.
Солнечный свет имеет самое высокое значение CRI, равное 100, и все другие источники света измеряются по нему. Дешевые адресные светодиоды, как правило, имеют низкие значения CRI, что может разрушить ваш проект освещения. Поэтому всегда инвестируйте в продукты с рейтингом CRI 85 или выше.
4. Светящаяся эффективность
Распространенным заблуждением является то, что чем ярче светодиодный свет, тем он мощнее и эффективнее.
Но это не полная история. Светодиодный свет может производить высокие люмены при достаточном питании, что является пустой тратой энергии.
Лучшим способом измерения эффективности светодиодной ленты является отношение светового потока к мощности, известное как световая эффективность.
Обычно это упоминается в характеристиках товара, но если об этом спросят у продавца. Светодиодные ленты с более высокой светоотдачей производят более яркий свет, потребляя минимум энергии и рассеивая меньше тепла.
5. Пыленепроницаемый и водонепроницаемый
Блок питания светодиода должен быть запыленным и , особенно если вы устанавливаете его в скрытых местах, например, за гипсокартоном.
Для дополнительной безопасности следует использовать адресные светодиоды со степенью защиты IP65-68.
6. Плотность светодиодов
Количество светодиодов, присутствующих в одном метре адресной светодиодной ленты, называется плотностью светодиодов. Более высокая плотность делает освещение ярче и переходы более плавными, но также увеличивает энергопотребление.
7. Тип протокола управления
Наконец, вам необходимо рассмотреть тип протокола управления, такой как DMX512 или SPI. Вы можете просмотреть различные варианты, которые мы обсуждали выше, и выбрать наиболее подходящий для вашего проекта.
УПРАВЛЕНИЕ С ARDUINO
ВНИМАНИЕ! Во время загрузки и выполнения этого примера должно быть подключено внешнее питание! Иначе выгорит защита по току (диод) на плате Ардуино!
Для управления лентой можно выделить три библиотеки: FastLED, Adafruit NeoPixel и LightWS2812, из всех трёх рекомендую FastLED. Ниже привожу пример кода, который сначала показывает 3 цвета ленты на одном куске, плавно включая диоды. А потом ещё 3 цвета. Ну и ещё что-то, смотрите скетч.
ПРИМЕР 1
#define PIN 13 // пин DI #define NUM_LEDS 16 // число диодов #include "Adafruit_NeoPixel.h" Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() { strip.begin(); strip.setBrightness(50); // яркость, от 0 до 255 strip.clear(); // очистить strip.show(); // отправить на ленту } void loop() { // заливаем трёмя цветами плавно for (int i = 0; i < NUM_LEDS / 3; i++ ) { // от 0 до первой трети strip.setPixelColor(i, 0xff0000); // залить красным strip.show(); // отправить на ленту delay(100); } for (int i = NUM_LEDS / 3; i < NUM_LEDS * 2 / 3; i++ ) { // от 1/3 до 2/3 strip.setPixelColor(i, 0x00ff00); // залить зелёным strip.show(); // отправить на ленту delay(100); } for (int i = NUM_LEDS * 2 / 3; i < NUM_LEDS; i++ ) { // от 2/3 до конца strip.setPixelColor(i, 0x0000ff); // залить синим strip.show(); // отправить на ленту delay(100); } delay(1000); // заливаем белым for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++ ) { // всю ленту strip.setPixelColor(i, 0xffffff); // залить белым strip.show(); // отправить на ленту delay(10); } delay(1000); // заливаем чёрным for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++ ) { // всю ленту strip.setPixelColor(i, 0x000000); // залить чёрным strip.show(); // отправить на ленту delay(10); } delay(1000); // включаем случайные диоды жёлтым for (int i = 0; i < 50; i++ ) { // 50 раз strip.setPixelColor(random(0, NUM_LEDS), 0xffff00); // залить жёлтым strip.show(); // отправить на ленту delay(500); } }
Пример с бегущей радугой
ПРИМЕР 2
// пример с "бегущей радугой" для библиотеки FastLED #define NUM_LEDS 144 #include "FastLED.h" #define PIN 6 CRGB leds; byte counter; void setup() { FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS).setCorrection( TypicalLEDStrip ); FastLED.setBrightness(50); pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++ ) { // от 0 до первой трети leds = CHSV(counter + i * 2, 255, 255); // HSV. Увеличивать HUE (цвет) // умножение i уменьшает шаг радуги } counter++; // counter меняется от 0 до 255 (тип данных byte) FastLED.show(); delay(5); // скорость движения радуги }
RGB против БЕЛОГО светодиода
И RGB, и белый светодиод могут излучать белый свет., но принцип изображения у них разный. Для белого светодиода, есть два основных метода получения белого света, один из них заключается в преобразовании синего света в белый с помощью желтого люминофора., а другой с применением ультрафиолетового светодиода и синего, зеленый, и красный люминофор. В то время как для светодиода RGB, он работает, комбинируя 3 основные цвета: красный, зеленый и синий для белого света. Хотя кажется, что оба светодиода в итоге достигают одинакового эффекта, между этими двумя есть довольно много различий.
Яркость и чистота
Яркость и чистота светодиода RGB выше, чем у белого светодиода., потому что свет, который он излучает, представляет собой комбинацию красного, зеленый и синий свет, а не один белый свет. И если вы хотите, чтобы белый светодиод отображал разные цвета, вам понадобятся оптические фильтры, что вызывает большую потерю света.
Применение
Как мы упоминали выше, Светодиод RGB можно использовать во многих местах для особых потребностей пользователей.. Светодиод RGB может делать это сам, в то время как белый светодиод должен работать с оборудованием..
Расходы
Стоимость является ключевым фактором, на который обращают внимание как производители, так и покупатели.. С этой точки зрения, белый светодиод побеждает светодиод RGB с более низкой ценой
Скорость реакции
Белый светодиод быстрее RGB-светодиода по скорости реакции. Белый светодиод может сработать через 1–2 мс., в то время как светодиоду RGB потребуется 4 ~ 8 мс. Если время отклика сигнала слишком велико, на динамических изображениях могут появляться остаточные изображения, уменьшение эффекта отображения.
Стабильность
Что касается поломки ламп, недостатки RGB LED более очевидны. Потому что красный, зеленый и синий светодиод отличаются друг от друга. Поэтому неисправность светодиода определенного цвета приведет к потере этого цвета.. Отображение на экране, отсутствующий цвет может быть весьма заметен. Еще для белых светодиодов, так как каждый из них имеет один и тот же цвет, когда один сломался, другие могут помочь скрыть поражение.
Мигание светодиодами NeoPixel в ленте
В этом примере мы установим мигающий режим светодиодов в ленте NeoPixel – для этого все светодиоды должны включаться и выключаться одновременно, при этом цвет светодиодов может быть различный.
Arduino
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 6
#define NUMPIXELS 7
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void NeoBlink(int num, int wait)
{
for (int i = 0; i < num; i++)
{
pixels.setPixelColor(i, 35, 35, 35);
}
pixels.show();
delay(wait);
for (int j = 0; j < num; j++)
{
pixels.setPixelColor(j, 0, 255, 0);
}
pixels.show();
delay(wait);
}
void setup()
{
pixels.begin();
pixels.setBrightness(50);
}
void loop()
{
NeoBlink(7, 500);
}
|
1 |
#include <Adafruit_NeoPixel.h> Adafruit_NeoPixelpixels(NUMPIXELS,PIN,NEO_GRB+NEO_KHZ800); voidNeoBlink(intnum,intwait) { for(inti=;i<num;i++) { pixels.setPixelColor(i,35,35,35); } pixels.show(); delay(wait); for(intj=;j<num;j++) { pixels.setPixelColor(j,,255,); } pixels.show(); delay(wait); } voidsetup() { pixels.begin(); pixels.setBrightness(50); } voidloop() { NeoBlink(7,500); } |
Основные выводы
Адресные светодиодные конструкции довольно сложны в настройке и написании соответствующего управляющего кода. Это ограничивает их распространение и делает устройства доступными только для людей, имеющих некоторую подготовку. При этом, возможности таких светодиодов намного выше, а декоративный эффект безусловно лидирует среди всех остальных типов и вариантов светодиодной подсветки.
В своих комментариях наши читатели могут изложить собственные варианты подключения или настройки адресных светодиодов, дать полезные советы начинающим или даже опытным пользователям. Это будет очень полезно и сможет расширить число почитателей адресных светодиодов.
Предыдущая СветодиодыОсновные причины, почему гудит светодиодная лампа Следующая СветодиодыЧто такое и где применяется RGB-подсветка