Jalur LED Yang Boleh Ditujukan: Prinsip Operasi, Pengawal Untuk Jalur Dan Sambungan Wi-Fi. Bagaimanakah Ia Berfungsi? Bagaimana Cara Memeriksa Kawalan? Bagaimana Untuk Menyambung?

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-15 04:16

Tidak seperti jalur LED monokrom atau putih yang sederhana, yang tidak memerlukan apa-apa selain daripada membekalkan voltan yang sesuai, jalur LED yang boleh dialamatkan lebih sukar dikonfigurasikan. Mereka adalah sumber cahaya dinamik yang menambah sentuhan daya tarikan tambahan di mana-mana bilik.

Apa ini?

Jalur LED yang boleh ditujukan (dioda, piksel, jalur LED, seperti yang disebutnya) bukan sekumpulan LED sederhana yang dibariskan atau dipasang dalam topologi yang berbeza. Setiap diod dikendalikan secara berasingan dan bebas dari yang lain. Prototaip pita itu adalah matriks LED, yang masing-masing pikselnya adalah triad LED merah, hijau dan biru.

Pengawal dalam matriks atau pita membolehkan setiap LED menyala dengan kecerahan yang berbeza.

Sama seperti monitor matriks LED atau paparan telefon pintar menghasilkan gambar tertentu, jalur alamat membolehkan anda mengatur kesan "lampu berjalan "dengan warna apa pun, aktifkan atau matikan LED individu di mana-mana laman web dan pada bila-bila masa.

Prinsip operasi

Jalur LED merah-biru-hijau telah mendapat populariti, sehingga 16.777.216 warna yang dapat dilihat oleh mata manusia . Setiap LED mempunyai pengawal mikro litar miniatur sendiri yang membolehkan anda mengaturnya dengan tepat warna cahaya yang diminta pengguna. Kehadiran mikrokontroler yang berasingan di dekat setiap LED, bagaimanapun, membawa kepada kenaikan kos pita yang ketara.

Kenalan biasa untuk menyambungkan pita - tidak lebih dari 4, tetapi tidak kurang dari 3 . Satu hubungan biasa - "jisim" - berfungsi sebagai landasan perumahan pemandu. Yang kedua membekalkan voltan bekalan positif 5 volt. Yang ketiga (dan keempat) - menghantar isyarat program dari papan mikrokontroler umum.

Pita alamat dikawal secara digital. Bekerja tanpa pengawal bersama tidak akan memberikan hasil . Paling baik, anda akan berakhir dengan triad LED yang terus bersinar memancarkan cahaya keputihan (kebiruan) yang sejuk. Sekiranya pengguna menyentuh isyarat penghantaran bas digital dengan jarinya, pengawal akan menganggap gangguan ini sebagai perintah dan menyalakan semua LED atau beberapa daripadanya. Voltan bekalan untuk setiap segmen adalah 5 atau 12 volt.

Penghantaran isyarat kawalan dilakukan secara berurutan antara semua segmen, dan tidak sekaligus . Oleh kerana ciri ini, jika satu litar mikro tidak teratur, maka perintah itu tidak akan melangkah lebih jauh, dan LED berikutnya dalam litar yang sama tidak akan menyala.

Adalah mungkin untuk menyulitkan algoritma kawalan pita tersebut dengan "menggantung" mikrokontroler tambahan ke dalam litar kawalan.

Gambaran keseluruhan pita

Pita yang mendapat populariti paling banyak di kalangan masyarakat adalah pemasangan berdasarkan litar mikro WS2812b dan WS2811. Mereka direka masing-masing untuk 5 dan 12 volt.

Pita piksel berdasarkan cip WS2811 dicirikan oleh kehadiran sekurang-kurangnya 8 output untuk setiap pengawal tambahan. Tiga daripadanya bertanggungjawab untuk warna merah, hijau dan biru, dua - menyediakan pertukaran data, satu - untuk membolehkan mod operasi yang diinginkan, satu - untuk bekalan kuasa dan yang terakhir - untuk "tanah". Versi WS2811 yang lebih "maju" mempunyai perbezaan yang ketara dari pendahulunya: pengawal titik (tempatan) dihidupkan dengan tiga LED sekaligus, yang secara signifikan meningkatkan harga murah dan kebolehpercayaan model ini.

Pengurusan pita berasaskan WS2812B dilakukan dengan menggunakan alat kawalan berasingan yang berfungsi sebagai unit program. Amatur radio memasang peranti sedemikian berdasarkan papan Arduino menggunakan skrip program kecil yang ditulis dalam bahasa pengaturcaraan C ++. Untuk meningkatkan kekebalan bunyi, kapasitor elektrolitik disambungkan selari dengan jalur LED - dalam jalur berdasarkan litar mikro. Ciri tambahan model ini ialah kristal kawalan titik diletakkan di unit SMD-5050, dan 4 output dilabel sebagai "kuasa", "tanah", "kirim" dan "terima". Ia dikuasakan oleh 12 V.

Perbezaan versi WS2813 dari versi sebelumnya dalam senarai ini - output berlebihan tambahan, yang membolehkan anda memindahkan arahan dari pengawal biasa lebih jauh. Ini mengelakkan kegagalan pramatang mana-mana pengawal titik dalam rantai - dari segi kebolehoperasian sektor pita berikutnya yang terletak di belakangnya.

Merumuskan corak fungsi, perlu diperhatikan perkara berikut. Sebagai sebahagian daripada pita pintar, pengawal PWP digunakan, yang terletak secara langsung dalam casing LED SMD . Siri 5050 mempunyai skema kawalan seperti itu. Satu unit - diod pemancar cahaya dan pengawal termudah - membolehkan anda mengumpulkan pita sepanjang pada LED sedemikian. Bilangan pin pemasangan sedemikian adalah dari 4 hingga 8 untuk setiap elemen cahaya.

Satu-satunya perkara ialah untuk membuat pita 10 meter (atau lebih), anda memerlukan pengukuhan (dengan penampang yang meningkat) terminal "arus" dan "tanah" yang membawa arus - voltan rendah turun dengan ketara dengan salib wayar kecil -bahagian, yang tidak boleh dikatakan mengenai yang tinggi.

Skop permohonan

Jalur LED modular dengan cahaya yang ditentukan perisian semakin maju dalam pengembangannya. Sekiranya pemasangan satu baris digunakan sebagai pencahayaan siling, maka dengan mengatur baris mereka satu di atas yang lain dan meletakkannya di pangkalan segi empat tepat, anda boleh membuat papan format apa pun . Tanda dan tanda jalan elektronik adalah contoh: sebaik sahaja hari berubah menjadi senja, lampu akan menyala secara automatik dan beroperasi pada bateri yang dicas pada siang hari dari bateri solar. Perhimpunan satu baris sering dilengkapi dengan alat kawalan jauh.

Contohnya, di salah satu jambatan laluan masuk ke sebuah bandar besar, setiap 5 saat, prasasti saling menggantikan - "Pemandu, selamat jalan!", "City N menyambut anda! " Ini adalah salah satu daripada puluhan ribu kes penggunaan susunan LED yang diperbuat daripada jalur. Dan ketika memasang skrin penuh untuk papan iklan, pihak penganjur dapat menyiarkan iklan diskaun dari pasar raya besar yang berdekatan. Perhimpunan sedemikian dilengkapi dengan modul Wi-Fi untuk menerima streaming video dari mana-mana alat atau PC yang juga memiliki modul Wi-Fi.

Diagonal skrin untuk memaparkan iklan dan program mencapai beberapa meter.

Pita warna tunggal (misalnya, merah bercahaya), yang ditaip dalam matriks, digunakan sebagai tanda kedai . Baris iklan yang berjalan boleh memaparkan hingga satu kilobyte teks (tidak termasuk spasi). Ia menggunakan papan skor satu atau dua baris. Maklumat dipaparkan secara berurutan - sebagai contoh, prasasti saling berubah: "Lihat ke restoran X", "Hidangan terbaik" dari "masakan Ukraine", "Tempat yang selesa", kemudian kitaran paparan prasasti ini dimulakan semula - dan seterusnya sehingga paparan dimatikan pada waktu malam.

Contoh paparan bas adalah senarai pendek jalan-jalan utama di laluannya dan jumlah yang terakhir . Sistem serupa dipasang di stesen kereta api, udara dan bas - titik A dan B (bandar-bandar keberangkatan dan ketibaan), waktu keberangkatan dan ketibaan jenis pengangkutan tertentu ditunjukkan di dekat setiap tempat duduk. Plakat terletak di ruang menunggu dan di tempat letak kereta.

Bagaimana untuk menyambung?

Sambungan dilakukan mengikut arahan khusus. Sekiranya tidak, periksa dengan teliti tanda pengenalan pada pin papan litar bercetak dan pada casing pemasangan. Oleh itu, tanda-tanda "+ 5V", "Mass", Rx dan Tx tidak perlu diragukan - ini adalah protokol 4-wayar termudah, yang mana unsur-unsur pita pembinaan yang sama saling terhubung . Jangan gunakan 12 V jika terdapat penanda 5 V di papan (bukan 12 V) - pita hanya akan habis.

Sebilangan jalur LED mungkin mengandungi perintang yang dihubungkan secara bersiri pada output litar mikro dengan rintangan beberapa hingga beberapa puluh ohm

Perintang ini memadamkan lebihan voltan pada LED termasuk, misalnya, dalam rangkaian kereta atau trak, bas, dan sebagainya.

Hakikatnya ialah untuk mengecas bateri, rangkaian kereta (penjana pada mesin gas) menggunakan voltan pengecasan hingga 15 volt, dan bateri yang diisi penuh memberikan kuasa sehingga 13.8 volt. Untuk pemasangan 12 volt, ini banyak - supaya LED dan pengawal tidak terbakar akibat terlalu panas, dan perintang pemberat dipasang. "Terlalu panas" LED yang berterusan (hingga +70 atau lebih) akan membolehkan mereka berfungsi tidak dinyatakan 25000-50,000 jam, yang bersamaan dengan operasi berterusan sekitar 10 atau lebih tahun, tetapi hanya 1500-4000.

Dengan kata lain, elektronik yang berlebihan pada arus dan voltan akan habis dalam beberapa bulan . Dalam beberapa kes, apabila anda menyedari bahawa, walaupun terdapat voltan nominal, LED dan pengawal masih terlalu panas - kurangkan voltan hingga 9-11 V sehingga cahaya dari pita tetap kelihatan dari jauh.

Pin Tx dan Rx tidak dapat diterbalikkan. Input Rx pita disambungkan ke pin Tx pengawal umum.

Adalah bodoh pada pengawal tempatan untuk menunggu untuk menerima arahan dari jeneral - apabila yang kedua tidak menghantar apa-apa, dan juga "mendengarkan" ke talian, menunggu arahan respons dari yang pertama

Faktanya ialah pengaturcara kawalan (master) ("otak" sistem), sebelum mengirimkan perintah kawalan ke mana-mana mikrokontroler (pelaku) tempatan, mesti menghantar mesej ujian dan menerima isyarat tindak balas dari mereka yang memberitahu mereka tentang kesediaan mereka untuk kerja. Sekiranya ini tidak berlaku (sirkuit mikro putus-putus "mati"), maka mesej soal siasat dari "otak" akan melangkah lebih jauh sehingga cip LED pertama berikutan yang terbakar itu bertindak balas. Ketepatan pemasangan mesti diperiksa dengan segera.