Strip LED Yang Dapat Dialamatkan: Prinsip Operasi, Pengontrol Untuk Strip Dan Koneksi Wi-Fi. Bagaimana Cara Kerjanya? Bagaimana Cara Memeriksa Kontrol? Bagaimana Cara Menghubungkan

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-15 04:14

Tidak seperti strip LED monokrom atau putih sederhana, yang tidak memerlukan apa pun selain memasok tegangan yang sesuai, strip LED yang dapat dialamatkan lebih sulit untuk dikonfigurasi. Mereka adalah sumber cahaya dinamis yang menambahkan sentuhan daya tarik ekstra ke ruangan mana pun.

Apa itu?

Strip LED yang dapat dialamatkan (dioda, piksel, strip LED, seperti yang disebut) bukanlah satu set LED sederhana yang berbaris atau dirakit dalam topologi yang berbeda. Setiap dioda dikendalikan secara terpisah dan independen dari yang lain. Prototipe rekaman itu adalah matriks LED, yang setiap pikselnya merupakan triad LED merah, hijau, dan biru.

Pengontrol dalam matriks atau pita memungkinkan masing-masing LED menyala dengan kecerahan yang berbeda.

Sama seperti monitor matriks LED atau layar ponsel cerdas yang menghasilkan gambar tertentu, strip alamat memungkinkan Anda mengatur efek "lampu menyala "dengan warna apa pun, aktifkan atau nonaktifkan masing-masing LED di situs mana pun dan kapan pun.

Prinsip operasi

Strip LED merah-biru-hijau telah mendapatkan popularitas, memungkinkan hingga 16.777.216 warna yang dapat dilihat mata manusia . Masing-masing LED memiliki pengontrol sirkuit mikro mininya sendiri yang memungkinkan Anda untuk mengaturnya dengan tepat warna cahaya yang diminta pengguna. Kehadiran mikrokontroler terpisah di dekat setiap LED, bagaimanapun, mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam biaya pita semacam itu.

Kontak umum untuk menghubungkan pita - tidak lebih dari 4, tetapi tidak kurang dari 3 . Satu kontak umum - "massa" - berfungsi sebagai ground untuk rumah pengemudi. Yang kedua memasok tegangan suplai positif 5 volt. Yang ketiga (dan keempat) - mengirimkan sinyal program dari papan mikrokontroler umum.

Pita alamat dikontrol secara digital. Bekerja tanpa pengontrol bersama tidak akan memberikan hasil apa pun . Paling-paling, Anda akan berakhir dengan triad LED yang terus menyala memancarkan cahaya keputihan (kebiruan) yang dingin. Jika pengguna menyentuh bus digital yang mengirimkan sinyal dengan jarinya, pengontrol akan mengambil interferensi ini sebagai perintah dan menyalakan semua LED atau beberapa di antaranya. Tegangan suplai untuk setiap segmen adalah 5 atau 12 volt.

Transmisi sinyal kontrol dilakukan secara berurutan antara semua segmen, dan tidak sekaligus . Karena fitur ini, jika satu sirkuit mikro rusak, maka perintah tidak akan melangkah lebih jauh, dan LED berikutnya di sirkuit yang sama tidak akan menyala.

Dimungkinkan untuk memperumit algoritme kontrol kaset semacam itu dengan "menggantung" mikrokontroler tambahan ke dalam sirkuit kontrol.

Ikhtisar pita

Kaset yang paling populer di antara orang-orang adalah rakitan berdasarkan sirkuit mikro WS2812b dan WS2811. Mereka dirancang untuk 5 dan 12 volt, masing-masing.

Pita piksel berdasarkan chip WS2811 ditandai dengan adanya setidaknya 8 output untuk masing-masing pengontrol tambahan. Tiga dari mereka bertanggung jawab atas warna merah, hijau dan biru, dua - menyediakan pertukaran data, satu - untuk mengaktifkan mode operasi yang diinginkan, satu - untuk catu daya dan yang terakhir - untuk "tanah". Versi rakitan WS2811 yang lebih "maju" memiliki perbedaan yang signifikan dari pendahulunya: pengontrol titik (lokal) menyala dengan tiga LED sekaligus, yang secara signifikan meningkatkan murahnya dan keandalan model ini.

Manajemen pita berbasis WS2812B dilakukan melalui pengontrol terpisah yang berfungsi sebagai unit program. Amatir radio merakit perangkat semacam itu berdasarkan papan Arduino menggunakan skrip program kecil yang ditulis dalam bahasa pemrograman C ++. Untuk meningkatkan kekebalan kebisingan, kapasitor elektrolitik dihubungkan secara paralel ke LED - dalam strip berdasarkan sirkuit mikro apa pun. Fitur tambahan dari model ini adalah bahwa kristal kontrol titik ditempatkan di rakitan SMD-5050, dan 4 output diberi label sebagai "daya", "tanah", "kirim" dan "terima". Hal ini didukung oleh 12 V.

Perbedaan versi WS2813 dari yang sebelumnya dalam daftar ini - output redundan tambahan, yang memungkinkan Anda untuk mentransfer perintah dari pengontrol umum lebih lanjut. Ini menghindari kegagalan prematur dari pengontrol titik mana pun dalam rantai - dalam hal pengoperasian sektor pita berikutnya yang terletak di belakangnya.

Meringkas pola fungsi, perlu diperhatikan hal-hal berikut. Sebagai bagian dari pita pintar, pengontrol PWP digunakan, terletak langsung di kasing SMD LED . Seri 5050 memiliki skema kontrol seperti itu. Satu unit - dioda pemancar cahaya dan pengontrol paling sederhana - memungkinkan Anda untuk mengumpulkan pita dengan panjang berapa pun pada LED semacam itu. Jumlah pin dari rakitan semacam itu adalah dari 4 hingga 8 untuk setiap elemen ringan.

Satu-satunya hal adalah bahwa untuk membuat pita 10 meter (atau lebih) Anda perlu diperkuat (dengan peningkatan penampang) terminal pembawa arus "daya" dan "tanah" - tegangan rendah turun secara nyata dengan persilangan kawat kecil -bagian, yang tidak bisa dikatakan tentang yang tinggi.

Lingkup aplikasi

Strip LED modular dengan pendar yang ditentukan perangkat lunak melangkah lebih jauh dalam pengembangannya. Jika rakitan baris tunggal digunakan sebagai penerangan langit-langit, maka dengan mengatur barisnya satu di atas yang lain dan menempatkannya di alas persegi panjang, Anda dapat membuat papan dalam format apa pun . Rambu dan rambu jalan elektronik adalah contohnya: begitu hari berubah menjadi senja, mereka menyala secara otomatis dan beroperasi dengan baterai yang diisi pada siang hari dari baterai surya. Rakitan baris tunggal sering kali dilengkapi dengan remote control.

Misalnya, di salah satu jembatan dari rute masuk ke kota besar, setiap 5 detik, prasasti saling menggantikan - "Pengemudi, perjalanan yang bahagia!", "Kota N menyambut Anda! " Ini hanyalah salah satu dari puluhan ribu kasus penggunaan rangkaian LED yang terbuat dari strip tersebut. Dan ketika memasang layar penuh untuk papan reklame, penyelenggara menjadi tersedia untuk menyiarkan iklan diskon dari hypermarket terdekat. Rakitan tersebut dilengkapi dengan modul Wi-Fi untuk menerima video streaming dari gadget atau PC apa pun yang juga memiliki modul Wi-Fi.

Diagonal layar untuk menampilkan iklan dan program mencapai beberapa meter.

Pita satu warna (misalnya, merah menyala), diketik dalam matriks, digunakan sebagai tanda toko . Baris iklan yang berjalan dapat menampilkan hingga satu kilobyte teks (tidak termasuk spasi). Ini terutama menggunakan papan skor satu atau dua baris. Informasi ditampilkan secara berurutan - misalnya, prasasti berubah satu sama lain: "Lihat ke restoran X", "Hidangan terbaik" dari "Masakan Ukraina", "Tempat yang nyaman", lalu siklus tampilan prasasti ini dimulai ulang - dan seterusnya sampai layar dimatikan pada malam hari.

Contoh tampilan bus adalah daftar singkat jalan-jalan utama dari rutenya dan nomor yang terakhir . Sistem serupa dipasang di stasiun kereta api, udara dan bus - titik A dan B (kota keberangkatan dan kedatangan), waktu keberangkatan dan kedatangan jenis transportasi tertentu ditampilkan di dekat setiap kursi. Plakat ditempatkan di ruang tunggu dan di area parkir.

Bagaimana cara menghubungkan?

Koneksi dilakukan sesuai dengan instruksi khusus. Jika tidak, periksa dengan cermat tanda identifikasi pada pin papan sirkuit tercetak dan pada kotak rakitan. Jadi, tanda "+ 5V", "Massa", Rx dan Tx tidak boleh diragukan - ini adalah protokol 4-kawat paling sederhana, yang dengannya elemen pita dari konstruksi yang sama terhubung satu sama lain . Jangan gunakan 12 V jika ada penanda 5 V di papan (bukan 12 V) - selotip akan terbakar.

Beberapa strip LED mungkin berisi resistor yang dihubungkan secara seri pada output sirkuit mikro dengan resistansi beberapa hingga beberapa puluh ohm

Resistor ini memadamkan tegangan berlebih pada LED yang disertakan, misalnya, di jaringan terpasang mobil atau truk, bus, dan sebagainya.

Faktanya adalah bahwa untuk mengisi baterai, jaringan mobil (generator pada mesin bensin) menggunakan tegangan pengisian hingga 15 volt, dan baterai yang terisi penuh memberikan hingga 13,8 volt. Untuk rakitan 12 volt, ini banyak - agar LED dan pengontrol tidak terbakar karena panas berlebih, dan resistor pemberat dipasang. "Terlalu panas" konstan dari LED (hingga +70 atau lebih) akan memungkinkan mereka untuk bekerja tidak dinyatakan 25000-50.000 jam, yang setara dengan sekitar 10 tahun atau lebih operasi terus menerus, tetapi hanya 1500-4000.

Dengan kata lain, elektronik yang kelebihan arus dan tegangan akan terbakar dalam beberapa bulan . Dalam beberapa kasus, ketika Anda memperhatikan bahwa, terlepas dari tegangan nominal, LED dan pengontrol masih terlalu panas - kurangi tegangan menjadi 9-11 V sehingga cahaya dari pita tetap terlihat dari jauh.

Pin Tx dan Rx tidak dapat dibalik. Input Rx dari pita terhubung ke pin Tx dari pengontrol umum.

Adalah bodoh pada pengontrol lokal untuk menunggu menerima perintah dari jenderal - ketika yang kedua tidak mengirim apa pun, dan juga "mendengarkan" saluran, menunggu perintah respons dari yang pertama

Faktanya adalah bahwa kontrol (master) programmer ("otak" sistem), sebelum mengirim perintah kontrol ke mikrokontroler lokal (pemain), harus mengirim pesan pengujian dan menerima sinyal respons dari mereka yang memberi tahu mereka tentang kesiapan mereka. untuk bekerja. Jika ini tidak terjadi (sirkuit mikro putus-putus "mati"), maka pesan interogasi dari "otak" akan berlanjut hingga chip LED pertama setelah yang terbakar merespons. Kebenaran perakitan harus segera diperiksa.