Светодиодная 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 ШИМ | U питания, В | Подключение LED | Примечание | Потрeбляемый ток |
WS2811 | 12-24 | Внешнее | Встроенный стабилизатор напряжения на 12 В. Быстрый и медленный режимы | В зависимости от примененных LED |
WS2812B | 5 | Встроенный | Форм-фактор LED - 5050 | До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости) |
WS2813 | 5 | Встроенный | Форм-фактор LED - 5050 | До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости) |
WS2815 | 12 | Встроенный | Форм-фактор LED - 5050 | До 60 мА на один элемент (при максимальной яркости) |
WS2818 | 12/24 | Внешний | Напряжение управляющего входа – до 9 В. Дополнительный управляющий вход | В зависимости от примененных LED |
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.
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.
Читайте такжеКак подключить светодиод к плате ArduinoНесоблюдение этих простых правил может привести к неработоспособности мультимедийной системы или к выходу из строя ее компонентов.
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:
Вот, наверное, обрадовалось бы большинство огородников, узнав, что теперь за растениями можно совсем не ухаживать и урожай не пострадает! Мечта становится явью с помощью нового (и хорошо забытого старого) метода выращивания растений – гидропоники...
03 05 2024 1:36:43
Некоторые виды способны увеличиваться в росте до 1 метра в год...
02 05 2024 17:57:53
Некоторые считают, что цветоносы орхидеи не нужно трогать до тех пор, пока они сами не высохнут (в идеале так и должно быть)...
01 05 2024 7:24:46
Культура приживается в большинстве регионов, благодаря чему популярна у отечественных садоводов...
30 04 2024 10:29:20
Бутон образован 3 большими и 3 маленькими лепестками, которые у основания имеют «тигриную» окраску, отсюда и произошло название растения...
29 04 2024 6:41:17
Для урожайности разных растений, предотвращения болезней, а также правильной подкормки растений очень важно знать уровень закисленности грунта...
27 04 2024 12:20:23
Посадка и выращивание овощей и фруктов, уход за садом, строительство и ремонт дачи — все своими руками...
26 04 2024 11:48:34
Именно поэтому многие люди и не решаются посадить у себя дома какой-нибудь красивый цветок, сделав тем самым интерьер более уютным и живым...
25 04 2024 20:40:11
Самые популярные и востребованные огородные культуры растут только на слабокислых или нейтральных почвах...
24 04 2024 10:43:14
В природе дикие виды этого цветка произрастают на каменистых побережьях и в горной местности Северного полушария...
23 04 2024 17:56:45
Вырастить из мaндариновой семечки ароматное плодоносящее дерево не сложно...
22 04 2024 12:19:19
Обработка заказов производится в рабочие дни с 9...
21 04 2024 21:55:11
Кизил обыкновенный является вкусной и полезной ягодой, которая применяется как в сыром, так и в обработанном виде...
20 04 2024 8:50:30
Правильно посаженная лобелия способна кардинально изменить внешний вид всего садового участка...
19 04 2024 14:49:35
Самые широко известные их сорта — Фаленопсис и Цимбидиум...
18 04 2024 3:24:34
Именно весной, раскрывается вся красота этого растения...
17 04 2024 5:26:11
Правильный выбор и тщательная подготовка места посадки — залог стабильного урожая...
16 04 2024 21:22:13
Даже на фото его цветки выглядят настолько хрупко, что кажется: подуй ветерок и трепетные лепестки разлетятся...
15 04 2024 5:59:31
По данным, взятым из различных источников, этот род объединяет 3–10 видов...
14 04 2024 16:50:18
Поэтому она очень популярна и встречается пpaктически на каждом приусадебном участке...
13 04 2024 11:52:19
Категория: Садовые растения Опубликовано: 22 февраля 2019 Последние правки: 20 января 2021 Посадка и уход за керрией Ботаническое описание Посадка керрии в открытый грунт Когда сажать Как сажать Уход за керрией в саду Условия выращивания Пересадка Размножение Обрезка Вредители и болезни Керрия после цветения Выращивание в Подмосковье Виды и сорта Литература Полезные ссылки Комментарии Растение керрия, или керия (лат...
12 04 2024 11:34:31
Скрученные ветви с листьями образуют оригинальный узор внутри кроны Закрученные спиралями ярко-оранжевые ветки пышной массой свисают вниз, придавая дереву экзотический вид...
11 04 2024 2:58:53
Ее можно выращивать как в саду, так и в качестве комнатного растения...
10 04 2024 1:21:28
Большинство опытных огородников предпочитает сажать сразу несколько разновидностей томатов разного предназначения...
09 04 2024 7:53:40
Наравне с поливом и почвой, свет является незаменимой составляющей, от которой напрямую зависит успешный рост...
08 04 2024 0:53:20
В противном случае садовода ожидают плохая урожайность, слабые растения или же вовсе их гибель...
07 04 2024 2:38:52
Развитие такой болезни можно предотвратить опрыскиванием или опыливанием культур специальными противогрибковыми фунгицидами или при помощи проверенных и безопасных природных средств...
06 04 2024 20:55:23
О таком вкусном лакомстве, как малина, сложено много сказаний, предсказаний и даже сочинены современные песни...
05 04 2024 14:19:10
Важно знать как правильно за ними ухаживать и какой грунт выбрать для долгого и успешного выращивания...
04 04 2024 23:12:46
Лук, выращенный в пакете без использования земли, ничем не отличается от лука, выращенного в грунте (см...
03 04 2024 13:14:14
В процессе развития растений корни разделились на главные, придаточные и боковые...
02 04 2024 14:43:28
Грядка на основе гидропоники Этот обзор поможет вам побольше узнать о том, что из себя представляют данные устройства, и почему их любят уже тысячи людей по всему миру...
01 04 2024 7:22:53
Если все сделать правильно, то растения быстро приживутся, будут хорошо расти и дадут богатый урожай...
31 03 2024 1:14:34
Поэтому во время осмотра туи нужно обратить внимание не только на неестественный цвет, но и на состояние хвойника...
30 03 2024 19:38:27
Новые и более эффектные цветы стараются регулярно высаживать садоводы, из-за этого они находятся в бесконечном поиске новых разновидностей сортов, которые будут отличаться от всех...
29 03 2024 12:38:10
Гибискус садовый так же относится к этому семейству, в его роду более 300 видов кустарников, травянистых растений, вечнозеленых деревьев...
28 03 2024 3:55:28
Ее красивые резные листья необычной окраски привлекают внимание и не оставляют равнодушными...
26 03 2024 22:27:17
На садовых участках выращивают сортовые растения, среди которых такие, как Кумберленд, Нью Логан, Бристоль, Бойсенберри, Литач, Блэк Джевел, Уголек, Дар Сибири, Поворот, Удача и другие...
25 03 2024 21:22:24
В диком состоянии он известен со времен Карфагена...
24 03 2024 14:58:38
С ним связано много легенд, а в эпоху Средневековья его выращивали в садах, чтобы защитить дом от злых духов, колдовства, сглаза и прочей нежити...
22 03 2024 15:34:54
Многие огородники, в том числе и я, предпочитают сажать посевной материал сухим способом, часть садоводов традиционно вымачивают семена в воде или специальных стимулирующих составах...
21 03 2024 9:54:43
Многие садоводы и любители комнатных растений считают селекцию этой пряности в домашних условиях невозможной, но если знать, как вырастить имбирь дома на подоконнике, можно стать обладателем этого целебного растения...
19 03 2024 8:41:27
Насекомые-вредители могут нанести ощутимый вред всем культурным растениям в саду и на огороде...
18 03 2024 18:16:59
И скупают огородники в садовых центрах средства профилактики, борьбы и лечения растений...
17 03 2024 0:30:32
Кстати, о цветах, сальвия отлично впишется в любую цветочную композицию, и она прекрасно дополняет оформленную клумбу...
16 03 2024 12:37:19
Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо ориентироваться на целый ряд особенностей...
15 03 2024 23:51:20
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::