Карактеристике повезивања и контроле адресабилне ЛЕД траке

Употреба ЛЕД диода у елементима осветљења пружа дизајнерима опреме готово неограничене могућности. До недавно су потрошачи били фасцинирани могућностима уређаја изграђених на бази тробојних зрачећих елемената (РГБ). Данас су се појавили нови производи, чији потенцијал изгледа неограничен.

Адресабилне ЛЕД траке

Такав уређај за осветљење постао је адресна ЛЕД трака. Осветљеност и однос основних боја, као код конвенционалне РГБ лампе, регулисани су методом ширинске импулсне модулације која се користи у дигиталној контроли оптерећења. Основна разлика између адресабилног уређаја је у томе што се сваки елемент који емитује светлост контролише засебно (за конвенционалну траку, цео сегмент мреже је подједнако осветљен).

Могућности адресабилне ЛЕД траке.

Уређај са адресном траком

Адресабилне ЛЕД диоде постале су основа за конструкцију таквих расвјетних уређаја.Они садрже стварни полупроводнички елемент који емитује светлост и појединачни ПВМ драјвер. У зависности од типа адресног елемента, РГБ ЛЕД може да се налази унутар заједничког кућишта или да се извади и повеже на излазе драјвера. Одвојене ЛЕД диоде или РГБ склоп се могу користити као емитер светлости. Напон напајања такође може бити различит. Упоредне карактеристике уобичајених микро кола које се користе за контролу обојених ЛЕД диода су приказане у табели.

Тренутна потрошња једног метра адресном траком је прилично велика, јер се енергија троши не само на сјај п-н спојева, већ и на комутационе губитке ПВМ драјвера.

Уређај елемента лампе

Свака адресабилна ЛЕД диода садржи минимални број пинова:

• У напајање (ВДД);
• обична жица (ГНД);
• унос података (ДИН);
• излаз података (ДОУТ).

Ово омогућава да елементи са уграђеним емитерима буду смештени у пакете са 4 пина (ВС2812Б).

пиноут ВС2812Б.

За чипове са спољном ЛЕД везом ће бити потребно још најмање три пина за повезивање ЛЕД диода.Као резултат тога, стандардни пакет са 8 пинова има једну слободну ногу, коју програмери могу користити за друге потребе.

Пиноут ВС2818 са додатним излазом података.

Дакле, дизајнери ВС2811 чипа су користили слободан пин за прекидач брзине, а ВС2818 за унос резервних података (БИН).

Повезивање елемената

Сви елементи који се налазе на платну повезани су паралелно путем напајања, а серијски преко магистрале података. Контролни излаз једног микрокола је повезан са улазом другог. Контролни сигнал из контролера се доводи до крајњег левог ДИН излаза према управљачком колу.

Шема веза елемената на платну.

Боље је напајати ЛЕД диоде и микро кола из посебне јединице, посебно ако се трака напаја напоном који није 5 В. Заједничка жица контролера и извор напона морају бити повезани.

Појава комада траке на ВС2812Б.

Контрола сјаја

Елементи адресне траке се контролишу преко серијске магистрале. Типично, такве магистрале су изграђене на двожичном колу - стробоскопу и линији података. Постоје и такве траке, али су мање уобичајене. А описаним уређајима управља једножично коло. Ово је омогућило поједностављење платна, смањење његове цене. Али то се плаћа ниском отпорношћу на буку ЛЕД уређаја. Сваку индуковану сметњу са довољном амплитудом возачи могу протумачити као податак и осветлити непредвидиво. Због тога се током инсталације морају предузети додатне мере за заштиту од сметњи.

Контролни протокол садржи команде од 24 бита. Нула и један су кодирани као импулси исте фреквенције али различитог трајања.Сваки елемент уписује („закопчава“) своју команду, након паузе одређеног трајања, преноси се команда за следеће микроколо, и тако даље по ланцу. Након дуже паузе, сви елементи се ресетују и преноси се следећа серија команди. Недостатак овог принципа изградње контролне магистрале је што квар једног микрокола прекида пренос команди даље дуж ланца. Драјвери најновије генерације (ВС2818, итд.) имају додатни улаз (БИН) да би се избегао овај проблем.

Прочитајте такође

Како повезати адресабилну ЛЕД траку ВС2812Б на Ардуино

 

"Руннинг Фире"

Посебно разматрање заслужује такозвана СПИ-трака, која се у свакодневном животу назива "руннинг фире" због најчешћег светлосног ефекта који се на њој гради. Разлика између такве траке и разматраних типова је у томе што магистрала података садржи две линије - за податке и за импулсе такта. За такве уређаје можете купити комерцијално произведен контролер са скупом ефеката, укључујући поменуту „покрену ватру“. Такође можете контролисати сјај из конвенционалних ПИЦ или АВР контролера (укључујући Ардуино). Њихова предност је повећана отпорност на буку, а мана потреба за коришћењем два излаза контролера. Ово може послужити као ограничење за изградњу сложених светлосних система. Такође, такве уређаје карактерише већи трошак.

СПИ трака са двожичном контролном магистралом.

Шема повезивања светиљки и типичне грешке

Шема за укључивање мултимедијалних уређаја има много заједничког са шемом конвенционалних РГБ осветљивача.Али постоје и разлике - да бисте правилно повезали адресабилну ЛЕД траку са контролером, морате имати на уму неколико тачака.

1. Због повећане потрошње енергије адресне траке, немогуће је напајати је са Ардуино плоче (ако се користе мали сегменти, то је непожељно). У општем случају, за напајање ће бити потребан посебан извор (у неким случајевима може постојати, али струјни кругови за ЛЕД диоде и контролер морају бити направљени одвојено). Али уобичајено жице (ГНД) струјних кола и Ардуино плоче морају бити повезане. У супротном, систем ће бити нефункционалан.
2. Због смањене отпорности на буку, проводници који повезују излаз контролера и мрежни улаз треба да буду што краћи. Веома је пожељно да буду не дужи од 10 цм. Такође, неће бити сувишно прикључити кондензатор Ц на струјни вод за напон који прелази напон напајања траке, а капацитета 1000 микрофарада. Неопходно је инсталирати кондензатор у непосредној близини траке, идеално на контактним подлогама.
3. Траке траке могу ујединити се секвенцијално. ДОУТ излаз мора бити повезан са ДИН улазом следећег комада. Али са укупном дужином која прелази 1 метар, серијска веза се не може користити - проводници мрежних водова нису дизајнирани за велику струју. И у овом случају потребно је применити паралелну везу сегмената.
4. Ако директно повежете излаз контролера и ДИН улаз, ако дође до ненормалне ситуације у светиљки, излаз контролера може да поквари. Да би се ово избегло, отпорник са отпором до неколико стотина ома мора се поставити у прекид жице.

Непоштовање ових једноставних правила може довести до нефункционисања мултимедијалног система или до квара његових компоненти.

Прочитајте такође

Како спојити ЛЕД на Ардуино плочу

 

Провера исправности адресне траке

Понекад постоји потреба провере светиљка за перформансе. И овде могу настати проблеми, јер неће бити могуће упалити ЛЕД диоде напајањем траке. Такође, неће бити могуће проверити исправност са тестером: максималне могућности у овом случају су да се зазвони за интегритет далековода и интерконекција. Стога је главни начин за откривање перформанси светиљке повезивање са контролером.

Ако постоји платно са једножичном контролном магистралом, адресабилну ЛЕД траку можете проверити додиром прста на контактну таблу на коју се примењује контролни сигнал (када се на траку примењује напајање). Ово може проузроковати да се упали једна или више ЛЕД диода.