Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Освещение дома, Все про светодиоды, Электрообзоры » Адресные светодиоды и светодиодные ленты - как устроены и работают, подключение и управление
Количество просмотров: 29723
Комментарии к статье: 8


Адресные светодиоды и светодиодные ленты - как устроены и работают, подключение и управление


Начнем с того, что в обычной светодиодной ленте, независимо от того одноцветная она или RGB, все светодиоды ленты питаются и светятся одновременно, поскольку все они получают питание параллельно от одного источника, драйвера, который работает по своему алгоритму, реализуемому непосредственно внутри драйвера, и просто подает питание сразу на всю ленту, по сути - на все параллельно подключенные к нему светодиоды.

Устройство светодиодной ленты

Адресная светодиодная лента, в отличие от обычной, содержит так называемые адресные светодиоды. Это значит, что каждый светодиод хотя и получает питание параллельно от общего источника, включается каждый светодиод по индивидуальной команде, и значит, на каждом светодиоде можно получить собственный уникальный оттенок, один из 2553 = 16581375 возможных.

Подробно про RGB-светодиоды смотрите здесь: Как работают RGB-светодиоды, внутреннее устройство, как их подключить к Ардуино

Адресные светодиоды и светодиодные ленты

В отличие от светодиодной RGB-ленты, в которой все светодиоды одинаково реагируют на сигнал с RGB-контроллера, в адресной LED-ленте каждый светодиод получает индивидуальную команду управления

Каждый светодиод в адресной ленте имеет свой уникальный адрес, по которому драйвер обращается к нему при помощи трехбитной команды. Команды отправляются в линию последовательно, для этого служит третий на ленте провод «DATA INPUT».

Светодиодная лента WS2811

Возле каждого светодиода на адресной ленте установлен свой микрочип. Сегодня очень распространены адресные ленты с ШИМ-чипами WS2811.

Корпуса микрочипов DIP-8 либо SOP-8. Каждый чип имеет три выхода — каждый на свой цвет, вход передачи данных, выход передачи данных, вывод питания, вход установки режима и общий вывод.

Светодиодная лента WS2811

Есть ленты с питанием чипов 5 вольт, но наиболее часто встречаются ленты с питанием 12 вольт, где один такой чип управляет сразу тремя светодиодами. Чипы на ленте соединены друг с другом последовательно через входы и выходы передачи данных.

Адресная светодиодная лента

WS2812B – более компактная модификация чипа, предназначенная для монтажа внутри корпуса светодиода SMD 5050. Так вся сборка имеет всего 4 выхода: питание, общий вывод, вход передачи данных и выход передачи данных.

Умный светодиод

Светодиоды WS2812B

Светодиоды WS2812B имеют встроенную интегральную схему (интегральную схему, микросхему) в направлении светодиода

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.

 

Для взаимодействия с адресными лентами подходят библиотеки ардуино FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри библиотек содержатся полноценные скетчи, приняв которые за основу легко освоить самостоятельное создание новых световых эффектов. В заголовке скетча необходимо правильно указать количество светодиодов ленты и номер порта передачи данных.

Каждый RGB-светодиод на самом деле имеет в себе три светодиода (красный, зеленый и синий), поэтому для управления одним сегментом (один сегмент — это RGB-светодиод с чипом) требуется 3 байта информации, один байт — один цвет.

Каждый байт может принимать одно из 255 значений, поэтому в принципе каждый RGB-светодиод способен дать свет одним из 2553 = 16581375 оттенков. Количество байт в одной команде равно таким образом 3 умножить на количество последовательных рабочих сегментов в ленте.

Управление светодиодной лентой

Посылаемая строка попадает на первый чип, который принимает первые три байта информации, пропуская остальные дальше через выход digital output (DO) – в следующий чип. Выдерживается пауза 50 мкс, означающая что следующий в очереди чип должен принять свои три байта информации. Если пауза будет длиться более 50 мкс, это значит что цикл закончен, и предстоит повторение рабочего цикла.

Дополнительное чтение: Какие бывают виды светодиодных лент и Как узнать мощность светодиодной ленты

Андрей Повный

Светомузыка на адресной светодиодной ленте WS2812B и Arduino:

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Освещение дома, Все про светодиоды, Электрообзоры

Подпишитесь на наш канал в Telegram и узнавайте первыми о последних трендах, советах по освещению и технологиях, которые сделают ваш дом более комфортным и стильным: Современное освещение



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Питание светодиодных лент
  • Как узнать мощность светодиодной ленты
  • RGB-светодиоды: как они работают, внутреннее устройство, как подключить, RG ...
  • Как выбрать светодиодную ленту
  • Светодиодные ленты белого цвета свечения, RGB, RGBW, CCT, RGB + CCT, что на ...
  • Как подключить светодиодную ленту
  • Применение светодиодных лент
  • Какие бывают виды светодиодных лент
  • Расчет, выбор и схема подключения контроллера для RGB-ленты
  • Как выбрать блок питания для светодиодов
  • Категория: Освещение дома, Все про светодиоды, Электрообзоры

    Светодиодные ленты, Led ленты, Светодиодное освещение, Драйверы для светодиодов, Схемы светодиодных лент, SMD компоненты, Светодиоды, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Глеб |

    RGB-светодиоды на практике дают возможность генерации трех основных цветов - R (красный - красный), G (зеленый - зеленый), B (синий - синий). Смешивая эти цвета, мы можем получить любой цвет. Теплый белый - его цветовая температура ниже 3300 K, нейтральный белый - его цветовая температура находится в диапазоне 3300 K - 5300 K и холодный белый с цветовой температурой выше 5300 K. В настоящее время наиболее популярные адресные светодиодные ленты используют драйвер WS2812B. К сожалению, у такого популярного драйвера есть и обратная сторона медали. Повреждение любого одного светодиода в ленте приводит к обрыву линии передачи данных и необходимости замены поврежденного фрагмента. Альтернативой являются драйверы WS2813 и SK6822, которые имеют две независимые линии управления. Помимо двойной линии управления, драйвер WS2813 в адресных светодиодных лентах имеет дополнительные элементы непосредственно в своей конструкции. Резистор и конденсатор, размещенные рядом с диодом, снижают риск повреждения самого драйвера, что довольно часто встречается в случае WS2812. Также он имеет более высокую частоту обновления ШИМ (2 кГц) в 5 раз по сравнению с WS2812 и почти вдвое большую, чем у SK 6812-22. Повышенная частота обновления влияет на эффект мерцания при съемке видео. Также стоит указать четырехзначный код после аббревиатуры. Это не что иное, как размер адресных диодов, используемых в светодиодных лентах. Для маркировки SMD 3528 это 3,5 × 2,8 миллиметра, а для маркировки SMD 5050 - 5 × 5 миллиметров. Маркировка 30, 60, 150 SMD информирует о количестве SMD диодов на 1 метр светодиодной ленты. 

      Комментарии:

    #2 написал: Ильдар |

    Для адресных светодиодов требуется сигнал данных 5 В, поэтому обычно не возникает никаких проблем с управлением им через цифровой вывод Arduino. Однако, если нужно управлять светодиодной лентой с помощью Raspberry Pi или ESP8266, который отправляет сигнал 3,3 В, то нужно использовать модуль преобразователя логического уровня, который преобразует сигнал данных 3,3 В в сигнал данных 5 В.

      Комментарии:

    #3 написал: Григорий |

    Ильдар, у меня, когда подключал WS2812 и SK6812 через DKLed, хватало и 3.3 вольта питания, чтобы всё работало, хотя светодиоды отдавали не так много света. Сигнала 3,3 вольта им тоже хватает без всякого преобразования

      Комментарии:

    #4 написал: Лука Матвеев |

    Как настроить управление адресными светодиодами или светодиодными лентами через программное обеспечение?

      Комментарии:

    #5 написал: Андрей Повный |

    Цитата: Лука Матвеев
    Как настроить управление адресными светодиодами или светодиодными лентами через программное обеспечение?

    Для управления адресными светодиодами или светодиодными лентами через программное обеспечение можно использовать различные платформы и библиотеки, в зависимости от предпочтений и требований проекта.

    Одна из наиболее популярных платформ для управления светодиодными лентами - Arduino. Для этого необходимо подключить светодиодную ленту к плате Arduino, загрузить на плату соответствующую программу и установить библиотеки для работы с адресными светодиодами, например, FastLED или Adafruit_NeoPixel.

    После этого можно настроить параметры светодиодной ленты, такие как количество светодиодов, тип светодиода и количество битов на цвет. Затем можно использовать команды программы для управления светодиодной лентой, например, для установки цвета светодиода, изменения яркости или скорости эффектов.

    Также существуют специальные программы для управления светодиодными лентами, такие как Glediator или Jinx, которые позволяют создавать сложные эффекты и анимации, используя различные параметры, такие как цвет, яркость, скорость и направление движения.

    Важно также учитывать, что для управления адресными светодиодами или светодиодными лентами через программное обеспечение нужно обладать некоторыми знаниями в области программирования и электроники, поэтому необходимо тщательно изучить документацию и провести тестирование перед запуском проекта.

      Комментарии:

    #6 написал: Михаил |

    Адресные светодиоды и светодиодные ленты - это электронные устройства, которые позволяют создавать разнообразную цветовую подсветку. Они широко используются в дизайне интерьера, на сценах, в рекламе и других областях, где требуется яркая и красочная подсветка.

    Основным элементом адресной светодиодной ленты является адресуемый светодиод, который имеет встроенный контроллер и может работать независимо от других светодиодов. Каждый светодиод имеет свой уникальный адрес, что позволяет контролировать его работу с помощью специального контроллера.

    Контроллер светодиодной ленты управляет работой всех светодиодов, изменяя цвет, яркость и режим работы. Он может работать в режиме плавной смены цветов, вспышек, мерцания и других эффектов.

    Адресные светодиоды и светодиодные ленты могут использоваться как для статической, так и для динамической подсветки. Для статической подсветки используется фиксированный цвет светодиодов, а для динамической подсветки используются различные эффекты, изменяющие цвет, яркость и режим работы светодиодов.

    Работа адресных светодиодов и светодиодных лент основана на технологии PWM (ШИМ) – это технология модуляции ширины импульсов, которая позволяет управлять яркостью светодиодов путем изменения длительности импульсов. Это позволяет создавать более плавные переходы между цветами и более точно управлять яркостью.

     Кроме того, адресные светодиоды и светодиодные ленты имеют низкое энергопотребление и долгий срок службы. Они легко подключаются к любому контроллеру с поддержкой протоколов управления (например, DMX или DALI), что позволяет управлять ими с помощью смартфона или компьютера.

      Комментарии:

    #7 написал: Сергей |

    Адресные светодиодные ленты стоят дороже обычных, но они имеют ряд преимуществ, которые делают их использование более оправданным в некоторых ситуациях. Например, они позволяют управлять каждым светодиодом отдельно, что позволяет создавать более сложные световые эффекты и динамические изображения. Кроме того, адресные ленты обычно имеют более высокую яркость и цветовую гамму, что делает их идеальными для использования в наружной рекламе и декоративной подсветке. 

      Комментарии:

    #8 написал: Равиль |

    Очень важно параллельное соединение светодиодов. 

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.