Απευθυνόμενες λωρίδες LED: αρχή λειτουργίας, χειριστήρια για την ταινία και σύνδεση Wi-Fi. Πώς λειτουργεί; Πώς να ελέγξετε τον έλεγχο; Πώς να συνδεθείτε

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-15 04:10

Σε αντίθεση με τις απλές μονόχρωμες ή λευκές λωρίδες LED, οι οποίες δεν χρειάζονται τίποτα άλλο από την παροχή της κατάλληλης τάσης, οι λωρίδες LED που μπορούν να διευθυνσιοδοτηθούν είναι πιο δύσκολο να διαμορφωθούν. Είναι μια δυναμική πηγή φωτός που προσθέτει μια επιπλέον πινελιά ελκυστικότητας σε κάθε δωμάτιο.

Τι είναι?

Οι διευθυνσιοδοτούμενες λωρίδες LED (δίοδος, εικονοστοιχεία, λωρίδες LED, όπως αλλιώς ονομάζονται) δεν είναι ένα απλό σύνολο LED που έχουν παραταχθεί ή συναρμολογηθεί σε διαφορετική τοπολογία. Κάθε δίοδος ελέγχεται ξεχωριστά και ανεξάρτητα από τις άλλες. Το πρωτότυπο της ταινίας είναι μια μήτρα LED, κάθε εικονοστοιχείο της οποίας είναι μια τριάδα κόκκινων, πράσινων και μπλε LED.

Ένας ελεγκτής σε μήτρα ή ταινία επιτρέπει σε κάθε LED να ανάψει με διαφορετική φωτεινότητα.

Ακριβώς όπως μια οθόνη μήτρας LED ή μια οθόνη smartphone παράγει μια συγκεκριμένη εικόνα, μια λωρίδα διευθύνσεων σάς επιτρέπει να οργανώσετε την επίδραση των "φώτων πορείας " με οποιοδήποτε χρώμα, ενεργοποιήστε ή απενεργοποιήστε μεμονωμένα LED σε οποιαδήποτε τοποθεσία και σε οποιοδήποτε σημείο.

Αρχή λειτουργίας

Οι κόκκινες-μπλε-πράσινες λωρίδες LED έχουν αποκτήσει δημοτικότητα, επιτρέποντας έως και 16.777.216 αποχρώσεις που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι . Καθένα από τα LED έχει το δικό του μικροσκοπικό ελεγκτή μικροκυκλώματος που σας επιτρέπει να ορίσετε ακριβώς το χρώμα της λάμψης που ζήτησε ο χρήστης. Η παρουσία ενός ξεχωριστού μικροελεγκτή κοντά σε κάθε LED, ωστόσο, οδηγεί σε σημαντική αύξηση του κόστους μιας τέτοιας ταινίας.

Κοινές επαφές για τη σύνδεση της κασέτας - όχι περισσότερο από 4, αλλά όχι λιγότερο από 3 . Μια κοινή επαφή - "μάζα" - χρησιμεύει ως έδαφος για το περίβλημα του οδηγού. Το δεύτερο παρέχει θετική τάση τροφοδοσίας 5 βολτ. Το τρίτο (και τέταρτο) - στέλνει σήματα προγράμματος από τη γενική πλακέτα μικροελεγκτών.

Η κασέτα διευθύνσεων ελέγχεται ψηφιακά. Η εργασία χωρίς κοινό χειριστήριο δεν θα δώσει κανένα αποτέλεσμα . Στην καλύτερη περίπτωση, θα καταλήγατε σε συνεχόμενες λαμπερές τριάδες LED που εκπέμπουν ένα δροσερό υπόλευκο (μπλε) φως. Εάν ο χρήστης αγγίξει το ψηφιακό δίαυλο που στέλνει σήματα με το δάχτυλό του, ο ελεγκτής θα λάβει αυτήν την παρεμβολή ως εντολή και θα ανάψει όλα τα LED ή πολλά από αυτά. Η τάση τροφοδοσίας για κάθε τμήμα είναι 5 ή 12 βολτ.

Η μετάδοση του σήματος ελέγχου πραγματοποιείται διαδοχικά μεταξύ όλων των τμημάτων και όχι ταυτόχρονα . Λόγω αυτής της δυνατότητας, εάν ένα μικροκύκλωμα είναι εκτός λειτουργίας, τότε η εντολή δεν θα προχωρήσει περαιτέρω και οι επόμενες λυχνίες LED στο ίδιο κύκλωμα δεν θα ανάψουν.

Είναι δυνατόν να περιπλέξετε τον αλγόριθμο ελέγχου τέτοιων ταινιών "κρεμώντας" επιπλέον μικροελεγκτές στο κύκλωμα ελέγχου.

Επισκόπηση των ταινιών

Οι κασέτες που κέρδισαν τη μεγαλύτερη δημοτικότητα μεταξύ των ανθρώπων ήταν συναρμολογήσεις βασισμένες στα μικροκυκλώματα WS2812b και WS2811. Είναι σχεδιασμένα για 5 και 12 βολτ, αντίστοιχα.

Ταινία Pixel βασισμένη στο τσιπ WS2811 χαρακτηρίζεται από την παρουσία τουλάχιστον 8 εξόδων για καθένα από τους βοηθητικούς ελεγκτές. Τρία από αυτά είναι υπεύθυνα για τα κόκκινα, πράσινα και μπλε χρώματα, δύο - παρέχουν ανταλλαγή δεδομένων, ένα - για να ενεργοποιήσουν τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας, ένα - για παροχή ρεύματος και το τελευταίο - για "γείωση". Η πιο "προηγμένη" έκδοση του συγκροτήματος WS2811 έχει μια σημαντική διαφορά από τον προκάτοχό του: ο ελεγκτής σημείου (τοπικός) ενεργοποιείται με τρία LED ταυτόχρονα, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τη φθηνότητα και την αξιοπιστία αυτού του μοντέλου.

Διαχείριση ταινιών με βάση το WS2812B πραγματοποιείται μέσω ξεχωριστού ελεγκτή που λειτουργεί ως μονάδα προγράμματος. Οι ραδιοερασιτέχνες συναρμολογούν τέτοιες συσκευές που βασίζονται σε πίνακες Arduino χρησιμοποιώντας ένα μικρό σενάριο προγράμματος γραμμένο στη γλώσσα προγραμματισμού C ++. Για να αυξηθεί η ανοσία θορύβου, οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές συνδέονται παράλληλα με τα LED - σε λωρίδες που βασίζονται σε τυχόν μικροκυκλώματα. Ένα πρόσθετο χαρακτηριστικό αυτού του μοντέλου είναι ότι ο κρύσταλλος ελέγχου σημείου τοποθετείται στη διάταξη SMD-5050 και οι 4 έξοδοι επισημαίνονται ως "ισχύς", "γείωση", "αποστολή" και "λήψη". Τροφοδοτείται από 12 V.

Διαφορά της έκδοσης WS2813 από την προηγούμενη σε αυτήν τη λίστα - επιπλέον περιττή έξοδος, η οποία σας επιτρέπει να μεταφέρετε περαιτέρω εντολές από τον κοινό ελεγκτή. Αυτό απέφυγε την πρόωρη βλάβη οποιουδήποτε από τους ελεγκτές σημείων στην αλυσίδα - όσον αφορά τη λειτουργικότητα των επόμενων τομέων ταινιών που βρίσκονται πίσω από αυτήν.

Συνοψίζοντας τα πρότυπα λειτουργίας, αξίζει να σημειωθούν τα ακόλουθα. Ως μέρος των έξυπνων ταινιών, χρησιμοποιείται ένας ελεγκτής PWP, ο οποίος βρίσκεται απευθείας στη θήκη LED SMD . Η σειρά 5050 έχει ακριβώς ένα τέτοιο σύστημα ελέγχου. Μια μονάδα - δίοδοι εκπομπής φωτός και ο απλούστερος ελεγκτής - σας επιτρέπουν να συλλέγετε μια ταινία οποιουδήποτε μήκους σε ένα τέτοιο LED. Ο αριθμός των ακίδων μιας τέτοιας διάταξης είναι από 4 έως 8 για κάθε ελαφρύ στοιχείο.

Το μόνο πράγμα είναι ότι για να δημιουργήσετε μια ταινία 10 μέτρων (ή περισσότερο) θα χρειαστείτε ενισχυμένους (με αυξημένη διατομή) ακροδέκτες "ισχύος" και "γείωσης"-η χαμηλή τάση πέφτει αισθητά με έναν μικρό σταυρό σύρματος -ενότητα, η οποία δεν μπορεί να ειπωθεί για την υψηλή.

Πεδίο εφαρμογής

Οι αρθρωτές λωρίδες LED με λάμψη που καθορίζεται από το λογισμικό προχώρησαν ακόμη περισσότερο στην ανάπτυξή τους. Εάν ένα συγκρότημα μιας σειράς χρησιμοποιείται ως φωτισμός οροφής, τότε τακτοποιώντας τις σειρές τους η μία πάνω στην άλλη και τοποθετώντας τις σε ορθογώνια βάση, μπορείτε να δημιουργήσετε έναν πίνακα οποιασδήποτε μορφής . Τα ηλεκτρονικά σήματα και πινακίδες είναι ένα παράδειγμα: μόλις η μέρα μετατρέπεται σε λυκόφως, ανάβουν αυτόματα και λειτουργούν με μια μπαταρία φορτισμένη κατά τη διάρκεια της ημέρας από μια ηλιακή μπαταρία. Συγκροτήματα μονής σειράς έρχονται συχνά με τηλεχειριστήριο.

Για παράδειγμα, σε μία από τις γέφυρες της διαδρομής εισόδου σε μια μεγάλη πόλη, κάθε 5 δευτερόλεπτα, οι επιγραφές αντικαθιστούν η μία την άλλη - "Οδηγοί, καλό ταξίδι!", "Η πόλη Ν σας καλωσορίζει! " Αυτή είναι μόνο μία από τις δεκάδες χιλιάδες περιπτώσεις τέτοιας χρήσης συστοιχιών LED κατασκευασμένων από λωρίδες. Και κατά τη συναρμολόγηση μιας πλήρους οθόνης για μια πινακίδα, ο διοργανωτής καθίσταται διαθέσιμος για τη μετάδοση διαφημίσεων με εκπτώσεις από κοντινές υπεραγορές. Τέτοια συγκροτήματα είναι εξοπλισμένα με μονάδα Wi-Fi για λήψη ροής βίντεο από οποιοδήποτε gadget ή υπολογιστή που διαθέτει επίσης μονάδα Wi-Fi.

Η διαγώνιος της οθόνης για την προβολή διαφημίσεων και προγραμμάτων φτάνει αρκετά μέτρα.

Οι μονόχρωμες κορδέλες (για παράδειγμα, λαμπερό κόκκινο), πληκτρολογημένες σε πίνακες, χρησιμοποιούνται ως πινακίδες καταστήματος . Μια τρέχουσα γραμμή διαφήμισης μπορεί να εμφανίσει έως και ένα κιλομπάιτ κειμένου (εξαιρούνται τα κενά). Χρησιμοποιεί κυρίως έναν πίνακα αποτελεσμάτων μίας ή δύο γραμμών. Οι πληροφορίες εμφανίζονται διαδοχικά - για παράδειγμα, οι επιγραφές αλλάζουν η μία την άλλη: "Κοιτάξτε στο εστιατόριο X", "Τα καλύτερα πιάτα" της ουκρανικής κουζίνας "," Cozy place ", μετά ξεκινά ο κύκλος εμφάνισης αυτών των επιγραφών - και ούτω καθεξής μέχρι να απενεργοποιηθεί η οθόνη τη νύχτα.

Ένα παράδειγμα εμφάνισης λεωφορείου είναι μια σύντομη λίστα με τους κύριους δρόμους της διαδρομής του και τον αριθμό των τελευταίων . Παρόμοια συστήματα εγκαθίστανται σε σιδηροδρομικούς, αεροπορικούς και λεωφορειακούς σταθμούς - σημεία Α και Β (πόλεις αναχώρησης και άφιξης), ο χρόνος αναχώρησης και άφιξης συγκεκριμένου τύπου μεταφοράς εμφανίζεται κοντά σε κάθε κάθισμα. Τα πλακάτ βρίσκονται στην αίθουσα αναμονής και στους χώρους στάθμευσης.

Πώς να συνδεθείτε

Η σύνδεση πραγματοποιείται σύμφωνα με συγκεκριμένες οδηγίες. Εάν όχι, επιθεωρήστε προσεκτικά τα σήματα αναγνώρισης στους πείρους της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και στη θήκη συναρμολόγησης. Έτσι, τα σημάδια "+ 5V", "Mass", Rx και Tx δεν πρέπει να αμφισβητούνται - αυτό είναι το απλούστερο πρωτόκολλο 4 συρμάτων, σύμφωνα με το οποίο στοιχεία της ταινίας της ίδιας κατασκευής συνδέονται μεταξύ τους . Μην εφαρμόζετε 12 V εάν υπάρχει δείκτης 5 V στην πλακέτα (όχι 12 V) - η ταινία απλά θα καεί.

Ορισμένες λωρίδες LED ενδέχεται να περιέχουν μια αντίσταση συνδεδεμένη σε σειρά στην έξοδο του μικροκυκλώματος με αντίσταση αρκετών έως αρκετών δεκάδων ωμ

Αυτές οι αντιστάσεις σβήνουν την υπερβολική τάση στα LED που περιλαμβάνονται, για παράδειγμα, στο ενσωματωμένο δίκτυο αυτοκινήτου ή φορτηγού, λεωφορείου κ.ο.κ.

Το γεγονός είναι ότι για τη φόρτιση της μπαταρίας, το δίκτυο αυτοκινήτων (γεννήτρια σε κινητήρα αερίου) χρησιμοποιεί τάση φόρτισης έως 15 βολτ και μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία δίνει έως και 13,8 βολτ. Για συναρμολόγηση 12 βολτ, αυτό είναι πολύ - έτσι ώστε τα LED και οι ελεγκτές να μην καούν από υπερθέρμανση και να εγκατασταθούν αντιστάσεις έρματος. Η συνεχής "υπερθέρμανση" των LED (έως +70 ή περισσότερο) θα τους επιτρέψει να εργάζονται όχι δηλωμένες 25000-50.000 ώρες, που ισοδυναμεί με περίπου 10 ή περισσότερα χρόνια συνεχούς λειτουργίας, αλλά μόνο 1500-4000.

Με άλλα λόγια, τα ηλεκτρονικά υπερφορτωμένα σε ρεύμα και τάση θα καούν σε λίγους μήνες . Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν παρατηρήσετε ότι, παρά την ονομαστική τάση, τα LED και τα χειριστήρια εξακολουθούν να υπερθερμαίνονται - μειώστε την τάση στα 9-11 V, έτσι ώστε το φως από την ταινία να παραμένει ορατό από μακριά.

Οι ακίδες Tx και Rx δεν μπορούν να αντιστραφούν. Η είσοδος Rx της ταινίας συνδέεται με την ακίδα Tx του γενικού ελεγκτή.

Είναι ανόητο για τον τοπικό ελεγκτή να περιμένει τη λήψη εντολών από τον στρατηγό - όταν ο δεύτερος δεν στέλνει τίποτα και επίσης "ακούει" τη γραμμή, περιμένοντας τις εντολές απόκρισης από τον πρώτο

Το γεγονός είναι ότι ο προγραμματιστής (κύριος) προγραμματιστής ("εγκέφαλος" του συστήματος), πριν στείλει εντολές ελέγχου σε οποιονδήποτε από τους τοπικούς μικροελεγκτές (εκτελεστές), πρέπει να στείλει ένα δοκιμαστικό μήνυμα και να λάβει ένα σήμα απάντησης από αυτούς που τους ενημερώνει για την ετοιμότητά τους για εργασία. Εάν αυτό δεν συνέβη (το μικροκυκλώματα με διάστικτα "πέθανε"), τότε το μήνυμα ανάκρισης από τον "εγκέφαλο" θα προχωρήσει περισσότερο μέχρι να απαντήσει το πρώτο τσιπ LED μετά το καμένο. Η ορθότητα του συγκροτήματος πρέπει να ελεγχθεί αμέσως.