Как подключить адресную светодиодную ленту: Гайд по адресной светодиодной ленте

Содержание

Подключение адресной ленты без ардуино

Подключение обычной светодиодной ленты у большинства пользователей не вызывает особых вопросов.

А что делать, если лента у вас не простая, а адресная или цифровая? Какие особенности и отличия есть у данной ленты?

Большинство видеороликов, которыми переполнен ютуб, подробно объясняют, как ее подключить с помощью Arduino — “припаяйте провода вот к этим контактам на ардуинке, залейте мой скетч и т.д.”

А если у вас нет желания разбираться в этом вопросе и лезть в дебри программирования? 99% пользователей хотят купить готовый продукт, нажать на кнопочку и наслаждаться подсветкой.

В этом случае к своей умной ленте вам придется докупить специальный SPI контроллер.

При этом самостоятельно настроить цвета, скорость и динамические режимы можно на обычном смартфоне.

Что такое адресная светодиодная лента?

В первую очередь давайте рассмотрим, что вообще такое цифровая Led лента, как она устроена и как работает? По-другому ее еще называют адресной, умной или лентой “бегущий огонь”.

Главное отличие от обычных изделий заключается в присутствии на плате микросхем. Причем они могут быть как встроенными в сам светодиод.

Так и внешними.

Они позволяют управлять режимами работы каждого сегмента по отдельности. Таким образом можно напрямую запускать и отключать свечение любого светодиода или пикселя.

В данном случае пикселем называют ячейку из одного или нескольких светодиодов сразу (обычно по 3 штуки).

Вы сможете управлять как яркостью, так и цветом любого диода в ленте и при этом создавать совершенно потрясающие световые эффекты:

  • для автомобиля
  • для аквариума
  • на фасаде дома
  • на ёлке

Многообразие вариантов будет зависеть только от вашей фантазии.

Отличие лент ws2812, ws2812b, ws2811

Наиболее распространенные модели со встроенными микросхемами имеют маркировку WS2812 или WS2812b. С внешними – WS2811.

Чем модель ws2812 отличается от ws2812b? Первые имеют 6 контактов (PIN) для управления, а вторые, с буковкой “b” – всего четыре.

На 2812 питание светодиода и чипа разнесены. У 2812b питание интегрированного драйвера и светодиода вынесено на один PIN (VDD).

А в чем главные отличия между ws2812b и ws2811?

  • ws2812b – работает от 5v
  • ws2811 – питание 12v (в 2015г прекращен выпуск последних моделей на 5в)

WS2812 управляет кластерами по одному диоду, WS2811 управляет тремя светодиодами одновременно.

Существенным недостатком диодов ws2812 является то, что если в цепочке сгорит хотя бы один из них, то все дальнейшие светодиоды, стоящие после него, тут же перестают работать.

Адресная лента ws2813

Поэтому прогресс не стоял на месте и позже были разработаны более совершенные ленты – ws2813 (5V), ws2815 (12V).

У таких лент добавлена четвертая дублирующая дорожка. По ней передаются данные, если какой-то из диодов сгорел и вышел из строя.

Как это работает? Сигнал в нормальном состоянии поступает на Data Input (DIN) и выходит с чипа на Data Out (DO). По такой цепочке данные проходят по всей ленте.

Когда первый чип выходит из строя и данные перестают выходить с DO, благодаря дублирующей дорожке сигнал продолжает поступать на разъем BIN.

Второй чип анализирует пропажу сигнала на DIN, но видит его наличие на BIN и продолжает работать как ни в чем не бывало.

Самое главное, чтобы при выходе из строя первого диода не произошло замыкания между VDD и GND.

Ошибка №1

Никогда не используйте подсветку на чипах типа WS2812b при съемке видео.

Если захотите снимать кино или видеоклип с такой подсветкой, то применяйте только ленту WS2813, не меньше.

Дело здесь в частоте регенерации. У старых моделей она всего 400Гц.

Для человеческого глаза это может быть и незаметно, а вот камера вам такой ошибки не простит.

Вот очень наглядный эксперимент с такими светодиодами в динамике. Подключите отрезок ленты с двумя разными чипами и попробуйте помахать ими из стороны в сторону.

Результат на пойманом стопкадре.

Надо заметить, что это всего лишь один подключенный светодиод 2812b и 2813, а не несколько их штук в одном ряду.

Подключение к блоку питания и контроллеру

Сигналы по программируемой ленте передаются от контроллера с SPI микросхемами по цифровым протоколам связи. После того, как на первый светодиод пришли 24 бита информации, данный диод переходит в режим передачи.

Все данные, которые до него доходят, транслируются на выход, то есть на следующий диод в последовательной цепочке.

Ошибка №2

Если к такой ленте напрямую подключить блок питания, работать она не будет.

В данном случае наличие контроллера обязательно.

В управляемые светодиоды нужно “загрузить” их цвета.

Кроме того, отличается и сам принцип передачи сигнала между элементами. Если присмотреться, то можно увидеть на каждой умной ленте стрелочки строго в одном направлении.

Они показывают, что управляющий сигнал будет передаваться от одного элемента к другому именно в эту сторону, а не наоборот.

Ошибка №3

Встроенные микросхемы боятся переполюсовки!

Поэтому, если вы подключаетесь не через специальные коннекторы, а методом прямой пайки, всегда проверяйте “+” и “-” (GND).

Иначе адресная светодиодная лента у вас при первом же подключении сгорит.

Провода и разъемы

Цифровая лента на конце имеет минимум не два, а три провода.

  • V+ (5V или 12V)
  • V- (GND)
  • управляющий провод

Два из них — это обычное питание, а третий отвечает за направление сигнала. К проводам на концах уже готового к использованию изделия припаяны специальные разъемы:

  • DI (Digital Input) или цифровой вход в начале ленты
  • DO (Digital Output) цифровой выход

При наличии таких разъемов подключить ленту неправильной стороной у вас не получится. Второй конец DO требуется при наращивании длины световой конструкции.

Ошибка №4

А вот без таких разъемов начало и конец ленты можно и перепутать.

В этом случае ничего гореть и светиться у вас не будет.

Ошибка №5

Слишком длинные провода питания от контроллера.

Если у вас наблюдается ситуация, при которой лента не загорается, пока вы не коснетесь и не проведете рукой по питающим проводам, то скорее всего они слишком длинные и управляющий провод подвержен помехам.

В этом случае попробуйте их скрутить косичкой. В некоторых ситуациях помогает.

Выбор контроллера для адресной ленты

При выборе SPI контроллера для умных лент нужно рассчитывать не на мощность подсветки, как обычно это делается, а на количество пикселей.

Данные параметр всегда указывается на корпусе изделия.

Что касается выбора мощности блока питания, то здесь ориентируйтесь на следующий показатель. Один светодиод для моделей sw2812b – это примерно 60мА при белом свете.

Считайте их общее количество в ленте, берите запас в 30% и подбирайте подходящий блок.

От блока питания провода подключаются на контроллер, а с другой стороны контроллера запитывается сама лента.

Питание можно подать и напрямую, но наличие контроллера обязательно.

Подключение более 5 метров.

Если вам нужно подключить более 5м умной ленты, то для ее равномерного свечения нельзя просто наращивать подсвету последовательно. Речь здесь идет в первую очередь про питание!

Когда количество пикселей на контроллере позволяет подключить большую длину, вы без проблем стыкуете коннекторы DI и DO между собой. Но вот питание (5В или 12В), все равно придется тянуть отдельно (параллельно).

Есть контроллеры с дополнительными проводами под “лишнее” питание на такой случай.

Ошибка №6

Нельзя подключать несколько кусков ленты последовательно и при этом подавать на них изначально большее напряжение.

Например, взять три куска ws2812b (5м+5м+5м) и подать на них в самом начале ленты 15 вольт, рассчитывая при этом на последовательное падение напряжения.

В этом случае придется ставить на каждый отрезок по своему контроллеру, да еще каким-то образом гарантировать одинаковое потребление отрезков.

Ошибка №7

Лента вместо белого светится с оттенком желтоватого или красного цвета.

Скорее всего дело здесь в неправильно подобранном сечение проводов. Всегда берите минимум 1,5мм2.

Недостаток цвета – это первый признак просадки напряжения. Уход в красноту объясняется тем, что для синего и зеленого цветов на чипе 2812b требуется порядка 3,5В, а вот для красного достаточно и 2В.

Поэтому, когда напряжение на светодиодах падает, выключаются зеленые и синие кристаллы, а красный горит до последнего.

Правильная покупка светодиодной ленты на AliExpress.

Что еще можно сказать по сечению проводов? Например, лента 2812 на один диод потребляет порядка 60мА. При длине подсветки в 5 метров ток составит 18 Ампер!

По всем расчетным таблицам для такого тока требуются провода сечением 2,0-2,5мм2. Даже на самой ленте медные дорожки такого сечения не обеспечивают.

Поэтому, если хотите нормального свечения и яркости, даже на стандартные отрезки по 5 метров всегда подключайте питание с обоих концов.

Помимо сечения проводов важное значение играет и качество самих дорожек. Конечно, китайцы вам будут говорить, что у них самая лучшая продукция и никто не жаловался.

Но как это проверить, не покупая изделие? Элементарно – запросите информацию по весу ленты. После этого сравните одинаковые модели от разных производителей.

Так например, у ленты длиной 5м (60 светодиодов на метр) при весе менее 100гр просадки напряжения начинаются уже через 1,5 метра!

Объясняется это очень тонкими медными дорожками или некачественной медью в них.

Управление через смартфон

Управление современными адресными лентами легко осуществляется через смартфон и Wi-fi. Последовательность здесь следующая.

  • устанавливаете на телефон специальное приложение

Зачастую на корпусе контроллера указывают QR код, отсканировав который, вы найдете нужную программу в интернете.

  • регистрируетесь и добавляете свое устройство
  • в настройках wi-fi на телефоне находите его

При первом подключении настраиваете девайс. Выбираете последовательность свечения RGB (GBR, BRG), а также тип ленты (ws2811, ws2812 и т.п.)

Обязательно указываете количество пикселей. После этого можно переходить к выбору эффектам свечения:

  • таймер (время вкл. и откл. ленты)
  • динамический режим (с регулировкой скорости и изменения эффектов)

Таких прописанных по умолчанию режимов может быть несколько сотен!

  • яркость подсветки

Не понравились заводские настройки? Можете создать свою собственную программу расцветки через ручную настройку динамического режима.

Более подробно с пошаговой установкой и настройкой множества других режимов работы можете ознакомиться из ролика ниже.

Помимо прочего такие умные контроллеры могут иметь музыкальный процессор.

Они визуализируют звуки через встроенный микрофон телефона. Получается очень неплохой аналог цветомузыки в домашних условиях.

Песню можно записать в память смартфона и при ее проигрывании эффекты будут аналогичными.

При выборе такого контроллера обратите особое внимание, что есть дешевые модели, которые при работе через wi-fi могут блокировать вам интернет.

Поэтому заранее интересуйтесь у продавца о такой функции и покупайте только модели с одновременной работой интернета и управлением подсветкой.

как работает и как подключить к ардуино

В продаже имеется большое разнообразие светодиодных лент освещения и подсветки. С их помощью можно создавать различные световые эффекты. Но у них имеется существенный недостаток — вся поверхность ленты может светиться только одним цветом. И это относится ко всем типам RGB-лент. Выбор цвета и яркость осуществляет контроллер по заданному алгоритму или вручную. То есть реализовать эффекты типа бегущего огня, светомузыки или «эквалайзера» не получится. Для создания таких эффектов используют адресную светодиодную ленту. Как работает данный тип лент, мы расскажем далее.

  • Устройство и назначение
  • Принцип работы
  • Сфера применения
  • Способы подключения адресной ленты
  • Заключение

Устройство и назначение

Адресная светодиодная лента – это лента с RGB-светодиодами со встроенными чипами, для индивидуального управления параметрами свечения, что вы видите на фото ниже.

А на следующей иллюстрации вы видите, как светит обычная RGB-лента.

Если в RGB-ленте контроллер управлял цветом всей линии, которая к нему подключена, то главное отличие адресных лент это то, что цвет и интенсивность свечения каждого из светодиодов в ней настраивается индивидуально (отдельно для каждого).

Где используется такой функционал? На самом деле сферы применения практически бесконечны:

  • индивидуальное управление каждым светодиодом позволяет создавать большие LED-экраны, например, для рекламных щитов;
  • получения полноценных цветовых модулей для архитектурной подсветки;
  • оформление витрин, подсветка аквариумов и бассейнов.
  • создание динамического фона для телевизоров и мониторов (как Ambilight в продукции Philips) и т.п.;
  • Создание цветомузыки, совмещенной с подсветкой на потолок комнаты или в салоне автомобиля.

Так как адресные ленты позволяют создать любые световые эффекты и управлять каждым светодиодом отдельно, их иногда называют «умными».

Принцип работы

В простой RGB-ленте обычно устанавливаются RGB-светодиоды типа 5050, которые состоят фактически из трёх кристаллов (красного, зелёного и синего) расположенных в одном корпусе.

В адресной ленте также используются светодиоды в корпусе 5050, но отличающимся тем, что у них 4, а не 6 выводов. В самом же корпусе расположены светоизлучающие кристаллы и микрочип, управляющий их свечением, на иллюстрации на него указывает красная стрелка.

По питанию все светодиоды в ленте соединены параллельно, а линии управления соединяются последовательно. Распиновка адресной ленты следующая: контакты +5V и GND отвечают за питание, контакт DO – выход управляющего сигнала, а DI – вход.

Система управления, или просто контроллер, подаёт цифровые сигналы, каждый из которых содержит команду с данными о яркости каждого из цветов (красного, синего и зеленого), таким образом формируется нужны тон и яркость свечения. Подобно поезду, данные передаются через каждый из сегментов ленты от предыдущего к следующему, то есть последовательно.

Наиболее распространены две модели с разными контроллерами, это ws2812b и ws2811. Главное их отличие в том, что изделия с чипами ws2811 питаются от 12 Вольт, а сам чип находится не внутри светодиода, а отдельно и управляет сегментом из трёх светодиодов. Так в моделях с ws2811 возможно управление не каждым светодиодом, а каждым сегментом из 3 светодиодов сразу, что несколько ограничивает применение.

Принцип управления не слишком сложный:

  • Сигнал управления посылается на ленту небольшими «пачками» цифровых импульсов длиной в 24 бита. Контроллер принимает этот сигнал и выдаёт на светодиоды определенное напряжение для получения нужного цвета.
  • Напомню, что в случае с WS2812b контроллер встроен в светодиод и управляющий сигнал управляет каждым светодиодом отдельно, а в случае с WS2811 контроллер общий для сегмента из трёх светодиодов. То есть возможно задать параметры свечения для каждого отдельного сегмента.
  • При этом первый контроллер принимает первую пачку из 24-бит, вторая 24-битная команда принимается вторым чипом и так далее. Каждая последующая 24-битная команда посылается на каждый следующий контроллер, нумерация пачек при этом совпадает с нумерацией контроллеров.
  • Таким образом, управляют индивидуально каждым контроллером. Если один из блоков неисправен, например, второй, то горит только первый светодиод. Остальные светиться не будут, так как не будет проходить управляющий сигнал.

При создании уникальных эффектов используют не готовые контроллеры, а различные микроконтроллеры. К тому же в сети много проектов под управлением Arduino (микроконтроллеры семейства AVR). Схема подключения к ней элементарна, на примере с контроллерами WS2812b изображена ниже.

Но желательно подавать сигал управления через резистор номиналом в 200-400 Ом, для защиты пина Ардуино.

Устройство представляет программируемый микроконтроллер семейства AVR, с уже разведенной платой, питанием и схемой для программирования через USB. С помощью записи в него различных программ можно получить не ограниченное количество цветовых сочетаний и чередований. Что позволяет создать неограниченное количество вариантов для подсветки. Широкое распространение ограничивается относительно высокой стоимостью в отличие от обычных диодов.

Сфера применения

Сейчас стоимость этих лент уменьшается, а популярность растет. С востребованностью расширяется и сфера применения. Их используют для создания различных цветовых эффектов типа волна, бегущий огонь, различных подсветок для телевизора, для компьютера, для подсветки материнской платы, оформления рюкзака и т.п.

Возможность написания программ самостоятельно позволяет получить дополнительные возможности перелива цвета, его мерцание или моргания. Можно использовать для оформления на окна или для подсветки лестницы. Для большей зрелищности совмещают режимы подсветки с цветомузыкой.

Или создать неповторимый вид своего дома, закрепив ее по периметру фасада. Промышленность выпускает ленты не только для использования в помещениях, но и для улицы. Для этого подойдут изделия со степенью защиты IP65-IP68. Часто светодиодные ленты применяют для создания цветовой подсветки и в автомобиле.

Способы подключения адресной ленты

В отличие от RGB LED, простая подача напряжения на адресную ленту ни к чему не приведет. Для проверки работоспособности необходимо специальное программируемое устройство.

Однако, если просто дотронуться рукой до информационного контакта (DI), загорятся несколько первых модулей. Драйверы воспримут наведенную помеху, как сигнал управления.

Полностью проверить без Ардуино или без контроллера невозможно. Для удобства подключения адресная светодиодная лента имеет обозначение начала и конца. Стрелками указано направление сигнала. Менять местами начало и конец нельзя. Полоса состоит из 60 модулей. Небольшой отрезок (до 5 светодиодов) можно запитать и от самой платы ардуино, но для подключения полосы максимальной длины, применяют дополнительный источник питания.

На рисунке снизу показана схема подключения блока управления к ленте с дополнительным блоком питания.

Как отмечалось выше, для создания необходимого светового эффекта, применяется Ардуино. А также нужна специальная программа, называемая в народе «скетч». Ее не сложно написать своими руками, но можно воспользоваться уже имеющимися, например, воспользоваться проектами блоггера Алекса Гайвера.

Можно подобрать необходимый скетч в интернете. Для этого можно скопировать QR-код, нанесенный на ленте и по нему подобрать необходимый протокол.

Или воспользоваться библиотеками. Например, FastLED и Adafruit NeoPixel, внутри библиотек имеются готовые скетчи. На их основе можно создать свои неповторимые варианты. Остается лишь подключить Ардуино к компьютеру и загрузить в память скетч. После чего можно монтировать и включать систему подсветки.

Заключение

Адресная светодиодная лента выпускается в нескольких вариантах, как в виде обычной ленты, так и в виде жесткий модулей в форме полосы или круга. Однако приобрести можно не только разные адресные светодиодные ленты, но и Ардуино различных модификаций. С их помощью несложно создать эффект бегущего огня, используя принцип сдвигового регистра.

На «алиэкспресс» можно приобрести светодиоды другого вида, с питанием на 12 Вольт. В них используются контроллеры WS2815 или WS2813. Если вместо ардуино использовать контроллер ESP8266, управление можно осуществлять по Wi-Fi протоколу. Принцип работы и схема подключения дана в прилагаемой инструкции.

Полное руководство по адресуемой светодиодной ленте

Благодаря простоте установки, энергоэффективности и низким эксплуатационным расходам светодиодные ленты широко используются в мебельной, автомобильной, рекламной, осветительной, судостроительной, барной и других отраслях промышленности. Особенно, когда вам нужно решение для динамического освещения, хорошим выбором будут светодиодные ленты. Светодиодные ленты имеют разные цвета, такие как красный, зеленый, синий, RGB и т. д. Их можно установить практически в любом месте. Очень сложно найти другое световое решение, конкурирующее со светодиодными лентами.

Адресные светодиодные ленты поднимают эталон на совершенно новый уровень. Они дают вам больше возможностей и больше отличных световых эффектов, таких как бегущие погони, плавные затухания, следы метеоров и многое другое. Вы даже можете создавать свои световые эффекты с помощью системы управления. Проблема в том, что нужно знать, как правильно выбрать адресную светодиодную ленту.

Если вы еще не знаете, как правильно выбрать адресную светодиодную ленту, не волнуйтесь. Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать об адресных светодиодных лентах.

1 Что такое адресная светодиодная лента?

2 Чем адресная светодиодная лента отличается от обычной аналоговой светодиодной ленты?

3 Как работает адресная светодиодная лента?

4 Для чего используются адресные светодиодные ленты?

5 Тип адресной светодиодной ленты?

6 Как правильно выбрать адресную светодиодную ленту?

6. 1 Напряжение

6.2 Потребляемая мощность

6.3 Тип цвета

6.4 Тип интегральных схем (ИС)

6.5 Плотность светодиодов

6.6 Степень защиты IP

7 Как подключить адресную светодиодную ленту?

8 Как управлять адресной светодиодной лентой?

9 Как настроить адресную светодиодную ленту для ваших проектов освещения?

10 Где купить адресную светодиодную ленту?

11 Заключение

Адресная светодиодная лента UCS1903 SPI
Что такое адресная светодиодная лента?

Индивидуальная адресная светодиодная лента, также называемая цифровой светодиодной лентой, пиксельной светодиодной лентой, волшебной светодиодной лентой или светодиодной лентой цвета мечты, представляет собой светодиодную ленту с управляющими ИС, которые позволяют управлять отдельными светодиодами или группами светодиодов. Вы можете управлять определенной частью светодиодной ленты, поэтому она называется «адресной».

Чем отличается адресная светодиодная лента от обычной аналоговой светодиодной ленты?

Аналоговые светодиодные ленты позволяют использовать один цвет для всей светодиодной ленты одновременно. Вы можете изменить цвет в любое время для всей светодиодной ленты, но вы не можете изменить цвет только для отдельных частей светодиодов.

Адресные светодиодные ленты позволяют использовать разные цвета для каждой секции светодиодов, создавая различные цвета в разных областях одной светодиодной ленты.

Обычная аналоговая светодиодная лента Адресная светодиодная лента
Как работает адресная светодиодная лента?

Правильное функционирование адресной светодиодной ленты обеспечивается совместной работой пяти основных компонентов. Они включают

Светодиоды (СИД)

Интегральные микросхемы (ИС)

FPCB (гибкая печатная плата)

Блок питания

Контроллер

микросхема схемы управляет изменением цвета и яркости этой группы светодиодов. По этой причине вы можете управлять определенной группой светодиодов по отдельности. Контроллеры, используемые для управления адресными светодиодными лентами, также уникальны тем, что, в отличие от обычных RGB-контроллеров, они, как правило, имеют канал данных, а некоторые даже имеют канал синхронизации. Традиционные контроллеры RGB имеют контакты R, G, B и +, соответствующие полосам RGB.

Таким образом, рабочий процесс адресной светодиодной ленты выглядит следующим образом.

При переключении питания ток проходил через светодиоды, в результате чего светодиоды загорались с настройками по умолчанию.

Для создания эффекта необходимо ввести команду на контроллер для управления изменением цвета и яркости определенной группы светодиодов.

Затем контроллер передает соответствующие сигналы микросхемам этих светодиодов, которые выполняют команду для управления изменением цвета и яркости светодиодов.

Для чего используются адресные светодиодные ленты?

Декоративное освещение
Адресные светодиодные ленты могут широко использоваться в КТВ, барах, спортзалах и т. д.

Освещение фасадов зданий
Адресные светодиодные ленты могут использоваться на фасадах высотных зданий, на мостах и ​​т. д.

Освещение для особых мероприятий
Адресные светодиодные ленты можно использовать на Рождество, концерты и т. д.

Домашнее освещение
Адресные светодиодные ленты можно использовать для украшения дома и создания праздничной и уютной атмосферы.

Тип адресной светодиодной ленты?

Адресные светодиодные ленты делятся на две основные категории: адресные светодиодные ленты DMX512 и адресные светодиодные ленты SPI.

Адресная светодиодная лента DMX512 Адресная светодиодная лента SPI

Адресная светодиодная лента DMX512

DMX512 означает цифровой мультиплекс 512. Это означает, что 512 каналов управляются цифровым способом через 1 кабель передачи данных. DMX512 — это стандарт для сетей цифровой связи, которые обычно используются для управления освещением и эффектами. Первоначально он был задуман как стандартизированный метод управления диммерами сценического освещения, которые до DMX512 использовали различные несовместимые проприетарные протоколы.

Адресная светодиодная лента DMX512 — это светодиодная лента, которая принимает сигналы DMX512 напрямую, без декодера DMX512 и изменяет цвет и яркость света в зависимости от сигнала.

Проект адресной светодиодной ленты DMX512

Адресная светодиодная лента SPI

Последовательный периферийный интерфейс (SPI) — это спецификация интерфейса синхронной последовательной связи, используемая для связи на короткие расстояния, в основном во встроенных системах. Интерфейс был разработан Motorola в середине 1980-х годов и стал стандартом де-факто. Типичные приложения включают карты Secure Digital и жидкокристаллические дисплеи.

Адресная светодиодная лента SPI представляет собой светодиодную ленту, которая принимает сигналы SPI напрямую и изменяет цвет и яркость света в соответствии с сигналом.

Проект адресной светодиодной ленты SPI

В чем разница между адресной светодиодной лентой DMX512 и адресной светодиодной лентой SPI?

Протокол DMX512 является международным стандартом, а протокол SPI зависит от производителя каждой микросхемы.

Протокол сигналов
DMX512 : Технология передачи сигналов параллельного, синхронного параллельного интерфейса, универсальный протокол управления сигналами для цифрового осветительного оборудования
SPI : Последовательный (технология передачи сигналов синхронного последовательного интерфейса) DMX512 : Более сложный
SPI : Простой монтаж

Совместимость
DMX512 : Хорошая, унифицированная категория/протокол ИС, и DMX512 используется для некоторых светильников
SPI : Относительно низший, с различными категориями LC и немного отличающимися протоколами, в основном без светильников SPI

Надежность
DMX512 : Передача с точкой останова, параллельная передача сигналов, с высокой надежностью
Передача с точкой останова, SPI без возобновления передачи двух последовательных контрольных точек

Защита от помех сигналов
DMX512 : Хорошо, с надежной защитой от помех на большие расстояния
SPI : Inferior, long-distance communication is subject to strong current/strong magnetic disturbances

Overall cost
DMX512 : High
SPI : Low

Application
DMX512 : Indoor and наружное освещение большой и сверхбольшой рекламы и синхронное управление световым шоу        
SPI : Небольшие помещения/независимый стиль/вспомогательные средства

Как правильно выбрать адресную светодиодную ленту?

Хотя принципы адресных светодиодных лент в основном одинаковы, некоторые ключевые параметры влияют на производительность продукта. Параметры, которые заслуживают вашего внимания, следующие:

Напряжение

Адресные светодиодные ленты обычно бывают 5В, 12В, 24В. Вообще говоря, чем выше напряжение, тем лучше. Если вы хотите понять, почему это так, ответ — падение напряжения.

Что такое падение напряжения?

Падение напряжения приводит к тому, что светодиодные ленты теряют яркость по мере увеличения длины ленты. Светодиоды в начале полосы (ближайшие к источнику питания) будут светиться ярко. Принимая во внимание, что светодиоды в конце полосы будут иметь затемненный вид.

Почему появляется напряжение?

Любая длина провода имеет определенное электрическое сопротивление. Чем длиннее провод, тем больше сопротивление. Электрическое сопротивление вызывает падение напряжения, а падение напряжения заставляет ваши светодиоды тускнеть.
Таким образом, светодиоды в конце полосы всегда будут получать меньшее напряжение, чем светодиоды в начале.
Если сделать полосу достаточно длинной, падение напряжения станет достаточно значительным, чтобы вызвать видимую разницу в яркости.

Не все типы адресных светодиодов имеют высокое напряжение 24 В или 12 В. Однако мы можем решить проблему падения напряжения, подключив оба конца светодиодной ленты к источнику питания.

Потребляемая мощность

Чем больше мощность, тем ярче будет. Величина потребляемой мощности, которую вы выбираете, зависит от уровня яркости, который вам нужен.

Тип цветов

Адресная светодиодная лента доступна в широком диапазоне цветов.

Один цвет: белый, теплый белый, красный, зеленый, синий, желтый, розовый и т. д.

Двойной цвет: белый + теплый белый, красный + синий и т. д.

RGB

RGB + белый

RGB + теплый белый + белый

Тип интегральных схем (ИС)

DMX512 — международный стандартный протокол . Различные типы ИС DMX512 могут иметь разные характеристики, но поддерживаемые протоколы одни и те же, а это означает, что один и тот же контроллер DMX512 может управлять различными типами ИС DMX512. Однако SPI не является международным стандартным протоколом. Микросхемы SPI, выпускаемые разными производителями, поддерживают разные протоколы, а это означает, что разные микросхемы SPI могут потребоваться для использования с разными контроллерами SPI. Ниже я перечисляю распространенные модели ИС на рынке.

Адресная светодиодная лента DMX512: UCS512, SM17512

Адресная ИС SPI делится на встроенную ИС и внешнюю ИС или делится на возобновление передачи с точкой останова и возобновление передачи без точки останова или делится на тактовый канал и без тактового канала.

SPI Адресная светодиодная лента с общими встроенными моделями ИС: WS2812B, WS2813, WS2815B, SK6812, SK9822, APA102, CS2803, CS8812B03, TM1814, TM1914, TM1812, CS8208, CS6816, CS6814, LPD8806

Что такое функция возобновления точки останова адресной светодиодной ленты SPI?

Функция возобновления точки останова означает, что при отказе только одной микросхемы сигнал все еще может передаваться на последующие микросхемы.

SPI Общие модели ИС с адресуемой светодиодной лентой с функцией возобновления точки останова: WS2813, WS2815B, CS2803, CS8812B, WS2818, TM1914, CS8208822, APA102, WS2801, WS2811, UCS1903, TM1814, TM1812, CS6816, CS6814, LPD8806

Model , CS2803, CS8812B, WS2811, WS2818, UCS1903, TM1814, TM1914, TM1812, CS8208, CS6816, CS6814

IC Specification Download

SK2813-RGB-LED specification

SK6812-RGB-LED specification

SK6812-RGBW -Светодиодная спецификация

SK9822-RGB-LED specification

WS2811 specification

APA102 specification

TM1814 specification

UCS1903 specification

UCS2904 specification

WS2812B specification

WS2813 specification

WS2815B specification

WS2818A specification

LEDs Density

Плотность светодиодов относится к количеству светодиодов на один метр адресных светодиодных лент. Чем выше плотность светодиодов, тем более равномерный свет, выше яркость и отсутствие световых пятен.

Степень защиты IP

Код IP или Код защиты от проникновения определяется в стандарте IEC 60529, который классифицирует и оценивает степень защиты, обеспечиваемую механическими корпусами и электрическими корпусами от проникновения, пыли, случайного контакта и воды. В Европейском Союзе он опубликован CENELEC как EN 60529.

Если вам необходимо установить адресные светодиодные ленты на открытом воздухе, вам необходимо использовать адресные светодиодные ленты со степенью защиты IP65 или выше. Однако для установок, которые погружаются в воду на короткое время, более безопасным будет IP67 или даже IP68.

Как подключить адресную светодиодную ленту?

Прежде чем управлять адресной светодиодной лентой DMX512, вам необходимо использовать «программу записи адреса», предоставленную производителем ИС, для установки адреса dmx512 в ИС DMX512. Вам нужно только один раз установить адрес dmx512, и микросхема DMX512 сохранит данные, даже если питание отключено. Пожалуйста, проверьте, как установить адрес dmx512, видео ниже:

Но адресная светодиодная лента SPI не требует установки адреса перед использованием.

Адресные светодиодные ленты SPI будут иметь разные провода для розеток в соответствии с различными функциями, и их схемы подключения также будут разными.

Адресная светодиодная лента без функции возобновления точки останова, имеет только канал данных.

Адресная светодиодная лента с функцией возобновляемой передачи будет иметь канал данных и резервный канал данных.

Адресная светодиодная лента с функцией тактового канала имеет канал данных и тактовый канал.

Канал данных обычно обозначается буквой D на печатной плате, резервный канал данных обозначается буквой B, а канал синхронизации обозначается буквой C.

SPI встроенная IC Адресалевая светодиодная полоса


SPI Внешняя внешняя IC Адресалевая светодиодная полоса


с помощью Clock Chlock Chlock Spi Adderbeable Led Strip


с помощью переключаемой трансмиссии SPI-strip.


Схема подключения адресной светодиодной ленты DMX512

Щелкните здесь, чтобы просмотреть высококачественную схему подключения DMX512 в формате PDF

Адресная светодиодная лента SPI со схемой подключения только канала данных

Адресная светодиодная лента SPI только с каналом данных и каналом синхронизации

Адресная светодиодная лента SPI только с каналом данных и каналом возобновления перерыва

Как управлять адресной светодиодной лентой?

Вы можете управлять адресными светодиодными лентами dmx512 через контроллер dmx512 или мастер dmx512.

Таким же образом можно управлять светодиодными лентами с SPI-адресацией через SPI-контроллер.

Как настроить адресную светодиодную ленту для ваших проектов освещения?

Шаг 1 : У вас должно быть приблизительное представление о том, какой световой эффект вам нужен, а затем всесторонне подумать, чтобы указать ваши требования. Чем больше, тем лучше. Это облегчит вам общение с китайскими производителями светодиодных лент.

Шаг 2 : Свяжитесь с некоторыми китайскими производителями светодиодных лент, расскажите им, что вам нужно, и в идеале придумайте чертежи, показывающие, насколько велика площадь, где должна быть установлена ​​светодиодная лента и какой световой эффект вы хотите получить. . Что касается световых эффектов, я бы посоветовал вам зайти на YouTube, найти несколько существующих примеров и поделиться ими с производителем, а они лучше знают, что вам нужно. Короче говоря, вы хотите предоставить производителю светодиодной ленты как можно больше подробностей.

Шаг 3 : Когда торговый представитель китайского производителя получит ваши точные требования, он обсудит с инженером-электриком и определит, сколько светодиодных лент необходимо, а также сколько светодиодных контроллеров и сколько светодиодных блоков питания.

Шаг 4 : Затем продавец обсудит, как реализовать ваш световой эффект с дизайнером или программистом по свету, который в настоящее время в основном использует платформы LedEdit или Madrix. Учитывая, что не многие производители светодиодных лент в Китае могут предложить услуги по проектированию освещения, не говоря уже о том, что лишь немногие могут программировать на основе программного обеспечения Madrix. Вам может понадобиться немного терпения, чтобы наконец найти китайского производителя светодиодов, который может предложить эту услугу программирования.

Шаг 5 : Продавец обсудит с вами дополнительные детали, а затем назовет цену. После подтверждения туда и обратно вы передаете заказ китайскому производителю светодиодной ленты.

Шаг 6 : После завершения производства производитель отправляет вам всю партию.

Шаг 7 : Вам нужно будет нанять несколько экспертов или электриков для установки индивидуальных светодиодных лент. Поскольку все рассчитывается на основе предоставленной информации о месте проекта, производитель светодиодной ленты в Китае обычно разрабатывает и предоставляет вам схему подключения для установки. Поэтому следуйте инструкциям, чтобы завершить работу.

Этап 8 : Установка и ввод освещения в эксплуатацию. Обратите внимание, что только несколько производителей светодиодных лент в Китае могут предложить эту услугу, отправив своих инженеров на ваш объект для выполнения всей работы.

Где купить адресную светодиодную ленту?

Адресные светодиодные ленты намного сложнее обычных светодиодных лент. Вот почему выбор правильного производителя адресных светодиодных лент является более сложной задачей. Вы можете найти производителя адресных светодиодных лент следующими способами.

  1. Amazon
  2. Alibaba
  3. Найдите завод по производству светодиодных лент на выставках или в Google
Заключение

Я полагаю, что после прочтения этой статьи вы знакомы с адресными светодиодными лентами и знаете, как выбрать подходящую адресную светодиодную ленту. LEDYi является профессиональным производителем светодиодных лент, светодиодных ленточных светильников и светодиодных неоновых ламп в Китае. Мы предлагаем индивидуальные решения, услуги OEM и ODM. Оптовики, дистрибьюторы, дилеры, трейдеры и агенты могут покупать у нас оптом.

Просмотреть больше продуктов >>

  • LinkedIn
  • Facebook
  • Twitter
  • больше
  • больше
  • .

     Адресные светодиодные ленты (иногда их называют программируемыми светодиодными лентами, цифровыми светодиодными лентами SPI или светодиодными пиксельными лентами) означают, что они могут иметь несколько цветов на одной полосе. В отличие от других светодиодных лент, вся полоса должна быть одного цвета.

    Что касается адресуемых светодиодных лент, то положительный и отрицательный полюса — это линии электропередач, а остальные — сигнальные линии.

    Для передачи сигнала сигнальная линия не должна быть пропущена. Стрелки светодиодной ленты указывают направление потока данных. Если SPI-контроллер не установлен на стороне ввода данных, он не будет работать.

    Если адресная светодиодная лента нуждается в отдельном питании, линия питания должна быть подключена к блоку питания.

    Не беспокойтесь о том, как решить, нужен ли адресной светодиодной ленте отдельный источник питания, это будет подробно обсуждаться в следующем содержании.

    Часть 1. Какой контроллер использовать для адресных светодиодных лент?

    Часть 2. Как установить адресные светодиодные ленты?

    Часть 3. Как решить, нужно ли запитывать адресные светодиодные ленты отдельно?

    Часть 4. Как подключить длинные адресные ленты освещения?

    Часть 5. Как устранить мерцание светодиодов?

    Какой контроллер использовать для адресных светодиодных лент?

    Адресную светодиодную ленту можно подключить к совместимому контроллеру для отправки команд на адресный светодиод.

    Контроллер SPI 

    Контроллер SPI поддерживает WiFi, RF, Bluetooth, музыку и голосовое управление (Alexa и Google Assistant).

    Встроены сотни хорошо написанных программ, пользователи могут выбирать тип в зависимости от своих увлечений и использовать их для домашних и простых проектов освещения, которые не умеют программировать.

    Преимущества: Много процедур, низкая сложность.

    Недостатки: Невозможно выбрать специальную программу.

    Пожалуйста, обратите внимание на два момента, касающихся контроллера SPI:

    1) Может ли контроллер SPI управлять типом микросхемы адресной светодиодной ленты.

    2) Пиксель контроллера SPI должен быть больше, чем пиксель адресной светодиодной ленты, чтобы обеспечить управление светодиодами всей световой полосы. Мы упомянули выше, как вычислить пиксель.

    Общее количество пикселей адресуемой светодиодной ленты = Пиксели (ИС)/метр*Длина

    Как решить проблему нехватки пикселей контроллера SPI?

    1) Перейдите на контроллер SPI с большим количеством пикселей.

    У нас есть SPI-контроллер, который может параллельно подключать 4 адресуемые светодиодные ленты или 8 светодиодных световых лент, который сочетает в себе функции SPI-контроллера и SPI-усилителя.

    2) Добавьте один или несколько адресных многоканальных усилителей SPI для усиления пикселей.

    Усилитель SPI имеет совершенно другую функцию, чем усилитель неадресуемой светодиодной ленты. Количество пикселей усилителя SPI усиливается несколькими каналами.

    Например, в контроллер SPI встроено 600 пикселей, а за 8-канальным усилителем можно подключить 8*600 пикселей.

    *Схема подключения усилителя светодиодной ленты*

    3) Используйте функцию WIFI или RF для беспроводной синхронизации нескольких контроллеров SPI.

    Функция группирования должна управляться мобильным телефоном, и существуют одноканальные контроллеры и двухканальные контроллеры.

    Программируемый контроллер

    Программируемый контроллер является более гибким, чем контроллер SPI, и может записывать любые программы и динамические эффекты, которые вы хотите.

    Но недостатком является то, что требования высоки. Вы должны понимать программное обеспечение AutoCAD или FLASH и уметь работать с программным обеспечением LED Edit 2020.

    Схема подключения светодиодных лент T-300K Схема подключения светодиодных лент K-1000C

    Контроллер Art-net DMX

    Контроллер Art-net DMX может управлять несколькими группами световых лент SPI пошагово или индивидуально или комбинируйте другие элементы DMX для управления.

    Недостатки: Необходимо уметь пользоваться программным обеспечением Mardix.

    *Схема подключения светодиодных лент BC-204 DMX*

    Декодер DMX в SPI

    Декодер DMX в SPI преобразует сигнал DMX в сигнал SPI, который используется консолью DMX для непосредственного управления освещением SPI .

    DSA Decoder Схема подключения светодиодных лент

    Плата для разработки с открытым исходным кодом

    Плата для разработки с открытым исходным кодом представлена ​​Arduino UNO и Raspberry Pi. Макетная доска небольшая и простая в использовании. Его можно использовать в сложных условиях и проектах «сделай сам», но для этого нужно уметь программировать.

    Как установить адресную светодиодную ленту?

    Первый способ подключения: 

    При установке адресной светодиодной ленты контроллер SPI лучше всего устанавливать рядом с блоком питания.

    Контроллер SPI находится слишком далеко от источника питания, что в определенной степени повлияет на стабильность управляющего сигнала.

    Если источник питания, SPI-контроллер и адресная светодиодная лента не находятся в одном месте, мы обычно выбираем увеличение расстояния между световой полосой и SPI-контроллером, но это имеет тот недостаток, что сигнал SPI будет затухать .

    Это затухание сигнала может привести к мерцанию светодиодов при использовании длинных адресных светодиодных лент. Проблему затухания сигнала SPI можно решить, установив мини-усилитель в точке перед световой полосой. Подробнее о мерцании световой полосы мы упомянем позже.

    Этот способ подключения подходит для установки маломощных адресных светодиодных лент, длина которых не превышает 5 метров.

    Подключить адресную светодиодную ленту к контроллеру SPI действительно просто, даже если вы новичок, у вас все получится. Вы только правильно соедините соответствующие знаки. Адресная светодиодная лента питается энергией через SPI-контроллер.

    *Схема подключения светодиодных лент SPI длиной 5 м*

    Второй способ подключения: 

    Если мощность адресуемой светодиодной ленты слишком высока, рекомендуется питать контроллер SPI и светодиодную ленту отдельно. Это делает управляющий сигнал более стабильным.

    При первом способе подключения, если мощность световой ленты слишком высока, контроллер SPI перегружен, что означает, что мощность контроллера меньше, чем мощность, требуемая адресной светодиодной лентой, освещение светодиодной ленты перегорит SPI-контроллер.

    Иногда возникает несоответствие между результатом управления и управляющей командой или оно будет напрямую нарушено.

    Если вы столкнулись с такой ситуацией, возможно, ваш контроллер исправен, но мощность программируемой светодиодной ленты слишком высока и ее нужно запитать отдельно.

    Обратите особое внимание на значение отдельного источника питания для адресных светодиодных лент. Световая полоса питается энергией через источник питания, а не через контроллер.

    На некоторых программируемых светодиодных лентах вы увидите 3-контактный и 2-контактный разъемы. 3-контактный разъем используется для передачи сигналов, а 2-контактный разъем используется для подключения к источнику питания.

    Однако обратите внимание, что когда 2-контактный разъем подключен к источнику питания, контроллер SPI используется только для передачи сигналов, VCC 3-контактного разъема должен быть отключен.

    *Схема подключения светодиодной ленты SPI с 10 м*

    Как подключить 3-контактный разъем JST к светодиодной ленте Breakpoint Resume?

    Иногда двухсигнальный SPI-контроллер может также использовать другие световые полосы, такие как светодиодные полосы возобновления точки останова.

    Самое главное, что есть отрицательный полюс, положительный полюс и сигнальная линия. Резервный провод светодиодной ленты возобновления точки останова может быть подключен к отрицательному или сигнальному проводу контроллера SPI.

    По аналогии, односигнальный SPI-контроллер также можно использовать для возобновляемой светодиодной ленты точки останова, поскольку две его сигнальные линии (BI и DA) могут иметь общую точку соединения (DAT).

    8

    0
    SPI Controller Addressable LED Strip
    Single-signal SPI controller(GND, DAT, VCC) Single-signal LED strip
    Breakpoint resume LED strip(DA
    Двухсигнальный контроллер SPI (GND, CLK, DAT, VCC) Односигнальная светодиодная лента (CLK не используется)
    Двухсигнальная светодиодная лента
    Возобновление точки останова Светодиодная лента (DA и BI используют общий DAT, CLK не используется)

    Как определить, нужно ли запитывать адресные светодиодные ленты отдельно?

    что мощности недостаточно и требуется отдельный блок питания.

    Что такое падение напряжения? Как решить проблему с падением напряжения?

    Самый очевидный способ судить о падении напряжения — это когда яркость светодиода работает на 100%, яркость затухает, и его нужно запитать отдельно в ближайшей точке затухания.

    Динамический эффект может не распознать падение напряжения.

    Включите адресуемую светодиодную ленту с белым светом и установите максимальную яркость. В это время можно отчетливо наблюдать падение напряжения на светодиодной ленте.

    Плотность светодиодов и падение напряжения

    Однако следует обратить внимание на то, что плотность адресуемой светодиодной ленты будет влиять на длину падения напряжения. Чем плотнее плотность, тем больше падение напряжения и меньше расстояние между точками, требующими отдельного источника питания.

    30-60 Светодиод/M Адресалируемая светодиодная полоса Падение напряжения . )
    DC12V Без падения напряжения(5м) Источник питания на одном конце(5м)
    DC24V Без падения напряжения(10м)17

    2. Различные страны и регионы приводят к недостаточной выходной мощности или низкой частоте источников питания с широким диапазоном напряжения.

    В Северной Америке по возможности выбирайте источник питания с одним напряжением переменного тока 110-130 В и умножайте мощность световой полосы в 1,5 раза при расчете источника питания, чтобы обеспечить достаточную выходную мощность источника питания.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *