Как позвонить адресную ленту

Применение светодиодов в осветительных элементах дает разработчикам оборудования практически 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).

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 характеристики распространенных микросхем, применяемых для управления цветными светодиодами, приведены в таблице.

Драйвер ШИМ	U питания, В	Подключение LED	Примечание	Потребляемый 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

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).

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.

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.

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 команды из 24 бит. Ноль и единица кодируются в виде импульсов одинаковой частоты, но разной длительности. Каждый элемент записывает («защелкивает») свою команду, после паузы определенной длительности передается команда для следующей микросхемы и так по цепочке. После паузы повышенной длительности происходит сброс всех элементов и передача следующей серии команд. Недостатком такого принципа построения шины управления является то, что выход из строя одной микросхемы прерывает передачу команд далее по цепочке. У драйверов последних поколений (WS2818 и т.п.) имеется дополнительный вход (BIN), позволяющий избежать данной проблемы.

«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 характерна более высокая стоимость.

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.

1. Из-за повышенного энергопотребления 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

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.

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.

Как подключить адресную светодиодную ленту без Arduino.

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

Но что, если ваша лента не простая, а адресная или цифровая? Какие особенности и отличия есть у этой ленты?

В большинстве видеороликов, заполненных YouTube, подробно рассказывается, как подключить его с помощью Arduino: «припаяйте провода к этим контактам на Arduino, скомпилируйте мой эскиз и так далее”

Что делать, если вы не хотите разбираться в этой проблеме и лезть в дебри программирования? 99% пользователей хотят купить готовый продукт, нажать кнопку и насладиться подсветкой.

В этом случае вам потребуется приобрести специальный контроллер SPI для вашей смарт-ленты.

При этом вы можете самостоятельно настраивать цвета, скорость и динамические режимы на обычном смартфоне.

Что такое адресная светодиодная лента?

Прежде всего, давайте посмотрим, что такое цифровая светодиодная лента, как она работает и как работает? По-другому ее еще называют сфокусированной, умной или «бегущей огнем» лентой”.

Основное отличие от обычных изделий — наличие микросхем на плате. Кроме того, они могут быть встроены в сам светодиод.

Они позволяют управлять режимами работы каждого сегмента отдельно. Таким образом, вы можете напрямую включать и выключать свечение любого светодиода или пикселя.

В этом случае пиксель — это ячейка из одного или нескольких светодиодов одновременно (обычно по 3 штуки).

Вы можете управлять яркостью и цветом любого диода в полосе и при этом создавать совершенно потрясающие световые эффекты:

Разнообразие вариантов будет зависеть только от вашей фантазии.

Отличие лент ws2812, ws2812b, ws2811

Наиболее распространенные модели на кристалле имеют маркировку WS2812 или WS2812b. С внешними — WS2811.

Чем модель WS2812 отличается от модели WS2812B? Первый имеет 6 контактов (ПИН) для управления, а второй, на букву «б» — всего четыре.

На 2812 блок питания светодиода и микросхема разделены. В 2812b питание встроенного драйвера и светодиода переведено на PIN (VDD).

В чем основные различия между ws2812b и ws2811?

• ws2812b — питание от 5в

• ws2811 — блок питания 12 в (последние модели 5 в были сняты с производства в 2015 году)

WS2812 управляет кластером с одним диодом в каждом, WS2811 одновременно управляет тремя светодиодами.

Существенным недостатком диодов ws2812 является то, что при перегорании хотя бы одного из них в цепи все остальные светодиоды после этого сразу перестают работать.

Адресная лента ws2813

Поэтому прогресс не остановился, и позже были разработаны более совершенные ленты: ws2813 (5V), ws2815 (12V).

К этим кассетам добавлен четвертый дублирующий трек. По нему передаются данные, если какой-либо из диодов перегорел и вышел из строя.

Как это работает? В нормальном состоянии сигнал поступает на вход данных (DIN), а от микросхемы — на выход данных (DO). Данные передаются по этой цепочке по всей ленте.

Когда первая микросхема выходит из строя и данные перестают поступать из DO, благодаря дублированной дорожке сигнал продолжает поступать на разъем BIN.

Вторая микросхема анализирует потерю сигнала на DIN, но видит ее присутствие в BIN и продолжает работать, как будто ничего не произошло.

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

Ошибка n. 1 Никогда не используйте подсветку на микросхеме WS2812b при съемке видео.

Если вы хотите снять фильм или видеоклип с таким освещением, просто используйте ленту WS2813, не меньше.

Дело здесь в частоте регенерации. Старые модели имеют только 400 Гц.

Человеческому глазу это может быть неочевидно, но камера не простит вам такую ​​ошибку.

Вот очень наглядный эксперимент с такими светодиодами в динамике. Соедините кусок изоленты с двумя разными чипами и попробуйте помахать ими из стороны в сторону.

Результат на захваченном неподвижном изображении.

Следует отметить, что это только один подключенный светодиод 2812b и 2813, а не много из них в одном ряду.

Подключение к блоку питания и контроллеру

Сигналы на программируемой ленте передаются контроллером с микросхемами SPI по протоколам цифровой связи. После того, как на первый светодиод поступило 24 бита информации, этот диод переходит в режим передачи.

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

Ошибка n. 2 Если подключить блок питания напрямую к такой ленте, то ничего не получится.

В этом случае требуется контроллер.

Управляемые светодиоды должны быть «заряжены» своими цветами.

Кроме того, различается сам принцип передачи сигналов между элементами. Если присмотреться, можно увидеть стрелки на каждой умной ленте строго в одном направлении.

Они показывают, что управляющий сигнал будет передаваться от одного элемента к другому в этом направлении, а не наоборот.

Ошибка n. 3 Встроенные микросхемы боятся переполюсовки!

Поэтому, если подключение выполняется не через специальные разъемы, а путем прямой сварки, всегда проверяйте «+» и «-» (GND).

В противном случае адресная светодиодная лента перегорит при первом подключении.

Провода и разъемы

В конце цифровой ленты есть как минимум три нити, а не две.

Два из них имеют нормальную мощность, а третий отвечает за направление сигнала. К проводам на концах готового изделия припаяны специальные разъемы:

• DI (цифровой вход) или цифровой вход в начале ленты

• Цифровой выход DO (цифровой выход

Если такие разъемы есть, соединить ленту изнанкой не получится. Второй конец DO нужен при увеличении длины световой конструкции.

Ошибка n. 4 Но без этих разъемов начало и конец ленты можно перепутать.

В этом случае вам будет нечем ни гореть, ни светить.

Ошибка n. 5 Слишком длинные силовые кабели от контроллера.

Если у вас есть ситуация, когда лента не загорается, пока вы не дотронетесь до силовых кабелей и не проведете по ним рукой, они, скорее всего, слишком длинные, а кабель управления подвержен помехам.

В этом случае попробуйте скрутить их в косичку. Это помогает в некоторых ситуациях.

Выбор контроллера для адресной ленты

Выбирая SPI-контроллер для смарт-лент, нужно полагаться не на мощность подсветки, как это обычно делается, а на количество пикселей.

Этот параметр всегда указывается на корпусе товара.

Что касается выбора блока питания, то позвольте себе руководствоваться следующим показателем. Светодиод для моделей sw2812b имеет около 60 мА в белом свете.

Считайте их общее количество в ленте, возьмите 30% запас и выберите подходящий блок.

От блока питания провода подключаются к контроллеру, а сама лента питается с другой стороны контроллера.

Питание также может подаваться напрямую, но требуется контроллер.

Подключение более 5 метров.

Если вам нужно подключить более 5 м смарт-ленты, для ее равномерного свечения нельзя просто последовательно включать подсветку. В основном это про еду!

Когда количество пикселей на контроллере позволяет подключить большую длину, вы можете легко соединить разъемы DI и DO вместе. А вот блок питания (5В или 12В) все равно нужно тянуть отдельно (параллельно).

Для такого случая есть контроллеры с дополнительными кабелями для «лишнего» питания.

Ошибка n. 6 Невозможно соединить несколько отрезков ленты последовательно и в то же время изначально обеспечить им более высокое натяжение.

Например, возьмите три куска ws2812b (5 м + 5 м + 5 м) и подайте на них 15 вольт в начале ленты, рассчитывая на постоянное падение напряжения.

В этом случае вам придется ставить свой контроллер для каждого сегмента и даже как-то обеспечивать одинаковое потребление сегментов.

Ошибка n. 7 Лента вместо белого загорается желтоватым или красным оттенком.

Скорее всего дело здесь в неправильно подобранном сечении провода. Всегда берите минимум 1,5 мм2.

Отсутствие цвета — первый признак падения напряжения. Покраснение объясняется тем, что для синего и зеленого цветов на микросхеме 2812b нужно около 3,5В, а для красного достаточно 2В.

Поэтому при понижении напряжения на светодиодах зеленый и синий кристаллы гаснут, а красный остается включенным до последнего.

Правильная покупка светодиодной ленты на AliExpress.

Что еще насчет сечения провода? Например, лента 2812 потребляет примерно 60 мА на диод. При длине подсветки 5 метров ток будет 18 Ампер!

По всем таблицам расчета на такой ток потребуются провода сечением 2,0-2,5 мм2. Даже на самой ленте следы меди не обеспечивают такого сечения.

Поэтому, если вы хотите нормального свечения и яркости, даже для стандартной длины 5 метров, всегда подключайте источник питания с обоих концов.

Помимо сечения проводов важно также качество самих дорожек. Конечно, китайцы скажут вам, что у них самые лучшие продукты, и никто не жаловался.

Но как это проверить, не покупая товар? Элементарно — спросите о весе ленты. Затем сравните одинаковые модели от разных производителей.

Например, для ленты длиной 5 м (60 светодиодов на метр) и весом менее 100 г падение напряжения начинается в пределах 1,5 метра!

Объясняется это очень мелкими следами меди или некачественной меди в них.

Управление через смартфон

Современными адресными лентами легко управлять через смартфон и Wi-Fi. Последовательность следующая.

• установить на свой телефон специальное приложение

Часто на корпусе контроллера указывается QR-код, отсканировав его, вы найдете нужную программу в Интернете.

• зарегистрируйтесь и добавьте свое устройство

• найди это в настройках Wi-Fi твоего телефона

При первом подключении настройте устройство. Выберите последовательность освещения RGB (GBR, BRG) и тип ленты (ws2811, ws2812 и т.д.)

Обязательно укажите количество пикселей. Далее вы можете перейти к выбору эффектов свечения:

• таймер (время включения и выключения ленты)

• динамический режим (с регулируемой скоростью и изменениями эффектов)

Таких предустановленных режимов может быть несколько сотен!

Не нравятся заводские настройки? Вы можете создать свою собственную цветовую программу, вручную установив динамический режим.

Подробнее о пошаговой установке и настройке многих других режимов работы смотрите в видео ниже.

Помимо прочего, такие умные контроллеры могут иметь музыкальный процессор.

Они отображают звуки через встроенный микрофон телефона. Получается очень хороший аналог цветомузыки в домашних условиях.

Песню можно записать в память смартфона, и при воспроизведении эффекты будут такими же.

Выбирая такой контроллер, обратите особое внимание на то, что есть недорогие модели, которые при работе через Wi-Fi могут блокировать для вас интернет.

Поэтому заранее поинтересуйтесь у продавца об этой функции и покупайте только модели с одновременной работой в Интернете и управлением подсветкой.

Источник

Что такое адресная светодиодная лента

Адресная светодиодная лента — это длинная цветная светодиодная лента RGB на гибкой печатной плате, на одной стороне которой размещены светодиоды RGB с ограничивающими резисторами, конденсаторами и контроллерами. Адресуемая светодиодная лента отличается от обычной светодиодной ленты RGB тем, что все светодиоды подключены к ней параллельно и каждый из них управляется отдельно своим контроллером.

Как и любая светодиодная лента, адресная светодиодная лента требует стабилизированного источника питания с высоким током отдачи.

Устройство адресной ленты

Адресные светодиоды стали основой для создания таких осветительных приборов. Они содержат сам полупроводниковый световой элемент и единственный драйвер ШИМ. В зависимости от типа адресуемого элемента светодиод RGB может быть размещен внутри общего корпуса или удален и подключен к выводам драйвера. В качестве излучателя света могут использоваться отдельные светодиоды или группы RGB. Напряжение питания тоже может быть разным. Сравнительные характеристики распространенных микросхем, используемых для управления цветными светодиодами, приведены в таблице.

Драйвер ШИМ	Электропитание U, В	Подключение светодиодов	Примечание	Потребление энергии
WS2811	12-24	Внешний	Встроенный стабилизатор напряжения 12 В. Быстрый и медленный режим	В зависимости от используемого светодиода
WS2812B	5	Интегрированный	Форм-фактор LED — 5050	До 60 мА на ячейку (при максимальной яркости)
WS2813	5	Интегрированный	Форм-фактор LED — 5050	До 60 мА на ячейку (при максимальной яркости)
WS2815	12	Интегрированный	Форм-фактор LED — 5050	До 60 мА на ячейку (при максимальной яркости)
WS2818	24 декабря	Внешний	Управляющее входное напряжение — до 9 В. Дополнительный вход управления	В зависимости от используемого светодиода

Ток потребления одного метра с адресной ленты довольно велик, так как мощность расходуется не только на свечение pn переходов, но и на коммутационные потери драйверов ШИМ.

Энергопотребление

В каждом участке ленты последовательно подключено 3 светодиода, поэтому блок питания на 5В работать не будет. Напряжение питания должно быть 12 В, но может подаваться напряжение и 9 В, но светодиоды не будут гореть так ярко.

Сегментная светодиодная линия потребляет около 20 мА при питании от 12 В. Если вы включите белый цвет (т.е красный 100%, зеленый 100% и синий 100%), потребляемая мощность секции составит около 60 мА.

Теперь вы можете легко рассчитать энергопотребление всей ленты. Таким образом, длина ленты составляет 1 метр. Лента состоит из 10 отрезков (по 10 см). Потребление белой ленты будет 60мА * 10 = 600мА или 0,6А. Используя эффект затухания ШИМ между цветами, можно вдвое снизить энергопотребление.

Технические характеристики

Адресная светодиодная лента состоит из светодиодов RGB в корпусе SMD 5050 и микрочипа драйвера ШИМ. В настоящее время наиболее популярны адресуемые светодиодные ленты на микросхемах WS2811 и WS2812B. Модификация WS2811 представляет собой интегральную схему (ИС) в корпусе DIP-8 (9,2×6,4 мм) или SOP-8 (5,1×4,0 мм). Этот трехканальный драйвер имеет следующую конфигурацию контактов:

• 1 — выход с ШИМ-регулированием (красный);
• 2 — выход с ШИМ-регулированием (зеленый);
• 3 — выход с ШИМ-регулированием (синий);
• 4 — общий;
• 5 — вывод передачи данных;
• 6 — вход передачи данных;
• 7 — выбор режима работы;
• 8 — питание + 5В.

В адресной полосе, использующей микросхему WS2811 и источник питания на 5 В, микросхема драйвера расположена в непосредственной близости от каждого светодиода SMD 5050 RGB, рядом с которыми также есть токоограничивающие резисторы и конденсатор, защищающий от помех. Но на данный момент такие модели морально устарели и встречаются крайне редко. Сегодня адресные светодиодные ленты на базе микросхем WS2811 продаются только с питанием +12 В. В этом случае микросхема WS2811 управляет не одним светодиодом, а группой из 3 штук.

По мере роста популярности микросхемы WS2811 ее место заняла более совершенная модель WS2812B. Этот тип ШИМ-драйвера намного компактнее и располагается непосредственно в корпусе светодиода SMD 5050. Если присмотреться, можно увидеть миниатюрный черный прямоугольник с позолоченными проводниками, выходящими из-под прозрачного люминофора.

Эта унификация позволила значительно упростить сборку адресных светодиодных лент и модулей, а сам WS2812B имеет всего 4 контакта:

• 1 — блок питания (+ 3,5… + 5,3 В);
• 2 — выход передачи данных;
• 3 — общий;
• 4 — вход передачи данных.

Микросхема драйвера потребляет не более 1 мкА, а максимальный ток адресуемого светодиода составляет 60 мА. Диапазон рабочих температур: от -25 до + 80 ° C.

При выборе адресной светодиодной ленты важным критерием является степень защиты от влаги и пыли. Для использования вне помещений подходят только модели с IP65 и IP67.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Яркость светодиодной ленты зависит от типа установленных светодиодов и их количества. Единицей измерения считается количество установленных светодиодов на метр длины ленты. Больше светодиодов — больше светового потока. Количество светодиодов на метр длины ленты варьируется от 30 до 120 штук.

Но следует учитывать, что чем больше светодиодов на метр длины светодиодной ленты, тем мощнее будет блок питания. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимого и достаточного».

Какие бывают адресные светодиодные ленты

Микросхемы WS2811 и WS2812B могут использоваться для управления светодиодами адресных светодиодных лент. Микросхема WS2811 производится в корпусе DIP-8 или SOP-8 и крепится непосредственно к светодиодной ленте. Если светодиодная лента рассчитана на напряжение 5В, то такая интегральная схема устанавливается рядом с каждым светодиодом RGB. При использовании блока питания 12 В в такую ​​микросхему устанавливается один из трех светодиодов.

Новый чип WS2812B настолько мал, что помещается непосредственно в корпусе светодиода RGB. Такие светодиоды на ленте расположены гораздо плотнее, а для питания используется источник 5 В.

В адресных (пиксельных) светодиодных лентах светодиоды подключены параллельно, при питании от 5В, но данные от драйвера к драйверу передаются последовательно. В этом есть серьезный недостаток: при выходе из строя одного из ШИМ-регуляторов все светодиоды, следующие за ним, перестанут работать. Для решения этой проблемы была выпущена следующая серия микросхем WS2813, которая позволяет использовать дублирующую четвертую дорожку для передачи данных. С микросхемами WS2813 все рабочие светодиоды будут работать, даже если некоторые в цепи выйдут из строя.

Отличие обычной RGB ленты от адресной светодиодной ленты

Цвет обычной цветной светодиодной ленты устанавливается одинаковым по всей длине с помощью внешнего контроллера, поэтому можно установить практически любой цвет или оттенок. В адресной светодиодной ленте каждая светодиодная лента, установленная на ленте, может управляться отдельно с помощью собственного ШИМ-контроллера. Оказывается, можно будет установить разные цвета для всех светодиодов на ленте.

Чаще всего управляемые светодиоды RGB в адресуемой светодиодной ленте подключаются к источнику питания 5 В, и в этом случае на такой адресной светодиодной ленте все светодиоды подключаются параллельно. В последних современных версиях таких лент стали использовать последовательное соединение трех светодиодов на секцию, что дало возможность подключать их к источнику питания 12 В.

В отличие от традиционных цветных светодиодных лент RGB, адресуемые светодиодные ленты не будут работать без команд внешнего процессора управления. Даже если они подключены к источнику питания, ни один из светодиодов не загорится, пока не будет получена соответствующая команда включения питания.

Адресные светодиодные ленты имеют начало и конец, которые необходимо учитывать при подключении. Для удобства на многих лентах есть стрелки, указывающие направление от начала до конца.

Отличие лент ws2812, ws2812b, ws2811

Наиболее распространенные модели на кристалле имеют маркировку WS2812 или WS2812b. С внешними — WS2811.

Чем ws2812 отличается от ws2812b? Первый имеет 6 контактов (ПИН) для управления, а второй, на букву «б» — всего четыре.

В 2812 питание светодиода и микросхемы раздельное. В 2812b питание встроенного драйвера и светодиода переведено на PIN (VDD).

В чем основные различия между ws2812b и ws2811?

• ws2812b — питание от 5в

• ws2811 — блок питания 12 в (последние модели 5 в были сняты с производства в 2015 году)

WS2812 управляет кластером с одним диодом в каждом, WS2811 одновременно управляет тремя светодиодами.

Существенным недостатком диодов ws2812 является то, что при перегорании хотя бы одного из них в цепи все остальные светодиоды после этого сразу перестают работать.

Достоинства и недостатки адресных светодиодных лент

Основные преимущества и недостатки адресных светодиодных лент такие же, как и у обычных светодиодных лент. Но есть некоторые характеристики, которые их отличают.

Преимущества светодиодных лент Pixel:
множество вариантов использования;
высокая яркость и низкое энергопотребление;
возможность передачи любого цвета;
возможность управления каждым светодиодом отдельно.

Недостатки светодиодных лент Pixel:
невозможность использования при низких температурах, есть неисправности в драйвере;
включить светодиодную ленту без управляющих сигналов невозможно;
требует мощных блоков питания.

Сфера применения

Относительно высокая стоимость светодиодов и лент, собранных на микросхемах WS2811 и WS2812B, ограничивает область их применения по сравнению с обычными светодиодными лентами. В основном они используются для решения таких проблем, с которыми не справляется обычная светодиодная лента:

• для сборки цветных модулей;
• в конструкции светильников по принципу «мягкого освещения»;
• как декоративная изюминка чего-либо;
• при строительстве светодиодных видеоэкранов, используемых в уличной рекламе и развлечениях.

Интерес к адресной светодиодной ленте у радиолюбителей связан с тем, что на ее основе можно собрать подсветку, которая будет менять цвет и яркость по определенному алгоритму.

Соединение элементов

Все элементы, расположенные на полотне, соединены блоком питания параллельно, а шина данных — последовательно. Управляющий выход одной микросхемы соединен с входом другой. Управляющий сигнал от контроллера отправляется на вывод DIN крайней левой схемы драйвера.

Схема соединения элементов на полотне.

лучше всего питать светодиоды и микросхемы от отдельного блока, особенно если лента питается от напряжения, отличного от 5 В. Общий провод контроллера и источник напряжения должны быть подключены.

Внешний вид ленты, разрезаемой на WS2812B.

Как подключается адресная светодиодная лента

Для подключения современной адресной светодиодной ленты требуется три контакта, два из которых предназначены для питания, а третий — для управления. Контакты питания, обозначенные GND, + 5V или + 12V, в зависимости от версии, подключаются к источнику питания. Третий вывод DIN предназначен для передачи управляющих данных на контроллеры (цифровой вход), он подключается к контроллеру, которым чаще всего является Arduino. Для передачи данных контакты GND адресуемой светодиодной ленты и контроллера управления должны быть соединены.

Драйверы ШИМ могут принимать в качестве управляющего сигнала любые помехи по цепи питания и, чтобы во время работы ничего не мешало правильному прохождению сигнала по каналу управления, в цепи питания светодиодной ленты установлены электролитические конденсаторы и большая емкость Arduino. Например, если все питается напряжением 5 В, то вам нужно установить конденсатор 6,3 В 1000 мкФ в цепи питания светодиодной ленты и конденсатор 6,3 В 470 мкФ в цепи питания Arduino. Вывод DIN подключается к Arduino через резистор от 200 до 500 Ом.

Драйверы ШИМ, установленные на адресуемой светодиодной ленте, являются 8-битными, что означает, что вы можете установить 256 различных градаций яркости для каждого цвета. Для управления трехцветным светодиодом потребуется передать драйверу 3 байта информации, что позволит получить 16,5 миллионов оттенков.

Ардуино – принцип действия

Плата Arduino — это устройство, на котором установлен программируемый микроконтроллер. К нему подключаются различные датчики, элементы управления или энкодеры и по определенному эскизу (программе) плата управляет двигателями, светодиодами и другими исполнительными механизмами, в том числе другими платами Arduino, использующими протокол SPI. Устройством можно управлять с помощью пульта ДУ, модуля Bluetooth, HC-06, Wi-Fi, ESP или Интернета и кнопок. Одними из самых популярных плат являются Arduino Nano и Arduino Uno, а также Arduino Pro Mini, устройство на базе микроконтроллера ATmega 328

Программирование выполняется в среде с открытым исходным кодом Arduino, установленной на обычном компьютере. Программы загружаются через USB.

Синтаксис команд

Цифровой выход:

pinMode (12, ВЫХОД); — установить порт 12 как порт вывода данных;
digitalWrite (12, ВЫСОКИЙ); — прикладываем логическую единицу к дискретному выводу 12, включив светодиод.

Аналоговый выход:

analogOutPin = 3; — мы устанавливаем вентиль 3 для вывода аналогового значения;
analogWrite (3, значение); — формируем на выходе сигнал с напряжением от 0 до 5В. Значение представляет собой рабочий цикл сигнала от 0 до 255. При значении 255 максимальное напряжение.

Способы управления светодиодами через Ардуино

Только слабый светодиод можно подключить напрямую через порт, и опять же лучше через ограничительный резистор. Попытка подключить более мощную нагрузку выведет его из строя.

Для более мощных нагрузок, в том числе светодиодных лент, используется электронный переключатель — транзистор.

Выбор RGB ленты

Для этого проекта нам понадобится именно светодиодная лента RGB, с четырьмя контактами.

Также есть варианты RGB с тремя, пятью и даже шестью контактами, все из которых не будут работать для нашего проекта без изменений.

Трехконтактная версия представляет собой адресную ленту. Для работы с такой лентой потребуется другая схема и другой программный код, поэтому этот вариант мы рассмотрим в отдельной статье.

Варианты с пятью и шестью выводами — это ленты RGBW и RGBWW. Как вы уже догадались, буква W обозначает дополнительный припаянный белый светодиод, а WW — два белых светодиода, такие полоски используются в тех случаях, когда белый цвет должен светить намного ярче, чем другие цвета.

Обычная четырехконтактная лента способна светиться белым без дополнительных светодиодов, просто за счет освещения всех трех ее цветов в равных пропорциях.

Подключение светодиодной ленты к Ардуино

Через реле

Реле подключается к устройству для цифрового выхода. Управляемая с его помощью полоска имеет всего два состояния: включено и выключено. Для управления красно-сине-зеленой лентой требуется три реле. Ток, которым может управлять такое устройство, ограничен мощностью катушки (катушка малой мощности не может создавать большие контакты). Группы реле используются для подключения более высокой мощности.

С помощью биполярного транзистора

Биполярный транзистор может использоваться для усиления выходного тока и напряжения. Подбирается по току и напряжению нагрузки. Ток привода не должен превышать 20 мА, поэтому он подается через токоограничивающий резистор 1-10 кОм.

лучше использовать транзистор npn с общим эмиттером. Для большего усиления используется многоэлементная схема или группа транзисторов (микросхема усилителя).

С помощью полевого транзистора

Помимо биполярных транзисторов, для управления полосами используются полевые транзисторы. Другое название этих устройств — МОП или МОП-транзисторы.

Такой элемент, в отличие от биполярного, управляется не током, а напряжением на затворе. Это позволяет низким током затвора управлять большими токами нагрузки, до десятков ампер.

Элемент подключается через токоограничивающий резистор. Кроме того, он чувствителен к шумам, поэтому выход контроллера необходимо заземлить с помощью резистора 10 кОм.

С помощью плат расширения

Помимо реле и транзисторов используются уже готовые блоки и платы расширения.

Это может быть Wi-Fi или Bluetooth, драйвер мотора, например, модуль L298N или эквалайзер. Они предназначены для управления нагрузками разной мощности и напряжения. Такие устройства одноканальные — они могут управлять только монохроматическими и многоканальными лентами — предназначены для устройств RGB и RGBW, а также ленты со светодиодами WS 2812.

Код Arduino и последовательная связь

Загрузите следующий эскиз в Arduino с помощью USB-кабеля.

Важно! Не забудьте выключить модуль HC-06 перед загрузкой скетча!

Пояснение к коду

Во-первых, мы объявили несколько констант (константа, которую нельзя будет изменить позже) для всех трех цветов (красный, зеленый, синий)

В setup () мы запустили последовательное соединение со скоростью 9600 бод и установили все контакты ленты на ВЫХОД.

В loop (), если Serial что-то получает, проанализируйте полученные данные как целое число (важно на следующем шаге)

Если он получает символ новой строки (‘ n’), он сначала ограничивает значения диапазоном 0-255 из-за диапазона ШИМ (широтно-импульсной модуляции (ШИМ)), а затем вносит изменения в цифровые выводы, используя метод analogWrite().

Программная часть

Установите Arduino IDE на свой компьютер, если она еще не установлена. Узнайте больше о том, как начать работу с Arduino, в этой статье.

Код и библиотеки можно скачать здесь.

Распаковать архив, скопировать библиотеки из папки lib в папку C: Program Files (x86) Arduino libraries.

Затем откройте файл SUP_V1.0.ino и посмотрите настройки:

Все работает из коробки, но если вы внесли какие-либо изменения в схему или хотите что-то исправить, все максимально подробно прописано в комментариях к коду.

Далее подключаем ардуино к компьютеру и вводим код. После сообщения «загрузка завершена» вы можете проверить работоспособность вашего устройства.

Короткие нажатия на кнопку изменяют цвет ленты в соответствии с заданным цветовым диапазоном, длинные нажатия увеличивают или уменьшают яркость по одному.

Яркость регулируется для двух режимов, с активированным датчиком движения и без него. Регулировка для каждого режима производится в том состоянии датчика, в котором вы хотите настроить яркость.

Виды транзисторных ключей

• Биполярный;
• Поле;
• Композитный (сборка Дарлингтона).

Способы подключения нагрузки

Когда применяется высокий логический уровень (digitalWrite (12, HIGH);), опорное напряжение будет течь к нагрузке через выходной порт на базе транзистора через цепь коллектор-эмиттер. Таким образом вы можете включать и выключать светодиод.

Полевой транзистор работает аналогичным образом, но поскольку он имеет сток вместо «базы», ​​который управляется не током, а напряжением, ограничительный резистор в этой схеме не нужен.

Биполярное зрение не позволяет регулировать мощные нагрузки. Ток, протекающий через него, ограничен 0,1-0,3 А.

Полевые транзисторы работают с более мощными нагрузками с током до 2А. Для еще более мощной нагрузки используются полевые транзисторы Mosfet с током до 9 А и напряжением до 60 В.

Вместо полевого эффекта можно использовать сборку биполярных транзисторов Дарлингтона на микросхемах ULN2003, ULN2803.

Микросхема ULN2003 и принципиальная схема электронного переключателя напряжения:

Модули управления Ардуино

Для создания полноценного драйвера для управления светодиодной лентой можно использовать сенсорные модули.

ИК-контроль

Модуль позволяет запрограммировать до 20 команд.

Дальность сигнала составляет примерно 8 метров.

Стоимость набора 6 долларов США.

По радио

Четырехканальный блок с дальностью действия до 100 м

Стоимость набора 8 у.е.

Позволяет включать освещение даже при приближении к квартире.

Бесконтактный

Датчик расстояния может увеличивать и уменьшать яркость освещения движением руки.

Дальность действия до 5м.

Стоимость модуля — 0,3 доллара США.

Схема контроллера RGB подсветки на ардуино

Схема контроллера ленты RGB

Как видите, ничего особо сложного.

Arduino питается напрямую от 12 вольт. В нем есть встроенный преобразователь, снижающий напряжение питания до 5 вольт, от которого мы будем питать модуль сенсорных кнопок и датчик движения.

Arduino управляет тремя транзисторными переключателями, которые, в свою очередь, контролируют цвета ленты.

Управление клавишами осуществляется с помощью ШИМ-сигнала, подробнее об этом можно прочитать здесь.

Используются три канала Arduino PWM.

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.

Проверка блока питания

Проверка значительно облегчается, если рядом есть источник соответствующего напряжения.

Чтобы понять рабочая светодиодная лента или нет, достаточно подать на нее требуемые 12-24-36В. Даже паять провода при этом не надо.

Два проводника подсоединяете к выходным клеммам блока, а их кончиками просто прикасаетесь к крайним медными площадками в начале ленты. Если свечение равномерное и не тусклое, то все исправно.

А вот когда ничего не загорается, то нужно искать причину. Самый главный помощник в этом – мультиметр.

В первую очередь проверьте, а выходит ли с блока питания необходимое напряжение? Может быть все дело именно в нем.

Проверять нужно между контактами «+V» и «-V».

Либо «+V» и «COM».

Если напряжение в норме (+ — 10%), то ищите по цепочке дальше.

Если нет мультиметра, можно провести проверку по косвенным признакам. Однако полагаться на них все же не стоит:

после подачи напряжения 220В на блоке должен загореться зеленый светодиод

если прислушаться, то любой источник питания в рабочем состоянии должен издавать слабый характерный шум

Когда этого нет, то можно предположить, что блок не исправен. После чего, все равно придется искать прибор для замера выходного напряжения и подтверждения своих догадок.

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.

Мигание светодиодами NeoPixel в ленте

В этом примере мы установим мигающий режим светодиодов в ленте NeoPixel – для этого все светодиоды должны включаться и выключаться одновременно, при этом цвет светодиодов может быть различный.

Arduino

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 6
#define NUMPIXELS 7

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void NeoBlink(int num, int wait)
{
for (int i = 0; i < num; i++)
{
pixels.setPixelColor(i, 35, 35, 35);
}
pixels.show();
delay(wait);
for (int j = 0; j < num; j++)
{
pixels.setPixelColor(j, 0, 255, 0);
}
pixels.show();
delay(wait);
}

void setup()
{
pixels.begin();
pixels.setBrightness(50);
}

void loop()
{
NeoBlink(7, 500);
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

#include <Adafruit_NeoPixel.h>   #define PIN        6 #define NUMPIXELS 7 Adafruit_NeoPixelpixels(NUMPIXELS,PIN,NEO_GRB+NEO_KHZ800); voidNeoBlink(intnum,intwait) { for(inti=;i<num;i++) { pixels.setPixelColor(i,35,35,35); } pixels.show(); delay(wait); for(intj=;j<num;j++) { pixels.setPixelColor(j,,255,); } pixels.show(); delay(wait); }   voidsetup() { pixels.begin(); pixels.setBrightness(50); }   voidloop() { NeoBlink(7,500); }

Как подобрать контроллер для светодиодной ленты?

Итак, мы убедились в значимости контроллера, поэтому пришло время определиться с лучшим вариантом. Ни один эксперт с ходу не сможет дать ответ, если вы спросите, какое устройство вам подойдет. Каждый прибор подбирается для конкретного случая, учитывая все индивидуальные желания и потребности. Чтобы определиться с выбором, вам нужно выделить для себя оптимальные параметры и функции, которыми должен обладать будущий контроллер.

Признаки, по которым можно различить контроллер для светодиодной ленты:

• Тип управления;
• Сенсорные или кнопочные;
• Выходная мощность;
• Прошивка программы.

Все возможные схемы подключения контроллера для управления светодиодной ленты известные на данный момент.

Типы управления контроллерами

1. Без пульта дистанционного управления.

Это самый простой в управлении прибор небольших размеров. Настройка параметров проводится всего один раз, входе которой устанавливается режим работы всей ленты: задается цвет, интенсивность свечения и динамика переливания. Такой вариант подойдет в тех случаях, когда нет нужды в частой регулировке светодиодной ленты.

1. Инфракрасный пульт управления. 

Контроллер буквально на ходу регулируется с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Пульт действует в пределах 10 метров при условии, что инфракрасный датчик не перегораживается посторонними предметами. В некоторых моделях имеется огромное количество функций. Их возможностями можно управлять каждым светодиодом по отдельности. ИК-комплекты обычно дешевле аналогов. Если пульт вышел из строя либо потерян, его можно заменить, купив точно такой же в ближайшем магазине электротехники.

1. Радиопульт. 

Управлять светодиодной лентой можно на расстоянии до сотни метров. Устройство получит сигнал даже через стены и преграды на пути к пульту, так как в этом случае не используется инфракрасный луч.

1. Wi-Fi.

Перечень доступных функций такой же, как у моделей с радио- и ИК-пультом. Различия заключаются лишь в том, что управление производится со смартфона, планшета или персонального компьютера. Также существуют приборы с вмонтированным модулем Wi-Fi или регулируемые с определенного маршрутизатора, контролирующего одновременно несколько светодиодных лент. В специальном приложении на iOS или Android можно настроить каждый диод, установить ему собственный оттенок и определить скорость переливания.

1. Звуковой.

Процесс работы проходит в полуавтоматическом режиме. Контроллер реагирует на внешние звуки. Включать или выключать светодиоды можно различными звуками, установленными при первоначальной настройке, например, хлопок, щелчок и подобное. Если определенным образом настроить контроллер, лента может динамически реагировать на музыку, повторяя ее ритм и темп.

Сенсорные или кнопочные

Сенсорные пульты обладают сенсорным кольцом, с помощью которого выбирается необходимый режим и оттенок освещения. Они отличаются высокой стоимостью, однако в современном мире это самый удобный вариант управления.

Кнопочные пульты являются самым популярным вариантом на современном рынке. Программа динамики светодиодов назначается определенной кнопкой. Товар отличается простотой эксплуатации и относительно низкой ценой.

Разделение регуляторов по системе программирования

После покупки устройства можно выбрать определенную программу изменения оттенков, интенсивности и скорости переливания. В некоторых моделях доступна функция самостоятельной настройки светодиодной ленты.

Протокол

Теперь, когда мы разобрались, как подключить нашу ленту к Arduino, нам надо понять, как ею управлять, для этого в даташите есть описание протокола, который мы сейчас и рассмотрим. Каждый светодиод WS2812B имеет один вход (DIN) и один выход (DO). Выход каждого светодиода подключается ко входу следующего. Подавать сигналы же надо на вход самого первого светодиода, таким образом, он запустит цепь, и данные будут поступать от первого ко второму, от второго к третьему и т. д. Команды светодиодам передаются пачками по 24 бита (3 байта, один байт на каждый цвет, первым передается байт для зеленого, потом для красного, и заканчивает байт для синего светодиода.

Вывеска из светодиодной ленты.

Порядок бит – от старшего к младшему). Перед каждой пачкой идет пауза в 50 мкс. Пауза больше 100 мкс воспринимается как окончание передачи. Все биты, будь то 0 или 1, имеют фиксированное время 1.25 мкс. Бит 1 кодируется импульсом в 0.8 мкс, после чего идет пауза в 0.45 мкс. Бит 0 кодируется импульсом в 0.4 мкс, после чего идет пауза в 0.85 мкс. Собственно, наглядная диаграмма на фото ниже. Так же допускаются небольшие погрешности в 0-150 нс на каждый фронт. Ну и следует учесть, что подобное необходимо повторить для каждого светодиода на ленте, после чего сделать паузу минимум в 100 мкс. Потом можно повторить передачу.

Глядя на все эти цифры, становится ясно, что сделать все это, используя стандартные функции digitalWrite, delay и тому подобные – попросту невозможно, ввиду их долгой работы и неточности. Реализовать подобный протокол можно только использовав специальные библиотеки вроде CyberLib или написав собственную на чистом Си или, того хуже для нынешнего программиста, на Ассемблере. Но не все так плохо, как кажется. Светодиоды WS2812B довольно таки популярны в Arduino сообществе, а это значит, что нам не придётся вдаваться в такие сложности, и достаточно выбрать одно из понравившихся решений.

Будет интересно Маркировка SMD транзисторов

Лампа на светодиодной ленте с красивыми эффектами

Сразу скажу, что проект не мой, а является немного доработанной версией лампы от Alex Gyver, за что ему большое спасибо!

Вот ссылка на оригинальный проект: огненный светильник.

Из изменений:

• корпус напечатан на 3D-принтере (файлы для печати ниже)
• разъем для подключения блока питания
• не сенсорная а обычная кнопка, размещенная сбоку внизу

Лампу делал не с целью улучшения, а в подарок, но решил все-таки добавить описание на сайт – вдруг кому-то пригодится.

Подготовка

Итак, для реализации проекта использовался все тот же плафон из Леруа-мерлен “плафон цилиндр”:

Все остальное можно заказать у китайцев:

• Arduino Nano:
• Адресная RGB-лента WS2812B:
• Блок питания на 5 вольт (3А, но хватит и 2A):
• Кнопка (использовал самую большую):
• Резистор на 220 Ом:
• Разъем питания использовал такой:

Были использованы следующие инструменты:

• Паяльник (пользуюсь таким давно, идеальный по соотношения цена/качество):
• 3D-принтер (закрытый корпус, можно печатать и PLA, и ABS без проблем): ,
• Инструмент для зачистки и обжима проводов (фирменный китайский LAOA): ,

Сборка

Файлы для печати верхней и нижней части: lamp.zip.

При печати следует учесть, что, хоть размеры подгонялись под конкретный плафон, все же могут быть небольшие расхождения в размерах. Зависит от того, на каком 3D-принтере вы печатаете, с какими настройками и каким пластиком. Поэтому для плотного прилегания плафона к напечатанным частям может понадобится чуть подкорректировать размер моделей и перепечатать, либо применить изоленту/напильник.

Для лампы я использовал 4 куска светодиодной ленты по 10 светодиодов на каждом. У вас может быть другое количество светодиодов, в зависимости от типа ленты. Главное: лента должна быть именно адресная WS2812B.

После печати нижней части можно приступать к сборке. В модели предусмотрено гнездо для кнопки. Сажаем ее туда, приклеив на любой подходящий клей (я использовал клеевой пистолет). Предварительно нужно отломать 2 из 4 ножек, а 2 оставшиеся должны пропускать ток при нажатии (они расположены рядом). Просовываем их в отверстие сверху от углубления. И вставляем разъем питания.

Ну и наклеиваем куски ленты

Обратите внимание на то, что наклеивать их нужно одинаково, контактами DO вниз. Так как при использовании ленты она нагревается, я после всей остальной сборки закрепил ленту небольшими хомутами, через каждые 2 светодиода, чтобы она не отклеилась. Далее – спаиваем 4 части адресной ленты – контакты 5v, gnd и сигнальный

Как именно – подробно показано в видео на странице оригинального проекта. Если вы только учитесь паять – не следует бояться паять адресную ленту, паяется все она очень легко. Единственный совет – я использую жидкий флюс ЛТИ-120. Он в разы лучше, чем твердая канифоль. Наносить его удобнее всего кисточкой от лака для ногтей. Также он не является активным, поэтому после его применения не нужно очищать контакты

Далее – спаиваем 4 части адресной ленты – контакты 5v, gnd и сигнальный. Как именно – подробно показано в видео на странице оригинального проекта. Если вы только учитесь паять – не следует бояться паять адресную ленту, паяется все она очень легко. Единственный совет – я использую жидкий флюс ЛТИ-120. Он в разы лучше, чем твердая канифоль. Наносить его удобнее всего кисточкой от лака для ногтей. Также он не является активным, поэтому после его применения не нужно очищать контакты.

Вся остальная сборка делается по инструкции оригинального проекта, там все подробно показано, а также есть схема, что и как спаять. Разница только в использовании механической кнопки, припаять ее нужно к разъемам gnd (земле) и любому цифровому пину платы.

Программная часть

Код и библиотеки можно скачать здесь.

SUP_v1.0Скачать

Распаковываем архив, копируем библиотеки из папки lib в папку C:Program Files (x86)Arduinolibraries.

После чего открываем файл SUP_V1.0.ino и видим настройки:

Далее подключаем ардуино к компьютеру и заливаем код. После сообщения «загрузка завершена» можно проверять работоспособность устройства.

Короткие клики по кнопке меняют цвет ленты согласно прописанному массиву цветов, длинные нажатия увеличивают или снижают яркость поочерёдно.

Яркость регулируется для двух режимов, сработавшего датчика движения и без его срабатывания. Регулировка для каждого режима производится в том состоянии датчика в котором вы хотите отрегулировать яркость.

Это был домашний вариант подсветки, а теперь покажу вам автомобильный:

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.

Как рассчитать количество адресов для ленты DMX 512

DMX (RGB)

• 1 пиксель = 3 канала DMX (RGBW) • 1 пиксель = 4 канала DMX (RGBW)

Имея разную плотность светодиодов на ленте и разную длину, вы можете умножить все это вместе и получить различные результаты.

Например:

• (8PL30) 30 светодиодов RGB / м ленты x 5 метровой катушки = 150 пикселей (150 пикселей х 3) = 450 каналов • (8PL60) 60 светодиодов RGB / м ленты x 5 метровой бобины = 300 пикселей (300 пикселей х 3) = 900 каналов • (8PL144) 144 светодиода RGB / м ленты x 2 метра = 288 пикселей (288 пикселей x 3) = 864 канала • (8PX30) 30 светодиодов RGBW / м ленты 5 м = 150 пикселей (150 пикселей x 4) ) = 600 каналов • (8PX60) 60 светодиодов RGBW / м лента x 4-метровая катушка = 240 пикселей (240 пикселей x 4) = 960 каналов

Удобно запомнить:

• 170 пикселей RGB = 510 каналов DMX = 1 вселенная DMX • 128 пикселей RGBW = 512 каналов DMX = 1 вселенная DMX

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Доставим до двери в любой город России.

Подробнее >>

Чтобы управлять цветом RGB ленты нужно установить контроллер, который устанавливается между блоком питания и RGB лентой. Также в отличие от одноцветной ленты RGB лента имеет вместо двух проводов коммутации, четыре провода.

Три провода необходимы для управления яркостью красного, зеленого и синего цвета, плюс общий четвертый провод питания. Контроллеры бывают разные по внешнему виду, они могут отличаться по мощности, размеру, способу управления ими (пульт дистанционного управления, кнопки, мобильный телефон, другой контроллер).

Нужно понимать, что у разных контроллеров и разные возможности, одни простые и имеют небольшой набор функций (в большинстве случаев их хватает для интерьерной подсветки), а другие имеют “навороченные функции”, в которых есть потребность разве что в шоу бизнесе, для подсветки сцен. Например, в некоторых контроллерах есть функция дежурной подсветки типа “ночник”, а в некоторых нет такой функции.

Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты

Какой бы контроллер вы не выбрали для подсветки, он всегда подключается по одной и той же схеме. Питание контроллера осуществляется через разъем “V+” и “V-”.

На блоке питание тоже есть обозначения “V+” и “V-”. Для подключения контроллера к блоку питания Вам нужно соединить проводом “V+” контроллера с “V+” блока питания и “V-” контроллера с “V-” блока питания. RGB ленту подключают к разъемам контроллера, которые обозначены следующим образом:

1. R (red)-управление красным цветом
2. G (green)-управление зеленым цветом
3. B (blue)-управление синим цветом
4. “V+” общий провод. Будьте внимательно не перепутайте , цвета RGB ленты и цвета RGB контроллера.

Если вы перепутаете, то контроллер будет неправильно работать , например, вы нажмете на пульте дистанционного управления кнопку, чтобы зажечь красный цвет, а зажжется, например, зеленый.

Практические способы включения адресной светодиодной ленты, правила подключения, частые ошибки.

• Подключайте к адресной светодиодной ленте (между линиями питания) конденсатор, вплоть до 1000 мкФ
• В разрыв линии данных (от Контроллера к адресной светодиодной ленте) добавляйте резистор 300 — 500 Ом, устанавливая его ближе к ленте.
• Кабельная линия данных от контроллера до адресной светодиодной ленты, требуется делать как можно коротким.
• При подключении адресной светодиодной ленты, подключайте «землю» первой (отключайте последней).
• Не допускайте разрядов статического электричества при монтаже адресной светодиодной ленты.
• Используйте преобразователь уровня, если адресная светодиодная лента и устройство управления подключены от источников питания с разным напряжением.
• Максимальный ток каждого пикселя составляет 60мА (при полной яркости белого цвета). Если Вы не планируете использовать ленту WS2812B как источник света (для этого лучше взять обычную светодиодную ленту с белыми светодиодами), принято считать, что, усреднено, каждый пиксель потребляет 20мА.

минимальный ток Драйвера = 20мА*количество_пикселей. максимальный ток Драйвера = 60мА*количество_пикселей

Из последнего пункта вытекает следующее: если лента соединена последовательно более 5 м., то недопустимо подавать на нее питание только с одной стороны. Для того чтобы исключить перегревания токопроводящих дорожек ленты. Напряжение на адресной светодиодной ленте необходимо распределить по всей ее длине как можно равномернее. Подводите питание в нескольких местах отдельными кабельными линиями.

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.

Где купить?

На фото ниже изображена WS2812B, которую я купил для себя. Ее длина составляет 5 метров, а светодиоды спрятаны за водонепроницаемым силиконом. То есть ее можно спокойно оставить там, где может быть дождливо или даже пыльно.

На мой взгляд, это самый лучший тип светодиодных лент. Вы можете управлять яркостью и цветом каждого светодиода по отдельности, что позволяет делать сложные и очень красивые эффекты.

Светодиоды в ленте WS2812B подключены друг к другу последовательно. Кроме того, каждый светодиод оснащен собственным чипом, что позволяет управлять лентой через 1-проводной интерфейс. Это значит, что вы можете управлять всеми светодиодами на ленте, используя лишь один цифровой контакт Arduino.

На фото ниже показан чип, которым оснащен каждый светодиод. Кроме того, каждый светодиод – это RGB-светодиод.

Светодиодные ленты такого типа – очень гибкие. Их даже можно разрезать, чтобы получить куски нужной длины. На рисунке ниже видно, что лента состоит из сегментов, и каждый сегмент состоит из одного RGB-светодиода.

Разрез нужно делать в специальном месте, которое помечено черной полоской.

На каждом конце полосы находится коннектор. Я решил отрезать коннекторы и припаять вместо них гребешковые контакты. Так удобней, если вы хотите подключить светодиодную полосу к Arduino или макетной плате.

Светодиодная лента Ардуино – написание кода.

Подключите плату Arduino к компьютеру через USB и откройте Arduino IDE. Убедитесь, что у вас правильный номер платы и порта, выбранный для вашей платы, в меню «Сервис»> «Сервис и инструменты»> «Порт». Откройте новый эскиз и сохраните его с соответствующим именем. Этот эскиз затухает с одноцветными огнями, держит их в таком состоянии в течение нескольких секунд, а затем исчезает, пока они не погаснут снова.

Вы можете сделать эскиз самостоятельно или просто загрузить готовый код из GitHub (https://gist.github.com/anonymous/d4fa3719478c3c5a9c321cc372e9540).

Начните с определения штырей, которые будут использоваться для управления МОП-транзисторами.

#define RED_LED 6 #define BLUE_LED 5 #define GREEN_LED 9

Затем вам понадобятся переменные. Создайте общую переменную яркости вместе с переменной для яркости каждого цвета. Мы будем использовать только основную переменную яркости для выключения светодиодов, поэтому установите здесь максимальное значение 255. Вам также потребуется создать переменную, чтобы контролировать скорость замирания.

int brightness = 255; int gBright = 0; int rBright = 0; int bBright = 0; int fadeSpeed = 10;

В вашей настройке мы установим выводы Arduino. Мы также будем вызывать пару функций с задержкой в 5 секунд. Этих функций еще не существует, но не беспокойтесь, мы доберемся до них.

void setup() { pinMode(GREEN_LED, OUTPUT); pinMode(RED_LED, OUTPUT); pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);

TurnOn(); delay(5000); TurnOff(); } Теперь создайте метод TurnOn (): void TurnOn() { for (int i = 0; i < 256; i++) { analogWrite(RED_LED, rBright); rBright +=1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i < 256; i++) { analogWrite(BLUE_LED, bBright); bBright += 1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i < 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, gBright); gBright +=1; delay(fadeSpeed); } }

Эти три цикла for полностью увеличивают яркость каждого цвета за время, указанное значением fadeSpeed. Наконец, вам нужно создать метод TurnOff (): void TurnOff() { for (int i = 0; i < 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, brightness); analogWrite(RED_LED, brightness); analogWrite(BLUE_LED, brightness); brightness -= 1; delay(fadeSpeed); }}void loop() {} Этот метод применяет нашу переменную яркости ко всем трем цветным выводам и уменьшает их до нуля в течение определенного периода времени. Нам также нужен метод пустого цикла, чтобы избежать ошибок компиляции.

Закончив этот код, сохраните его. Проверьте код и загрузите на плату Arduino. Если вы видите ошибки, проверьте код снова на предмет каких-либо опечаток или отсутствующих точек с запятой.

Плавное включение светодиодной ленты на Ардуино

Теперь вы должны увидеть, что ваша светодиодная лента Ардуино наращивает яркость, удерживая белый оттенок в течение 5 секунд, а затем равномерно исчезает до нуля:

Если у вас возникли трудности, дважды проверьте свою проводку и код.

Ардуино и адресная светодиодная лента

Этот проект – простой способ начать работу, но идеи, которые он охватывает, могут быть расширены для действительно эффектного освещения. С помощью всего лишь нескольких компонентов вы можете создать свой собственный восход солнца. Если у вас есть стартовый комплект с Arduino, вы можете использовать любую кнопку или датчик для запуска светодиодов при входе в комнату, например:

Теперь, когда мы рассмотрели схему с обычной светодиодной лентой, перейдем к адресным светодиодным лентам  SPI RGB лента.

Светодиодная лента Ардуино – Яркие идеи.

Эти ленты требуют меньшего количества компонентов для запуска, и есть некоторая свобода в отношении именно того, какие значения компонентов вы можете использовать. Конденсатор в этой цепи гарантирует, что светодиоды 5v получают постоянный источник питания. Резистор становится гарантом того, что сигнал данных, полученный от Arduino, не загружен всяческими помехами.

Вам понадобится:

● Светодиодная лента 5v WS2811/12/12B; Все три модели имеют встроенные микросхемы и работают одинаково.

● 1 x Arduino Uno или аналогичная совместимая плата;

● 1 x резистор 220-440 Ом;

● 1 x конденсатор microFarad 100-1000 (все, что между этими двумя значениями, отлично подойдет);

● Макет и монтажные провода;

● Блок питания 5 В.

Настройте схему, как показано на рисунке:

Обратите внимание, что конденсатор должен быть правильной ориентации. Вы можете понять, какая сторона прикрепляется к рейке земля, ища знак минуса (-) на корпусе конденсатора

На этот раз мы задействуем Arduino, используя источник питания 5 В. Это позволит устройству работать автономно

Вы можете понять, какая сторона прикрепляется к рейке земля, ища знак минуса (-) на корпусе конденсатора. На этот раз мы задействуем Arduino, используя источник питания 5 В. Это позволит устройству работать автономно.

Во-первых, убедитесь, что ваша плата может работать с 5 В, прежде чем присоединить ее к источнику питания. Почти все платы работают на 5V через USB-порт, но штыри питания на некоторых могут иногда пропускать регуляторы напряжения и превращать их в поджаренные тосты.

Кроме того, рекомендуется убедиться, что несколько отдельных источников питания не подключены к Arduino – отсоединяйте USB-кабель всякий раз, когда используете внешний источник питания.

Светодиодная лента Ардуино – Бегущий огонь или световая волна

Чтобы безопасно запрограммировать нашу плату, отсоедините линию VIN от линии электропередач. Вы подключите ее позже обратно.

Присоедините свой Arduino к компьютеру и откройте Arduino IDE. Убедитесь, что у вас правильный номер платы и порта, выбранный в меню «Сервис»> «Сервис и инструменты»> «Порт».

Мы будем использовать библиотеку FastLED для тестирования нашей установки. Вы можете добавить библиотеку, нажав на Эскиз> Включить библиотеку> Управление библиотеками и поиск FastLED. Нажмите «Установить», и библиотека будет добавлена в среду IDE.

В разделе «Файл»> «Примеры»> «FastLED» выберите эскиз DemoReel100. В этом эскизе задействованы различные эффекты, которые можно сделать с помощью светодиодных полос WS2812, и невероятно легко настроить.

Все, что вам нужно изменить, — это переменная DATA_PIN, чтобы она соответствовала значку 13 и переменной NUM_LEDS для определения количества светодиодов, находящихся в полосе, которую вы используете. В этом случае я применяю только небольшую линию из 10 светодиодов, вырезанных из более длинной полосы.

Используйте большее количество для красивейшего светового шоу!

Загрузите эскиз на свою плату, отсоедините USB-кабель и включите источник питания 5 В.

Наконец, подключите VIN Arduino к линии электропередач и наслаждайтесь представлением.

Светодиодная лента Ардуино – Безграничные возможности

Демо-эскиз демонстрирует некоторые из многих возможных комбинаций эффектов, которые могут быть достигнуты с помощью светодиодных лент. Наряду с тем, что они являются украшением интерьера, их также можно использовать для практических целей. Хорошим проектом будет создание вашей собственной атмосферы для медиацентра или рабочего места.
Хотя эти полосы определенно функциональнее, чем SMD5050, пока не списывайте со счетов стандартные 12-вольтовые светодиодные полосы. Они являются непревзойденными с точки зрения цены. Плюсом будет то, что существует огромное количество приложений для светодиодных лент.

Учиться работать со светодиодными лентами — хороший способ познакомиться с базовым программированием на Arduino, но лучший способ учиться — изменять коды. Побалуйтесь с приведенным выше кодом и посмотрите, что вы можете сделать! Если все это слишком сложно для вас, подумайте о проектах Arduino для начинающих.

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:

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?

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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

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

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.

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.

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.

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

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:

Таких прописанных по умолчанию режимов может быть
несколько сотен!

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.