افزایش و کاهش یکنواخت در سطح فعلی، توانایی کار با LEDهای تولیدکنندگان مختلف و با برنامه‌ریزی کاهش نور بر اساس زمان متفاوت بدون قرار دادن یک گذرگاه کنترل جداگانه، تضمین شار نوری پایدار با فرسودگی LEDها، افزایش طول عمر. درجه حفاظت IP67 - همه اینها ویژگی هستند درایورهای LED قابل برنامه ریزیشرکت های تولیدی منظور خوب استو اینونترونیک.

هنگام توسعه یک لامپ LED، یک مهندس باید تعدادی از مشکلات مربوط به اطمینان از عملکرد روشنایی مورد نیاز، سازگاری الکترومغناطیسی و شرایط حرارتی را حل کند. در عین حال، مهم است که در دسترس بودن قطعات انتخاب شده در بازار قطعات الکترونیکی را فراموش نکنید. علاوه بر این، جنبه های اقتصادی و فناوری نیز باید در نظر گرفته شود. هنگام حل این مشکلات، توسعه دهنده باید سازنده و نوع LED و همچنین سازنده و نوع اپتیک ثانویه را تعیین کند و تعداد LED های مورد نیاز را محاسبه کند. هنگام محاسبه تعداد LED ها، لازم است با مقدار فعلی "استاندارد" مشخصی از منابع تغذیه موجود در بازار تطبیق داده شود. هنگام انتخاب LED ها، باید بنینگ و محدوده آن، تلفات اضافی که در اپتیک ثانویه و هنگام گرم شدن ماژول LED ایجاد می شود را در نظر بگیرید. مدار اتصال آرایه LED های حاصل باید به گونه ای باشد که جریان معینی از LED ها عبور کند و این جریان مطابق با جریان منبع تغذیه موجود یا در نظر گرفته شده برای استفاده باشد. به نظر می رسد که توسعه دهنده و متعاقباً سازنده، به اجزای انتخاب شده و در دسترس بودن آنها در انبارهای تامین کنندگان در زمان مناسب گره خورده است. و یکی از اجزای اصلی که این انتخاب بر اساس پارامترهای آن است منبع تغذیه یا درایور LED است.

وضعیت بازار به سرعت و گاهی غیرمنتظره تغییر می کند. آنچه دیروز سودآور بود، ممکن است امروز سودآور نباشد. در واقعیت های روسیه، اغلب تولید محصولات در حالت اضطراری ضروری است و ممکن است تامین کننده قطعات مورد نیاز را نداشته باشد. از سوی دیگر، همیشه انتخاب گسترده ای از قطعات از تولیدکنندگان معروف و نه چندان شناخته شده در بازار وجود دارد و ممکن است محصولات آنها در یک زمان معین موجود باشد. تولیدکنندگان به طور مداوم در حال تغییر خطوط تولید، بهبود پارامترها و/یا کاهش هزینه ها هستند. برخی از تولید کنندگان LED حتی اندازه های مسکن استاندارد دارند، به عنوان مثال، 3535 (نوعی که توسط شرکت تولید می شود کریو موارد مشابه). ما قبلاً به این نتیجه رسیده ایم که LED ها و حتی اپتیک های ثانویه تولید کنندگان مختلف را می توان بر روی یک برد مدار چاپی خاص بدون طراحی مجدد آن استفاده کرد. البته تغییر نوع یا سازنده LED منجر به تغییرات فنی روشنایی می شود (قطعات سازنده های مختلف دارای بنینگ و کارایی متفاوتی هستند) اما این تغییرات با تغییر جریان منبع تغذیه قابل جبران است. با این حال، اگر یک منبع تغذیه تنظیم نشده انتخاب شده باشد، این غیر ممکن می شود. تغییر منبع تغذیه موجود به آزمایش های گواهینامه جدید برای چراغ روشنایی نیاز دارد. علاوه بر این، هیچ تضمینی وجود ندارد که این آزمایشات برآورده شوند.

اغلب معلوم می شود که جریان خروجی منبع تغذیه باید کمی تغییر کند، به معنای واقعی کلمه در 10 ... 20٪. در این حالت، تعویض واحد غیرممکن است، زیرا گام جریان خروجی، حتی در یک سری، به طور قابل توجهی بزرگتر است و مقدار استانداردی دارد و به مقداری میانی نیاز داریم.

بنابراین، منبع تغذیه انتخاب شده زودتر در مرحله توسعه ممکن است در آینده یک عنصر محدود کننده باشد و در صورت لزوم اجازه جایگزینی برخی از اجزای جداگانه لامپ یا پارامترهای آن را نخواهد داد.

می دانیم که منابع تغذیه با قابلیت های قابل تنظیم وجود دارد که می توانند در مرحله طراحی انتخاب شوند. سه گزینه برای چنین بلوک هایی وجود دارد، اما آنها چقدر راحت هستند؟

رایج ترین منابع تغذیه توسط یک پتانسیومتر داخلی تنظیم می شوند. با این حال، هنگام استفاده از آنها، پیچیدگی مونتاژ لامپ افزایش می یابد، زیرا تنظیم با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری مورد نیاز است. علاوه بر این، چنین منابع تغذیه اساساً نمی توانند درجه ای از محافظت در برابر تأثیرات خارجی بالاتر از IP65 (به دلیل دسترسی به پتانسیومتر) داشته باشند.

منابع تغذیه با تغییرات جریان از طریق سوئیچ های DIP دارای یک مرحله تنظیم گسسته هستند که ممکن است برای طراح مناسب نباشد. مجدداً به دلیل وجود چنین کلیدهایی و نیاز به دسترسی به آنها، چنین واحدهایی فقط برای استفاده در فضای داخلی مناسب هستند و برای روشنایی در فضای باز مناسب نیستند.

نوع سوم منبع تغذیه با تنظیم شامل منابع تغذیه با عملکرد کم نور "3 در 1" (PWM، 0...10 ولت، مقاومت). با اتصال یک مقاومت ثابت به ورودی کنترل، می توانید جریان خروجی را به مقدار مورد نیاز خود کاهش دهید (در عین حال توان خروجی نیز کاهش می یابد). در این صورت درجه ای از حفاظت IP67 امکان پذیر است. در کل این گزینه خوبی است. با این حال، همه منابع تغذیه این امکان را ندارند که با مقاومت کم نور شوند. همچنین عملکرد کم نور به معنای افزایش قیمت تمام شده محصول است و استفاده از این عملکرد کاملا محدود خواهد بود.

بنابراین، در میان روش های موجود برای تنظیم پارامترهای خروجی یک منبع تغذیه، گزینه ایده آلی وجود ندارد.

در حال حاضر، دسته دیگری از منابع تغذیه در بازار درایور LED ظاهر شده است - موارد قابل برنامه ریزی، که به همراه توانایی تغییر جریان خروجی، طیف وسیعی از خواص اضافی و عملکردهای مفید را ارائه می دهند و همچنین فاقد برخی از معایب ذکر شده در بالا هستند. .

درایورهای قابل برنامه ریزی در خط تولید شرکت هایی مانند منظور خوب است(خانواده) و اینونترونیک(خانواده ها ، EBD) (تصویر 1). استفاده از این دسته از درایورها در لامپ ها امکان انجام عملکردهای زیر را فراهم می کند:

• تغییر در جریان خروجی در محدوده 10 ... 100٪ بدون کاهش درجه حفاظت از تأثیرات خارجی. درجه حفاظت در IP67 باقی می ماند.
• هنگام روشن شدن لامپ، جریان از طریق LED ها افزایش می یابد. این تأثیر مفیدی بر قابلیت اطمینان ماژول LED، به ویژه در زمستان دارد.
• امکان افزایش/کاهش صاف بین سطوح جریان برنامه ریزی شده (تغییر صاف در روشنایی).
• جبران "پیری" LED ها. امکان تولید یک لامپ با شار نوری ثابت در تمام طول عمر آن وجود دارد.
• روشن شدن اجباری در زمان مناسب لامپ که در حالت کاهش زمان تا حداکثر روشنایی کار می کند (فقط MEAN WELL).
• هشدار در مورد پایان عمر لامپ (فقط MEAN WELL)؛
• برنامه ریزی پارامترهای مورد نیاز حفاظت از دمای خارجی ماژول LED یا لامپ به طور کلی، با رسیدن به آن جریان خروجی کاهش می یابد (فقط Inventronics).
• برنامه‌نویسی کاربر پروفایل‌های مختلف کاهش نور ثابت و تطبیقی ​​در طول زمان (تا 5 سطح فعلی): حالت متناسب و حالت نقطه میانی.

بیایید نگاهی دقیق تر به برخی از توابع بالا بیندازیم.

جبران پیری LED

LED ها بسیار بادوام هستند (50...100 هزار ساعت). به طور کلی پذیرفته شده است که پایان عمر مفید کاهش شار نوری تا 30٪ است. در حین کار، شار نوری لامپ به آرامی کاهش می یابد. این واقعیت را می توان در ابتدا در هنگام برنامه ریزی درایور LED در نظر گرفت و جریان اولیه را از طریق LED ها به عنوان مثال 20٪ کمتر تنظیم کرد، اما در پایان عمر سرویس به 100٪ افزایش می یابد (شکل 2). البته باید افزایش مصرف برق لامپ در پایان عمر مفید آن را در نظر گرفت.

برنج. 2. تصویر صفحه رابط نرم افزار از Inventronics و MEAN WELL در حالت جبران پیری LED

کم نور شدن با گذشت زمان

عملکرد کم نور در نورپردازی بسیار محبوب است. به ویژه در نورپردازی در فضای باز جالب است، زیرا امکان مصرف بهینه انرژی را فراهم می کند. علاوه بر این، GOST R 55706-2013 فعلی "نورپردازی سودمند خارجی. طبقه بندی و استانداردها" بسته به شدت ترافیک، امکان کاهش روشنایی در شب (تا 30٪ و تا 50٪) در خیابان ها، میادین و مناطق محلی را فراهم می کند.

اجرای توانایی کم نور کردن فضای باز مستلزم هزینه های قابل توجهی است. فقط باید از منابع تغذیه با قابلیت تنظیم نور در چراغ ها استفاده شود و حداقل باید یک خط کنترل برای این چراغ ها نصب شود. با استفاده از منابع تغذیه قابل برنامه ریزی، می توان کم نور را بدون نصب یک خط کنترل اضافی یا یک کنترلر اضافی اجرا کرد که به طور قابل توجهی هزینه کلی سیستم روشنایی را کاهش می دهد. چنین منابع تغذیه به شما امکان می دهد مقادیر مختلف جریان خروجی را بسته به زمان شروع کار لامپ برنامه ریزی کنید (شکل 3).

هنگامی که زمان کم نور را در نظر می گیریم (حالت های ثابت و تطبیقی)، مهم است که بدانیم خود لامپ روشن یا خاموش نمی شود. روشن و خاموش کردن توسط اپراتور در حالت دستی یا توسط سیگنال سنسور در حالت خودکار انجام می شود. برنامه dimming همیشه از همان ابتدا و هر بار که روشن می شود اجرا می شود.

از شکل 3 می توان دید که نمایه کم نور درایورهای LED تولید شده توسط Inventronics را می توان برای مدت حداکثر 19 ساعت برنامه ریزی کرد (در MEAN WELL در حالت پروفایل ثابت - تا 24 ساعت). اما این بدان معنا نیست که پس از 19 ساعت کار لامپ خاموش می شود. لامپ به خودی خود خاموش نمی شود. فقط در این بازه است که می توانید جریان خروجی را تغییر دهید. پس از 19 ساعت کارکرد و تا زمان خاموش شدن اجباری، منبع تغذیه در همان حالتی که قبل از پایان دوره برنامه ریزی در آن کار می کرد، به کار خود ادامه می دهد. اگر واقعیت های شمال را در نظر نگیریم، جایی که شب و روز شش ماه طول می کشد، برای بقیه روسیه این مدت زمان (19 ساعت) کاملاً کافی است. اگر نه، می توانید خاموش/روشن کردن کوتاه مدت لامپ را با استفاده از یک تایمر خارجی سازماندهی کنید تا شمارش معکوس روزانه دوباره شروع شود.

وجود یک تابع زمان کم نور از Inventronics و MEAN WELL به ترتیب "تاریخ زمان بندی شده" و "تایمر هوشمند" نامیده می شود. از نظر کارایی و قابلیت ها از نظر کم نور ثابت و تطبیقی ​​بسیار شبیه به هم هستند و طبق الگوریتم مشابهی کار می کنند اما در قابلیت های کلی تفاوت هایی وجود دارد.

کاهش نور ثابت به این معنی است که منبع تغذیه همیشه دقیقاً مطابق با مشخصات برنامه ریزی شده کار می کند. اگر تغییرات فصلی در نور نباشد، این خوب خواهد بود. به عنوان مثال، اگر اولین کاهش روشنایی را 4 ساعت پس از شروع کار برنامه ریزی کنیم، که تقریباً مربوط به 01:00 در تابستان است (به شرطی که روشن شدن در ساعت 22:00 رخ دهد)، در زمستان این مقدار برابر با 21 خواهد بود: 00 (روشن شدن ساعت 17:00) و در این زمان ترافیک سنگینی در خیابان ها وجود دارد. به دلیل تغییرات فصلی در روشنایی، استفاده از حالت کم نور ثابت در روشنایی فضای باز تقریبا غیرممکن است.

یک گزینه جالب تر که می تواند عملاً اجرا شود، استفاده از کم نور تطبیقی ​​است، یعنی تنظیم با تغییرات فصلی در روشنایی.

هر دو سازنده مورد بررسی دارای دو حالت کم نور تطبیقی ​​در منابع تغذیه قابل برنامه ریزی خود هستند: اصل متناسب و خود تنظیم نقطه میانی. هنگام برنامه نویسی منبع تغذیه، رابط برنامه به شما امکان می دهد از بین گزینه های کم نور یکی را انتخاب کنید.

کم نور تطبیقی: اصل تناسب

اصل تناسب تغییر متناسب در هر بخش از پروفیل برنامه ریزی شده را مطابق با افزایش یا کاهش کل زمان کارکرد لامپ تضمین می کند. بیایید فرض کنیم که منبع تغذیه را برای عملکرد در دوره پاییز-زمستان مطابق با مشخصات نشان داده شده در شکل 4a برنامه ریزی کرده ایم. کل زمان کار 15 ساعت در روز است. در اینجا و بیشتر در متن، نوع پروفایل به صورت مشروط انتخاب می شود.

برنج. 4. مشخصات منبع تغذیه: الف) برای دوره پاییز و زمستان برنامه ریزی شده است. ب) برای تابستان بازسازی شده است

با نزدیک شدن به تابستان، کل زمان کارکرد لامپ کاهش می یابد. به عنوان مثال، روشن و خاموش کردن با استفاده از یک سنسور نور رخ می دهد. میکروکنترلر منبع تغذیه زمان کار را تجزیه و تحلیل می کند و تعیین می کند که زمان قرار گرفتن منبع در حالت روشن کاهش یافته است. سپس، دفعه بعد که آن را روشن می کنید (روز بعد)، پروفایل برنامه ریزی شده متناسب با تغییر زمان کار منبع بازسازی می شود.

بیایید بگوییم که در تابستان معلوم می شود که منبع برق دیگر به مدت 15 ساعت کار نمی کند، بلکه فقط 9 ساعت کار می کند. سپس نمایه آن دوباره ساخته می شود و فواصل زمانی نشان داده شده در شکل 4b را خواهد داشت. شکل نشان می دهد که مدت زمان هر بازه به نسبت کاهش زمان کل با ضریب تناسب 9/15 کاهش یافته است.

در طول برنامه ریزی، ما انتخاب کردیم که اولین کاهش جریان در ساعت 00:00 رخ دهد و پس از بازسازی در 00 ساعت و 35 دقیقه رخ دهد. عدم دقت 35 دقیقه کاملا قابل قبول است، زیرا موارد لبه (تابستان-زمستان) را در نظر گرفتیم.

برای درک الگوریتم تغییر ساختار پروفیل در منابع تغذیه تولید شده توسط MEAN WELL، می توانید به شکل 5 مراجعه کنید.

دوره مرجع پایه هفت روز کاری است که طولانی ترین و کوتاه ترین دوره کاری نادیده گرفته می شود. برای پنج روز باقیمانده میانگین زمان کارکرد محاسبه می شود و اگر این میانگین زمان با نتیجه قبلی بیش از 15 دقیقه اختلاف داشت، منبع تغذیه مشخصات خود را متناسب با تغییر ایجاد شده تنظیم می کند.

کم نور تطبیقی: خود تنظیم در نقطه میانی

یک نتیجه نسبتاً دقیق از تغییر ساختار مشخصات منبع تغذیه را می توان در حالت تنظیم نقطه میانی به دست آورد. می توانید نیمه شب (00:00) را به عنوان نقطه میانی انتخاب کنید. فرض کنید نمایه کم نور نشان داده شده در شکل 6a را در زمستان انتخاب کردیم. کل زمان کار 16 ساعت در روز (8 + 8 ساعت نسبت به نقطه میانی) است. اولین کاهش فعلی در ساعت 23:00 و دومین کاهش در نیمه شب (00:00) خواهد بود. اجازه دهید کل زمان کارکرد منبع در تابستان 8 ساعت باشد، سپس منبع تغذیه نمایه خود را نسبت به نقطه انتخابی (نیمه شب) بازسازی می کند تا این نقطه در وسط چرخه کار خود (4 + 4 ساعت) باقی بماند. در این حالت می بینیم که زمان کاهش جریان اول (23:00) و زمان کاهش جریان دوم (00:00) را حفظ کرده ایم. نتیجه این بود که منبع تغذیه به سادگی زمان را در ابتدا و انتهای چرخه خود مطابق با تغییرات نور فصلی "قطع" می کند.

ما متوجه شدیم که این الگوریتم راحت‌ترین است، بسته به تغییرات فصلی در روشنایی، پروفایل برنامه‌ریزی‌شده را به بهترین شکل پشتیبانی می‌کند و می‌تواند برای کاهش نور در فضای باز استفاده شود.

درایورهای LED قابل برنامه ریزی

MEAN WELL عملکرد برنامه نویسی را در خانواده محبوب خود از منابع تغذیه معرفی کرده است (شکل 1). مدل های قابل برنامه ریزی در انتهای نام خود پسوند D2 دارند، به عنوان مثال (100 وات، 700 میلی آمپر، قابل برنامه ریزی). خط تولید شامل هر دو سری با تثبیت جریان (CC) و سری با حالت تثبیت دوگانه (CV + CC) در محدوده توان 75...240 وات است. پارامترهای اصلی خانواده ELG در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1. پارامترهای اساسی منابع تغذیه قابل برنامه ریزی

ویژگی خاص خانواده مورد بررسی، هزینه پایین آن، قابل مقایسه با قیمت تمام شده محصولات تولید کنندگان روسی و مدت گارانتی طولانی مدت 5 سال است. باید در نظر داشت که سازندگان روسی هنوز درایورهای قابل برنامه ریزی را در خط تولید خود ندارند و وقتی صحبت از هزینه می شود، منظور مقایسه مدل های بدون عملکرد برنامه نویسی است. تابع برنامه نویسی به معنای افزایش هزینه در مقایسه با مدل های غیرقابل برنامه ریزی تقریباً 15 ... 20٪ بسته به توان خروجی منبع است.

هنگام برنامه نویسی، می توانید جریان خروجی را در محدوده 10 ... 100٪ تغییر دهید. با کاهش جریان خروجی، توان خروجی نیز کاهش می یابد. مشخص است که با کاهش توان، مقدار ضریب تصحیح توان و بازده بدتر می شود. در خانواده مورد بررسی، هنگامی که توان خروجی 50 درصد کاهش می یابد، ضریب تصحیح توان در 0.95 باقی می ماند که یک شاخص عالی است. زوال واقعی در این نسبت زمانی مشاهده شد که توان خروجی به 30 درصد مقدار اسمی کاهش یافت، به عبارت دیگر، اگر یک منبع 100 وات در بار 30 وات کار می کرد. بنابراین، هنگام بهره برداری از این خانواده، باید انتظار استفاده از آن را در محدوده توان خروجی 100...50% داشته باشید. در این محدوده تغییرات توان خروجی، راندمان در محدوده 2...3 درصد متغیر است، مثلاً از 91 درصد به 89 درصد کاهش می یابد.

خط درایورهای LED قابل برنامه ریزی Inventronics از سه خانواده تشکیل شده است (جدول 1). آنها در قابلیت های فنی و هزینه متفاوت هستند. به عنوان مثال، خانواده EUD دارای وسیع ترین طیف سری در محدوده توان 75...600 وات و قابلیت برنامه نویسی کامل است. عملکرد کامل به این معنی است که علاوه بر قابلیت تغییر جریان خروجی و مشخصات کم نور ثابت، قابلیت های کم نور تطبیقی، جبران پیری LED و برنامه ریزی حفاظت از دمای خارجی اضافه شده است. خانواده منابع تغذیه EUD دارای حداکثر قابلیت برنامه نویسی/تدریج هستند. با بیشترین تعداد مدل در محدوده توان 75…600 W نشان داده شده است.

آیا می خواهید با تزئین به دفتر کار خود با نوارهای LED قابل برنامه ریزی ظاهری جذاب و کامل ببخشید؟ ببینید چگونه با ایجاد مجموعه‌ای از سطوح کاری که کل فضای کاری ما در شب را با درهم‌آمیزی زیبا از خطوط نور تزئین می‌کند، به این مهم دست یافتیم.

مواد و ابزار

نوار LED قابل برنامه ریزی، کنترلر آردوینو و منبع تغذیه مربوطه؛

انبردست برای برش نوارهای LED;

یک پرتو از صنوبر یا چوب سخت تر، دو برابر طول نوار LED.

ابزار اره و شیار، یا دستگاه فرز.

سمباده؛

چسب چوب؛

نوار چسب دو طرفه یا ماستیک مخصوص چسباندن نوارهای ال ای دی به چوب.

نصب و راه اندازی

اول از همه، یک نوار LED خریداری کنید. دو تا کلاف پنج متری برای پنجره هایمان خریدیم. با خرید قرقره، نه تنها هزینه کمتری پرداخت می کنید، بلکه این فرصت را دارید که آن را دقیقا به اندازه مورد نیاز برش دهید. برای تزیین نمایشگر پنجره از چسب پنج متری LPD8806 استفاده کردیم.

LPD8806 یک نوار LED از نوع آنالوگ با کنترلرهای داخلی برای هر جفت LED است. این بدان معناست که شما می توانید کتابخانه نرم افزار را در کنترلر آردوینو خود بارگذاری کنید و تنظیمات جداگانه ای را برای هر نوار LED تنظیم کنید.

وب سایت Adafruit یک آموزش برنامه نویسی خوب و لیستی از تمام سخت افزارهای مورد نیاز دارد.

هنگامی که برنامه شما اجرا می شود، می توانید از کنترلر آردوینو برای ایجاد انواع افکت های نوری استفاده کنید.

ابتدا باید ابعاد پنجره های خود را با دقت اندازه بگیرید و نوارهای LED را به طول های مورد نیاز ببرید. در این مورد، در هر انتها لازم است که حدود دو سانتی متر فضا برای سیم های اتصال، یعنی. نوارها باید به قطعات کمی کوتاهتر از ابعاد پنجره ها بریده شوند.

انتهای نوارهای نوار را به اتصال دهنده ها لحیم کنید تا بتوان آنها را محکم به هم وصل کرد. بررسی کنید که هر نوار دارای سیم کافی برای قرار گرفتن صاف در اطراف محیط پنجره باشد.

اکنون به یک دستگاه برش رومیزی نیاز دارید که برش پانل ها (بلوک های چوبی با شیارهای انتخاب شده در آنها برای قرار دادن نوارهای LED) را به اندازه دلخواه برای شما آسان می کند.

برای ایجاد شیار، ابزار مخصوصی با دو تیغه دندانه دار وجود دارد که با آن می توانید شیارهایی با هر عرضی برش دهید. تیغه ها به گونه ای طراحی شده اند که دندان های آن ها حتی اگر از نزدیک قرار گرفته باشند به یکدیگر نچسبند.

می توانید ویدیویی را در YouTube تماشا کنید که این عملیات را به طور کامل شرح می دهد:

نوارهای LED باید با استفاده از اسپیسرها قرار گیرند تا نور آنها در جهت مورد نظر بیفتد. در مورد ما، ما می‌خواستیم نور به داخل بیاید و از پرده‌های نقره‌ای منعکس و پراکنده شود و فضا را معمایی کند.

اسپیسرها از ضایعات چوب ساخته شده و چندین عدد در هر پانل قرار داده شده تا به طول مورد نظر برسد. این عملی تر از ساخت آنها از چوب صنعتی با طول مورد نیاز بود.

زاویه شیب حدود 22 درجه را انتخاب کردیم.

می توانید جداکننده ها را از هر ماده دیگری مانند تخته سه لا یا تخته فیبر درست کنید، فقط مقداری چوب اضافی و یک دستگاه برش داشتیم.

برای اینکه نتیجه ای براق و حرفه ای داشته باشیم و مطمئن شویم که همه جداکننده ها به خوبی در شیارها قرار می گیرند، سمباده زیادی انجام دادیم.

برای این کار از یک بلوک چوبی با ابعاد مناسب که با کاغذ سنباده پوشانده شده استفاده کردیم و هم پانل ها و هم واشرها را سمباده زدیم.

پس از آسیاب کردن، لازم است تک تک تکه ها را سوار کرده و قسمت های بیرون زده واشرها را با استفاده از اره برقی برش دهید. هنگام نصب واشرها از ماستیک مخصوص استفاده کرده و در حین خشک شدن آنها را با گیره کاغذ محکم می کنیم.

پس از خشک شدن ماستیک، شروع به رنگ آمیزی پانل های تمام شده می کنیم. این کار را می توان با استفاده از رنگ پاش انجام داد و برای اندازه های کوچک از هر رنگ باکیفیتی استفاده کرد. سعی کنید حداقل دو کت را به رنگی رنگ آمیزی کنید که با دکوراسیون شما مطابقت داشته باشد.

من نسخه ضد آب را گرفتم که توسط فروشنده به عنوان "White 4m 60 IP67" تعیین شده است، این یک نوار سیلیکونی است. آمد روی یک قرقره، در یک کیسه فویل:


در یک متر 60 چراغ پر از سیلیکون وجود دارد:


در سمت عقب نوار دو طرفه برای اتصال به سطح وجود دارد:


بیایید به بخش جداگانه ای از نوار نگاه کنیم:


ما می بینیم: خطوط برش در امتداد کنتاکت ها، مخاطبین واقعی در هر دو طرف: DIN - داده های ورودی، DO - داده های خروجی، + 5V - قدرت پلاس، GND - قدرت منهای، C1 - خازن سرامیکی، و خود LED با 4 لحیم شده است. مخاطب. جهت انتقال اطلاعات با یک مثلث سیاه نشان داده می شود.

LED های WS2812B خود مجموعه ای از یک ریزمدار و 3 LED (قرمز، آبی و سبز) هستند، به لطف یک پروتکل خاص، ریز مدار داده ها را فقط برای مونتاژ خود دریافت می کند و بقیه داده ها را در طول زنجیره انتقال می دهد. با تشکر از این، به هر مجموعه فردی می توان اطلاعاتی در مورد روشنایی هر LED (قرمز، آبی و سبز) داده و رنگ مورد نظر را دریافت کرد.

خواص یک مجموعه فردی به تفصیل شرح داده شده است. فقط اشاره می کنم که 1024 ریز مدار را می توان در حداکثر سری وصل کرد که اطلاعات آن 30 بار در ثانیه به روز می شود.

یک کتابخانه خوب برای این مجموعه ها برای آردوینو ایجاد شده است. که به شما امکان می دهد هر مجموعه را به رنگ خاص خود رنگ کنید. Adafruit همچنین دارای یک کتابخانه برای نمایشگرهای این مجموعه ها و نمونه های خوب استفاده است.

ما قبلاً در این سایت نتایج خلاقانه شگفت انگیزی را با استفاده از WS2812B دیده ایم: , .

من می خواستم با استفاده از این نوار یک نوار پنجره کنترل شده بسازم. نوار را به دهانه پنجره می چسبانیم، بنابراین به 2 متر نوار نیاز خواهیم داشت. پس از جمع آوری یک نمونه اولیه از یک حلقه گل ساده و دانلود نمونه موجود در کتابخانه Adafruit_NeoPixel: strandtest، متقاعد شدم که همه چیز اساساً کار می کند. در واقع، کتابخانه یک پایه کنترل کننده را مشخص می کند که به ورودی Din اولین اسمبلی متصل است.
طرح:


هیچ مشکلی در طرح استاندارد و اتصال استاندارد وجود نداشت.

اما باید خط کش را از راه دور کنترل کنیم... اینجاست که چنگک زدن شروع می شود.

اول از همه تصمیم گرفتم گیرنده IR را وصل کنم و از ریموت کنترل کنم. مدار رو مونتاژ کردم و ال ای دی چشمک زدم و نوار رو وصل کردم... هیچ عکس العملی نداشت... دقیقاً وقتی کنسول رو وصل کردم کدهای دکمه های تصادفی رو دریافت کردم، یک دکمه رو 10 بار فشار دادم و فقط کدهای مختلف رو دیدم، فکر کردم. . اولین فکر این بود که منبع تغذیه مشکل دارد، چون غیر از وصل کردن نوار چیزی تغییر نکرده است. به توصیه لحیم کردن یک الکترولیت با ولتاژ 6.3 ولت و ظرفیت حداقل 1000 میکروفن به ورودی نوار مطالعه کردم، البته بلافاصله این کار را انجام دادم، نتیجه صفر شد... شروع به کندن کد کردم. از کتابخانه Adafruit_NeoPixel و کشف کرد که هنگام انتقال داده ها به LED ها، کتابخانه به طور کامل وقفه ها را مسدود می کند. غیرفعال کردن مسدود کردن باعث شد که نوار رفتار بسیار عجیبی داشته باشد؛ وقفه هایی به دلیل هر گونه زباله ای که وارد ورودی گیرنده IR می شود رخ می دهد ...

من که از شکست چنین طرح ساده ای ناامید شده بودم، شروع به فکر کردن به یک کنترلر دوم کردم که مسئول دریافت سیگنال های IR و کنترل اصلی است... اگر کسی بخواهد یک نوار کنترل شده IR روی WS2812B بسازد، این همان تنها گزینه معقول البته موارد عجیب و غریبی هم وجود دارد، مثلاً معرفی فواصل زمانی که گلدسته حالت خود را تغییر نمی دهد و سیگنال های IR را در آنها دریافت می کند - اما این یک روش کاملاً شاخی است ...

در نتیجه، من تصمیم گرفتم از بلوتوث استفاده کنم و حلقه گل را از طریق تلفنم کنترل کنم، زیرا چندین ماژول HC-06 در اطراف بیکار بودم. برای نشان دادن حالت عملکرد فعلی گلدسته، تصمیم گرفتم از صفحه نمایش TM1637 استفاده کنم که بررسی آن در دسترس است. طرح نهایی:

مشکل اصلی که برای کد به وجود آمد این است که هنگام تغییر حالت از delay() استفاده می شود که امکان دخالت در روند را جز با وقفه ها ممکن نمی کند اما... وقفه ها را غیرفعال کرده ایم... تصمیم گرفته شد که با استفاده از ذخیره سازی اطلاعات در مورد وضعیت فعلی گلدسته و تغییر آن بر اساس زمان بندی، افکت ها را بازنویسی کنید. برای این منظور، چرخه ها به انتقال به حالت بعدی تبدیل می شوند و علائم تغییر حالت اضافه می شوند. باید به این فکر می‌کردم که آیا ارزش پست کردن کد آزمایشی کج را دارد یا خیر، اما میل به آسان‌تر کردن فرآیند خلاقانه‌اش برای کسی غلبه کرد - (کد وجود دارد کاملاً آزمایشی است، با خطر و خطر خود استفاده کنید).

حالا در مورد کنترل ها، البته نوشتن برنامه زیبای خودتان ایده وسوسه انگیزی است، اما زمانی برای آن وجود نداشت، بنابراین از برنامه اندروید استفاده کردم، کدهای لازم را در حالت دکمه تنظیم کردم و همه چیز خوب بود. امکان امضای کد ارسالی و نام گذاری برای هر دکمه وجود دارد. من بیشتر نیاز نداشتم من همه افکت ها را شماره گذاری کردم تا 10 مورد مختلف وجود داشته باشد، 10 دکمه برای جلوه ها استفاده می شود و 1 دکمه برای روشن کردن تغییر متوالی افکت ها است.

ماژول بلوتوث با استفاده از برنامه پیکربندی شده است، بسیار راحت است، می توانید نام دستگاه را هنگام جستجو و سرعت تغییر دهید:


HC-06 باید با استفاده از مبدل استاندارد USB-TTL به رایانه متصل شود.

پس از وصل کردن آن به منبع تغذیه آزمایشگاهی، متوجه شدم که نوار من (2 متر) وقتی همه چیز روشن است، 2.1 A با ولتاژ اوج 5 ولت مصرف می کند. من یک منبع تغذیه 3 آمپری را نصب کردم که به صورت آفلاین خریداری شده بود:


یک هفته کار مداوم هیچ مشکلی را نشان نداد.

و البته من می خواستم دستگاه تمام شده شبیه به هم ریختگی سیم در جعبه کفش نباشد. علاوه بر این، من مواردی با درب شیشه ای با اندازه مناسب داشتم:


ما در برنامه Sprint Layout یک برد مدار چاپی می سازیم، من هنوز گیرنده IR را ترک کردم، زیرا امکان استفاده دیگری از جعبه وجود دارد، یا به نوعی می توانیم مشکل را با آن حل کنیم:


من قبلاً در مورد فرآیند تولید با استفاده از روش LUT توضیح دادم.
صفحه با استفاده از تونر به این شکل بود:


حکاکی:


مونتاژ دستگاه:


برای اتصال گلدسته از جک هدفون استفاده کردم که برق دستگاه را نیز تامین می کند. سیم برای اتصال برق به نوار از PVA 2x0.5 استفاده کردم و برای اتصال دستگاه به نوار از کابل تلفن 4 هسته ای، زمین را از 2 سیم درست کردم.
دستگاه نهایی:






خب اثراتش:










البته، بهتر است گلدسته را در ویدیو تماشا کنید:

در این مقاله در مورد LED های رنگی، تفاوت بین یک LED RGB ساده و یک LED آدرس پذیر صحبت خواهیم کرد و اطلاعاتی در مورد زمینه های کاربردی، نحوه کار آنها، نحوه کنترل با تصاویر شماتیک LED های اتصال اضافه می کنیم.

1. مقدمه ای بر LED

LED ها یک قطعه الکترونیکی هستند که قادر به انتشار نور هستند. امروزه آنها به طور گسترده در تجهیزات الکترونیکی مختلف استفاده می شوند: چراغ قوه، رایانه، لوازم خانگی، اتومبیل، تلفن و غیره. بسیاری از پروژه های میکروکنترلر به یک روش از LED استفاده می کنند.

آنها دو هدف اصلی دارند:

نمایش عملکرد تجهیزات یا اطلاع رسانی در مورد هر رویداد.
استفاده برای اهداف تزئینی (نور و تجسم).

در داخل، LED از کریستال های قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) تشکیل شده است که در یک محفظه مونتاژ شده اند. از این رو نام - RGB (شکل 1).

2. استفاده از میکروکنترلرها

با آن می توانید سایه های مختلف نور را دریافت کنید. LED RGB با استفاده از یک میکروکنترلر (MK)، به عنوان مثال، آردوینو (شکل 2) کنترل می شود.

البته می توانید با یک منبع تغذیه ساده 5 ولتی، مقاومت های 100-200 اهم برای محدود کردن جریان و سه سوئیچ از پس آن برآیید، اما پس از آن باید درخشش و رنگ را به صورت دستی کنترل کنید. در این صورت دستیابی به سایه نور مورد نظر امکان پذیر نخواهد بود (شکل 3-4).

مشکل زمانی به وجود می آید که باید صدها LED رنگی را به میکروکنترلر متصل کنید. تعداد پین های روی کنترلر محدود است و هر ال ای دی به چهار پایه برق نیاز دارد که سه پایه آن وظیفه رنگ را بر عهده دارد و پایه چهارم رایج است: بسته به نوع LED می تواند آند یا کاتد باشد.

3. کنترل کننده برای کنترل RGB

برای تخلیه ترمینال های MK، از کنترلرهای ویژه WS2801 (5 ولت) یا WS2812B (12 ولت) استفاده می شود (شکل 5).

با استفاده از یک کنترلر مجزا، نیازی به اشغال چندین خروجی MK نیست، می توانید خود را تنها به یک خروجی سیگنال محدود کنید. MK سیگنالی را به ورودی "داده" کنترلر کنترل LED WS2801 ارسال می کند.

این سیگنال حاوی اطلاعات 24 بیتی در مورد روشنایی رنگ (3 کانال 8 بیتی برای هر رنگ) و همچنین اطلاعاتی برای ثبت تغییر داخلی است. این شیفت رجیستر است که به شما امکان می دهد تعیین کنید که آدرس اطلاعات به کدام LED است. به این ترتیب، می توانید چندین LED را به صورت سری وصل کنید، در حالی که هنوز از یک پایه میکروکنترلر استفاده می کنید (شکل 6).

4. LED آدرس پذیر

این یک LED RGB است، فقط با یک کنترلر WS2801 یکپارچه به طور مستقیم روی تراشه. محفظه LED به شکل یک جزء SMD برای نصب روی سطح ساخته شده است. این روش به شما امکان می دهد تا LED ها را تا حد امکان نزدیک به یکدیگر قرار دهید و درخشش را با جزئیات بیشتری انجام دهید (شکل 7).

در فروشگاه های آنلاین می توانید نوارهای LED آدرس پذیر را پیدا کنید، جایی که تا 144 قطعه در یک متر قرار می گیرند (شکل 8).

شایان ذکر است که یک LED در روشنایی کامل فقط 60-70 میلی آمپر مصرف می کند؛ هنگام اتصال یک نوار، به عنوان مثال، با 90 LED، به یک منبع تغذیه قدرتمند با جریان حداقل 5 آمپر نیاز خواهید داشت. تحت هیچ شرایطی نوار LED را از طریق کنترلر تغذیه نکنید، در غیر این صورت بیش از حد گرم می شود و از بار می سوزد. از منابع تغذیه خارجی استفاده کنید (شکل 9).

5. عدم وجود ال ای دی آدرس پذیر

نوار LED آدرس پذیر نمی تواند در دمای خیلی پایین کار کند: در 15- کنترل کننده شروع به خرابی می کند؛ در یخبندان های شدید خطر خرابی آن زیاد است.

اشکال دوم این است که اگر یکی از LED ها از کار بیفتد، تمام LED های دیگر در امتداد زنجیره نیز از کار کردن خودداری می کنند: رجیستر شیفت داخلی قادر به انتقال اطلاعات بیشتر نخواهد بود.

6. کاربرد نوارهای LED آدرس پذیر

نوارهای LED آدرس پذیر را می توان برای نورپردازی تزئینی اتومبیل، آکواریوم، قاب عکس و نقاشی، در طراحی اتاق، به عنوان تزئینات سال نو و ... استفاده کرد.

اگر یک نوار LED به عنوان نور پس زمینه Ambilight برای مانیتور کامپیوتر استفاده شود، راه حل جالبی به دست می آید (شکل 10-11).

اگر از میکروکنترلرهای مبتنی بر آردوینو استفاده می کنید، برای ساده کردن کار با نوار LED () به کتابخانه FastLed نیاز دارید.