Peningkatan dan penurunan level saat ini dengan lancar, kemampuan untuk bekerja dengan LED produsen yang berbeda dan dengan binning yang berbeda, pemrograman peredupan berbasis waktu tanpa memasang bus kontrol terpisah, memastikan fluks cahaya yang stabil saat sumber daya LED habis, perlindungan tingkat tinggi IP67 - semua ini adalah fitur driver LED yang dapat diprogram perusahaan produksi BERARTI BAIK Dan Inventronik.

Selama pengembangan Lampu LED insinyur harus memecahkan sejumlah masalah yang berkaitan dengan memastikan kinerja pencahayaan yang diperlukan, kompatibilitas elektromagnetik, dan kondisi termal. Pada saat yang sama, penting untuk tidak melupakan ketersediaan komponen pilihan di pasar komponen elektronik. Selain itu, ekonomi dan aspek teknologi. Saat memecahkan masalah ini, pengembang harus menentukan pabrikan dan jenis LED, serta pabrikan dan jenis optik sekunder, dan menghitung jumlah LED yang diperlukan. Saat menghitung jumlah LED, perlu disesuaikan dengan nilai “standar” tertentu dari pasokan listrik yang tersedia di pasaran. Saat memilih LED, Anda harus mempertimbangkan binning dan jangkauannya, kerugian tambahan yang timbul pada optik sekunder dan ketika modul LED memanas. Sirkuit sambungan dari rangkaian LED yang dihasilkan harus sedemikian rupa sehingga arus tertentu mengalir melalui LED, dan arus ini sesuai dengan arus catu daya yang tersedia atau dimaksudkan untuk digunakan. Ternyata pengembang, dan selanjutnya produsen, terikat pada komponen yang dipilih dan ketersediaannya di gudang pemasok pada waktu yang tepat. Dan salah satu komponen utama yang menjadi dasar pilihan ini adalah catu daya atau driver LED.

Situasi pasar berubah dengan cepat, dan terkadang tidak terduga. Apa yang menguntungkan kemarin mungkin tidak menguntungkan hari ini. Dalam realitas Rusia, seringkali produksi produk harus dilakukan dalam mode darurat, dan pemasok mungkin tidak memiliki komponen yang diperlukan. Di sisi lain, selalu terdapat banyak pilihan komponen di pasaran baik dari produsen terkenal maupun tidak terlalu terkenal, dan produk mereka mungkin tersedia pada waktu tertentu. Produsen terus-menerus mengubah lini produk, meningkatkan parameter dan/atau mengurangi biaya. Beberapa produsen LED bahkan memiliki ukuran housing yang terstandarisasi, misalnya 3535 (tipe yang diproduksi oleh perusahaan Cree dan yang serupa). Kami telah sampai pada kesimpulan bahwa LED dan bahkan optik sekunder dari produsen berbeda dapat digunakan pada papan sirkuit cetak tertentu tanpa mendesain ulangnya. Tentu saja, mengubah jenis atau pabrikan LED akan menyebabkan beberapa perubahan teknis pencahayaan (komponen dari pabrikan berbeda memiliki binning dan efisiensi berbeda), namun perubahan ini dapat dikompensasi dengan mengubah arus catu daya. Namun, jika pasokan listrik yang dipilih tidak diatur, hal ini menjadi tidak mungkin. Mengganti catu daya yang ada memerlukan uji sertifikasi baru untuk luminer. Selain itu, tidak ada jaminan bahwa tes ini akan dipenuhi.

Seringkali arus keluaran catu daya perlu diubah sedikit, secara harfiah dalam kisaran 10...20%. Dalam hal ini, tidak mungkin untuk mengganti unit, karena langkah arus keluaran, bahkan dalam satu seri, jauh lebih besar dan memiliki nilai standar, dan kita memerlukan nilai perantara.

Jadi, catu daya yang dipilih sebelumnya pada tahap pengembangan mungkin di masa depan akan menjadi elemen pembatas dan tidak akan memungkinkan, jika perlu, untuk mengganti beberapa komponen lampu atau parameternya.

Kita tahu bahwa ada catu daya dengan kemampuan yang dapat disesuaikan yang dapat dipilih pada tahap desain. Ada tiga opsi untuk blok tersebut, tetapi seberapa nyamankah blok tersebut?

Catu daya yang paling umum disesuaikan dengan potensiometer internal. Namun saat menggunakannya, kerumitan perakitan lampu semakin meningkat karena memerlukan penyesuaian penggunaannya alat ukur. Selain itu, catu daya tersebut pada dasarnya tidak dapat memiliki tingkat perlindungan terhadap pengaruh eksternal yang lebih tinggi dari IP65 (karena akses ke potensiometer).

Catu daya dengan perubahan arus melalui sakelar DIP memiliki langkah penyesuaian terpisah, yang mungkin tidak sesuai dengan perancang. Sekali lagi, karena adanya sakelar tersebut dan kebutuhan untuk mengaksesnya, unit tersebut hanya cocok untuk penggunaan di dalam ruangan dan tidak cocok untuk penerangan luar ruangan.

Jenis catu daya ketiga dengan penyesuaian mencakup catu daya dengan fungsi peredupan “3-in-1” (PWM, 0...10 V, resistansi). Dengan menghubungkan resistor konstan ke input kontrol, Anda dapat mengurangi arus keluaran ke nilai yang kita butuhkan (pada saat yang sama, daya keluaran juga akan berkurang). Dalam hal ini, tingkat perlindungan IP67 dimungkinkan. Secara keseluruhan ini adalah pilihan yang bagus. Namun, tidak semua catu daya memiliki kemungkinan meredup karena adanya hambatan. Selain itu, fungsi peredupan berarti peningkatan harga produk, dan penggunaan fungsi ini akan sangat terbatas.

Jadi, di antara metode yang tersedia untuk menyesuaikan parameter keluaran catu daya, tidak ada pilihan yang ideal.

Saat ini, kelas catu daya lain telah muncul di pasar driver LED - yang dapat diprogram, yang, bersama dengan kemampuan untuk mengubah arus keluaran, menyediakan berbagai properti tambahan dan fungsi yang berguna, dan juga tidak memiliki beberapa kelemahan yang disebutkan di atas. .

Driver yang dapat diprogram tersedia di lini produk perusahaan seperti BERARTI BAIK(keluarga) dan Inventronik(keluarga ,EBD) (gambar 1). Penggunaan driver kelas ini pada luminer memungkinkan fungsi berikut:

• perubahan arus keluaran dalam kisaran 10...100% tanpa mengurangi tingkat perlindungan dari pengaruh luar. Tingkat perlindungannya tetap pada IP67;
• peningkatan arus yang mulus melalui LED saat lampu dinyalakan. Hal ini memiliki efek menguntungkan pada keandalan modul LED, terutama di musim dingin;
• kemungkinan peningkatan/penurunan yang mulus antara level arus yang diprogram (perubahan pencahayaan yang mulus);
• kompensasi untuk "penuaan" LED. Dimungkinkan untuk menghasilkan lampu dengan fluks cahaya yang konstan sepanjang masa pakainya;
• penyalaan paksa pada waktu yang tepat dari lampu yang beroperasi dalam mode peredupan waktu hingga kecerahan maksimum (hanya MEAN WELL);
• alarm tentang habisnya masa pakai lampu (hanya BERARTI BAIK);
• memprogram parameter yang diperlukan untuk perlindungan suhu eksternal dari modul LED atau lampu secara keseluruhan, setelah mencapai arus keluaran akan berkurang (khusus Inventronics);
• pemrograman pengguna berbagai profil peredupan tetap dan adaptif dari waktu ke waktu (hingga 5 level saat ini): mode proporsional dan mode titik tengah.

Mari kita lihat lebih dekat beberapa fungsi di atas.

Kompensasi penuaan LED

LED sangat tahan lama (50...100 ribu jam). Secara umum diterima bahwa akhir masa pakai adalah pengurangan fluks cahaya sebesar 30%. Selama pengoperasian, fluks cahaya lampu perlahan berkurang. Fakta ini pada awalnya dapat diperhitungkan ketika memprogram driver LED dan mengatur arus awal melalui LED lebih rendah, misalnya sebesar 20%, tetapi meningkat pada akhir masa pakai hingga 100% (Gambar 2). Tentu saja, peningkatan konsumsi daya lampu menjelang akhir masa pakainya harus diperhitungkan.

Beras. 2. Tangkapan layar antarmuka perangkat lunak dari Inventronics dan MEAN WELL dalam mode kompensasi penuaan LED

Meredupkan seiring waktu

Fungsi peredupan sangat populer dalam pencahayaan. Hal ini sangat menarik dalam pencahayaan luar ruangan, karena memungkinkan konsumsi energi yang optimal. Selain itu, GOST R 55706-2013 “Pencahayaan utilitarian eksternal saat ini. Klasifikasi dan Standar" memungkinkan pengurangan penerangan pada malam hari (hingga 30% dan hingga 50%) di jalan, alun-alun, dan area lokal, bergantung pada intensitas lalu lintas.

Penerapan kemampuan meredupkan pencahayaan luar ruangan membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Hanya catu daya yang dapat diredupkan yang boleh digunakan pada luminer, dan, minimal, garis kendali untuk luminer tersebut harus dipasang. Dengan menggunakan catu daya yang dapat diprogram, peredupan dapat dilakukan tanpa memasang jalur kontrol tambahan atau pengontrol tambahan, yang secara signifikan akan mengurangi biaya keseluruhan sistem pencahayaan. Catu daya tersebut memungkinkan Anda memprogram nilai arus keluaran yang berbeda tergantung pada awal waktu pengoperasian lampu (Gambar 3).

Ketika kita mempertimbangkan peredupan waktu (mode tetap dan adaptif), penting untuk dipahami bahwa lampu itu sendiri tidak menyala atau mati. Menghidupkan dan mematikan dilakukan oleh operator dalam mode manual atau oleh sinyal sensor dalam mode otomatis. Program peredupan selalu berjalan dari awal dan setiap kali dihidupkan.

Gambar 3 menunjukkan bahwa profil peredupan driver LED yang diproduksi oleh Inventronics dapat diprogram untuk jangka waktu hingga 19 jam (pada MEAN WELL dalam mode profil tetap - hingga 24 jam). Namun bukan berarti setelah 19 jam pengoperasian lampu akan mati. Lampu tidak bisa mati dengan sendirinya. Hanya dalam interval inilah Anda dapat mengubah arus keluaran. Setelah 19 jam pengoperasian dan hingga pemadaman paksa, catu daya akan terus beroperasi dalam mode yang sama seperti saat beroperasi sebelum akhir periode pemrograman. Jika kita tidak memperhitungkan realitas di utara, di mana siang dan malam berlangsung selama enam bulan, maka untuk wilayah Rusia lainnya, periode waktu ini (19 jam) sudah cukup. Jika tidak, maka Anda dapat mengatur pemadaman/penghidupan lampu dalam jangka pendek menggunakan pengatur waktu eksternal sehingga hitungan mundur harian dimulai kembali.

Kehadiran fungsi peredupan waktu dari Inventronics dan MEAN WELL masing-masing disebut “Timed dimming” dan “Smart Timer Dimming”. Dalam hal fungsionalitas dan kemampuan dalam hal peredupan tetap dan adaptif, keduanya sangat mirip satu sama lain dan bekerja sesuai dengan algoritma yang serupa, namun ada beberapa perbedaan dalam kemampuan umum.

Peredupan tetap berarti sumber listrik selalu beroperasi secara ketat sesuai dengan profil yang diprogram. Ini akan bagus jika bukan karena perubahan cahaya musiman. Misalnya, jika kita memprogram pengurangan penerangan pertama 4 jam setelah dimulainya pengoperasian, yang setara dengan sekitar pukul 01:00 di musim panas (asalkan penyalaan terjadi pada pukul 22:00), maka di musim dingin ini akan sesuai dengan 21: 00 (menyala pada pukul 17:00), dan saat ini lalu lintas padat di jalanan. Karena perubahan pencahayaan musiman, mode peredupan tetap pada pencahayaan luar ruangan hampir tidak mungkin digunakan.

Pilihan yang lebih menarik yang dapat diterapkan secara praktis adalah penggunaan peredupan adaptif, yaitu yang menyesuaikan dengan perubahan pencahayaan musiman.

Kedua pabrikan yang dipertimbangkan memiliki dua mode peredupan adaptif dalam catu daya yang dapat diprogram: prinsip proporsional dan penyesuaian mandiri titik tengah. Saat memprogram catu daya, antarmuka program memungkinkan Anda memilih di antara opsi peredupan apa pun.

Peredupan adaptif: prinsip proporsionalitas

Prinsip proporsionalitas memastikan perubahan proporsional di setiap bagian profil terprogram sesuai dengan penambahan atau pengurangan total waktu pengoperasian luminer. Misalkan kita telah memprogram catu daya untuk beroperasi pada periode musim gugur-musim dingin sesuai dengan profil yang ditunjukkan pada Gambar 4a. Total waktu pengoperasian adalah 15 jam sehari. Di sini dan selanjutnya dalam teks, jenis profil dipilih secara kondisional.

Beras. 4. Profil catu daya: a) diprogram untuk periode musim gugur-musim dingin; b) dibangun kembali untuk musim panas

Saat kita mendekati musim panas, total waktu pengoperasian lampu berkurang. Misalnya, menghidupkan dan mematikan terjadi menggunakan sensor cahaya. Mikrokontroler catu daya menganalisis waktu pengoperasian dan menentukan bahwa waktu sumber dalam keadaan hidup telah berkurang. Kemudian, saat Anda menyalakannya lagi (keesokan harinya), profil yang diprogram akan dibuat ulang sebanding dengan perubahan waktu pengoperasian sumber.

Misalkan pada musim panas ternyata sumber listrik tidak lagi berfungsi selama 15 jam, melainkan hanya 9 jam. Kemudian profilnya akan dibangun kembali dan interval waktu akan terlihat seperti pada Gambar 4b. Gambar tersebut menunjukkan bahwa durasi setiap interval menurun sebanding dengan pengurangan total waktu dengan koefisien proporsionalitas 9/15.

Selama pemrograman, kami memilih bahwa pengurangan arus pertama harus terjadi pada pukul 00:00, dan setelah restrukturisasi akan terjadi pada pukul 00:35. Ketidakakuratan 35 menit cukup dapat diterima, karena kami mempertimbangkan kasus-kasus ekstrem (musim panas-musim dingin).

Untuk memahami algoritma restrukturisasi profil pada catu daya yang diproduksi oleh MEAN WELL, Anda dapat mengacu pada Gambar 5.

Masa acuan dasar adalah tujuh hari kerja, masa kerja terpanjang dan terpendek diabaikan. Selama lima hari tersisa, waktu pengoperasian rata-rata dihitung, dan jika waktu rata-rata ini berbeda lebih dari 15 menit dari hasil sebelumnya, catu daya menyesuaikan profilnya secara proporsional dengan perubahan yang terjadi.

Peredupan adaptif: penyesuaian mandiri pada titik tengah

Hasil yang cukup akurat dari restrukturisasi profil catu daya dapat dicapai dalam mode penyesuaian titik tengah. Anda dapat memilih tengah malam (00:00) sebagai titik tengah. Katakanlah kita memilih profil peredupan yang ditunjukkan pada Gambar 6a di musim dingin. Total waktu pengoperasian adalah 16 jam per hari (8 + 8 jam relatif terhadap titik tengah). Pengurangan arus pertama akan dilakukan pada pukul 23:00, dan yang kedua pada tengah malam (00:00). Misalkan total waktu pengoperasian sumber adalah 8 jam di musim panas, maka sumber listrik akan membangun kembali profilnya relatif terhadap titik yang dipilih (tengah malam) sehingga titik tersebut tetap berada di tengah siklus pengoperasiannya (4 + 4 jam). Dalam hal ini, kita melihat bahwa kita telah mempertahankan waktu penurunan arus pertama (23:00) dan waktu penurunan arus kedua (00:00). Hasilnya adalah pasokan listrik hanya “memotong” waktu di awal dan akhir siklusnya sesuai dengan perubahan cahaya musiman.

Kami menemukan bahwa algoritma ini adalah yang paling nyaman, paling mendukung profil terprogram tergantung pada perubahan musiman dalam pencahayaan, dan dapat digunakan untuk meredupkan pencahayaan luar ruangan.

Driver LED yang Dapat Diprogram

MEAN WELL telah memperkenalkan fungsionalitas pemrograman ke dalam rangkaian pasokan listrik yang populer (Gambar 1). Model yang dapat diprogram memiliki akhiran D2 di akhir namanya, misalnya (100 W, 700 mA, dapat diprogram). Lini produk mencakup seri dengan stabilisasi arus (CC) dan seri dengan mode stabilisasi ganda (CV + CC) dalam kisaran daya 75...240 W. Parameter utama keluarga ELG ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Parameter dasar catu daya yang dapat diprogram

Ciri khusus dari keluarga yang dipertimbangkan adalah biayanya yang rendah, sebanding dengan harga produk dari pabrikan Rusia, dan masa garansi yang lama yaitu 5 tahun. Perlu dicatat bahwa Pabrikan Rusia Mereka belum memiliki driver yang dapat diprogram di lini produknya, dan jika kita berbicara tentang biaya, yang kami maksud adalah membandingkan model tanpa fungsi pemrograman. Fungsi pemrograman menyiratkan peningkatan biaya dibandingkan dengan model yang tidak dapat diprogram sekitar 15...20%, tergantung pada daya keluaran sumber.

Saat memprogram, Anda dapat mengubah arus keluaran dalam kisaran 10...100%. Ketika arus keluaran berkurang, daya keluaran juga akan berkurang. Diketahui bahwa dengan penurunan daya, nilai faktor koreksi daya dan efisiensi menurun. Dalam kelompok yang dipertimbangkan, ketika daya keluaran berkurang 50%, koefisien koreksi daya tetap pada 0,95, yang merupakan indikator yang sangat baik. Penurunan nyata pada rasio ini terlihat ketika daya keluaran dikurangi hingga 30% dari nilai nominal, dengan kata lain, jika sumber 100 W dioperasikan pada beban 30 W. Oleh karena itu, saat mengoperasikan keluarga ini, Anda harus menggunakannya dalam kisaran daya keluaran 100...50%. Dalam rentang perubahan daya keluaran ini, efisiensi bervariasi dalam 2...3%, misalnya dari 91% akan turun menjadi 89%.

Jajaran driver LED yang dapat diprogram Inventronics terdiri dari tiga kelompok (Tabel 1). Mereka berbeda dalam kemampuan teknis dan biaya. Misalnya, keluarga EUD memiliki rangkaian seri terluas dalam rentang daya 75...600 W dan fungsionalitas pemrograman penuh. Fungsionalitas penuh berarti bahwa selain kemampuan untuk mengubah arus keluaran dan profil peredupan tetap, kemampuan peredupan adaptif, kompensasi penuaan LED, dan pemrograman perlindungan suhu eksternal juga ditambahkan. Rangkaian catu daya EUD memiliki fungsi pemrograman/peredupan maksimum. Ini diwakili oleh jumlah model terbesar dalam kisaran daya 75…600 W.

Apakah Anda ingin memberikan tampilan menarik dan lengkap pada kantor Anda dengan mendekorasinya dengan strip LED yang dapat diprogram? Lihat bagaimana kami mencapai hal ini dengan menciptakan koleksi permukaan kerja yang menghiasi seluruh ruang kerja kami di malam hari dengan jalinan garis cahaya yang indah.

Bahan dan alat

Dapat diprogram Lampu Strip LED, pengontrol Arduino dan catu daya yang sesuai;

Tang untuk memotong strip LED;

Balok kayu poplar atau kayu keras, dua kali panjang strip LED;

Gergaji bangku dan alat alur, atau mesin penggilingan;

Ampelas;

Lem kayu;

Pita perekat dua sisi atau damar wangi khusus untuk merekatkan strip LED ke kayu.

Instalasi

Pertama-tama, beli strip LED. Kami membeli dua gulungan lima meter untuk jendela kami. Dengan membeli dalam gulungan, Anda tidak hanya membayar lebih sedikit, tetapi juga memiliki kesempatan untuk memotongnya sesuai ukuran yang dibutuhkan. Untuk menghias etalase, kami menggunakan selotip LPD8806 sepanjang lima meter.

LPD8806 adalah strip LED tipe analog dengan pengontrol internal untuk setiap pasang LED. Ini berarti Anda dapat memuat perpustakaan perangkat lunak ke pengontrol Arduino Anda dan mengatur pengaturan individual untuk setiap strip LED.

Situs web Adafruit memiliki tutorial pemrograman yang bagus dan daftar semua perangkat keras yang dibutuhkan.

Setelah program Anda berjalan, Anda dapat menggunakan pengontrol Arduino untuk membuat segala macam efek pencahayaan.

Pertama, Anda harus hati-hati mengukur dimensi jendela Anda dan memotong strip LED sesuai panjang yang dibutuhkan. Dalam hal ini, di setiap ujungnya perlu menyisakan ruang sekitar dua sentimeter untuk kabel penghubung, mis. strip harus dipotong-potong sedikit lebih pendek dari dimensi jendela.

Solder ujung pita perekat ke konektor agar dapat tersambung erat. Periksa apakah setiap strip memiliki cukup kawat agar dapat dipasang dengan mulus di sekeliling jendela.

Sekarang Anda memerlukan mesin pemotong meja, yang akan memudahkan Anda memotong panel (balok kayu dengan alur yang dipilih di dalamnya untuk memasang strip LED) ke ukuran yang diinginkan.

Untuk membuat alur, ada alat khusus dengan dua bilah gigi gergaji, yang dapat digunakan untuk memotong alur dengan lebar berapa pun. Bilahnya didesain sedemikian rupa sehingga giginya tidak saling menempel, meskipun ditempatkan berdekatan.

Anda dapat menonton video di YouTube yang menjelaskan operasi ini secara detail:

Strip LED harus diposisikan menggunakan spacer sehingga cahaya darinya jatuh ke arah yang diinginkan. Dalam kasus kami, kami ingin cahaya masuk ke dalam, memantulkan dan menyebar dari tirai perak dan memberikan kesan misterius pada ruangan.

Spacer dibuat dari kayu bekas dan ditempatkan beberapa di setiap panel sampai panjang yang dibutuhkan. Ini lebih praktis daripada membuatnya dari kayu industri dengan panjang yang dibutuhkan.

Kami memilih sudut kemiringan sekitar 22 derajat.

Anda dapat membuat spacer dari bahan lain, seperti kayu lapis atau papan serat, kami hanya memiliki kayu tambahan dan mesin pemotong.

Untuk mendapatkan hasil yang mengkilat dan terlihat profesional, serta memastikan semua spacer terpasang dengan baik pada alurnya, kami BANYAK melakukan pengamplasan.

Untuk melakukan ini, kami menggunakan balok kayu dengan dimensi yang sesuai yang dilapisi dengan amplas dan mengampelas panel dan gasketnya.

Setelah digiling, perlu untuk memasang masing-masing bagian dan memotong bagian gasket yang menonjol menggunakan gergaji besi. Saat memasang gasket, kami menggunakan damar wangi khusus dan mengencangkannya dengan klip kertas saat mengering.

Setelah damar wangi mengering, kami mulai mengecat panel yang sudah jadi. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan penyemprot cat, dan untuk ukuran kecil, gunakan cat berkualitas tinggi. Cobalah mengecat setidaknya dua lapis dengan warna yang sesuai dengan dekorasi Anda.

Saya mengambil versi tahan air, yang oleh penjual diberi label "Putih 4m 60 IP67", ini adalah pita silikon. Datang dalam gulungan, dalam kantong foil:


Dalam satu meter terdapat 60 lampu yang diisi silikon:


Di sisi sebaliknya ada selotip dua sisi untuk dipasang ke permukaan:


Mari kita lihat bagian terpisah dari rekaman itu:


Kita melihat: memotong garis di sepanjang kontak, kontak itu sendiri di kedua sisi: DIN - data masukan, DO - data keluaran, +5V - catu daya plus, GND - catu daya minus, C1 - kapasitor keramik, nah, LEDnya sendiri disolder dengan 4 kontak. Arah transfer data ditunjukkan dengan segitiga hitam.

LED WS2812B sendiri merupakan rakitan dari sirkuit mikro dan 3 LED (merah, biru dan hijau), berkat protokol khusus, sirkuit mikro hanya menerima data untuk perakitannya, dan meneruskan sisa data lebih jauh di sepanjang rantai. Berkat ini, setiap perakitan dapat diberikan informasi tentang kecerahan setiap LED (merah, biru dan hijau) dan mendapatkan warna yang diinginkan.

Sifat-sifat perakitan individu dijelaskan secara rinci. Saya hanya akan mencatat bahwa 1024 sirkuit mikro dapat dihubungkan dalam seri maksimum, informasi yang dapat diperbarui 30 kali per detik.

Perpustakaan yang bagus untuk rakitan ini telah dikembangkan untuk Arduino. Yang memungkinkan Anda mengecat setiap rakitan dengan warnanya sendiri. Adafruit juga memiliki perpustakaan untuk layar dari rakitan ini dan contoh penggunaan yang bagus.

Kami telah melihat di situs ini hasil kreatif yang luar biasa menggunakan WS2812B: , .

Saya ingin membuat selotip jendela terkontrol menggunakan selotip ini. Kami akan merekatkan selotip ke bukaan jendela, jadi kami membutuhkan selotip sepanjang 2 meter. Setelah merakit prototipe karangan bunga sederhana dan mengunduh contoh yang disertakan dengan perpustakaan Adafruit_NeoPixel: strandtest, saya yakin bahwa semuanya pada dasarnya berfungsi. Faktanya, perpustakaan menentukan satu pin pengontrol yang terhubung ke input Din pada rakitan pertama.
Skema:


Tidak ada masalah dengan sketsa standar dan koneksi standar.

Tapi kita perlu mengendalikan penggaris dari jarak jauh... Di sinilah penggaruk dimulai.

Pertama-tama, saya memutuskan untuk menghubungkan penerima IR dan mengontrolnya dari remote control. Saya merakit sirkuit, mengedipkan LED dan menghubungkan pita... Tidak ada reaksi... Lebih tepatnya, ketika saya menghubungkan konsol, saya menerima kode tombol acak, menekan satu tombol 10 kali dan hanya melihat kode yang berbeda, pikir saya . Pikiran pertama adalah ada masalah dengan catu daya, karena selain menyalakan kaset, tidak ada yang berubah. Saya membaca rekomendasi untuk menyolder elektrolit dengan tegangan 6,3 Volt dan kapasitas minimal 1000 μF ke input kaset, tentu saja saya langsung melakukannya, hasilnya nol... Saya mulai menggali kodenya dari perpustakaan Adafruit_NeoPixel dan menemukan bahwa ketika mentransmisikan data ke LED, perpustakaan sepenuhnya memblokir interupsi. Menonaktifkan pemblokiran mengakibatkan rekaman itu berperilaku sangat aneh, terjadi interupsi karena adanya kotoran yang masuk ke masukan penerima IR...

Frustrasi dengan kegagalan skema sederhana seperti itu, saya mulai memikirkan tentang pengontrol kedua, yang bertanggung jawab untuk menerima sinyal IR dan mengendalikan sinyal utama... Jika seseorang ingin membuat pita yang dikontrol IR di WS2812B, maka ini adalah satu-satunya pilihan yang masuk akal. Tentu saja, ada juga yang eksotik, misalnya, memperkenalkan interval waktu ketika karangan bunga tidak mengubah statusnya dan menerima sinyal IR di dalamnya - tetapi ini adalah metode yang sepenuhnya menarik...

Akibatnya, saya memutuskan untuk menggunakan bluetooth dan mengontrol karangan bunga dari ponsel saya, karena saya memiliki beberapa modul HC-06 yang menganggur. Untuk menunjukkan mode pengoperasian karangan bunga saat ini, saya memutuskan untuk menggunakan tampilan pada TM1637, yang ulasannya tersedia. Skema terakhir:

Masalah utama yang muncul dengan kode ini adalah ketika mengubah keadaan, penundaan() digunakan, yang tidak memungkinkan untuk campur tangan dalam proses kecuali dengan interupsi, tapi... kami memiliki interupsi yang dinonaktifkan... Diputuskan untuk menulis ulang efek menggunakan penyimpanan informasi tentang keadaan karangan bunga saat ini dan mengubahnya sesuai waktu. Untuk tujuan ini, siklus diubah menjadi transisi ke keadaan berikutnya, dan tanda-tanda perubahan mode ditambahkan. Saya harus memikirkan apakah layak memposting kode eksperimental yang bengkok, tetapi keinginan untuk membuat proses kreatifnya lebih mudah bagi seseorang dikalahkan - (kode di sana benar-benar eksperimental, gunakan dengan risiko dan risiko Anda sendiri).

Sekarang tentang kontrol, tentu saja, menulis aplikasi cantik Anda sendiri adalah ide yang menggiurkan, tetapi tidak ada waktu untuk itu, jadi saya menggunakan aplikasi android, mengatur kode yang diperlukan dalam mode tombol dan semuanya baik-baik saja. Dimungkinkan untuk menandatangani kode yang dikirim dan penunjukan untuk setiap tombol. Saya tidak membutuhkan lebih banyak. Semua efeknya saya nomori jadi ada 10 yang berbeda, 10 tombol digunakan untuk efek, dan 1 tombol untuk menyalakan pergantian efek secara berurutan.

Modul Bluetooth dikonfigurasi menggunakan program, sangat nyaman, Anda dapat mengubah nama perangkat saat mencari dan kecepatan:


HC-06 harus dihubungkan ke komputer menggunakan konverter USB-TTL standar.

Setelah menghubungkannya ke catu daya laboratorium, saya menemukan bahwa kaset saya (2 meter) mengkonsumsi 2,1 A pada tegangan puncak 5V ketika semuanya dihidupkan. Saya memasang catu daya 3A yang dibeli secara offline:


Seminggu pengoperasian terus menerus tidak menunjukkan masalah.

Dan tentu saja, saya ingin perangkat yang sudah jadi tidak terlihat seperti kabel yang kusut di kotak sepatu. Selain itu, saya punya kasing dengan tutup kaca dengan ukuran yang sesuai:


Mari lakukan papan sirkuit tercetak Dalam program Sprint Layout, saya masih meninggalkan penerima IR, karena kotak tersebut dapat digunakan dengan cara lain, atau entah bagaimana masalah dapat diselesaikan dengannya:


Proses pembuatannya menggunakan metode LUT telah saya jelaskan sebelumnya.
Ini adalah tampilan papan yang sudah diberi toner:


Etsa:


Merakit perangkat:


Untuk menyambungkan karangan bunga, saya menggunakan jack headphone, yang juga menyuplai daya ke perangkat. Kabel untuk menghubungkan power supply ke tape saya menggunakan PVA 2x0.5, dan untuk menghubungkan perangkat ke tape saya menggunakan kabel telepon 4 inti, saya membuat ground dari 2 kabel.
Perangkat terakhir:






Nah, dampaknya:










Tentu saja, yang terbaik adalah menonton karangan bunga di video:

Pada artikel ini kita akan berbicara tentang LED berwarna, perbedaan antara LED RGB sederhana dan LED beralamat, dan menambahkan informasi tentang area aplikasi, cara kerjanya, cara kontrol dilakukan dengan gambar skema sambungan LED.

1. Pengantar LED

LED merupakan salah satu komponen elektronik yang mampu memancarkan cahaya. Saat ini mereka banyak digunakan di berbagai peralatan elektronik: senter, komputer, peralatan Rumah Tangga, mobil, telepon, dll. Banyak proyek mikrokontroler menggunakan LED dalam satu atau lain cara.

Mereka memiliki dua tujuan utama:

Demonstrasi pengoperasian peralatan atau pemberitahuan tentang peristiwa apa pun;
digunakan untuk tujuan dekoratif (pencahayaan dan visualisasi).

Di dalam, LED terdiri dari kristal merah (merah), hijau (hijau) dan biru (biru) yang dirangkai dalam satu wadah. Oleh karena itu namanya – RGB (Gbr. 1).

2. Menggunakan mikrokontroler

Dengan itu Anda bisa mendapatkan banyak corak cahaya berbeda. LED RGB dikendalikan menggunakan mikrokontroler (MK), misalnya Arduino (Gbr. 2).

Tentu saja, Anda dapat bertahan dengan catu daya 5 volt sederhana, resistor 100-200 Ohm untuk membatasi arus dan tiga sakelar, tetapi Anda harus mengontrol cahaya dan warna secara manual. Dalam hal ini, tidak mungkin mencapai bayangan cahaya yang diinginkan (Gbr. 3-4).

Masalah muncul ketika Anda perlu menghubungkan ratusan LED berwarna ke mikrokontroler. Jumlah pin pada pengontrol terbatas, dan setiap LED memerlukan daya dari empat pin, tiga di antaranya bertanggung jawab atas warna, dan pin keempat bersifat umum: tergantung pada jenis LED, dapat berupa anoda atau katoda.

3. Pengontrol untuk kontrol RGB

Untuk membongkar terminal MK, digunakan pengontrol khusus WS2801 (5 volt) atau WS2812B (12 volt) (Gbr. 5).

Dengan menggunakan pengontrol terpisah, tidak perlu menempati beberapa keluaran MK; Anda dapat membatasi diri hanya pada satu keluaran sinyal. MK mengirimkan sinyal ke input "Data" pada pengontrol kontrol LED WS2801.

Sinyal ini berisi informasi 24-bit tentang kecerahan warna (3 saluran masing-masing 8 bit warna), serta informasi untuk register geser internal. Ini adalah register geser yang memungkinkan Anda menentukan LED mana yang dituju informasinya. Dengan cara ini, Anda dapat menghubungkan beberapa LED secara seri, dengan tetap menggunakan satu pin mikrokontroler (Gbr. 6).

4. LED beralamat

Ini adalah LED RGB, hanya dengan pengontrol WS2801 terintegrasi langsung pada chip. Rumah LED dibuat dalam bentuk komponen SMD untuk pemasangan di permukaan. Pendekatan ini memungkinkan Anda menempatkan LED sedekat mungkin satu sama lain, membuat cahayanya lebih detail (Gbr. 7).

Di toko online Anda dapat menemukan strip LED beralamat, yang dapat menampung hingga 144 buah dalam satu meter (Gbr. 8).

Perlu dipertimbangkan bahwa satu LED hanya mengkonsumsi 60-70 mA pada kecerahan penuh; saat menghubungkan strip, misalnya, dengan 90 LED, Anda memerlukannya blok yang kuat catu daya dengan arus minimal 5 ampere. Jangan pernah menyalakan strip LED melalui pengontrol, jika tidak maka akan terlalu panas dan terbakar karena beban. Gunakan catu daya eksternal (Gbr. 9).

5. Kurangnya LED yang dapat dialamatkan

Strip LED yang dapat dialamatkan juga tidak dapat berfungsi suhu rendah: pada -15 pengontrol mulai tidak berfungsi; dalam cuaca beku yang parah ada risiko kegagalan yang tinggi.

Kelemahan kedua adalah jika satu LED mati, semua LED lainnya di sepanjang rantai juga akan menolak bekerja: register geser internal tidak akan dapat mengirimkan informasi lebih lanjut.

6. Penerapan strip LED beralamat

Strip LED beralamat dapat digunakan untuk penerangan dekoratif mobil, akuarium, bingkai foto dan lukisan, dalam desain ruangan, dll Dekorasi Tahun Baru dll.

Solusi menarik diperoleh jika strip LED digunakan sebagai lampu latar Ambilight untuk monitor komputer (Gbr. 10-11).

Jika Anda menggunakan mikrokontroler berbasis Arduino, Anda memerlukan perpustakaan FastLed untuk menyederhanakan pekerjaan dengan strip LED ().