Jämn ökning och minskning av nuvarande nivå, förmåga att arbeta med lysdioder olika tillverkare och med olika binning, tidsbaserad dimningsprogrammering utan att lägga en separat styrbuss, vilket säkerställer ett stabilt ljusflöde när LED-resursen går ut, en hög skyddsgrad IP67 - allt detta är funktioner programmerbara LED-drivrutiner produktionsbolag MENAR VÄL Och Inventronics.

Under utveckling LED lampa ingenjören måste lösa ett antal problem relaterade till att säkerställa den erforderliga ljusprestanda, elektromagnetisk kompatibilitet och termiska förhållanden. Samtidigt är det viktigt att inte glömma tillgängligheten för de utvalda komponenterna på marknaden för elektroniska komponenter. Dessutom ekonomiska och tekniska aspekter. När man löser dessa problem måste utvecklaren bestämma tillverkaren och typen av lysdioder, samt tillverkaren och typen av sekundär optik, och beräkna det erforderliga antalet lysdioder. Vid beräkning av antalet lysdioder är det nödvändigt att anpassa sig till ett visst "standard" aktuellt värde för strömförsörjning som finns på marknaden. När du väljer lysdioder bör du ta hänsyn till binning och dess räckvidd, ytterligare förluster som uppstår i den sekundära optiken och när LED-modulen värms upp. Anslutningskretsen för den resulterande uppsättningen av lysdioder måste vara sådan att en given ström flyter genom lysdioderna, och denna ström skulle motsvara strömmen för den strömförsörjning som är tillgänglig eller avsedd för användning. Det visar sig att utvecklaren, och därefter tillverkaren, är bunden till de utvalda komponenterna och deras tillgänglighet i leverantörernas lager i rätt tid. Och en av huvudkomponenterna på vars parametrar detta val är baserat på är strömförsörjningen eller LED-drivrutinen.

Marknadsläget förändras snabbt, och ibland oväntat. Det som var lönsamt igår kanske inte är lönsamt idag. I ryska verkligheter är det ofta nödvändigt att tillverka produkter i nödläge, och leverantören kanske inte har de nödvändiga komponenterna. Å andra sidan finns det alltid ett brett urval av komponenter på marknaden från både kända och inte särskilt välkända tillverkare och deras produkter kan finnas i lager vid en given tidpunkt. Tillverkare ändrar ständigt produktlinjer, förbättrar parametrar och/eller sänker kostnaderna. Vissa LED-tillverkare har till och med standardiserade husstorlekar, till exempel 3535 (den typ som tillverkas av företaget Cree och liknande). Vi har redan kommit fram till att lysdioder och till och med sekundär optik från olika tillverkare kan användas på ett specifikt kretskort utan att göra om det. Naturligtvis kommer att byta typ eller tillverkare av lysdioden att leda till vissa ljustekniska förändringar (komponenter från olika tillverkare har olika binning och effektivitet), men dessa förändringar skulle kunna kompenseras genom att ändra strömförsörjningsströmmen. Men om en oreglerad strömförsörjning har valts blir detta omöjligt. Byte av befintlig strömförsörjning kommer att kräva nya certifieringstester för armaturen. Dessutom finns det ingen garanti för att dessa tester kommer att uppfyllas.

Det visar sig ofta att strömförsörjningens utström måste ändras ganska mycket, bokstavligen inom 10...20%. I det här fallet är det omöjligt att ersätta enheten, eftersom utgångsströmsteget, även inom en serie, är betydligt större och har ett standardvärde, och vi behöver något mellanvärde.

Så den strömförsörjning som valts tidigare i utvecklingsstadiet kan i framtiden visa sig vara ett begränsande element och kommer inte att tillåta, om nödvändigt, att ersätta några enskilda komponenter i lampan eller dess parametrar.

Vi vet att det finns strömförsörjningar med justerbara möjligheter som kan väljas i designstadiet. Det finns tre alternativ för sådana block, men hur bekväma är de?

De vanligaste nätaggregaten justeras med en intern potentiometer. Men när du använder dem ökar komplexiteten för att montera lampan, eftersom det kräver justering med hjälp av mätinstrument. Dessutom kan sådana nätaggregat i princip inte ha en skyddsgrad mot yttre påverkan högre än IP65 (på grund av åtkomst till potentiometern).

Strömförsörjningar med strömändringar via DIP-switchar har ett diskret justeringssteg, vilket kanske inte passar konstruktören. Återigen, på grund av närvaron av sådana strömbrytare och behovet av att komma åt dem, är sådana enheter endast lämpliga för inomhusbruk och är inte lämpliga för utomhusbelysning.

Den tredje typen av strömförsörjning med justering inkluderar nätaggregat med en "3-i-1" dimningsfunktion (PWM, 0...10 V, motstånd). Genom att ansluta ett konstant motstånd till styringången kan man minska utströmmen till det värde vi behöver (samtidigt minskar också uteffekten). I detta fall är en skyddsgrad på IP67 möjlig. Sammantaget är detta ett bra alternativ. Dock har inte alla nätaggregat denna möjlighet att dimma med motstånd. Dessutom innebär dimningsfunktionen en ökning av kostnaden för produkten, och användningen av denna funktion kommer att vara ganska begränsad.

Således, bland de tillgängliga metoderna för att justera utgångsparametrarna för en strömförsörjning, finns det inget idealiskt alternativ.

För närvarande har en annan klass av strömförsörjning dykt upp på marknaden för LED-drivrutiner - programmerbara sådana, som tillsammans med möjligheten att ändra utströmmen ger en hel rad ytterligare egenskaper och användbara funktioner, och saknar också några av de nackdelar som nämns ovan. .

Programmerbara drivrutiner finns tillgängliga i produktsortimentet av sådana företag som MENAR VÄL(familj) och Inventronics(familjer , EBD) (bild 1). Användningen av den specificerade klassen av drivrutiner i armaturer gör att följande funktioner kan utföras:

• ändring i utströmmen i området 10...100 % utan att minska skyddsgraden från yttre påverkan. Skyddsgraden ligger kvar på IP67;
• jämn ökning av strömmen genom lysdioderna när lampan är påslagen. Detta har en fördelaktig effekt på LED-modulens tillförlitlighet, särskilt på vintern;
• möjlighet till mjuk ökning/minskning mellan programmerade strömnivåer (jämn förändring i belysningen);
• kompensation för "åldring" av lysdioder. Det är möjligt att producera en lampa med ett konstant ljusflöde under hela dess livslängd;
• tvingad tändning vid rätt tidpunkt för lampan som arbetar i tidsdimningsläge till maximal ljusstyrka (endast MEAN WELL);
• larm om utmattning av lampans liv (endast MEAN WELL);
• programmering av de nödvändiga parametrarna för externt temperaturskydd för LED-modulen eller lampan som helhet, när den når vilken utströmmen kommer att minska (endast Inventronics);
• användarprogrammering av olika fasta och adaptiva dimningsprofiler över tid (upp till 5 strömnivåer): proportionellt läge och mittpunktsläge.

Låt oss ta en närmare titt på några av ovanstående funktioner.

LED åldringskompensation

Lysdioder är mycket hållbara (50...100 tusen timmar). Det är allmänt accepterat att slutet av livslängden är en minskning av ljusflödet med 30 %. Under drift minskar lampans ljusflöde långsamt. Detta faktum kan initialt tas med i beräkningen när du programmerar LED-drivrutinen och ställ in den initiala strömmen genom lysdioderna lägre, till exempel med 20 %, men ökar vid slutet av livslängden till 100 % (Figur 2). Naturligtvis bör man ta hänsyn till ökningen av strömförbrukningen för lampan mot slutet av dess livslängd.

Ris. 2. Skärmdump av mjukvarugränssnittet från Inventronics och MEAN WELL i LED-åldringskompensationsläge

Dimning efter tid

Dimningsfunktionen är mycket populär inom belysning. Det är särskilt intressant i utomhusbelysning, eftersom det möjliggör optimal energiförbrukning. Dessutom den nuvarande GOST R 55706-2013 "Extern utilitaristisk belysning. Klassificering och standarder" möjliggör en minskning av belysningen på natten (upp till 30 % och upp till 50 %) på gator, torg och lokala områden, beroende på trafikintensiteten.

Att implementera möjligheten att dämpa utomhusbelysning kräver betydande kostnader. Endast dimbara strömförsörjningar får användas i armaturer, och som minimum måste en kontrollledning för dessa armaturer installeras. Med hjälp av programmerbara strömförsörjningar kan dimning implementeras utan att installera en extra styrledning eller en extra styrenhet, vilket avsevärt kommer att minska den totala kostnaden för belysningssystemet. Sådana strömförsörjningar låter dig programmera olika utströmsvärden beroende på starten av lampans drifttid (Figur 3).

När vi tänker på tidsdämpning (fasta och adaptiva lägen) är det viktigt att förstå att själva lampan inte tänds eller släcks. Till- och frånkoppling utförs av operatören i manuellt läge eller av en sensorsignal i automatiskt läge. Dimningsprogrammet körs alltid från första början och varje gång det slås på.

Från figur 3 kan man se att dimningsprofilen för LED-drivrutiner tillverkade av Inventronics kan programmeras för en period på upp till 19 timmar (vid MEAN WELL i fast profilläge - upp till 24 timmar). Detta betyder dock inte att lampan släcks efter 19 timmars drift. Lampan kan inte släckas av sig själv. Det är bara i detta intervall som du kan ändra utströmmen. Efter 19 timmars drift och fram till tvångsavstängning kommer strömförsörjningen att fortsätta att fungera i samma läge som den var i innan programmeringsperiodens slut. Om vi ​​inte tar hänsyn till verkligheten i norr, där natt och dag varar i sex månader, är denna tidsperiod (19 timmar) tillräckligt för resten av Ryssland. Om inte, kan du organisera en kortvarig släckning/tändning av lampan med hjälp av en extern timer så att den dagliga nedräkningen startar igen.

Förekomsten av en tidsdimmerfunktion från Inventronics och MEAN WELL kallas för "Timed dimming" respektive "Smart Timer Dimming". När det gäller funktionalitet och möjligheter vad gäller fast och adaptiv dimning är de väldigt lika varandra och fungerar enligt en liknande algoritm, men det finns vissa skillnader i generella möjligheter.

Fast ljusreglering innebär att strömkällan alltid fungerar strikt enligt den programmerade profilen. Detta skulle vara bra om inte för säsongsmässiga förändringar i ljus. Till exempel, om vi programmerar den första minskningen av belysningen 4 timmar efter driftstart, vilket motsvarar cirka 01:00 på sommaren (förutsatt att påslagning sker kl. 22:00), kommer detta på vintern att motsvara 21: 00 (slår på vid 17:00), och vid denna tidpunkt är det tät trafik på gatorna. På grund av säsongsmässiga förändringar i belysningen är ett fast dimningsläge i utomhusbelysning nästan omöjligt att använda.

Ett mer intressant alternativ som praktiskt kan implementeras är användningen av adaptiv dimning, det vill säga anpassning till säsongsbetonade förändringar i belysningen.

Båda tillverkarna som övervägs har två adaptiva dimningslägen i sina programmerbara strömförsörjningar: proportionell princip och självjustering i mitten. Vid programmering av strömförsörjningen låter programgränssnittet dig välja mellan valfria dimningsalternativ.

Adaptiv dimning: proportionalitetsprincip

Proportionalitetsprincipen säkerställer en proportionell förändring i varje sektion av den programmerade profilen i enlighet med ökningen eller minskningen av armaturens totala drifttid. Låt oss anta att vi har programmerat strömförsörjningen att fungera under höst-vinterperioden enligt profilen som visas i figur 4a. Den totala drifttiden är 15 timmar per dag. Här och längre fram i texten väljs profiltypen villkorligt.

Ris. 4. Strömförsörjningsprofil: a) programmerad för höst-vinterperioden; b) ombyggd för sommaren

När vi närmar oss sommaren minskar lampans totala drifttid. Till exempel sker påslagning och avstängning med hjälp av en ljussensor. Strömförsörjningsmikrokontrollern analyserar drifttiden och fastställer att tiden som källan är i påslaget har minskat. Sedan, nästa gång du slår på den (nästa dag), byggs den programmerade profilen om i proportion till förändringen i källans drifttid.

Låt oss säga att på sommaren visar det sig att strömkällan inte längre fungerar i 15 timmar, utan bara 9. Sedan kommer dess profil att byggas om och kommer att ha de tidsintervall som visas i figur 4b. Figuren visar att varaktigheten för varje intervall minskade i proportion till minskningen av total tid med en proportionalitetskoefficient på 9/15.

Under programmeringen valde vi att den första strömminskningen skulle ske klockan 00:00 och efter omstruktureringen ska den ske klockan 00:00 och 35 minuter. En felaktighet på 35 minuter är helt acceptabel, eftersom vi övervägde kantfallen (sommar-vinter).

För att förstå algoritmen för omstrukturering av profilen i nätaggregat tillverkade av MEAN WELL, kan du hänvisa till figur 5.

Basreferensperioden är sju arbetsdagar, där de längsta och kortaste arbetsperioderna ignoreras. För de återstående fem dagarna beräknas den genomsnittliga drifttiden, och om denna genomsnittliga tid skiljer sig från det tidigare resultatet med mer än 15 minuter, justerar nätaggregatet sin profil i proportion till förändringen som har inträffat.

Adaptiv dimning: självjusterande i mitten

Ett ganska exakt resultat av omstruktureringen av strömförsörjningsprofilen kan uppnås i mittpunktsjusteringsläget. Du kan välja midnatt (00:00) som mittpunkt. Låt oss säga att vi valde dimningsprofilen som visas i figur 6a på vintern. Den totala drifttiden är 16 timmar per dag (8 + 8 timmar i förhållande till mittpunkten). Den första aktuella sänkningen kommer att ske klockan 23:00 och den andra vid midnatt (00:00). Låt den totala drifttiden för källan vara 8 timmar på sommaren, då kommer strömkällan att bygga om sin profil i förhållande till den valda punkten (midnatt) så att denna punkt förblir i mitten av driftcykeln (4 + 4 timmar). I det här fallet ser vi att vi har behållit tiden för den första strömminskningen (23:00) och tiden för den andra strömminskningen (00:00). Resultatet blev att strömförsörjningen helt enkelt "kapade" tiden i början och slutet av sin cykel i enlighet med förändringar i årstidsljus.

Vi tycker att den här algoritmen är den mest bekväma, stöder bäst den programmerade profilen beroende på säsongsmässiga förändringar i belysningen och kan användas för att dämpa utomhusbelysning.

Programmerbara LED-drivrutiner

MEAN WELL har introducerat programmeringsfunktioner i sin populära familj av nätaggregat (Figur 1). Programmerbara modeller har suffixet D2 i slutet av namnet, till exempel (100 W, 700 mA, programmerbar). Produktlinjen omfattar både serier med strömstabilisering (CC) och serier med dubbelt stabiliseringsläge (CV + CC) i effektområdet 75...240 W. Huvudparametrarna för ELG-familjen visas i tabell 1.

Tabell 1. Grundparametrar för programmerbara nätaggregat

En speciell egenskap hos den övervägda familjen är dess låga kostnad, jämförbar med kostnaden för produkter från ryska tillverkare, och en lång garantitid på 5 år. Det bör nämnas att ryska tillverkare De har ännu inte programmerbara drivrutiner i sin produktlinje, och när vi pratar om kostnad menar vi att jämföra modeller utan programmeringsfunktion. Programmeringsfunktionen innebär en kostnadsökning jämfört med icke-programmerbara modeller med cirka 15...20 %, beroende på källans uteffekt.

Vid programmering kan du ändra utströmmen i området 10...100%. När utströmmen minskar kommer också uteffekten att minska. Det är känt att med en minskning av effekten försämras värdet på effektkorrigeringsfaktorn och effektiviteten. I den aktuella familjen, när uteffekten minskas med 50 %, förblir effektkorrigeringskoefficienten på 0,95, vilket är en utmärkt indikator. Den verkliga försämringen av detta förhållande sågs när uteffekten reducerades till 30 % av det nominella värdet, med andra ord om en 100 W-källa användes med en belastning på 30 W. När du använder den här familjen bör du därför räkna med att använda den inom uteffektområdet 100...50 %. I detta område av utgångseffektändringar varierar verkningsgraden inom 2...3 %, till exempel från 91 % kommer den att sjunka till 89 %.

Inventronics-serien med programmerbara LED-drivrutiner består av tre familjer (tabell 1). De skiljer sig i tekniska förmågor och kostnad. Till exempel har EUD-familjen det bredaste utbudet av serier i effektområdet 75...600 W och full programmeringsfunktion. Full funktionalitet innebär att förutom möjligheten att ändra utströmmen och en fast dimningsprofil tillkommer adaptiva dimningsmöjligheter, kompensation för LED-åldring och programmering av externt temperaturskydd. EUD-familjen av nätaggregat har maximal programmerings-/dimningsfunktion. Den representeras av det största antalet modeller i effektområdet 75…600 W.

Vill du ge ditt kontor ett attraktivt och komplett utseende genom att inreda det med programmerbara LED-remsor? Se hur vi uppnådde detta genom att skapa en samling arbetsytor som dekorerar hela vår arbetsyta på natten med en vacker sammanvävning av ljuslinjer.

Material och verktyg

Programmerbar LED Strip ljus, Arduino-kontroller och motsvarande strömförsörjning;

Tång för att skära LED-remsor;

En stråle av poppel eller hårdare trä, dubbelt så lång som LED-remsan;

Bänksåg och spårverktyg eller fräsmaskin;

Sandpapper;

Trälim;

Dubbelhäftande tejp eller specialmastik för limning av LED-remsor på trä.

Installation

Först och främst, köp en LED-remsa. Vi köpte två femmetersspolar till våra fönster. Genom att köpa i rullar betalar du inte bara mindre, utan har också möjlighet att skära den exakt till önskad storlek. För att dekorera fönstret använde vi fem meter LPD8806-tejp.

LPD8806 är en LED-remsa av analog typ med inbyggda kontroller för varje par av lysdioder. Det betyder att du kan ladda mjukvarubiblioteket i din Arduino-kontroller och ställa in individuella inställningar för varje LED-remsa.

Adafruit-webbplatsen har en bra programmeringshandledning och en lista över all hårdvara som behövs.

När ditt program körs kan du använda Arduino-kontrollern för att skapa alla möjliga ljuseffekter.

Först måste du noggrant mäta dimensionerna på dina fönster och skära LED-remsorna i de längder som krävs. I det här fallet är det i varje ände nödvändigt att lämna cirka två centimeter utrymme för anslutningstrådarna, d.v.s. listerna ska skäras i bitar som är något kortare än fönstrens mått.

Löd ändarna av tejpremsorna till kontakterna så att de kan anslutas tätt. Kontrollera att varje remsa har tillräckligt med tråd för att passa smidigt runt fönstrets omkrets.

Nu behöver du en skärmaskin för bordsskivor, vilket gör det lättare för dig att skära paneler (träblock med spår valda i dem för att lägga LED-remsor) till önskad storlek.

För att göra spår finns ett specialverktyg med två sågtandsblad, med vilka du kan skära spår av valfri bredd. Bladen är utformade på ett sådant sätt att deras tänder inte hakar i varandra, även om de sitter tätt.

Du kan titta på en video på YouTube som beskriver denna operation i detalj:

LED-remsor måste placeras med hjälp av distanser så att ljuset från dem faller i önskad riktning. I vårt fall ville vi att ljuset skulle komma in, reflektera och sprida sig från silvergardinerna och ge utrymmet lite mystik.

Distanserna gjordes av skrot och placerades flera i varje panel fram till erforderlig längd. Detta var mer praktiskt än att göra dem av industriellt trä av den längd som krävs.

Vi valde en lutningsvinkel på ca 22 grader.

Du kan göra distanserna av vilket annat material som helst, som plywood eller fiberboard, vi hade precis lite extra ved och en skärmaskin.

För att få ett glänsande och proffsigt resultat, och för att se till att alla shims passade in i spåren, slipade vi MYCKET.

För att göra detta använde vi ett träblock av lämpliga dimensioner täckt med sandpapper och slipade både panelerna och packningarna.

Efter slipning är det nödvändigt att montera de enskilda delarna och skära av de utskjutande delarna av packningarna med hjälp av en bågfil. När vi installerade packningarna använde vi en speciell mastix och säkrade dem med gem medan den torkade.

Efter att mastixen har torkat börjar vi måla de färdiga panelerna. Detta kan göras med en färgspruta, och för små storlekar, använd valfri färg av hög kvalitet. Försök att måla minst två lager i en färg som matchar din inredning.

Jag tog den vattentäta versionen, som av säljaren betecknas som “White 4m 60 IP67”, detta är en tejp i silikon. Kom på rulle, i en foliepåse:


På en meter finns 60 lampor fyllda med silikon:


På baksidan finns dubbelhäftande tejp för att fästa på ytan:


Låt oss titta på en separat del av bandet:


Vi ser: skärlinjer längs kontakterna, själva kontakterna på båda sidor: DIN - indata, DO - utdata, +5V - strömförsörjning plus, GND - strömförsörjning minus, C1 - keramisk kondensator, ja, själva lysdioden är lödd med 4 kontakter. Riktningen för dataöverföringen indikeras av en svart triangel.

Själva WS2812B-lysdioderna är en sammansättning av en mikrokrets och 3 lysdioder (röd, blå och grön), tack vare ett speciellt protokoll tar mikrokretsen endast emot data för sin montering, och sänder resten av data vidare längs kedjan. Tack vare detta kan varje enskild montering ges information om ljusstyrkan för varje lysdiod (röd, blå och grön) och få önskad färg.

Egenskaperna för en enskild sammansättning beskrivs i detalj. Jag ska bara notera att 1024 mikrokretsar kan anslutas i maximal serie, där informationen kan uppdateras 30 gånger per sekund.

Ett bra bibliotek för dessa sammansättningar har utvecklats för Arduino. Vilket gör att du kan måla varje montering i sin egen färg. Adafruit har även ett bibliotek för skärmar från dessa församlingar och bra exempel på användning.

Vi har redan sett fantastiska kreativa resultat på den här sidan med WS2812B: , .

Jag ville göra ett kontrollerat fönsterband med den här tejpen. Vi kommer att limma in tejpen i fönsteröppningen, så vi behöver 2 meter tejp. Efter att ha satt ihop en prototyp av en enkel krans och laddat ner exemplet som ingår i Adafruit_NeoPixel: strandtest-biblioteket, var jag övertygad om att allt i princip fungerar. Faktum är att biblioteket specificerar ett styrstift som är anslutet till Din-ingången på den första sammansättningen.
Schema:


Det var inga problem med standardskissen och standardanslutningen.

Men vi måste fjärrstyra linjalen... Det är här raken börjar.

Först och främst bestämde jag mig för att ansluta IR-mottagaren och styra den från fjärrkontrollen. Jag monterade ihop kretsen, blinkade med lysdioden och kopplade in bandet... Det var ingen reaktion... Närmare bestämt, när jag kopplade konsolen fick jag slumpmässiga knappkoder, tryckte på en knapp 10 gånger och såg bara olika koder, tänkte jag . Första tanken var att det var problem med strömförsörjningen, för förutom att slå på tejpen så hade ingenting förändrats. Jag läste på rekommendationen att löda en elektrolyt med en spänning på 6,3 volt och en kapacitet på minst 1000 μF till ingången på bandet, självklart gjorde jag det direkt, resultatet blev noll... jag började gräva koden från Adafruit_NeoPixel-biblioteket och upptäckte att när data överförs till lysdioder blockerar biblioteket fullständigt avbrott. Inaktivering av blockeringen resulterade i att bandet betedde sig mycket konstigt avbrott på grund av eventuellt skräp som kom in i IR-mottagarens ingång...

Frustrerad över misslyckandet med ett så enkelt schema började jag tänka på en andra styrenhet, ansvarig för att ta emot IR-signaler och styra den viktigaste... Om någon vill göra ett IR-kontrollerat band på WS2812B, så är det här enda rimliga alternativet. Naturligtvis finns det också exotiska, till exempel att införa tidsintervall när girlanden inte ändrar tillstånd och ta emot IR-signaler i dem - men det här är en helt kåt metod...

Som ett resultat bestämde jag mig för att använda bluetooth och styra kransen från min telefon, eftersom jag hade flera HC-06-moduler liggandes på tomgång. För att indikera det aktuella driftsläget för kransen bestämde jag mig för att använda displayen på TM1637, en recension av vilken är tillgänglig. Slutschema:

Huvudproblemet som uppstod med koden är att vid byte av tillstånd används delay(), vilket inte gör det möjligt att ingripa i processen förutom med avbrott, men... vi har avbrott inaktiverade... Det beslutades att skriv om effekterna med hjälp av lagring av information om det aktuella tillståndet för kransen och ändra den enligt timing. För detta ändamål omvandlas cykler till övergångar till nästa tillstånd, och tecken på modändringar läggs till. Jag var tvungen att fundera på om det var värt att posta den sneda experimentkoden, men viljan att göra sin kreativa process lättare för någon övermannades - (koden där är absolut experimentell, använd på egen risk och risk).

Nu när det gäller kontrollerna, naturligtvis, att skriva din egen vackra applikation är en frestande idé, men det fanns ingen tid för det, så jag använde Android-applikationen, ställde in de nödvändiga koderna i knappläge och allt var bra. Det är möjligt att signera den skickade koden och beteckningen för varje knapp. Jag behövde inte mer. Jag numrerade alla effekter så att det finns 10 olika, 10 knappar används för effekter och 1 knapp är för att slå på sekventiell ändring av effekter.

Bluetooth-modulen konfigurerades med programmet, mycket bekvämt, du kan ändra namnet på enheten när du söker och hastigheten:


HC-06 ska anslutas till en dator med en vanlig USB-TTL-omvandlare.

Efter att ha anslutit den till en laboratorieströmförsörjning fick jag reda på att mitt band (2 meter) förbrukar 2,1 A vid en toppspänning på 5V när allt är påslaget. Jag installerade en 3A strömförsörjning köpt offline:


En veckas kontinuerlig drift visade inga problem.

Och naturligtvis ville jag att den färdiga enheten inte skulle se ut som en härva av trådar i en skokartong. Dessutom hade jag fodral med ett glaslock av lämplig storlek:


Låt oss göra tryckt kretskort I Sprint Layout-programmet lämnade jag fortfarande IR-mottagaren, eftersom en annan användning av lådan är möjlig, eller på något sätt kommer det att vara möjligt att lösa problemet med den:


Jag beskrev tillverkningsprocessen med LUT-metoden tidigare.
Så här såg brädan ut med påsatt toner:


Etsning:


Montering av enheten:


För att koppla ihop kransen använde jag ett hörlursuttag, som också förser enheten med ström. Ledningen för att ansluta strömförsörjningen till bandet använde jag PVA 2x0,5, och för att ansluta enheten till bandet använde jag en 4-kärnig telefonkabel, jag gjorde marken från 2 ledningar.
Slutlig enhet:






Tja, dess effekter:










Naturligtvis är det bäst att titta på kransen på video:

I den här artikeln kommer vi att prata om färglysdioder, skillnaden mellan en enkel RGB-lysdiod och en adresserbar, och lägga till information om applikationsområdena, hur de fungerar, hur kontroll utförs med schematiska bilder av anslutande lysdioder.

1. Introduktion till lysdioder

Lysdioder är en elektronisk komponent som kan avge ljus. Idag används de i stor utsträckning i olika elektronisk utrustning: ficklampor, datorer, hushållsprodukter, bilar, telefoner osv. Många mikrokontrollerprojekt använder lysdioder på ett eller annat sätt.

De har två huvudsakliga syften:

Demonstration av utrustningens funktion eller meddelande om någon händelse;
användning för dekorativa ändamål (belysning och visualisering).

Inuti består lysdioden av röda (röda), gröna (gröna) och blåa (blå) kristaller samlade i ett hus. Därav namnet – RGB (Fig. 1).

2. Använda mikrokontroller

Med den kan du få många olika nyanser av ljus. RGB LED styrs med hjälp av en mikrokontroller (MK), till exempel Arduino (Fig. 2).

Naturligtvis klarar du dig med en enkel 5-volts strömförsörjning, 100-200 Ohm motstånd för att begränsa strömmen och tre brytare, men då måste du styra glöd och färg manuellt. I det här fallet kommer det inte att vara möjligt att uppnå önskad nyans av ljus (Fig. 3-4).

Problemet uppstår när du behöver ansluta hundratals färgade lysdioder till mikrokontrollern. Antalet stift på styrenheten är begränsat, och varje LED behöver ström från fyra stift, varav tre är ansvariga för färg, och det fjärde stiftet är vanligt: ​​beroende på typen av LED kan det vara en anod eller katod.

3. Styrenhet för RGB-kontroll

För att lossa MK-terminalerna används speciella kontroller WS2801 (5 volt) eller WS2812B (12 volt) (fig. 5).

Med användningen av en separat styrenhet behöver du inte använda flera MK-utgångar, du kan begränsa dig till endast en signalutgång. MK skickar en signal till "Data"-ingången på WS2801 LED-styrenhet.

Denna signal innehåller 24-bitars information om färgens ljusstyrka (3 kanaler med 8 bitar för varje färg), samt information för det interna skiftregistret. Det är skiftregistret som låter dig bestämma vilken lysdiod informationen är adresserad till. På detta sätt kan du ansluta flera lysdioder i serie, samtidigt som du använder ett stift på mikrokontrollern (Fig. 6).

4. Adresserbar LED

Detta är en RGB LED, endast med en integrerad WS2801-kontroller direkt på chipet. LED-huset är gjort i form av en SMD-komponent för ytmontering. Detta tillvägagångssätt gör att du kan placera lysdioderna så nära varandra som möjligt, vilket gör glöden mer detaljerad (fig. 7).

I nätbutiker kan du hitta adresserbara LED-remsor, där upp till 144 stycken ryms på en meter (Fig. 8).

Det är värt att tänka på att en lysdiod förbrukar endast 60-70 mA vid full ljusstyrka när du ansluter en remsa, till exempel med 90 lysdioder, du behöver kraftfullt block strömförsörjning med en ström på minst 5 ampere. Under inga omständigheter driva LED-remsan genom styrenheten, annars kommer den att överhettas och brinna ut från belastningen. Använd extern strömförsörjning (fig. 9).

5. Brist på adresserbara lysdioder

Adresserbar LED-remsa kan inte fungera när också låga temperaturer: vid -15 börjar regulatorn att fungera fel i svår frost finns det en hög risk för fel.

Den andra nackdelen är att om en lysdiod misslyckas, kommer alla de andra längs kedjan också att vägra att fungera: det interna skiftregistret kommer inte att kunna överföra information vidare.

6. Applicering av adresserbara LED-remsor

Adresserbara LED-remsor kan användas för dekorativ belysning av bilar, akvarier, fotoramar och tavlor, i rumsdesign, som Nyårsdekorationer etc.

En intressant lösning erhålls om en LED-remsa används som Ambilight-bakgrundsbelysning för en datorskärm (bild 10-11).

Om du använder Arduino-baserade mikrokontroller behöver du FastLed-biblioteket för att förenkla arbetet med LED-remsor ().