Adressierbare LED-Streifen

Im Gegensatz zu einfachen monochromen oder weißen LED-Streifen, die nichts anderes benötigen, als die entsprechende Spannung bereitzustellen, sind adressierbare LED-Streifen schwieriger zu konfigurieren. Sie bieten eine dynamische Lichtquelle, die jedem Raum eine zusätzliche Attraktivität verleiht.

Adressierbare LED-Streifen (Diode, Pixel, LED-Streifen, wie sie auch genannt werden) sind kein einfacher Satz von LEDs, die in einer anderen Topologie aufgereiht oder zusammengesetzt sind. Jede Diode wird separat und unabhängig von den anderen angesteuert. Der Prototyp des Bandes ist eine LED-Matrix, von der jedes Pixel ein Dreiklang aus roten, grünen und blauen LEDs ist.

So wie ein LED-Matrix-Monitor oder ein Smartphone-Display ein bestimmtes Bild erzeugt, können Sie mit einem Adressstreifen die Wirkung von "Lauflichtern" organisieren. mit jeder Farbe, aktivieren oder deaktivieren Sie einzelne LEDs an jedem Standort und an jedem Punkt.

Rot-Blau-Grün-LED-Streifen haben an Popularität gewonnen und ermöglichen bis zu 16.777.216 Farbtöne, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Jede der LEDs verfügt über einen eigenen Miniatur-Mikroschaltkreis-Controller, mit dem Sie genau die Farbe des vom Benutzer gewünschten Leuchtens einstellen können. Das Vorhandensein eines separaten Mikrocontrollers in der Nähe jeder LED führt jedoch zu einer erheblichen Kostenerhöhung für ein solches Band.

Gemeinsame Kontakte zum Anschließen des Bandes - nicht mehr als 4, aber nicht weniger als 3. Ein gemeinsamer Kontakt - "Masse" - dient als Masse für das Treibergehäuse. Der zweite liefert eine positive Versorgungsspannung von 5 Volt. Der dritte (und vierte) - sendet Programmsignale von der allgemeinen Mikrocontroller-Platine.

Das Adressband wird digital gesteuert. Das Arbeiten ohne einen freigegebenen Controller führt zu keinen Ergebnissen. Im besten Fall würden Sie mit kontinuierlich leuchtenden LED-Triaden enden, die ein kühles weißliches (bläuliches) Licht abgeben. Berührt der Benutzer mit dem Finger den digitalen Bus, der Signale sendet, nimmt die Steuerung diese Störung als Befehl und leuchten alle oder mehrere LEDs auf. Die Versorgungsspannung für jedes Segment beträgt 5 oder 12 Volt.

Die Übertragung des Steuersignals erfolgt sequentiell zwischen allen Segmenten und nicht auf einmal. Aufgrund dieser Funktion wird der Befehl nicht weitergeführt, wenn ein Mikrokreis defekt ist, und nachfolgende LEDs in demselben Stromkreis leuchten nicht auf.

Die Bänder, die bei den Menschen am beliebtesten waren, waren Baugruppen, die auf den Mikroschaltungen WS2812b und WS2811 basierten. Sie sind für 5 bzw. 12 Volt ausgelegt.

• Pixelband basierend auf dem WS2811-Chip gekennzeichnet durch das Vorhandensein von mindestens 8 Ausgängen für jeden der Hilfsregler. Drei davon sind für die Farben Rot, Grün und Blau zuständig, zwei - sorgen für den Datenaustausch, einer - um die gewünschte Betriebsart zu ermöglichen, einer - für die Stromversorgung und der letzte - für "Masse". Die "fortgeschrittenere" Version der WS2811-Baugruppe hat einen wesentlichen Unterschied zu ihrem Vorgänger: Der (lokale) Punkt-Controller schaltet sich mit drei LEDs gleichzeitig ein, was die Kostengünstigkeit und Zuverlässigkeit dieses Modells erheblich erhöht.

• WS2812B-basiertes Bandmanagement erfolgt über eine separate Steuerung, die als Programmeinheit dient. Funkamateure bauen solche Geräte auf Basis von Arduino-Boards mit einem kleinen Programmskript zusammen, das in der Programmiersprache C++ geschrieben ist. Zur Erhöhung der Störfestigkeit werden den LEDs parallel Elektrolytkondensatoren geschaltet - in Streifen auf Basis beliebiger Mikroschaltungen. Ein zusätzliches Merkmal dieses Modells ist, dass der Punktsteuerkristall in der SMD-5050-Baugruppe platziert ist und die 4 Ausgänge mit "Power", "Masse", "Send" und "Receive" gekennzeichnet sind. Es wird mit 12 V betrieben.

• Unterschied der WS2813-Version von der vorherigen in dieser Liste - zusätzlicher redundanter Ausgang, mit dem Sie Befehle vom gemeinsamen Controller weiter übertragen können. Dadurch wurde ein vorzeitiger Ausfall einer der Weichensteuerungen in der Kette vermieden – im Hinblick auf die Funktionsfähigkeit der nachfolgenden Bandsektoren, die sich dahinter befinden.

Wenn man die Funktionsmuster zusammenfasst, ist Folgendes zu beachten. Als Teil von Smart Tapes wird ein PWP-Controller verwendet, der sich direkt im SMD-LED-Gehäuse befindet. Die 5050-Serie verfügt über ein solches Steuerungsschema. Mit einer einzigen Einheit - Leuchtdioden und dem einfachsten Controller - können Sie ein Band beliebiger Länge auf einer solchen LED sammeln. Die Anzahl der Pins einer solchen Baugruppe beträgt 4 bis 8 für jedes Lichtelement.

Modulare LED-Strips mit Software Defined Glow gingen in ihrer Entwicklung noch weiter. Wenn eine einreihige Baugruppe als Deckenbeleuchtung verwendet wird, können Sie durch Anordnen ihrer Reihen übereinander und Auflegen auf einen rechteckigen Sockel eine Tafel in jedem Format erstellen. Ein Beispiel sind elektronische Verkehrszeichen und Schilder: Sobald der Tag in die Dämmerung übergeht, schalten sie sich automatisch ein und werden mit einer tagsüber aus einer Solarbatterie geladenen Batterie betrieben. Einreihige Baugruppen werden oft mit einer Fernbedienung geliefert.

Auf einer der Brücken der Zufahrtsroute zu einer Großstadt beispielsweise ersetzen sich alle 5 Sekunden die Inschriften - "Fahrer, gute Fahrt!", "Stadt N heißt Sie willkommen!" Dies ist nur einer von zehntausenden Fällen, in denen LED-Arrays aus Streifen verwendet werden. Und bei der Zusammenstellung eines vollwertigen Bildschirms für eine Werbetafel steht der Veranstalter zur Verfügung, um Rabattwerbung aus nahe gelegenen Hypermärkten zu senden. Solche Baugruppen sind mit einem Wi-Fi-Modul zum Empfangen von Streaming-Videos von jedem Gerät oder PC ausgestattet, das auch über ein Wi-Fi-Modul verfügt.

Als Ladenschilder werden einfarbige Bänder (z. B. rot leuchtend) in Matrizen getippt. Eine laufende Anzeigenzeile kann bis zu einem Kilobyte Text anzeigen (ohne Leerzeichen). Es verwendet hauptsächlich eine ein- oder zweizeilige Anzeigetafel. Die Informationen werden sequentiell angezeigt - zum Beispiel ändern sich die Inschriften: "Schau dir Restaurant X an", "Die besten Gerichte" der "ukrainischen Küche", "Gemütlicher Ort", dann beginnt der Anzeigezyklus dieser Inschriften neu - und so weiter bis das Display nachts ausgeschaltet wird.

Ein Beispiel für eine Busanzeige ist eine kurze Liste der Hauptstraßen seiner Route und deren Nummer. Ähnliche Systeme sind an Bahnhöfen, Flug- und Busbahnhöfen installiert - an den Punkten A und B (Abfahrts- und Ankunftsstädte), die Abfahrts- und Ankunftszeit einer bestimmten Transportart werden in der Nähe jedes Sitzplatzes angezeigt. Im Wartezimmer und auf den Parkplätzen befinden sich Plakate.

Der Anschluss erfolgt nach spezifischen Anweisungen. Wenn nicht, überprüfen Sie sorgfältig die Kennzeichnungen auf den Pins der Leiterplatte und auf dem Montagegehäuse. Die Zeichen "+ 5V", "Mass", Rx und Tx sollten also nicht in Frage gestellt werden - dies ist das einfachste 4-Draht-Protokoll, nach dem Elemente des Bandes gleichen Aufbaus miteinander verbunden werden. Legen Sie keine 12 V an, wenn sich ein 5 V-Marker auf der Platine befindet (nicht 12 V) - das Band brennt einfach durch.

Einige LED-Streifen können am Ausgang der Mikroschaltung einen in Reihe geschalteten Widerstand mit einem Widerstand von mehreren bis mehreren zehn Ohm enthalten.

Die Sache ist die Zum Laden der Batterie nutzt das Autonetz (Generator an einem Gasmotor) eine Ladespannung von bis zu 15 Volt, eine vollgeladene Batterie erzeugt bis zu 13,8 Volt. Für einen 12-Volt-Aufbau ist das viel - damit LEDs und Controller nicht durch Überhitzung durchbrennen und Ballastwiderstände eingebaut sind. Eine ständige "Überhitzung" der LEDs (bis zu +70 und mehr) ermöglicht es ihnen, nicht 25000-50000 Stunden zu arbeiten, was etwa 10 oder mehr Jahren Dauerbetrieb entspricht, sondern nur 1500-4000.

Mit anderen Worten, eine in Strom und Spannung überlastete Elektronik würde in wenigen Monaten durchbrennen. In einigen Fällen, wenn Sie feststellen, dass die LEDs und Controller trotz Nennspannung immer noch überhitzen, reduzieren Sie die Spannung auf 9-11 V, damit das Licht des Bandes von weitem sichtbar bleibt.

Es ist töricht auf dem lokalen Controller, auf den Empfang von Befehlen vom General zu warten - wenn der zweite nichts sendet und auch auf die Leitung "hört" und auf die Antwortbefehle des ersten wartet.

Tatsache ist, dass der Steuerungs-(Master-)Programmierer ("Gehirn" des Systems) vor dem Senden von Steuerbefehlen an einen der lokalen Mikrocontroller (Performer) eine Testnachricht senden und von diesen ein Antwortsignal erhalten muss, das ihn über seine Bereitschaft informiert für die Arbeit. Ist dies nicht geschehen (der gepunktete Mikroschaltkreis "gestorben"), so wird die Abfragemeldung vom "Gehirn" weitergeführt, bis der erste LED-Chip nach dem durchgebrannten antwortet. Die Richtigkeit der Montage ist unverzüglich zu überprüfen.