Dalam artikel ini kita akan bercakap tentang LED warna, perbezaan antara LED RGB mudah dan yang boleh dialamatkan, dan menambah maklumat tentang kawasan aplikasi, cara ia berfungsi, cara kawalan dijalankan dengan gambar skematik untuk menyambungkan LED.

LED – komponen elektronik, mampu memancarkan cahaya. Hari ini mereka digunakan secara meluas dalam pelbagai teknologi elektronik: dalam lampu suluh, komputer, perkakas rumah, kereta, telefon, dsb. Banyak projek mikropengawal menggunakan LED dalam satu cara atau yang lain.

Mereka mempunyai dua tujuan utama:

Demonstrasi pengendalian peralatan atau pemberitahuan sebarang peristiwa;
digunakan untuk tujuan hiasan (pencahayaan dan visualisasi).

Di dalam, LED terdiri daripada kristal merah (merah), hijau (hijau) dan biru (biru) yang dipasang dalam satu perumah. Oleh itu nama - RGB (Rajah 1).

2. Menggunakan mikropengawal

Dengan itu anda boleh mendapatkan banyak warna cahaya yang berbeza. LED RGB dikawal menggunakan mikropengawal (MK), contohnya, Arduino (Rajah 2).

Sudah tentu anda boleh bertahan satu blok mudah Bekalan kuasa 5 volt, perintang 100-200 ohm untuk mengehadkan arus dan tiga suis, tetapi kemudian anda perlu mengawal cahaya dan warna secara manual. Dalam kes ini, tidak mungkin untuk mencapai naungan cahaya yang diingini (Rajah 3-4).

Masalah timbul apabila anda perlu menyambungkan beratus-ratus LED berwarna ke mikropengawal. Bilangan pin pada pengawal adalah terhad, dan setiap LED memerlukan kuasa daripada empat pin, tiga daripadanya bertanggungjawab untuk warna, dan pin keempat adalah biasa: bergantung pada jenis LED, ia boleh menjadi anod atau katod.

3. Pengawal untuk kawalan RGB

Untuk memunggah terminal MK, pengawal khas WS2801 (5 volt) atau WS2812B (12 volt) digunakan (Rajah 5).

Dengan penggunaan pengawal yang berasingan, tidak perlu untuk menduduki beberapa output MK anda boleh mengehadkan diri anda kepada hanya satu output isyarat. MK menghantar isyarat kepada input "Data" pengawal kawalan LED WS2801.

Isyarat ini mengandungi maklumat 24-bit tentang kecerahan warna (3 saluran 8 bit untuk setiap warna), serta maklumat untuk daftar anjakan dalaman. Daftar syif inilah yang membolehkan anda menentukan LED mana maklumat ditujukan. Dengan cara ini, anda boleh menyambungkan beberapa LED secara bersiri, sambil masih menggunakan satu pin mikropengawal (Rajah 6).

4. LED boleh dialamatkan

Ini ialah LED RGB, hanya dengan pengawal WS2801 bersepadu terus pada cip. Perumahan LED dibuat dalam bentuk komponen SMD untuk pemasangan permukaan. Pendekatan ini membolehkan anda meletakkan LED sedekat mungkin antara satu sama lain, menjadikan cahaya lebih terperinci (Gamb. 7).

Di kedai dalam talian anda boleh menemui jalur LED yang boleh dialamatkan, di mana sehingga 144 keping muat dalam satu meter (Rajah 8).

Perlu dipertimbangkan bahawa satu LED hanya menggunakan 60-70 mA pada kecerahan penuh apabila menyambungkan jalur, sebagai contoh, dengan 90 LED, anda perlukan blok berkuasa bekalan kuasa dengan arus sekurang-kurangnya 5 ampere. Dalam keadaan apa-apa pun kuasakan jalur LED melalui pengawal, jika tidak, ia akan menjadi terlalu panas dan terbakar daripada beban. guna sumber luar pemakanan (Rajah 9).

5. Kekurangan LED yang boleh dialamatkan

Jalur LED boleh alamat tidak boleh berfungsi apabila juga suhu rendah: pada -15 pengawal mula tidak berfungsi dalam fros yang teruk terdapat risiko kegagalan yang tinggi.

Kelemahan kedua ialah jika satu LED gagal, semua yang lain di sepanjang rantaian juga akan enggan berfungsi: daftar anjakan dalaman tidak akan dapat menghantar maklumat lebih lanjut.

6. Penggunaan jalur LED yang boleh dialamatkan

Jalur LED boleh alamat boleh digunakan untuk lampu hiasan kereta, akuarium, bingkai foto dan lukisan, dalam reka bentuk bilik, sebagai hiasan Tahun Baru, dsb.

Kesudahannya penyelesaian yang menarik, jika jalur LED digunakan sebagai lampu latar Ambilight untuk monitor komputer (Gamb. 10-11).

Jika anda akan menggunakan mikropengawal pada berasaskan Arduino, anda memerlukan pustaka FastLed untuk menjadikannya lebih mudah untuk digunakan Jalur LED ().

Jika anda ingin menambah baik komputer anda secara bebas dengan beberapa helah mewah, cara paling mudah untuk melakukannya ialah menggunakan LED– ia mudah digunakan, murah dan tidak memerlukan sebarang kemahiran atau helah khas. LED boleh mencerahkan anda tempat kerja, berikan pencahayaan tambahan, dan hanya naikkan semangat anda. Untuk menyambungkan LED ikuti kami arahan langkah demi langkah.

Anda perlu

• 1. LED
• 2. besi pematerian dan semua yang anda perlukan untuk bekerja dengannya
• 3. perintang yang akan mengurangkan voltan dan arus daripada punca kuasa
• 4. penyambung yang diperlukan untuk menyambungkan LED ke komputer
• 5. Penguji voltan
• 6. pemotong wayar untuk menanggalkan wayar
• 7. Tiub pengecut haba

Arahan

Sebelum anda mula, pastikan anda mempunyai segala-galanya alat yang diperlukan dan peralatan kerja.

Menyambung ke penyambung molex 4-pin Mula-mula, mari lihat LED ke penyambung molex 4-pin. Ini adalah penyambung yang agak biasa, jadi ada kemungkinan komputer anda memilikinya. Penyambung ini mengandungi empat:1. +12 V (wayar kuning)
2. +5 V (wayar merah)
3. Dua sesentuh tanah (hitam) Pilih di mana anda mahu diod - 12 atau 5 volt. Beli atau keluarkan penyambung daripada peranti yang tidak diperlukan. Menggunakan penguji, semak sama ada kenalan yang dipilih sepadan, tentukan lokasi kenalan positif dan negatif.

Tanggalkan wayar dengan pemotong wayar, pateri perintang ke sentuhan positif penyambung. Tutup sambungan dengan pengecutan haba. Pateri sesentuh positif LED ke sesentuh kedua perintang. Tutup kawasan dengan tiub pengecutan haba. Ambil pin negatif LED dan pateri ke pin tanah penyambung.

Menyambung ke USBAnda juga boleh menyambungkan LED ke kabel dengan Penyambung USB. Terdapat dua jenis kabel sedemikian, tetapi tidak ada perbezaan asas dalam cara ia berfungsi, jadi cari kabel yang tidak diperlukan dan mulakan USB mempunyai empat kenalan, dua daripadanya menghantar data, satu kenalan adalah "tanah", dan satu lagi menghantar voltan. Di sinilah anda perlu menyambungkan LED. Gunakan penguji untuk memeriksa voltan dan menentukan kutub positif dan negatif diod Menggunakan pemotong wayar, tanggalkan wayar pemancar voltan. Pateri perintang kepada sentuhan positif, tutup kawasan pematerian dengan pengecutan haba. Sambungkan sentuhan positif LED ke sentuhan kedua perintang dan tutup sambungan pematerian. Pateri sentuhan negatif diod ke sentuhan tanah, tutup kawasan pematerian dengan pengecutan haba. Sambung wayar USB ke komputer anda dan semak sama ada ia berfungsi.

Atau lampu latar dengan keupayaan untuk menukar warna yang berbeza, jadi topik pemacu LED sangat relevan. Litar yang dicadangkan bagi peranti sedemikian mengawal LED RGB melalui MOSFET saluran H, yang memungkinkan untuk mengawal matriks atau lampu LED sehingga 5 ampere setiap saluran tanpa menggunakan sink haba.

Gambar rajah dan penerangan elektrik

Semasa ujian, pengawal disambungkan kepada 50 W pada 12 V mentol halogen, satu untuk setiap saluran. Suhu transistor MOSFET selepas berjalan selama 5 minit adalah lebih sedikit daripada 50C. Secara teori, jumlah beban untuk ketiga-tiga saluran RGB tidak boleh melebihi 15 amp.

Transistor STP36NF06L yang ditentukan beroperasi pada voltan get rendah. Anda boleh menggunakan saluran N standard yang lain transistor kesan medan, yang akan berfungsi secara normal pada arus beban sehingga 5 ampere dan tidak memerlukan terlalu banyak isyarat besar di pintu masuk untuk membuka kunci penuh.

Sambungan ke papan litar bercetak kabel juga mestilah sesuai dengan arus yang akan dibawa. LED, Jalur LED dan modul yang disambungkan kepada pemacu mesti mempunyai anod sepunya, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.

Berikut ialah satu pelaksanaan yang menggunakan 20 LED RGB Piranha. Lampu dipasang dalam kotak 25 x 50 x 1000 mm diperbuat daripada aluminium. Kemudian ia disesuaikan menjadi rak dinding untuk menerangi meja. Cahayanya sangat terang dan memberikan pencahayaan sekata yang baik tanpa sebarang peresap tambahan.

Zon warna khusus di dalam bilik tidur atau ruang tamu sentiasa menarik dan cantik dari segi estetika. Sudah tentu, untuk cekap menjalankan semua kerja memasang siling, memasang jalur LED dan semua peralatan yang berkaitan, anda perlu bekerja keras. Tetapi hasilnya akan menggembirakan anda untuk masa yang lama jika dilakukan dengan betul.

Julat jalur LED berwarna agak luas dan pilihan yang tepat- perkara itu agak rumit. Namun, tidak kira betapa idealnya mereka, untuk mereka operasi yang betul anda memerlukan bekalan kuasa 12 V (kurang kerap 24 V) dan, sudah tentu, unit kawalan dengan parameter yang sesuai khusus untuk jalur cahaya yang dipilih.

Tetapi apakah pengawal RGB ini, apakah fungsi yang dilakukannya? Dan jika ia sangat diperlukan, adakah mungkin untuk membuatnya sendiri di rumah?

Prinsip operasi

Pada terasnya, pengawal RGB adalah otak pencahayaan rumah. Semua arahan dikeluarkan dari alat kawalan jauh alat kawalan jauh, mereka diproses, dan hanya selepas isyarat yang betul disalurkan ke jalur LED, menyalakan satu atau warna lain. Ringkasnya, ia adalah dengan peranti elektronik yang kawalan penuh Pita RGB.

Pengawal berbeza dalam kuasa dan dalam bilangan output, iaitu, jalur cahaya yang disambungkan kepadanya. Terdapat peranti dengan alat kawalan jauh, dan beberapa tanpa alat kawalan jauh. Terdapat juga perbezaan dalam isyarat yang memasuki pita, kerana jalur boleh sama ada analog atau digital. Perbezaan di antara mereka adalah ketara, tetapi terdapat satu persamaan. Kesemuanya berfungsi hanya dengan bekalan kuasa (pengubah), kerana jalur LED mempunyai voltan nominal 12 V, dan bukan 220, seperti yang difikirkan oleh sesetengah orang.

Hakikatnya ialah jalur LED analog, apabila menerima isyarat dari peranti kawalan, menyala dalam satu warna atau yang lain, tetapi dalam satu warna sepanjang keseluruhannya. Digital mempunyai keupayaan untuk menghidupkan setiap LED dalam warna yang berasingan. Oleh itu pengawal RGB untuk jalur cahaya digital lebih berteknologi tinggi dan kosnya lebih tinggi.

Pilihan sambungan

Sememangnya, yang paling dengan cara yang mudah Menyambung peranti kawalan RGB akan menjadi pilihan di mana hanya satu jalur LED atau sebahagian daripadanya disambungkan. Tetapi kaedah ini tidak sepenuhnya praktikal, walaupun ia tidak memerlukan kemasukan mana-mana peranti tambahan dalam litar. Masalahnya ialah adalah mungkin untuk menyambung tidak lebih daripada 5-6 meter jalur cahaya ke satu baris peranti sedemikian, yang jelas tidak mencukupi untuk menerangi bilik. Sekiranya panjang segmen lebih panjang, maka beban pada LED yang paling dekat dengan pengawal akan meningkat, akibatnya ia hanya akan terbakar.

Masalah lain apabila menyambungkan jalur LED panjang ialah tekanan yang besar dari segi kuasa untuk wayar paling nipis bagi jalur LED RGB. Apabila mereka panas, asas plastik mula cair, dan akibatnya, teras dibiarkan tanpa penebat atau hanya terbakar.

Oleh itu, jika perlu untuk menerangi jarak yang lebih jauh, ia digunakan kaedah berikut dan gambar rajah sambungan.

Dua jalur LED

Dengan sambungan ini kepada pengawal, jalur cahaya RGB memerlukan dua bekalan kuasa dan penguat. Keanehan sambungan sedemikian ialah segmen pita mesti disambung secara selari. Walaupun mereka mempunyai satu persamaan peranti elektronik kawalan, kuasa mesti dibekalkan kepada setiap satu secara berasingan. Penguat digunakan untuk cahaya yang lebih jelas dan tajam daripada diod.

Dalam erti kata lain, voltan dibekalkan kepada kedua-dua bekalan kuasa, selepas itu salah satu daripadanya pergi ke penguat dan kemudian ke jalur cahaya. Dari unit kedua kuasa dibekalkan kepada unit elektronik tersebut pengurusan. Peranti kawalan dan penguat disambungkan oleh jalur LED kedua. Secara skematik, sambungan sedemikian kelihatan seperti rajah di atas.

Dengan sambungan ini, ia juga dinasihatkan untuk menggunakan dua bekalan kuasa, tetapi jika mereka mempunyai output kuasa yang besar, maka anda boleh menggunakannya.

Empat bahagian lima meter setiap satu disambung semula secara selari. Sepasang jalur disambungkan terus ke pengawal, pasangan kedua disambungkan kepadanya, tetapi melalui penguat isyarat. Apabila bekalan kuasa kedua disambungkan, voltan daripadanya pergi terus ke penguat. Sambungan ini kelihatan seperti gambar di atas.

Setelah memahami kaedah menyambungkan pengawal dan jenisnya, anda boleh cuba membuat peranti sedemikian dengan tangan anda sendiri di rumah. Anda hanya perlu ingat bahawa anda perlu mengimbangi kuasa peranti dan kuasanya voltan keluaran dengan panjang dan penggunaan kuasa jalur LED.

Pengawal DIY

Litar peranti sedemikian tidak rumit, satu-satunya kelemahan ialah pengawal yang dibuat sendiri akan mempunyai beberapa saluran, walaupun untuk kegunaan rumah ini sudah cukup.

Pasti semua orang mempunyai yang rosak di apartmen mereka. kalungan cina dengan kotak kecil - unit kawalan peranti. Jadi, butiran utama akan diambil daripadanya.

Gambar rajah pengawal DIY

Hanya di dalam unit kawalan garland ini anda boleh melihat tiga output thyristor. Ini akan menjadi arah R, G dan B.

Jalur LED harus disambungkan kepada mereka. Thyristor tidak memerlukan sebarang penyejukan, dan ketiadaan bekalan kuasa mudah diselesaikan. Ia tidak akan menjadi masalah besar untuk mencari yang rosak Unit Sistem komputer. Jadi pengubah daripadanya adalah sesuai untuk tujuan ini. Dan pada akhirnya, anda akan dapat menjimatkan bukan sahaja pada pembelian pengawal, tetapi juga pada pembelian bekalan kuasa, dan bekalan kuasa boleh menelan kos beberapa kali lebih tinggi daripada peranti kawalan jalur LED RGB itu sendiri.

Sudah tentu, tiada alat kawalan jauh, tetapi anda masih boleh menyambung Jalur RGB LED kepada suis tiga kekunci tanpa membelanjakan sesen pun untuk membeli peranti tambahan.

Adakah permainan itu bernilai lilin?

Jika difikirkan secara logik orang biasa Jika anda tidak berminat dalam kejuruteraan radio, maka, sudah tentu, membeli pengawal RGB murah tidak akan lebih mahal. Di samping itu, masa tidak akan hilang untuk membuat peranti sedemikian dengan tangan anda sendiri. Tetapi bagi seorang amatur radio sebenar, dan kadang-kadang hanya orang yang bersemangat, memasang peranti sedemikian sendiri adalah seratus kali lebih menyenangkan daripada membelinya di suatu tempat. Oleh itu, ia patut dicuba untuk membuat sendiri pengawal RGB. Lagipun, keseronokan apa yang telah dilakukan, dan juga Syabas tiada apa yang boleh menggantikannya.

Skim ini berfungsi untuk menerangi objek dengan berkesan, contohnya, akuarium, dan juga boleh menjadi tambahan kepada mod komputer. Peranti ini memacu LED tiga warna (RGB) dan memaparkan warna dalam susunan rawak sepenuhnya.

Prinsip operasi am pemacu ditunjukkan dalam Rajah 1. Dua penjana menjana nadi segi empat sama dengan pengisian 50%, tetapi sedikit berbeza dalam kekerapan (sehingga puluhan Hz).

Pada output elemen logik EX-OR (eksklusif OR), tahap tinggi akan muncul hanya apabila 1 atau 0 muncul pada kedua-dua output penjana secara serentak.

Gambar rajah isyarat pada keluaran penjana ditunjukkan dalam Rajah 2. Seperti yang dapat dilihat, gelombang persegi dengan pengisian berubah 0...100% muncul pada keluaran unsur logik EX-OR. Pengisian ini akan berubah dengan lebih perlahan, semakin kecil perbezaan frekuensi kedua-dua penjana.

Cip CD4060 ialah pembilang binari 14-bit dengan pengayun. Induktor miniatur L1, kapasitor C1 dan C2, dan gerbang logik CD4060 membentuk penjana berfrekuensi tinggi, beroperasi pada frekuensi lebih kurang 700 kHz. Kekerapan ini dibahagikan dengan 212 dalam kaunter ini.

Isyarat daripada penjana juga disalurkan kepada input CLK bagi pembilang binari 12-bit pada CD4040, yang mengira denyutan daripada penjana.

Apabila kiraan mencapai titik di mana satu logik muncul pada output Q11 (pin 15), output elemen NOT akan keadaan rendah, yang membawa kepada penyekatan pengiraan nadi untuk pecahan sesaat (masa bergantung pada kapasiti C3 dan rintangan total R2 dan PR1).

Dan ini berlaku setiap masa tahap tinggi pada output Q11 CD4040, iaitu, seperti yang anda lihat, dengan setiap perubahan dalam keadaan pada output Q12 CD4040. Ini membawa kepada fakta bahawa frekuensi pada output Q12 CD4060 adalah lebih tinggi sedikit daripada frekuensi pada output Q12 CD4040 (perbezaan bergantung pada C3, R dan semakin tinggi nilainya, semakin besar perbezaannya).

Terima kasih kepada perbezaan minimum ini, liku-liku masa pengisian berubah-ubah muncul pada elemen EX-OR. Ini seterusnya membawa kepada fakta bahawa LED yang disambungkan ke output litar ini akan menyala dengan lancar dan padam.

Perintang boleh ubah boleh digunakan untuk mengawal kadar perubahan pengisian (kelajuan menghidupkan dan mematikan LED). Juga dalam litar fotosensor telah ditambah pada elemen T4, T5 dan R14, supaya litar dihidupkan secara automatik hanya dalam gelap. Rintangan perintang R14 menentukan kecerahan litar masih akan berfungsi.

(233.6 Kb, muat turun: 422)