주소 지정 가능한 LED 스트립

콘텐츠
  1. 그것은 무엇입니까?
  2. 작동 원리
  3. 테이프 개요
  4. 적용 범위
  5. 연결하는 방법?

적절한 전압을 공급하는 것 이상을 필요로 하지 않는 단순한 흑백 또는 흰색 LED 스트립과 달리 주소 지정 가능한 LED 스트립은 설정하기가 더 어렵습니다. 그들은 모든 공간에 추가 차원을 추가하는 동적 광원을 제공합니다.

그것은 무엇입니까?

주소 지정이 가능한 LED 스트립(다이오드, 픽셀, LED 스트립이라고도 함)은 한 줄로 나열되거나 다른 토폴로지에 따라 조립된 단순한 LED 세트가 아닙니다. 각 다이오드는 다른 다이오드와 별도로 개별적으로 제어됩니다. 테이프의 프로토타입은 각 픽셀이 빨강, 녹색 및 파랑 LED의 삼중체인 LED 매트릭스입니다.

매트릭스 또는 테이프의 컨트롤러를 사용하면 각 LED가 다른 밝기로 빛날 수 있습니다.

LED 매트릭스 모니터 또는 스마트폰 디스플레이가 특정 이미지를 생성하는 것처럼 주소 테이프를 사용하면 "주행등" 효과를 구성할 수 있습니다. 모든 색상으로 섹션 및 지점에서 개별 LED를 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다.

작동 원리

적색-청록색 LED 스트립은 인기를 얻었으며 인간의 눈이 인식할 수 있는 최대 16,777,216개의 음영을 얻을 수 있습니다. 각 LED에는 자체 소형 컨트롤러 칩이 있어 사용자가 요청한 빛의 색상과 정확히 일치하도록 설정할 수 있습니다. 그러나 각 LED 근처에 별도의 마이크로 컨트롤러가 있으면 이러한 테이프 비용이 크게 증가합니다.

테이프 연결을 위한 공통 접점 - 4개 이상 3개 이상. 하나의 공통 접점인 "질량"은 드라이버 하우징에 대한 접지 역할을 합니다. 두 번째 것은 5볼트의 양의 공급 전압을 공급합니다. 세 번째(및 네 번째) - 공통 마이크로 컨트롤러 보드에서 프로그램 신호를 보냅니다.

주소 스트립은 디지털 데이터로 제어됩니다. 공통 컨트롤러 없이 작업하면 결과가 나오지 않습니다. 기껏해야 시원하고 희끄무레한(푸른빛이 도는) 빛을 방출하는 LED 트라이어드가 계속 켜져 있게 될 것입니다. 사용자의 손가락이 디지털 버스를 터치하여 신호를 보내면 컨트롤러는 이 간섭을 명령으로 받아들이고 모든 LED 또는 그 중 몇 개를 켭니다. 각 세그먼트의 공급 전압은 5볼트 또는 12볼트입니다.

제어 신호의 전송은 한 번에가 아니라 모든 세그먼트 간에 순차적으로 수행됩니다. 이 기능으로 인해 하나의 미세 회로가 실패하면 명령이 더 이상 진행되지 않고 동일한 회로의 후속 LED가 켜지지 않습니다.

추가 마이크로컨트롤러를 제어 회로에 "매달"하여 이러한 테이프에 대한 제어 알고리즘을 복잡하게 만들 수 있습니다.

테이프 개요

사람들 사이에서 가장 인기를 얻은 테이프는 WS2812b 및 WS2811 마이크로 회로를 기반으로 한 어셈블리였습니다. 그들은 각각 5볼트와 12볼트용으로 설계되었습니다.

  • WS2811 칩 기반 픽셀 리본 각 보조 컨트롤러에 대해 최소 8개의 출력이 있는 것이 특징입니다.그 중 3개는 빨강, 녹색 및 파랑 색상을 담당하고 2개는 데이터 교환을 제공하고 1개는 원하는 작동 모드를 켜기 위한 것이고 1개는 전원을 위한 것이고 마지막은 접지를 위한 것입니다. WS2811 어셈블리의 "고급" 버전은 이전 버전과 상당한 차이가 있습니다. 포인트(로컬) 컨트롤러는 3개의 LED로 즉시 켜지므로 이 모델의 저렴함과 신뢰성이 크게 높아집니다.
  • WS2812B 칩 기반 테이프 관리 소프트웨어 장치 역할을 하는 별도의 컨트롤러를 통해 수행됩니다. 라디오 아마추어는 C++ 프로그래밍 언어로 작성된 작은 소프트웨어 스크립트를 사용하여 Arduino 보드를 기반으로 유사한 장치를 조립합니다. 노이즈 내성을 높이기 위해 전해 커패시터는 모든 미세 회로를 기반으로 한 테이프로 LED와 병렬로 연결됩니다. 이 모델의 또 다른 특징은 포인트 컨트롤 크리스탈이 SMD-5050 어셈블리에 배치되고 4개의 출력이 "power", "mass", "send" 및 "receive"로 서명된다는 것입니다. 전원은 12V입니다.
  • 이 목록의 WS2813 버전과 이전 버전의 차이점 - 공통 컨트롤러에서 추가로 명령을 전송할 수 있는 추가 중복 출력. 이를 통해 뒤에 있는 테이프의 후속 섹터 상태 측면에서 체인에 있는 포인트 컨트롤러의 조기 고장을 피할 수 있었습니다.

기능의 규칙성을 요약하면 다음 사항에 주목할 가치가 있습니다. 스마트 테이프의 일부로 SMD LED 하우징에 직접 위치한 PWM 컨트롤러가 사용됩니다. 5050 시리즈에는 이러한 제어 방식이 있습니다. 단일 장치(발광 다이오드 및 간단한 컨트롤러)를 사용하면 이러한 LED에서 모든 길이의 테이프를 수집할 수 있습니다. 이러한 어셈블리의 핀 수는 각 조명 요소에 대해 4에서 8입니다.

유일한 것은 10미터(또는 그 이상) 테이프를 만들려면 강화된(단면적이 증가된) 전류 전달 출력 "전력" 및 "질량"이 필요하다는 것뿐입니다. 작은 와이어 단면으로 눈에 띄게 낮은 전압 강하 , 높다고 말할 수 없습니다.

적용 범위

소프트웨어 정의 발광 기능이 있는 LED 모듈식 스트립은 더욱 발전했습니다. 단일 행 어셈블리가 천장 조명으로 사용되는 경우 행을 다른 행 위에 정렬하고 직사각형 베이스에 배치하여 모든 형식의 스코어보드를 만들 수 있습니다. 전자 도로 표지판과 표지판이 그 예입니다. 하루가 어스름해지면 자동으로 켜지고 낮 동안 태양 전지로 충전된 배터리로 작동합니다. 단일 행 조립품에는 종종 리모콘이 함께 제공됩니다.

예를 들어 대도시 입구 고속도로의 다리 중 하나에서 "운전사, 좋은 여행 되십시오!", "도시 N이 당신을 환영합니다!", "60km로 감속하십시오!"라는 비문이 5초마다 서로 바뀝니다. / h”, “영상 감시가 진행 중입니다”. 이것은 테이프에서 모집된 LED 매트릭스를 사용하는 수만 가지 경우 중 하나일 뿐입니다. 그리고 광고판을 위한 본격적인 스크린을 조립할 때 주최자는 인근 대형 슈퍼마켓에서 광고 할인을 방송할 수 있게 됩니다. 이러한 어셈블리에는 Wi-Fi 모듈이 있는 모든 가제트 또는 PC에서 스트리밍 비디오를 수신하기 위한 Wi-Fi 모듈이 장착되어 있습니다.

광고와 프로그램을 표시하는 화면의 대각선은 수 미터에 이릅니다.

매트릭스에 입력된 단색 테이프(예: 빨간색으로 타오르는 테이프)는 상점 간판으로 사용됩니다. 실행 중인 광고 행은 최대 KB의 텍스트를 표시할 수 있습니다(공백 제외). 주로 한 줄 또는 두 줄의 스코어보드를 사용합니다.정보는 순차적으로 표시됩니다. 예를 들어, 비문이 서로 바뀝니다. "레스토랑 X를 보세요", "우크라이나 요리"의 "최고의 요리", "아늑한 장소", 그런 다음 이러한 비문 표시 주기가 다시 시작됩니다. 밤에 디스플레이가 꺼질 때까지 켜집니다.

버스 점수판의 예로서 해당 경로의 주요 도로와 마지막 도로 번호의 짧은 목록입니다. 철도, 공항 및 버스 정류장에 유사한 시스템이 설치되어 있습니다. 각 좌석 근처에는 A 및 B 지점(출발 및 도착 도시), 특정 유형의 운송 수단 출발 및 도착 시간이 표시됩니다. 보드는 대기실과 주차장에 배치됩니다.

연결하는 방법?

연결은 특정 지침에 따라 수행됩니다. 없는 경우 PCB 핀과 조립 케이스의 식별 표시를 주의 깊게 검사하십시오. 따라서 "+ 5V", "Mass", Rx 및 Tx 표시는 의심의 여지가 없어야 합니다. 이것은 동일한 구성의 테이프 요소가 서로 연결되는 가장 간단한 4선 프로토콜입니다. 보드에 5V 마커(12V 아님)가 있는 경우 12V 전압을 적용하지 마십시오. 테이프가 그냥 타버릴 것입니다.

일부 LED 스트립에는 저항이 수십에서 수십 옴인 미세 회로의 출력에 직렬로 연결된 저항이 포함될 수 있습니다.

이러한 저항은 예를 들어 자동차나 트럭, 버스 등의 온보드 네트워크에 포함된 LED의 과도한 전압을 소멸시킵니다.

사실은 배터리를 충전하기 위해 자동차 네트워크(가솔린 엔진의 발전기)는 최대 15볼트의 충전 전압을 사용하고 완전히 충전된 배터리는 최대 13.8볼트를 생성합니다. 이것은 12볼트 빌드에 많은 양입니다. - LED 및 컨트롤러가 과열로 소손되지 않도록 안정기 저항을 배치합니다.LED의 지속적인 "과열"(최대 +70 이상)은 약 10년 이상의 연속 작동에 해당하는 선언된 25000-50000시간이 아니라 1500-4000시간 동안만 작동할 수 있습니다.

다시 말해, 전류와 전압이 과부하된 전자 장치는 몇 달 안에 소진될 것입니다. 경우에 따라 표준 전압에도 불구하고 LED와 컨트롤러가 여전히 과열된다는 것을 알게 되면 전압을 9-11V로 낮추어 테이프의 빛이 멀리서도 계속 보이도록 합니다.

Tx 및 Rx 핀을 혼합할 수 없습니다. 테이프의 Rx 입력은 공통 컨트롤러의 Tx 출력에 연결됩니다.

로컬 컨트롤러가 일반 컨트롤러에서 명령을 수신하기를 기다리는 것은 어리석은 일입니다. 두 번째 컨트롤러가 아무 것도 보내지 않고 라인을 "듣고" 첫 번째 컨트롤러의 응답 명령을 기다리는 경우입니다.

사실은 제어(설정) 프로그래머(시스템의 "두뇌")는 로컬 마이크로컨트롤러(실행기)에 제어 명령을 보내기 전에 테스트 메시지를 전송하여 이를 알리는 응답 신호를 받아야 합니다. 취업 준비에 대해. 이것이 발생하지 않은 경우(포인트 칩 "죽음"), "뇌"의 질문 메시지는 탄 칩 다음의 첫 번째 LED 칩이 응답할 때까지 계속 진행됩니다. 올바른 조립은 즉시 확인해야 합니다.

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