Φως RGB ή λυχνία διάθεσης στο ATtiny13. RGB LED: πώς λειτουργούν, εσωτερική δομή, τρόπος σύνδεσης, RGB-led και Arduino Τι είναι ένα rgb LED

10.09.2021

Η εμφάνιση των πολύχρωμων RGB LED συνδέεται με τεχνολογικές προόδους στον τομέα της μικρομικρογραφίας κρυστάλλων LED και ένα σοβαρό αίτημα από τη διαφημιστική αγορά. Το όνομα RGB συνδέεται με τα πρώτα γράμματα των τριών χρωμάτων στο αγγλικό αλφάβητο: R - κόκκινο, G - πράσινο, B - μπλε.

Το κύριο χαρακτηριστικό των RGB LED είναι η οπτική αρχή του σχηματισμού οποιουδήποτε γνωστού χρώματος χρησιμοποιώντας τρία βασικά χρώματα. Διευθυνσιοδοτούμενος έλεγχος κάθε χρώματος καθιστά δυνατή την απόκτηση ποικιλίας χρωματικών μοτίβων και προγραμματική μέθοδοςΟ έλεγχος της λάμψης των κρυστάλλων LED διευκολύνει την αυτοματοποίηση των λύσεων φωτισμού.

Συσκευή και πεδίο εφαρμογής

Δομικά, τα RGB LED είναι τρία τσιπ LED με έναν οπτικό φακό, που βρίσκονται σε ένα περίβλημα. Ο έλεγχος του χρώματος πραγματοποιείται με την εφαρμογή ηλεκτρικών σημάτων στους ακροδέκτες κάθε τσιπ LED και ο συνδυασμός εκπομπών και από τα τρία LED σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε το τελικό χρώμα. Για παράδειγμα, παρακάτω είναι το πιο δημοφιλές RGB LED Οι τομείς εφαρμογής των LED RGB σχετίζονται άμεσα με την ανάπτυξη της αγοράς διαφήμισης και ψυχαγωγίας. Επίσης, έτοιμες λάμπες και ταινίες RGB χρησιμοποιούνται στον τομέα της σχεδίασης φωτισμού αρχιτεκτονικών και σχεδιαστικών λύσεων - νυχτερινός φωτισμός κτιρίων ή σιντριβανιών, εσωτερικός φωτισμός, συστήματα ενδείξεων αυτοκινήτου κ.λπ.

ποικιλίες

Η ποικιλία των εφαρμογών των πολύχρωμων πηγών φωτός LED καθορίζει τους κύριους τύπους εξωτερικός σχεδιασμός RGB LED:

  • προϊόντα χαμηλής ισχύος παράγονται σε τυπικές στρογγυλές θήκες με σφαιρικό φακό και καλώδια για συμβατική συγκόλληση.
  • Τα LED χαμηλής κατανάλωσης RGB σε πακέτα SMD επιφανειακής τοποθέτησης χρησιμοποιούνται ευρέως σε λωρίδες LED ή οθόνες LED μεγάλης επιφάνειας.
  • Σε περιβλήματα τύπου Emitter παράγουν ισχυρές πηγές φωτός RGB με ανεξάρτητο έλεγχο κάθε κρυστάλλου LED.
  • Τα εξαιρετικά φωτεινά LED σε συσκευασίες Piranha δεν απαιτούν απαγωγή θερμότητας και τοποθετούνται εύκολα σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.

Για να απλοποιηθούν τα συστήματα ελέγχου φωτός, τα τσιπ ελέγχου είναι ενσωματωμένα στα περιβλήματα ορισμένων σειρών πολύχρωμων πηγών φωτός LED.

Διαγράμματα pinout (pinout)

Διάφορα τυπικά κυκλώματα ελέγχου καθορίζουν τη δομή των εξωτερικών ακίδων των LED RGB και τη σύνδεσή τους μέσα στο περίβλημα. Υπάρχουν τρία κύρια μοτίβα pinout που ακολουθούνται στα περισσότερα κατασκευασμένα προϊόντα:

  1. Στο σχήμα με κοινή κάθοδοςΤρεις ανεξάρτητοι ακροδέκτες ανόδου χρησιμοποιούνται για έλεγχο και οι ακροδέκτες καθόδου των κρυστάλλων LED είναι διασυνδεδεμένοι.
  2. Το pinout με μια κοινή άνοδο ελέγχεται από αρνητικούς παλμούς στους ακροδέκτες της καθόδου και τα ηλεκτρόδια ανόδου των κρυστάλλων LED συνδέονται μεταξύ τους.
  3. Το ανεξάρτητο κύκλωμα σύνδεσης έχει έξι ακίδες ανάλογα με τον αριθμό των κρυστάλλων LED δεν γίνονται συνδέσεις μέσα στο περίβλημα.

Δεν υπάρχει ενιαίο πρότυπο για pinout ο συγκεκριμένος τύπος διάταξης των εξωτερικών ακίδων χρησιμοποιείται ανάλογα με τις εργασίες που έχουν ανατεθεί.

Εάν δεν υπάρχουν έγγραφα για το προϊόν LED, ο τύπος των εξωτερικών ακίδων μπορεί εύκολα να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο. Στη λειτουργία κλήσης, το LED θα ανάψει (τα LED υψηλής ισχύος είναι πολύ αδύναμα) και το πολύμετρο θα κάνει έναν ήχο σύνδεσης εάν ο κόκκινος αισθητήρας του πολύμετρου είναι συνδεδεμένος στην άνοδο του κρυστάλλου LED και ο μαύρος στην κάθοδος. Σε περίπτωση αντίστροφης σύνδεσης, απλά δεν θα υπάρχουν ορατά ή ηχητικά εφέ.

Σύνδεση

Ο απλούστερος τρόπος σύνδεσης και ελέγχου των τρόπων λειτουργίας των LED RGB υλοποιείται με τη χρήση τυπικών μικροελεγκτών Arduino. Γενικό συμπέρασμασυνδέεται με έναν μόνο δίαυλο μικροελεγκτή και τα σήματα ελέγχου παρέχονται στους ακροδέκτες των κρυστάλλων LED μέσω περιοριστικών αντιστάσεων. Οι τρόποι φωτισμού των κρυστάλλων LED ελέγχονται χρησιμοποιώντας

Λάμπει μόνο σε κόκκινο χρώμα - R, πράσινο - G, μπλε - B ή λευκό - CW, συνήθως συνδέεται απευθείας στην πηγή DCτάση 12 V ή 24 V. R G B Λωρίδα LED, όπως και τα μονόχρωμα, μπορούν επίσης να συνδεθούν σε τροφοδοτικό DC συνδέοντας τους ακροδέκτες R, G και B μεταξύ τους.

Αλλά σε αυτή την περίπτωση, θα χαθεί η ευκαιρία να εφαρμοστούν τα εφέ έγχρωμου φωτισμού για τα οποία δημιουργήθηκε η ταινία. Επομένως, κατά την εγκατάσταση έγχρωμων λωρίδων LED, συνήθως εγκαθίσταται ένας ηλεκτρονικός ελεγκτής στο ανοιχτό κύκλωμα μεταξύ του τροφοδοτικού και της ταινίας. Σας επιτρέπει να αυτόματη λειτουργίααλλάξτε το χρώμα και τη φωτεινότητα της ταινίας σε δυναμική λειτουργία, όπως καθορίζεται από το τηλεχειριστήριο τηλεχειριστήριοπρόγραμμα.

Η φωτογραφία δείχνει ένα ηλεκτρικό διάγραμμα για τη σύνδεση μιας λωρίδας LED R G B σε ένα δίκτυο 220 V Το τροφοδοτικό (προσαρμογέας) μετατρέπει μια εναλλασσόμενη τάση 220 V σε τάση συνεχούς ρεύματος 12 V, η οποία τροφοδοτείται στον ελεγκτή R G B μέσω δύο καλωδίων. διατήρηση της πολικότητας. Μια λωρίδα LED συνδέεται με τον ελεγκτή μέσω τεσσάρων καλωδίων σύμφωνα με τις σημάνσεις. Για ευκολία εγκατάστασης και επισκευής του φωτισμού LED, οι μονάδες συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας συνδέσμους.

Ηλεκτρικό κύκλωμα LED R G B LED SMD-5050

Για να συνδέσετε, και ακόμη περισσότερο να επισκευάσετε, μια ταινία LED R G B σε επαγγελματικό επίπεδο, πρέπει να κατανοήσετε πώς λειτουργεί και να γνωρίζετε το ηλεκτρικό κύκλωμα και το pinout των LED που χρησιμοποιούνται στις ταινίες. Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει ένα θραύσμα μιας λωρίδας LED R G B με ένα τυπωμένο διάγραμμα καλωδίωσης για κρυστάλλους LED.

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, οι κρύσταλλοι στο LED δεν συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους. Τρεις πολύχρωμοι κρύσταλλοι σε ένα περίβλημα LED σχηματίζουν μια τριάδα. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, ελέγχοντας τη φωτεινότητα κάθε κρυστάλλου ξεχωριστά, μπορείτε να αποκτήσετε άπειρα χρώματα λάμψης LED. Οι οθόνες βασίζονται σε αυτήν την αρχή διαχείρισης χρωμάτων. κινητά τηλέφωνα, πλοηγοί, κάμερες, οθόνες υπολογιστών, τηλεοράσεις και πολλά άλλα προϊόντα.

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του LED SMD-5050 δίνονται στην ιστοσελίδα «Εγχειρίδιο LED SMD».

Ηλεκτρικό κύκλωμα λωρίδας LED R G B σε LED SMD-5050

Έχοντας κατανοήσει το σχέδιο του LED, είναι εύκολο να κατανοήσουμε το σχέδιο της λωρίδας LED. Στο επάνω μέρος της εικόνας είναι μια φωτογραφία ενός τμήματος εργασίας της λωρίδας LED R G B και στο κάτω μέρος είναι το ηλεκτρικό της κύκλωμα.


Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, οι επαφές με το ίδιο όνομα στη λωρίδα LED, που βρίσκονται στη δεξιά και την αριστερή πλευρά της, συνδέονται ηλεκτρικά απευθείας μεταξύ τους. Έτσι, είναι δυνατή η παροχή τάσης τροφοδοσίας στην ταινία από κάθε άκρο και στο επόμενο τμήμα της ταινίας όταν αυτή εκτείνεται.

Οι κρύσταλλοι LED VD1, VD2 και VD3 του ίδιου χρώματος λάμψης συνδέονται σε σειρά. Για τον περιορισμό του ρεύματος, εγκαθίστανται αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος σε καθένα από τα χρωματικά κυκλώματα. Δύο από αυτά βαθμολογούνται με 150 ohms και ένα είναι 300 ohms, σε μια κόκκινη κρυστάλλινη αλυσίδα. Μια αντίσταση μεγαλύτερης αξίας εγκαθίσταται για να εξισώσει τη φωτεινότητα όλων των χρωμάτων, λαμβάνοντας υπόψη την ένταση της ακτινοβολίας από τον κρύσταλλο LED και τη διαφορετική χρωματική ευαισθησία του ανθρώπινου ματιού σε διαφορετικά χρώματα.

Πώς να κόψετε τη λωρίδα LED σε κομμάτια

Όπως πιθανότατα έχετε ήδη καταλάβει, η λωρίδα LED R G B οποιουδήποτε μήκους (αυτό ισχύει και για τις μονόχρωμες λωρίδες) αποτελείται από μικρά ανεξάρτητα τμήματα που αντιπροσωπεύουν ένα τελικό προϊόν. Αρκεί να εφαρμόσετε τάση τροφοδοσίας στα τακάκια επαφής και η ταινία θα εκπέμψει φως. Για να αποκτήσετε ένα κομμάτι ταινίας του απαιτούμενου μήκους, στοιχειώδη τμήματα συνδέονται μεταξύ τους σύμφωνα με τη σήμανση γραμμάτων.

Συνήθως η ταινία παράγεται σε μήκος πέντε μέτρων. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να συντομευτεί κόβοντας σταυρωτά κατά μήκος μιας γραμμής που χαράσσεται στο κέντρο των μαξιλαριών επαφής μεταξύ των σημάνσεων, μερικές φορές, σε αυτό το μέρος, εφαρμόζεται επιπλέον μια συμβολική εικόνα ψαλιδιού. Μερικές φορές η ταινία πρέπει να κοπεί για να τοποθετηθεί υπό γωνία. Σε αυτή την περίπτωση, τα κομμένα μαξιλαράκια επαφής με το ίδιο όνομα συνδέονται μεταξύ τους με συγκόλληση με κομμάτια σύρματος.

Τρόποι για τον έλεγχο του χρώματος λάμψης
R G B Λωρίδες LED

Υπάρχουν δύο τρόποι για να ελέγξετε τη λειτουργία χρώματος μιας λωρίδας LED R G B, χρησιμοποιώντας τρεις διακόπτες ή μια ηλεκτρονική συσκευή.

Η αρχή της λειτουργίας του απλούστερου ελεγκτή στους διακόπτες

Ας δούμε την αρχή λειτουργίας του απλούστερου ελεγκτή, που βασίζεται σε μηχανικούς διακόπτες. Ως διακόπτης για τον χειροκίνητο έλεγχο της λάμψης της ταινίας R G B, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν επιτοίχιο διακόπτη τριών κλειδιών που έχει σχεδιαστεί για να ανάβει πολυελαίους και λαμπτήρες σε οικιακό δίκτυο 220 V. Ηλεκτρικό διάγραμματότε οι συνδέσεις θα μοιάζουν με αυτό.


Οι αντιστάσεις R1-R3 χρησιμεύουν για τον περιορισμό του ρεύματος και μπορούν να εγκατασταθούν οπουδήποτε στο κύκλωμα τροφοδοσίας για κρυστάλλους του ίδιου χρώματος. Χρησιμοποιώντας αυτό το σχήμα, μπορείτε να συνδέσετε ταινίες R G B που έχουν σχεδιαστεί για τάση τροφοδοσίας 12 V και 24 V.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, ο θετικός ακροδέκτης του τροφοδοτικού συνδέεται απευθείας με τον θετικό ακροδέκτη της λωρίδας LED, ο οποίος είναι κοινός σε LED όλων των χρωμάτων, και ο αρνητικός ακροδέκτης συνδέεται με τις επαφές R, G και B της λωρίδας μέσω ενός διακόπτη. Χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη τριών διακοπτών, μπορείτε να αποκτήσετε επτά χρώματα λάμψης ταινίας. Αυτό είναι το πιο απλό, πιο αξιόπιστο και φθηνός τρόποςελέγξτε τα χρώματα λάμψης της ταινίας R G B.

Αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού ελεγκτή

Για να αποκτήσετε έναν άπειρο αριθμό χρωμάτων λάμψης από ταινίες R G B και σε αυτόματη λειτουργία, αλλάξτε δυναμικά την τιμή της φωτεινής ροής, αντί για διακόπτες, χρησιμοποιήστε ηλεκτρική μονάδα, που ονομάζεται ελεγκτής R G B. Περιλαμβάνεται στο ανοιχτό κύκλωμα μεταξύ του τροφοδοτικού και της ταινίας R G B. Συνήθως, το κιτ ελεγκτή περιλαμβάνει ένα τηλεχειριστήριο που σας επιτρέπει να ελέγχετε εξ αποστάσεως τον τρόπο λειτουργίας του και, ως εκ τούτου, τη λειτουργία φωτισμού της λωρίδας LED.

Δεδομένου ότι η λειτουργία της λωρίδας LED συνήθως απαιτεί τάση DC 12 V (λιγότερο συχνά 24 V), στη συνέχεια για να τη συνδέσετε στο δίκτυο ACΤα 220 V χρησιμοποιεί τροφοδοτικό ή προσαρμογέα που μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση σε τάση συνεχούς ρεύματος, η οποία τροφοδοτείται στη μονάδα ελεγκτή μέσω μιας αποσπώμενης σύνδεσης.


Ας δούμε την αρχή λειτουργίας ενός ελεγκτή RGB χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του απλούστερου και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενου ελεγκτή, του μοντέλου LN-IR24. Αποτελείται από τρία λειτουργικές μονάδες– Ελεγκτής ελέγχου RGB, διακόπτες ισχύος και τσιπ αισθητήρα υπέρυθρων (IR). Το τσιπ ελεγκτή είναι προγραμματισμένο με τον απαιτούμενο αλγόριθμο λειτουργίας για τη λωρίδα LED. Το τσιπ ελεγκτή ελέγχεται από ένα σήμα που προέρχεται από το τσιπ αισθητήρα υπερύθρων. Ο αισθητήρας υπερύθρων λαμβάνει ένα σήμα ελέγχου όταν πατάτε κουμπιά στο τηλεχειριστήριο.

Η τάση τροφοδοσίας στη λωρίδα LED ελέγχεται χρησιμοποιώντας τρία τρανζίστορ εφέ πεδίου, λειτουργεί σε λειτουργία κλειδιού. Όταν ένα σήμα από το IC του ελεγκτή ελέγχου RGB φτάσει στην πύλη του τρανζίστορ, η διασταύρωση της πηγής αποστράγγισης του τρανζίστορ ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από τις λυχνίες LED, αναγκάζοντάς τους να εκπέμπουν φως. Η φωτεινότητα των LED ελέγχεται από αλλαγές υψηλής συχνότητας στο πλάτος παλμού της παρεχόμενης τάσης τροφοδοσίας (διαμόρφωση πλάτους παλμού).

Επιλογή τροφοδοτικού και ελεγκτή για ταινία R G B

Το τροφοδοτικό για τη λωρίδα LED RGB πρέπει να επιλέγεται με βάση την τάση τροφοδοσίας και την κατανάλωση ρεύματος. Οι πιο δημοφιλείς είναι λωρίδες LED για τάση συνεχούς ρεύματος 12 V. Η κατανάλωση ρεύματος στα κυκλώματα R, G και B μπορεί να βρεθεί από την ετικέτα ή να προσδιοριστεί ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα αναφοράς για LED που παρουσιάζονται στον πίνακα στη σελίδα τοποθεσίας Πίνακας παραμέτρων αναφοράς δημοφιλών SMD LED. Συνηθίζεται να αναφέρεται η κατανάλωση ενέργειας μιας ταινίας ανά μέτρο του μήκους της.

Ας δούμε ένα παράδειγμα για τον προσδιορισμό της κατανάλωσης ρεύματος μιας λωρίδας RGB άγνωστου τύπου για τάση τροφοδοσίας 12 V. Για παράδειγμα, πρέπει να επιλέξετε ένα τροφοδοτικό και έναν ελεγκτή για μια λωρίδα RGB μήκους 5 m Αυτό που πρέπει να κάνετε είναι να προσδιορίσετε τον τύπο των LED RGB που είναι εγκατεστημένα στη λωρίδα. Για να το κάνετε αυτό, απλώς μετρήστε το μέγεθος των πλευρών του LED. Ας υποθέσουμε ότι αποδεικνύεται ότι είναι 5 mm × 5 mm. Από τον πίνακα προσδιορίζουμε ότι αυτό το μέγεθος είναι για LED τύπου LED-RGB-SMD5050. Στη συνέχεια, πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των περιβλημάτων LED ανά μέτρο μήκους. Ας πούμε ότι είναι 30 κομμάτια.

Ένας κρύσταλλος LED καταναλώνει ρεύμα 0,02 A, τρεις κρύσταλλοι τοποθετούνται σε μία περίπτωση, επομένως η συνολική κατανάλωση ρεύματος ενός LED θα είναι 0,06 A. Υπάρχουν 30 LED ανά μέτρο μήκους, πολλαπλασιάστε το ρεύμα με το ποσό 0,06 A × 30 = 1,8 A. Αλλά οι δίοδοι συνδέονται τρεις σε σειρά, πράγμα που σημαίνει ότι η πραγματική κατανάλωση ρεύματος ενός μέτρου ταινίας θα είναι τρεις φορές μικρότερη, δηλαδή 0,6 A. Το μήκος της ταινίας μας είναι πέντε μέτρα, επομένως, το συνολικό Η κατανάλωση ρεύματος θα είναι 0,6 A × 5 m = 3 A.

Οι υπολογισμοί έχουν δείξει ότι για να τροφοδοτήσετε μια ταινία R G B μήκους πέντε μέτρων, χρειάζεστε ένα τροφοδοτικό ή έναν προσαρμογέα δικτύου με τάση εξόδου συνεχούς ρεύματος 12 V και ρεύμα φορτίου τουλάχιστον 3 A. Το τροφοδοτικό πρέπει να έχει απόθεμα ρεύματος, επομένως το Επιλέχθηκε το μοντέλο προσαρμογέα APO12-5075UV, σχεδιασμένο για ρεύμα φορτίου έως 5 A. Όταν επιλέγετε τροφοδοτικό, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι η υποδοχή εξόδου του πρέπει να ταιριάζει με την υποδοχή R G B του ελεγκτή.

Κατά την επιλογή ενός ελεγκτή, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι η κατανάλωση ρεύματος σε ένα μόνο κανάλι R, G ή B θα είναι τρεις φορές μικρότερη. Επομένως, για την περίπτωσή μας, πρέπει να πάρουμε έναν ελεγκτή σχεδιασμένο για τάση 12 V και μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα φορτίου ανά κανάλι τουλάχιστον 3 A/3=1 A.

Για παράδειγμα, ο ελεγκτής LN-IR24B R G B πληροί αυτές τις απαιτήσεις. Έχει σχεδιαστεί για ρεύμα φορτίου έως 2 A (μπορείτε να συνδέσετε έως και 10 μέτρα ταινίας RGB). Σας επιτρέπει να ενεργοποιείτε και να απενεργοποιείτε την ταινία, να επιλέγετε 16 στατικά χρώματα και 6 δυναμικές λειτουργίες εξ αποστάσεως, από απόσταση έως και οκτώ μέτρων, χρησιμοποιώντας ένα κομψό τηλεχειριστήριο. Η τάση τροφοδοσίας στον ελεγκτή τροφοδοτείται από το τροφοδοτικό ή προσαρμογέα δικτύουχρησιμοποιώντας ομοαξονικό DC Jack. Ο ελεγκτής R G B LN-IR24B είναι ελαφρύς και έχει συμπαγείς διαστάσεις.


Η εμφάνιση του κιτ για φωτισμό λωρίδων LED που προετοιμάστηκε με βάση τα αποτελέσματα υπολογισμού φαίνεται στη φωτογραφία. Το κιτ περιλαμβάνει τροφοδοτικό μοντέλο APO12-5075UV, ελεγκτή R G B LN-IR24B με τηλεχειριστήριο και λωρίδα LED R G B.


Εάν πρέπει να συνδέσετε πολλές λωρίδες R G B πέντε μέτρων, θα χρειαστείτε έναν πιο ισχυρό ελεγκτή, για παράδειγμα, το CT305R, που σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε ρεύμα έως και 5 A σε LED του ίδιου χρώματος. Αυτός ο ελεγκτής μπορεί να ελεγχθεί όχι μόνο χρησιμοποιώντας τηλεχειριστήριο, αλλά και μέσω δικτύου από υπολογιστή, μετατρέποντας έτσι τον φωτισμό R G B σε χρώμα και μουσική συνοδεία όταν ακούτε μουσική.

Είναι απαράδεκτη η σύνδεση λωρίδων LED μεγαλύτερες από πέντε μέτρα σε σειρά, καθώς οι διαδρομές μεταφοράς ρεύματος της ίδιας της ταινίας έχουν μικρή διατομή. Μια τέτοια σύνδεση θα οδηγήσει σε μείωση της φωτεινής ροής σε ένα τμήμα ταινίας μήκους άνω των πέντε μέτρων. Εάν πρέπει να συνδέσετε πολλές λωρίδες LED πέντε μέτρων, τότε οι αγωγοί καθενός από αυτούς συνδέονται απευθείας στον ελεγκτή.

Σε ισχυρά μοντέλα ελεγκτών για σύνδεση εξωτερικές συσκευέςΧρησιμοποιούνται μπλοκ ακροδεκτών στα οποία τα καλώδια συσφίγγονται με βίδα. Πρέπει να υπάρχουν σημάνσεις δίπλα στα τερματικά. ΕΙΣΟΔΟΣ (IN) σημαίνει είσοδος, σύνδεση σε αυτούς τους ακροδέκτες εξωτερική μονάδατροφοδοτικό, από το οποίο τροφοδοτείται η τάση τροφοδοσίας για τον ίδιο τον ελεγκτή και τις λωρίδες LED. Υποδεικνύεται η πολικότητα πρόσθετα σημάδια"+" και "-". Η μη τήρηση της σωστής πολικότητας κατά τη σύνδεση του τροφοδοτικού μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον ελεγκτή.

Η ομάδα ακροδεκτών για τη σύνδεση της ταινίας R G B φέρει την ένδειξη OUTPUT (OUT) και σημαίνει έξοδος. Τα χρώματα υποδεικνύονται με τα γράμματα R (κόκκινο), G (πράσινο), B (μπλε) και V+ (αυτό είναι κοινό σύρμαοποιοδήποτε άλλο χρώμα). Τα χρωματιστά καλώδια συνήθως προέρχονται επίσης από την ταινία και αρκεί απλώς να τα συνδέσετε χρώμα με χρώμα.

Σημειώνω ότι μπορείτε να συνδέσετε με επιτυχία μια μονόχρωμη λωρίδα LED σε οποιοδήποτε ελεγκτή RGB που ταιριάζει με το ρεύμα. Στη συνέχεια, θα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τηλεχειριστήριο για να αλλάξετε τη λειτουργία της λάμψης του - ενεργοποιήστε το, απενεργοποιήστε το, αλλάξτε τη φωτεινότητα, ορίστε μια δυναμική λειτουργία για την αλλαγή της φωτεινότητας.

Μια λωρίδα LED RGB ή RGBW είναι μια συσκευή φωτισμού που αποτελείται από πολλά μονόχρωμα LED που ανάβουν σε λευκό, κόκκινο, πράσινο ή μπλε. Πήρε το όνομά του χάρη στα τρία τελευταία χρώματα - λήφθηκαν τα πρώτα τους γράμματα αγγλική μετάφραση(Κόκκινο, Πράσινο, Μπλε - κόκκινο, πράσινο και μπλε, αντίστοιχα).

Όταν συνδέεται απευθείας σε μια πηγή DC με τάση 12/24 V, είναι αδύνατο να συνειδητοποιήσουμε τα χρωματικά εφέ για τα οποία δημιουργήθηκε μια τέτοια ταινία. Για την παροχή ποικιλίας χρωμάτων και φωτεινότητας, τοποθετείται ένας ειδικός ελεγκτής με δέκτη για τον έλεγχο του τηλεχειριστηρίου (RC) μεταξύ της πηγής ρεύματος και της πλακέτας. Αυτός ο δέκτης ρυθμίζει διάφορα προγράμματα, σύμφωνα με την οποία λειτουργεί η λωρίδα LED RGB.

Τεχνολογία RGB

Η πολύχρωμη κορδέλα εφευρέθηκε μέσω πολλών επιστημονικές εργασίες, στο οποίο οι επιστήμονες προσπάθησαν να δημιουργήσουν μια λευκή λάμψη από LED. Αρχικά, για την παραγωγή του χρησιμοποιήθηκαν διόδους μπλε φωσφόρου με ειδική λευκή επίστρωση. Αργότερα, για αυτούς τους σκοπούς, άρχισαν να χρησιμοποιούν μια λωρίδα με τρία LED - κόκκινο, πράσινο και μπλε. Και τα τρία είναι εγκατεστημένα σε ένα κελί και το εκπεμπόμενο φως γίνεται αντιληπτό από τους ανθρώπους ως λευκό - αυτή είναι η τεχνολογία RGBW.

Αλλάζοντας τη φωτεινότητα ενός συγκεκριμένου LED, μπορείτε να αποκτήσετε άλλα χρώματα και τις αποχρώσεις τους. Ο αριθμός των τελευταίων ξεπερνά τις αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες. Αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημα της τεχνολογίας RGB έναντι των λωρίδων LED φωσφόρου.

Συσκευή

Δομικά είναι ευέλικτο PCB, στα οποία συνδέονται LED και αντιστάσεις για να μειώσουν το ρεύμα. Διατίθεται σε διαφορετικά πλάτη - από 5 έως 30 mm. Οι πιο δημοφιλείς λωρίδες LED είναι αυτές με ένα σετ έξι ακροδεκτών, στους οποίους τα LED συναρμολογούνται μέσα σε ένα ενιαίο περίβλημα.

Τα LED ταξινομούνται κατά μέγεθος. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα SMD 5050 με διαστάσεις 5x5 mm. Ένα γραμμικό μέτρο λωρίδας RGB μπορεί να περιέχει περίπου 30 LED (ένα προϊόν με διπλή πυκνότητα - 60). Η ισχύς και η φωτεινή ροή εξαρτώνται από τον αριθμό των διόδων και το μέγεθός τους.

Οι ταινίες διαφέρουν ως προς τον βαθμό προστασίας (IP00, κ.λπ.). Όσο χαμηλότερη είναι αυτή η παράμετρος, τόσο λιγότερες επιλογές για τη χρήση της συσκευής φωτισμού. Για παράδειγμα, οι κακώς προστατευμένες συσκευές λειτουργούν αποκλειστικά σε ξηρούς χώρους και τα προϊόντα σε κέλυφος σιλικόνης δεν φοβούνται ακόμη και ολική βύθισηκάτω από το νερό (IP68).

Για να τοποθετήσετε την ταινία σε επιφάνειες, στερεώνεται ταινία διπλής όψης στην πίσω πλευρά της. Μπορείτε πάντα να το κόψετε σε κομμάτια, επιλέγοντας το απαιτούμενο μήκος. Οι κατασκευαστές συσκευών επισημαίνουν ανεξάρτητα τα σημεία των περικοπών με διακεκομμένες γραμμές και το σύμβολο "ψαλίδι" απεικονίζεται επίσης εκεί. Κόψτε την ευέλικτη πλακέτα σε αυτές τις περιοχές, καθώς αυτή είναι η μόνη περιοχή όπου τοποθετούνται τα μαξιλαράκια για σύνδεση στο τροφοδοτικό, ακολουθούμενη από συγκόλληση ή χρήση βυσμάτων.

Ελεγκτής για ταινία RGB

Για να επωφεληθείτε από όλες τις δυνατότητες της ταινίας RGB, συνδέστε ελεγκτές στο κύκλωμα που εκτελούν διάφορες λειτουργίες:

  • τηλεχειριστήριο?
  • αλλαγή της φωτεινότητας των διόδων LED.
  • αλλαγή στο χρώμα λάμψης?
  • επιλογή τρόπου λειτουργίας - εναλλαγή της συχνότητας των αλλαγών χρώματος και του ιριδισμού τους.
  • συνδυασμός βασικών χρωμάτων για να αποκτήσετε νέες αποχρώσεις.

Όταν επιλέγετε έναν ελεγκτή RGB, λάβετε υπόψη δύο βασικά κριτήρια - τη συμβατότητα με τη συνδεδεμένη ταινία και τη μέθοδο ελέγχου.

Ένας τέτοιος ελεγκτής μπορεί να ελεγχθεί από:

  • διά μέσου Δίκτυο Wi-Fiχρήση tablet ή smartphone.
  • τηλεχειριστήριο με υπέρυθρες διόδους.
  • χωρίς τηλεχειριστήριο (διακόπτης στον τοίχο).

Η τελευταία επιλογή είναι σχετική εάν δεν χρειάζεται να αλλάζετε συχνά λειτουργίες ταινίας.

Η κύρια φυσική παράμετρος που χαρακτηρίζει έναν ελεγκτή RGB είναι η ονομαστική του ισχύς. Για να το υπολογίσετε, πάρτε τον τύπο Mk = Ml*L*Km, όπου:

  • Mk - ονομαστική ισχύς του ελεγκτή.
  • L - μήκος του τμήματος σε μέτρα.
  • Ml - ισχύς ταινίας σε W/m.
  • Km είναι ο συντελεστής ισχύος του προϊόντος.

Η τάση που απαιτείται για την τροφοδοσία του ελεγκτή πρέπει να είναι ίδια με αυτή της λωρίδας RGB.

Ενισχυτής για ταινία RGB

Ένα άλλο στοιχείο που χρησιμοποιείται κατά τη σύνδεση πλακών RGB είναι ένας ενισχυτής. Εάν το μήκος της ταινίας υπερβαίνει τα πέντε μέτρα, δεν μπορείτε να το κάνετε χωρίς αυτό.

Το προϊόν είναι εξοπλισμένο με δύο ακροδέκτες - Είσοδος (είσοδος) και Έξοδος (έξοδος) και καθένας από αυτούς έχει τα ίδια επιθέματα επαφής με την ίδια την ταινία - R, G, B και "+". Υπάρχουν ακροδέκτες για σύνδεση ισχύος - "συν" και "πλην" (VDD και GND, αντίστοιχα).

Εάν υπάρχει επαρκής ισχύς, τροφοδοτείται 12 ή 24 V από την πρόσθετη μονάδα. Συνδέστε τα κοινά άκρα της ταινίας στους ακροδέκτες εισόδου στον ενισχυτή και, στη συνέχεια, συνδέστε τον ακροδέκτη εξόδου. Στο τέλος, η μονάδα ελέγχου συνδέεται μέσω των θετικών και αρνητικών ακροδεκτών VDD και GND. Είναι πολύ σημαντικό να διατηρηθεί η πολικότητα, διαφορετικά οι δίοδοι δεν θα ανάψουν.

Ως αποτέλεσμα, ο αλγόριθμος σύνδεσης είναι ο εξής: τροφοδοτικό, ελεγκτής, πρώτο κομμάτι ταινίας, ενισχυτής, δεύτερο κομμάτι.

Ένα τέτοιο ηλεκτρικό κύκλωμα ελέγχεται χρησιμοποιώντας ένα τηλεχειριστήριο. Εάν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε πολλές ταινίες μήκους πέντε μέτρων ή περισσότερο, ένας δεύτερος ενισχυτής και μονάδα ελέγχου συνδέονται στο κύκλωμα. Η παρουσία ή η απουσία του τελευταίου καθορίζεται από τη δύναμη της λάμψης. Απαγορεύεται αυστηράπαράλληλη σύνδεση

Ένας ενισχυτής είναι ένα ογκώδες ηλεκτρικό στοιχείο, επομένως δεν υπάρχει πάντα αρκετός χώρος για την εύκολη τοποθέτησή του. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να αντικατασταθεί με ένα μικρομοντέλο μειωμένης ισχύος (βεβαιωθείτε ότι επαρκεί για τη λειτουργία της ταινίας).

Σπουδαίος! Εάν η ισχύς του κύριου ενισχυτή είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή που απαιτείται για τη λωρίδα LED, αγοράστε έναν πρόσθετο μικροενισχυτή για το κιτ και συνδέστε τον σε σειρά με τον υπάρχοντα.

μονάδα ισχύος

Οι λωρίδες LED RGB λειτουργούν από πηγές ισχύος 12 ή 24 V Όταν επιλέγετε μια μονάδα ελέγχου, δώστε προσοχή σε αρκετές σημαντικές φυσικές συνθήκες:

  • η τάση και η ισχύς της μονάδας πρέπει να πληρούν τις αναφερόμενες απαιτήσεις για RGB.
  • Ανάλογα με τη θέση εγκατάστασης, η συσκευή πρέπει να χαρακτηρίζεται από έναν ή άλλο βαθμό προστασίας από την υγρασία.

Σπουδαίος! Εάν κάνετε λάθη κατά την επιλογή, η μονάδα θα υπερθερμανθεί πολύ και μετά από σύντομο χρονικό διάστημα θα αποτύχει.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι τροφοδοτικών που μπορούν να βρεθούν στην αγορά:

  • Με σώμα αλουμινίου, υψηλή στεγανότητα και προστασία από τη διείσδυση υγρασίας, αλλά υψηλό κόστος.
  • μίνι προϊόν σε πλαστική θήκη, μερικώς προστατευμένη από την υγρασία, με χαμηλότερο κόστος.
  • μια ανοιχτή μονάδα που βρίσκεται σε ένα διάτρητο περίβλημα, που χαρακτηρίζεται από τις μεγαλύτερες διαστάσεις και υψηλή ισχύ, απαιτεί πρόσθετα μέσα προστασίας από την υγρασία.
  • μπλοκ δικτύου - μέση ισχύς.

Διαβάστε τις οδηγίες που συνοδεύουν τη λωρίδα RGB. Η ισχύς υποδεικνύεται εκεί για ένα γραμμικό μέτρο.Πολλαπλασιάστε αυτήν την τιμή με το μήκος της εύκαμπτης πλακέτας και, στη συνέχεια, αυξήστε την τιμή που προκύπτει κατά 30% (θα πρέπει πάντα να υπάρχει ένα απόθεμα ισχύος). Ως αποτέλεσμα, θα μάθετε την ισχύ του τροφοδοτικού που απαιτείται για την επιλεγμένη λωρίδα LED.

Δημοφιλή σχήματα σύνδεσης

Η υλοποίηση οποιουδήποτε κυκλώματος απαιτεί λίγη γνώση, συμπεριλαμβανομένης της κατανόησης του τρόπου σωστής διαίρεσης ενός ηλεκτρικού προϊόντος σε μέρη.

Τυπικό διάγραμμα σύνδεσης

Τηρήστε την ακόλουθη διαδικασία εγκατάστασης:

  1. Συνδέστε τον ελεγκτή στην παροχή ρεύματος μέσω των ακροδεκτών (μειωμένης) τάσης εξόδου.
  2. Τα θετικά καλώδια επισημαίνονται με κόκκινο, τα αρνητικά καλώδια επισημαίνονται με μαύρο.
  3. Συνδέστε τη λωρίδα LED στον ελεγκτή μέσω τριών μαξιλαριών επαφής - R, G, B (έλεγχος τριών βασικών χρωμάτων) και VDD (συν).

Δυνατότητα σύνδεσης δύο λωρίδων LED

Εάν πρέπει να τροφοδοτήσετε δύο ταινίες LED ταυτόχρονα, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

  • θα χρειαστείτε δύο τροφοδοτικά και δύο ενισχυτές για RGB.
  • ακολουθήστε τη σειρά σύνδεσης του σύρματος σύμφωνα με τη χρωματική σήμανση.
  • το κύκλωμα είναι κατάλληλο για την παροχή ρεύματος σε τμήματα σανίδων των οποίων το μήκος φτάνει τα 10 μέτρα.

Βασικός κανόνας: εάν τουλάχιστον δύο λωρίδες είναι συνδεδεμένες στο κύκλωμα, διασφαλίζεται η παράλληλη σύνδεσή τους (η σειρά θα μειώσει την ισχύ τάσης για τις λυχνίες LED που βρίσκονται στα πιο μακριά άκρα από την πηγή ισχύος και τον ενισχυτή).

Σύνδεση λωρίδας RGB μήκους 20 μέτρων

Κατά την επιλογή ισχυρό μπλοκτροφοδοτικό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το διάγραμμα σύνδεσης «ελεγκτής-ενισχυτής-μονάδας». Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις, απαιτούνται δύο ή περισσότερα μπλοκ.

Οδηγίες εγκατάστασης βήμα προς βήμα

Όταν συνδέετε μόνοι σας μια χρωματική ταινία RGB, απαιτείται αυστηρή τήρηση του αλγόριθμου:

  1. Εύρεση του χώρου εγκατάστασης και προετοιμασία της επιφάνειας. Αρχικά, αποφασίστε για τη θέση εγκατάστασης και, στη συνέχεια, ισοπεδώστε την επιφάνεια στην οποία θα στερεωθεί η λωρίδα LED. Θα μπορούσε να είναι μια οροφή, μια πόρτα κ.λπ. Φροντίστε να το απολιπάνετε χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε διαλύτη, διαφορετικά η ταινία διπλής όψης θα ξεκολλήσει μετά από σύντομο χρονικό διάστημα. Κατά την τοποθέτηση σε μεταλλικές επιφάνειες απαιτείται πρόσθετη ηλεκτρική μόνωση.
  2. Οι περισσότερες λωρίδες LED RGB είναι αυτοκόλλητες - αφαιρέστε από το πίσω μέρος προστατευτική μεμβράνηκαι πιέστε απαλά το προϊόν στην επιφάνεια της επιλεγμένης θέσης. Όταν κάνετε στροφές, η ακτίνα τους δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 20 mm, διαφορετικά μπορεί να προκύψουν προβλήματα. Κόψτε την ταινία σε αυστηρά καθορισμένα σημεία. Όταν συνδέετε διαφορετικά μέρη, χρησιμοποιήστε ειδικοί σύνδεσμοιή ένα κολλητήρι (περισσότερα για αυτό σε ξεχωριστό άρθρο).
  3. Σύνδεση ηλεκτρικό κύκλωμα. Επιλέξτε το διάγραμμα σύνδεσης λωρίδας LED από αυτά που προτείνονται παραπάνω. Συνδυάστε το προϊόν με ελεγκτή, ενισχυτή και τροφοδοτικό. Συνδέστε το τελευταίο στο δίκτυο χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό βύσμα. Συνδέστε το μαύρο καλώδιο της μονάδας στον ακροδέκτη V- στον ενισχυτή, το κόκκινο καλώδιο στο V+. Συνδυάστε τα καλώδια της λωρίδας LED με τα μαξιλαράκια επαφής του ελεγκτή σύμφωνα με το χρώμα και την ονομασία τους: κόκκινο - R, πράσινο - G, μπλε - B. Το τελευταίο καλώδιο συνδέεται στον θετικό ακροδέκτη - V+.
  4. Ο οπίσθιος φωτισμός λειτουργεί από δίκτυο 220 V Ελέγξτε τη λειτουργία του χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο.

Η σωστή σύνδεση και λειτουργία της λωρίδας LED RGB θα σας επιτρέψει να δημιουργήσετε μια μοναδική ατμόσφαιρα στο σπίτι, να διακοσμήσετε γραφεία ή κατοικίες ή ένα εξωτερικό κιόσκι. Η παρουσία ορισμένων ηλεκτρικών προϊόντων στα επιλεγμένα κυκλώματα εξαρτάται από το μήκος της πλακέτας, τον αριθμό και το τυπικό μέγεθος των διόδων LED που χρησιμοποιούνται.

Λάμπει μόνο σε κόκκινο χρώμα - R, πράσινο - G, μπλε - B ή λευκό - CW, κατά κανόνα, συνδέονται απευθείας σε μια πηγή 12 V ή 24 V DC, όπως και οι μονόχρωμες ένα ρεύμα τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος συνδέοντας τους ακροδέκτες R, G και B μεταξύ τους.

Αλλά σε αυτή την περίπτωση, θα χαθεί η ευκαιρία να εφαρμοστούν τα εφέ έγχρωμου φωτισμού για τα οποία δημιουργήθηκε η ταινία. Επομένως, κατά την εγκατάσταση έγχρωμων λωρίδων LED, συνήθως εγκαθίσταται ένας ηλεκτρονικός ελεγκτής στο ανοιχτό κύκλωμα μεταξύ του τροφοδοτικού και της ταινίας. Σας επιτρέπει να αλλάζετε αυτόματα το χρώμα και τη φωτεινότητα της ταινίας σε δυναμική λειτουργία σύμφωνα με ένα πρόγραμμα που καθορίζεται από το τηλεχειριστήριο.

Η φωτογραφία δείχνει ένα ηλεκτρικό διάγραμμα για τη σύνδεση μιας λωρίδας LED R G B σε ένα δίκτυο 220 V Το τροφοδοτικό (προσαρμογέας) μετατρέπει μια εναλλασσόμενη τάση 220 V σε τάση συνεχούς ρεύματος 12 V, η οποία τροφοδοτείται στον ελεγκτή R G B μέσω δύο καλωδίων. διατήρηση της πολικότητας. Μια λωρίδα LED συνδέεται με τον ελεγκτή μέσω τεσσάρων καλωδίων σύμφωνα με τις σημάνσεις. Για ευκολία εγκατάστασης και επισκευής του φωτισμού LED, οι μονάδες συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας συνδέσμους.

Ηλεκτρικό κύκλωμα LED R G B LED SMD-5050

Για να συνδέσετε, και ακόμη περισσότερο να επισκευάσετε, μια ταινία LED R G B σε επαγγελματικό επίπεδο, πρέπει να κατανοήσετε πώς λειτουργεί και να γνωρίζετε το ηλεκτρικό κύκλωμα και το pinout των LED που χρησιμοποιούνται στις ταινίες. Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει ένα θραύσμα μιας λωρίδας LED R G B με ένα τυπωμένο διάγραμμα καλωδίωσης για κρυστάλλους LED.

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, οι κρύσταλλοι στο LED δεν συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους. Τρεις πολύχρωμοι κρύσταλλοι σε ένα περίβλημα LED σχηματίζουν μια τριάδα. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, ελέγχοντας τη φωτεινότητα κάθε κρυστάλλου ξεχωριστά, μπορείτε να αποκτήσετε άπειρα χρώματα λάμψης LED. Οι οθόνες των κινητών τηλεφώνων, των πλοηγών, των καμερών, των οθονών υπολογιστών, των τηλεοράσεων και πολλών άλλων προϊόντων είναι χτισμένες σε αυτήν την αρχή διαχείρισης χρωμάτων.

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του LED SMD-5050 δίνονται στην ιστοσελίδα «Εγχειρίδιο LED SMD».

Ηλεκτρικό κύκλωμα λωρίδας LED R G B σε LED SMD-5050

Έχοντας κατανοήσει το σχέδιο του LED, είναι εύκολο να κατανοήσουμε το σχέδιο της λωρίδας LED. Στο επάνω μέρος της εικόνας είναι μια φωτογραφία ενός τμήματος εργασίας της λωρίδας LED R G B και στο κάτω μέρος είναι το ηλεκτρικό της κύκλωμα.


Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, οι επαφές με το ίδιο όνομα στη λωρίδα LED, που βρίσκονται στη δεξιά και την αριστερή πλευρά της, συνδέονται ηλεκτρικά απευθείας μεταξύ τους. Έτσι, είναι δυνατή η παροχή τάσης τροφοδοσίας στην ταινία από κάθε άκρο και στο επόμενο τμήμα της ταινίας όταν αυτή εκτείνεται.

Οι κρύσταλλοι LED VD1, VD2 και VD3 του ίδιου χρώματος λάμψης συνδέονται σε σειρά. Για τον περιορισμό του ρεύματος, εγκαθίστανται αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος σε καθένα από τα χρωματικά κυκλώματα. Δύο από αυτά βαθμολογούνται με 150 ohms και ένα είναι 300 ohms, σε μια κόκκινη κρυστάλλινη αλυσίδα. Μια αντίσταση μεγαλύτερης αξίας εγκαθίσταται για να εξισώσει τη φωτεινότητα όλων των χρωμάτων, λαμβάνοντας υπόψη την ένταση της ακτινοβολίας από τον κρύσταλλο LED και τη διαφορετική χρωματική ευαισθησία του ανθρώπινου ματιού σε διαφορετικά χρώματα.

Πώς να κόψετε τη λωρίδα LED σε κομμάτια

Όπως πιθανότατα έχετε ήδη καταλάβει, η λωρίδα LED R G B οποιουδήποτε μήκους (αυτό ισχύει και για τις μονόχρωμες λωρίδες) αποτελείται από μικρά ανεξάρτητα τμήματα που αντιπροσωπεύουν ένα τελικό προϊόν. Αρκεί να εφαρμόσετε τάση τροφοδοσίας στα τακάκια επαφής και η ταινία θα εκπέμψει φως. Για να αποκτήσετε ένα κομμάτι ταινίας του απαιτούμενου μήκους, στοιχειώδη τμήματα συνδέονται μεταξύ τους σύμφωνα με τη σήμανση γραμμάτων.

Συνήθως η ταινία παράγεται σε μήκος πέντε μέτρων. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να συντομευτεί κόβοντας σταυρωτά κατά μήκος μιας γραμμής που χαράσσεται στο κέντρο των μαξιλαριών επαφής μεταξύ των σημάνσεων, μερικές φορές, σε αυτό το μέρος, εφαρμόζεται επιπλέον μια συμβολική εικόνα ψαλιδιού. Μερικές φορές η ταινία πρέπει να κοπεί για να τοποθετηθεί υπό γωνία. Σε αυτή την περίπτωση, τα κομμένα μαξιλαράκια επαφής με το ίδιο όνομα συνδέονται μεταξύ τους με συγκόλληση με κομμάτια σύρματος.

Τρόποι για τον έλεγχο του χρώματος λάμψης
R G B Λωρίδες LED

Υπάρχουν δύο τρόποι για να ελέγξετε τη λειτουργία χρώματος μιας λωρίδας LED R G B, χρησιμοποιώντας τρεις διακόπτες ή μια ηλεκτρονική συσκευή.

Η αρχή της λειτουργίας του απλούστερου ελεγκτή στους διακόπτες

Ας δούμε την αρχή λειτουργίας του απλούστερου ελεγκτή, που βασίζεται σε μηχανικούς διακόπτες. Ως διακόπτης για τον χειροκίνητο έλεγχο της λάμψης της ταινίας R G B, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν επιτοίχιο διακόπτη τριών πλήκτρων, που έχει σχεδιαστεί για να ανάβει πολυελαίους και λαμπτήρες σε ένα οικιακό δίκτυο 220 V Το διάγραμμα ηλεκτρικής σύνδεσης θα μοιάζει με αυτό.


Οι αντιστάσεις R1-R3 χρησιμεύουν για τον περιορισμό του ρεύματος και μπορούν να εγκατασταθούν οπουδήποτε στο κύκλωμα τροφοδοσίας για κρυστάλλους του ίδιου χρώματος. Χρησιμοποιώντας αυτό το σχήμα, μπορείτε να συνδέσετε ταινίες R G B που έχουν σχεδιαστεί για τάση τροφοδοσίας 12 V και 24 V.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, ο θετικός ακροδέκτης του τροφοδοτικού συνδέεται απευθείας με τον θετικό ακροδέκτη της λωρίδας LED, ο οποίος είναι κοινός σε LED όλων των χρωμάτων, και ο αρνητικός ακροδέκτης συνδέεται με τις επαφές R, G και B της λωρίδας μέσω ενός διακόπτη. Χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη τριών διακοπτών, μπορείτε να αποκτήσετε επτά χρώματα λάμψης ταινίας. Αυτός είναι ο απλούστερος, πιο αξιόπιστος και φθηνότερος τρόπος για να ελέγξετε τα χρώματα λάμψης μιας ταινίας R G B.

Αρχή λειτουργίας του ηλεκτρονικού ελεγκτή

Για να αποκτήσετε έναν άπειρο αριθμό χρωμάτων λάμψης της ταινίας R G B και σε αυτόματη λειτουργία να αλλάξετε δυναμικά την τιμή της φωτεινής ροής, αντί για διακόπτες, χρησιμοποιείται μια ηλεκτρική μονάδα, η οποία ονομάζεται ελεγκτής R G B. Περιλαμβάνεται στο ανοιχτό κύκλωμα μεταξύ του τροφοδοτικού και της ταινίας R G B. Συνήθως, το κιτ ελεγκτή περιλαμβάνει ένα τηλεχειριστήριο που σας επιτρέπει να ελέγχετε εξ αποστάσεως τον τρόπο λειτουργίας του και, ως εκ τούτου, τη λειτουργία φωτισμού της λωρίδας LED.

Δεδομένου ότι η λειτουργία μιας λωρίδας LED συνήθως απαιτεί τάση συνεχούς ρεύματος 12 V (λιγότερο συχνά 24 V), για να τη συνδέσετε σε τροφοδοτικό 220 V AC, χρησιμοποιείται ένα τροφοδοτικό ή ένας προσαρμογέας που μετατρέπει την τάση AC σε τάση συνεχούς ρεύματος, η οποία είναι συνδέεται μέσω μιας αποσπώμενης σύνδεσης που παρέχεται στη μονάδα ελεγκτή.


Ας δούμε την αρχή λειτουργίας ενός ελεγκτή RGB χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του απλούστερου και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενου ελεγκτή, του μοντέλου LN-IR24. Αποτελείται από τρεις λειτουργικές μονάδες - έναν ελεγκτή ελέγχου RGB, διακόπτες ισχύος και ένα τσιπ αισθητήρα υπέρυθρων (IR). Το τσιπ ελεγκτή είναι προγραμματισμένο με τον απαιτούμενο αλγόριθμο λειτουργίας για τη λωρίδα LED. Το τσιπ ελεγκτή ελέγχεται από ένα σήμα που προέρχεται από το τσιπ αισθητήρα υπερύθρων. Ο αισθητήρας υπερύθρων λαμβάνει ένα σήμα ελέγχου όταν πατάτε κουμπιά στο τηλεχειριστήριο.

Η τάση τροφοδοσίας στη λωρίδα LED ελέγχεται χρησιμοποιώντας τρία τρανζίστορ πεδίου που λειτουργούν σε λειτουργία μεταγωγής. Όταν ένα σήμα από το IC του ελεγκτή ελέγχου RGB φτάσει στην πύλη του τρανζίστορ, η διασταύρωση της πηγής αποστράγγισης του τρανζίστορ ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από τις λυχνίες LED, αναγκάζοντάς τους να εκπέμπουν φως. Η φωτεινότητα των LED ελέγχεται από αλλαγές υψηλής συχνότητας στο πλάτος παλμού της παρεχόμενης τάσης τροφοδοσίας (διαμόρφωση πλάτους παλμού).

Επιλογή τροφοδοτικού και ελεγκτή για ταινία R G B

Το τροφοδοτικό για τη λωρίδα LED RGB πρέπει να επιλέγεται με βάση την τάση τροφοδοσίας και την κατανάλωση ρεύματος. Οι πιο δημοφιλείς είναι λωρίδες LED για τάση συνεχούς ρεύματος 12 V. Η κατανάλωση ρεύματος στα κυκλώματα R, G και B μπορεί να βρεθεί από την ετικέτα ή να προσδιοριστεί ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα αναφοράς για LED που παρουσιάζονται στον πίνακα στη σελίδα τοποθεσίας Πίνακας παραμέτρων αναφοράς δημοφιλών SMD LED. Συνηθίζεται να αναφέρεται η κατανάλωση ενέργειας μιας ταινίας ανά μέτρο του μήκους της.

Ας δούμε ένα παράδειγμα για τον προσδιορισμό της κατανάλωσης ρεύματος μιας λωρίδας RGB άγνωστου τύπου για τάση τροφοδοσίας 12 V. Για παράδειγμα, πρέπει να επιλέξετε ένα τροφοδοτικό και έναν ελεγκτή για μια λωρίδα RGB μήκους 5 m Αυτό που πρέπει να κάνετε είναι να προσδιορίσετε τον τύπο των LED RGB που είναι εγκατεστημένα στη λωρίδα. Για να το κάνετε αυτό, απλώς μετρήστε το μέγεθος των πλευρών του LED. Ας υποθέσουμε ότι αποδεικνύεται ότι είναι 5 mm × 5 mm. Από τον πίνακα προσδιορίζουμε ότι αυτό το μέγεθος είναι για LED τύπου LED-RGB-SMD5050. Στη συνέχεια, πρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των περιβλημάτων LED ανά μέτρο μήκους. Ας πούμε ότι είναι 30 κομμάτια.

Ένας κρύσταλλος LED καταναλώνει ρεύμα 0,02 A, τρεις κρύσταλλοι τοποθετούνται σε μία περίπτωση, επομένως η συνολική κατανάλωση ρεύματος ενός LED θα είναι 0,06 A. Υπάρχουν 30 LED ανά μέτρο μήκους, πολλαπλασιάστε το ρεύμα με το ποσό 0,06 A × 30 = 1,8 A. Αλλά οι δίοδοι συνδέονται τρεις σε σειρά, πράγμα που σημαίνει ότι η πραγματική κατανάλωση ρεύματος ενός μέτρου ταινίας θα είναι τρεις φορές μικρότερη, δηλαδή 0,6 A. Το μήκος της ταινίας μας είναι πέντε μέτρα, επομένως, το συνολικό Η κατανάλωση ρεύματος θα είναι 0,6 A × 5 m = 3 A.

Οι υπολογισμοί έχουν δείξει ότι για να τροφοδοτήσετε μια ταινία R G B μήκους πέντε μέτρων, χρειάζεστε ένα τροφοδοτικό ή έναν προσαρμογέα δικτύου με τάση εξόδου συνεχούς ρεύματος 12 V και ρεύμα φορτίου τουλάχιστον 3 A. Το τροφοδοτικό πρέπει να έχει απόθεμα ρεύματος, επομένως το Επιλέχθηκε το μοντέλο προσαρμογέα APO12-5075UV, σχεδιασμένο για ρεύμα φορτίου έως 5 A. Όταν επιλέγετε τροφοδοτικό, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι η υποδοχή εξόδου του πρέπει να ταιριάζει με την υποδοχή R G B του ελεγκτή.

Κατά την επιλογή ενός ελεγκτή, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι η κατανάλωση ρεύματος σε ένα μόνο κανάλι R, G ή B θα είναι τρεις φορές μικρότερη. Επομένως, για την περίπτωσή μας, πρέπει να πάρουμε έναν ελεγκτή σχεδιασμένο για τάση 12 V και μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα φορτίου ανά κανάλι τουλάχιστον 3 A/3=1 A.

Για παράδειγμα, ο ελεγκτής LN-IR24B R G B πληροί αυτές τις απαιτήσεις. Έχει σχεδιαστεί για ρεύμα φορτίου έως 2 A (μπορείτε να συνδέσετε έως και 10 μέτρα ταινίας RGB). Σας επιτρέπει να ενεργοποιείτε και να απενεργοποιείτε την ταινία, να επιλέγετε 16 στατικά χρώματα και 6 δυναμικές λειτουργίες εξ αποστάσεως, από απόσταση έως και οκτώ μέτρων, χρησιμοποιώντας ένα κομψό τηλεχειριστήριο. Η τάση τροφοδοσίας στον ελεγκτή τροφοδοτείται από το τροφοδοτικό ή τον προσαρμογέα δικτύου χρησιμοποιώντας ομοαξονικό βύσμα DC. Ο ελεγκτής R G B LN-IR24B είναι ελαφρύς και έχει συμπαγείς διαστάσεις.


Η εμφάνιση του κιτ για φωτισμό λωρίδων LED που προετοιμάστηκε με βάση τα αποτελέσματα υπολογισμού φαίνεται στη φωτογραφία. Το κιτ περιλαμβάνει τροφοδοτικό μοντέλο APO12-5075UV, ελεγκτή R G B LN-IR24B με τηλεχειριστήριο και λωρίδα LED R G B.


Εάν πρέπει να συνδέσετε πολλές λωρίδες R G B πέντε μέτρων, θα χρειαστείτε έναν πιο ισχυρό ελεγκτή, για παράδειγμα, το CT305R, που σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε ρεύμα έως και 5 A σε LED του ίδιου χρώματος. Αυτός ο ελεγκτής μπορεί να ελεγχθεί όχι μόνο χρησιμοποιώντας τηλεχειριστήριο, αλλά και μέσω δικτύου από υπολογιστή, μετατρέποντας έτσι τον φωτισμό R G B σε χρώμα και μουσική συνοδεία όταν ακούτε μουσική.

Είναι απαράδεκτη η σύνδεση λωρίδων LED μεγαλύτερες από πέντε μέτρα σε σειρά, καθώς οι διαδρομές μεταφοράς ρεύματος της ίδιας της ταινίας έχουν μικρή διατομή. Μια τέτοια σύνδεση θα οδηγήσει σε μείωση της φωτεινής ροής σε ένα τμήμα ταινίας μήκους άνω των πέντε μέτρων. Εάν πρέπει να συνδέσετε πολλές λωρίδες LED πέντε μέτρων, τότε οι αγωγοί καθενός από αυτούς συνδέονται απευθείας στον ελεγκτή.

Σε ισχυρά μοντέλα ελεγκτών, τα μπλοκ ακροδεκτών χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση εξωτερικών συσκευών, στις οποίες τα καλώδια συσφίγγονται με μια βίδα. Πρέπει να υπάρχουν σημάνσεις δίπλα στα τερματικά. ΕΙΣΟΔΟΣ (IN) σημαίνει είσοδος που συνδέεται σε αυτούς τους ακροδέκτες, από τον οποίο τροφοδοτείται η τάση τροφοδοσίας για τον ίδιο τον ελεγκτή και τις λωρίδες LED. Η πολικότητα υποδεικνύεται με πρόσθετα σημάδια "+" και "-". Η μη τήρηση της σωστής πολικότητας κατά τη σύνδεση του τροφοδοτικού μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον ελεγκτή.

Η ομάδα ακροδεκτών για τη σύνδεση της ταινίας R G B φέρει την ένδειξη OUTPUT (OUT) και σημαίνει έξοδος. Τα χρώματα χαρακτηρίζονται με τα γράμματα R (κόκκινο), G (πράσινο), B (μπλε) και V+ (αυτό είναι το κοινό καλώδιο οποιουδήποτε άλλου χρώματος). Τα χρωματιστά καλώδια συνήθως προέρχονται επίσης από την ταινία και αρκεί απλώς να τα συνδέσετε χρώμα με χρώμα.

Σημειώνω ότι μπορείτε να συνδέσετε με επιτυχία μια μονόχρωμη λωρίδα LED σε οποιοδήποτε ελεγκτή RGB που ταιριάζει με το ρεύμα. Στη συνέχεια, θα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τηλεχειριστήριο για να αλλάξετε τη λειτουργία της λάμψης του - ενεργοποιήστε το, απενεργοποιήστε το, αλλάξτε τη φωτεινότητα, ορίστε μια δυναμική λειτουργία για την αλλαγή της φωτεινότητας.

Τώρα ας δούμε το πολύχρωμο LED, το οποίο συχνά ονομάζεται συντομογραφία: RGB LED. Το RGB είναι μια συντομογραφία που σημαίνει: Κόκκινο - κόκκινο, Πράσινο - πράσινο, Μπλε - μπλε. Δηλαδή, τρία ξεχωριστά LED τοποθετούνται μέσα σε αυτή τη συσκευή. Ανάλογα με τον τύπο, ένα RGB LED μπορεί να έχει μια κοινή κάθοδο ή μια κοινή άνοδο.

1. Ανάμειξη χρωμάτων

Γιατί ένα RGB LED είναι καλύτερο από τρία συμβατικά; Όλα έχουν να κάνουν με την ικανότητα της όρασής μας να αναμειγνύει φως από διαφορετικές πηγές τοποθετημένες η μία κοντά στην άλλη. Για παράδειγμα, αν τοποθετήσουμε μπλε και κόκκινα LED το ένα δίπλα στο άλλο, τότε σε απόσταση αρκετών μέτρων η λάμψη τους θα ενωθεί και το μάτι θα δει μια μωβ κουκκίδα. Και αν προσθέσουμε και πράσινο, η κουκκίδα θα μας φαίνεται λευκή. Έτσι ακριβώς λειτουργούν οι οθόνες υπολογιστών, οι τηλεοράσεις και οι οθόνες εξωτερικού χώρου. Η μήτρα τηλεόρασης αποτελείται από μεμονωμένες κουκκίδες διαφορετικών χρωμάτων. Εάν πάρετε έναν μεγεθυντικό φακό και κοιτάξετε μέσα από αυτόν την οθόνη που είναι ενεργοποιημένη, μπορείτε εύκολα να δείτε αυτές τις κουκκίδες. Αλλά σε μια εξωτερική οθόνη, οι κουκκίδες δεν τοποθετούνται πολύ πυκνά, ώστε να διακρίνονται με γυμνό μάτι. Όμως από απόσταση πολλών δεκάδων μέτρων αυτά τα σημεία δεν διακρίνονται. Αποδεικνύεται ότι όσο πιο κοντά είναι οι πολύχρωμες κουκκίδες μεταξύ τους, τόσο λιγότερη απόσταση χρειάζεται το μάτι για να αναμίξει αυτά τα χρώματα. Εξ ου και το συμπέρασμα: σε αντίθεση με τρεις ξεχωριστές λυχνίες LED, η ανάμειξη χρωμάτων ενός LED RGB είναι αισθητή ήδη σε απόσταση 30-70 cm, παρεμπιπτόντως, ένα LED RGB με ματ φακό αποδίδει ακόμα καλύτερα.

2. Σύνδεση LED RGB στο Arduino

Δεδομένου ότι το πολύχρωμο LED αποτελείται από τρία κανονικά LED, θα τα συνδέσουμε ξεχωριστά. Κάθε LED συνδέεται με τη δική του ακίδα και έχει τη δική του ξεχωριστή αντίσταση. Σε αυτό το σεμινάριο χρησιμοποιούμε ένα RGB LED με κοινή κάθοδο, επομένως θα υπάρχει μόνο ένα καλώδιο στη γείωση. Σχηματικό διάγραμμα
Εμφάνιση διάταξης

3. Πρόγραμμα για έλεγχο LED RGB

Ας συνθέσουμε ένα απλό πρόγραμμα, το οποίο θα ανάψει κάθε ένα από τα τρία χρώματα με τη σειρά του.<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); }

const byte rPin = 3; const byte gPin = 5; byte const bPin = 6; void setup() ( pinMode(rPin, OUTPUT); pinMode(gPin, OUTPUT); pinMode(bPin, OUTPUT); ) void loop() ( // απενεργοποίηση μπλε, ενεργοποίηση κόκκινου digitalWrite(bPin, LOW); digitalWrite( rPin, HIGH (500); , ΥΨΗΛΟΣ); Το πρόγραμμα περιήγησής σας δεν υποστηρίζει την ετικέτα βίντεο. Ας βελτιστοποιήσουμε λίγο το πρόγραμμα: αντί για τις μεταβλητές rPin, gPin και bPin, θα χρησιμοποιήσουμε έναν πίνακα. Αυτό θα μας βοηθήσει στις επόμενες εργασίες.

const byte rgbPins = (3,5,6); void setup() ( for(byte i=0; i
  • 4. Επτά χρώματα του ουράνιου τόξου
  • Τώρα ας προσπαθήσουμε να ανάψουμε δύο χρώματα ταυτόχρονα. Ας προγραμματίσουμε την ακόλουθη σειρά χρωμάτων:
  • κόκκινος
  • κόκκινο + πράσινο = κίτρινο
  • πράσινος
  • πράσινο + μπλε = γαλάζιο
μπλε<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { // перебираем все шесть цветов for(int i=0; i<6; i++){ // перебираем три компоненты каждого из шести цветов for(int k=0; k<3; k++){ digitalWrite(rgbPins[k], rainbow[i][k]); } delay(1000); } } В результате работы программы получается: Your browser does not support the video tag.

μπλε + κόκκινο = μωβ

Παραλείψαμε το πορτοκαλί χρώμα για απλότητα. Έτσι, αποδείχθηκε ότι ήταν έξι χρώματα του ουράνιου τόξου 🙂 const byte rgbPins = (3,5,6); const byte ουράνιο τόξο = ( (1,0,0), // κόκκινο (1,1,0), // κίτρινο (0,1,0), // πράσινο (0,1,1), // μπλε ( 0,0,1), // μπλε (1,0,1), // μωβ ); void setup() ( for(byte i=0; i 5. Ομαλή αλλαγή χρώματοςΔεν ήταν τυχαίο που συνδέσαμε το RGB LED στις ακίδες 3, 5 και 6. Όπως γνωρίζετε, αυτές οι ακίδες σάς επιτρέπουν να δημιουργήσετε ένα σήμα PWM διαφορετικών κύκλων λειτουργίας. Με άλλα λόγια, δεν μπορούμε απλώς να ανάψουμε ή να απενεργοποιήσουμε το LED, αλλά να ελέγξουμε το επίπεδο τάσης σε αυτό. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση<3; i++){ pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } // начальное состояние - горит красный цвет analogWrite(rgbPins, 255); analogWrite(rgbPins, 0); analogWrite(rgbPins, 0); } void loop() { // гасим красный, параллельно разжигаем зеленый for(int i=255; i>αναλογικήΓράψτε

. Ας το κάνουμε έτσι ώστε το LED μας να μεταβεί μεταξύ των χρωμάτων του ουράνιου τόξου όχι απότομα, αλλά ομαλά.

  1. Ένδειξη θερμοκρασίας. Ας προσθέσουμε ένα θερμίστορ στο κύκλωμα και ας το συνδέσουμε στην αναλογική είσοδο. Το LED θα πρέπει να αλλάζει χρώμα ανάλογα με τη θερμοκρασία του θερμίστορ. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο μπλε είναι το χρώμα και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο κόκκινο.
  2. Λάμπα RGB με ρυθμιστή. Ας προσθέσουμε τρεις μεταβλητές αντιστάσεις στο κύκλωμα και ας τις συνδέσουμε στις αναλογικές εισόδους. Το πρόγραμμα θα πρέπει να διαβάζει συνεχώς τις τιμές της αντίστασης και να αλλάζει το χρώμα του αντίστοιχου στοιχείου LED RGB.