Жарық диодты жолақтар: жұмыс принципі, жолақ пен Wi-Fi байланысының контроллері. Бұл қалай жұмыс істейді? Бақылауды қалай тексеруге болады? Қалай қосылу керек?

Мазмұны:

Бейне: Жарық диодты жолақтар: жұмыс принципі, жолақ пен Wi-Fi байланысының контроллері. Бұл қалай жұмыс істейді? Бақылауды қалай тексеруге болады? Қалай қосылу керек?

Бейне: Жарық диодты жолақтар: жұмыс принципі, жолақ пен Wi-Fi байланысының контроллері. Бұл қалай жұмыс істейді? Бақылауды қалай тексеруге болады? Қалай қосылу керек?
Бейне: Ақылды терезе - бөлмені желдетуді автоматтандыру, Home Assistant-ке интеграциялау 2024, Мамыр
Жарық диодты жолақтар: жұмыс принципі, жолақ пен Wi-Fi байланысының контроллері. Бұл қалай жұмыс істейді? Бақылауды қалай тексеруге болады? Қалай қосылу керек?
Жарық диодты жолақтар: жұмыс принципі, жолақ пен Wi-Fi байланысының контроллері. Бұл қалай жұмыс істейді? Бақылауды қалай тексеруге болады? Қалай қосылу керек?
Anonim

Сәйкес кернеуді беруден басқа ештеңені қажет етпейтін қарапайым монохромды немесе ақ жарық диодты жолақтардан айырмашылығы, адрестік жарық диодты жолақтарды конфигурациялау қиынырақ. Олар кез келген бөлмеге тартымдылық қосатын динамикалық жарық көзі.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Бұл не?

Адрестік жарық диодты жолақтар (диод, пиксель, жарық диодты жолақтар, басқаша аталады) басқа топологияда тізілген немесе жиналған светодиодтардың қарапайым жиынтығы емес. Әр диод бөлек басқарылады және басқалардан тәуелсіз. Таспаның прототипі - бұл жарықдиодты матрица, оның әрбір пиксельі қызыл, жасыл және көк жарықдиодты үштіктен тұрады.

Матрицадағы немесе таспадағы контроллер светодиодтардың әрқайсысына басқа жарықтықпен жануға мүмкіндік береді.

Жарықдиодты матрицалық монитор немесе смартфонның дисплейі нақты кескін шығаратыны сияқты, адрестік жолақ «жарық шамдарының» әсерін ұйымдастыруға мүмкіндік береді .кез келген түспен кез келген жерде және кез келген уақытта жеке жарықдиодты қосыңыз немесе өшіріңіз.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Жұмыс принципі

Қызыл-көк-жасыл жарық диодты жолақтар танымал болды, бұл адам көзімен қабылдай алатын 16 777 216 реңкке дейін мүмкіндік береді . Светодиодтардың әрқайсысында өзінің миниатюралық микросұлбалы контроллері бар, ол оны пайдаланушы сұраған жарқылдың түсіне дәл орнатуға мүмкіндік береді. Әрбір жарық диодты жанында жеке микроконтроллердің болуы, алайда, мұндай таспаның құнын айтарлықтай арттыруға әкеледі.

Таспаны қосуға арналған жалпы контактілер - 4 -тен көп емес, бірақ 3 -тен кем емес . Бір жалпы байланыс - «масса» - жүргізуші корпусы үшін негіз болып табылады. Екіншісі оң кернеуді 5 вольтпен қамтамасыз етеді. Үшінші (және төртінші) - жалпы микроконтроллер тақтасынан бағдарлама сигналдарын жібереді.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Адрестік таспа цифрлық басқарылады. Ортақ контроллерсіз жұмыс істеу ешқандай нәтиже бермейді . Ең дұрысы, сіз ақшыл (көкшіл) салқын жарық шығаратын үздіксіз жарқыраған жарықдиодты үштікке ие боласыз. Егер қолданушы саусақпен сигнал жіберетін цифрлық автобусқа тиіп кетсе, контроллер бұл кедергілерді команда ретінде қабылдайды және барлық жарықдиодты немесе олардың бірнешеуін жанып тұрады. Әр сегмент үшін кернеу 5 немесе 12 вольт.

Басқару сигналының берілуі бірден емес, барлық сегменттер арасында жүзеге асады . Осы мүмкіндіктің арқасында, егер бір микросұлба істен шықса, онда команда әрі қарай жүрмейді, сол тізбектегі келесі жарық диодтары жанбайды.

Басқару схемасына қосымша микроконтроллерлерді «ілу» арқылы мұндай таспалардың басқару алгоритмін күрделендіруге болады.

Кескін
Кескін

Таспаларға шолу

Халық арасында ең танымал болған таспалар WS2812b және WS2811 микросұлбаларына негізделген құрастырулар болды. Олар сәйкесінше 5 және 12 вольтке арналған.

WS2811 чипіне негізделген пикселдік таспа көмекші контроллерлердің әрқайсысы үшін кемінде 8 шығудың болуымен сипатталады. Олардың үшеуі қызыл, жасыл және көк түстерге жауап береді, екеуі - ақпарат алмасуды қамтамасыз етеді, біреуі - қажетті жұмыс режимін қосады, біреуі - электрмен жабдықтауға және соңғысы - «жерге». WS2811 жинағының неғұрлым «жетілдірілген» нұсқасы оның алдыңғы нұсқасынан айтарлықтай ерекшеленеді: нүктелік (жергілікті) контроллер бірден үш жарықдиодты шаммен қосылады, бұл осы модельдің арзандығы мен сенімділігін айтарлықтай арттырады.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

WS2812B негізіндегі таспаны басқару бағдарламалық блок ретінде қызмет ететін жеке контроллер көмегімен жүзеге асады. Радиоәуесқойлар C ++ бағдарламалау тілінде жазылған шағын бағдарлама сценарийін қолдана отырып, Arduino тақталарына негізделген осындай құрылғыларды жинайды. Шудың иммунитетін арттыру үшін электролиттік конденсаторлар светодиодтарға параллель қосылады - кез келген микросұлбаларға негізделген жолақтарда. Бұл модельдің қосымша ерекшелігі-нүктелік бақылау кристалы SMD-5050 жинағына орналастырылады, ал 4 шығыс «қуат», «жер», «жіберу» және «қабылдау» деп белгіленеді. Ол 12 В кернеуге ие.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

WS2813 нұсқасының осы тізімдегі алдыңғы нұсқадан айырмашылығы - жалпы контроллерден командаларды әрі қарай беруге мүмкіндік беретін қосымша артық шығыс. Бұл тізбектегі кез келген нүктелік контроллердің мерзімінен бұрын істен шығуын болдырмады - оның артында орналасқан келесі таспа секторларының жұмыс қабілеттілігі тұрғысынан.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Жұмыс істеу заңдылықтарын қорытындылай келе, мынаны атап өткен жөн. Ақылды таспалардың бөлігі ретінде SMD жарықдиодты корпусында тікелей орналасқан PWP контроллері қолданылады . 5050 сериясында дәл осындай басқару схемасы бар. Жалғыз қондырғы - жарық диодтары және ең қарапайым контроллер - мұндай жарықдиодты кез келген ұзындықтағы таспаны жинауға мүмкіндік береді. Мұндай құрастырудың түйреуіштерінің саны әр жарық элементі үшін 4 -тен 8 -ге дейін.

Жалғыз нәрсе-10 метрлік (немесе одан да көп) таспаны жасау үшін сізге «күш» және «жер» ток өткізгіш терминалдарын күшейту қажет (көлденең қимасы ұлғайған)-кіші сымдық крестпен төмен кернеу айтарлықтай төмендейді. -жоғары бөлім туралы айту мүмкін емес бөлім.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Қолдану аясы

Бағдарламалық қамтамасыздандырылған жарқылмен модульдік жарықдиодты жолақтар олардың дамуында одан әрі алға жылжыды. Егер төбелік жарықтандыру ретінде бір қатарлы жинақ қолданылса, онда олардың қатарын бірінің үстіне бірін орналастырып, төртбұрышты негізге қою арқылы кез келген форматтағы тақтаны жасауға болады . Электронды жол белгілері мен белгілері мысал бола алады: күн ымыртқа айнала салысымен, олар автоматты түрде қосылады және күн батареясынан күндізгі уақытта зарядталған батареямен жұмыс істейді. Бір қатарлы жинақтар көбінесе пультпен келеді.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Мысалы, үлкен қалаға кіру маршрутының көпірлерінің бірінде әр 5 секунд сайын жазулар бір -бірін алмастырады - «Жүргізушілер, бақытты сапар!», «N қаласы сізді қарсы алады!» Бұл жолақтардан жасалған жарықдиодты массивтерді қолданудың он мыңдаған жағдайларының бірі ғана. Ал билбордқа арналған толыққанды экранды жинау кезінде ұйымдастырушы жақын маңдағы гипермаркеттерден жеңілдіктер туралы жарнама таратуға қол жетімді болады. Мұндай жинақтар Wi-Fi модулі бар кез келген гаджеттен немесе компьютерден ағынды бейнені алуға арналған Wi-Fi модулімен жабдықталған.

Жарнамалар мен бағдарламаларды көрсетуге арналған экранның диагоналы бірнеше метрге жетеді.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Дүкен белгілері ретінде матрицаларда терілген бір түсті ленталар (мысалы, жарқыраған қызыл) қолданылады . Іске қосылған жарнама желісі килобайтқа дейін мәтінді көрсете алады (бос орындарды қоспағанда). Ол негізінен бір немесе екі жолды таблицаны қолданады. Ақпарат дәйекті түрде көрсетіледі - мысалы, жазулар бір -бірін өзгертеді: «X мейрамханасына қараңыз», «Украина тағамдарының» «Ең жақсы тағамдары», «Ыңғайлы орын», содан кейін бұл жазбалардың дисплей циклы қайта басталады - және т.б. дисплей түнде сөнгенше.

Автобус дисплейіне мысал - оның маршрутының негізгі көшелерінің қысқаша тізімі және соңғысының нөмірі . Ұқсас жүйелер теміржол, әуе және автовокзалдарда - А және В пункттерінде (жөнелтілетін және келетін қалалар) орнатылады, әр орынның жанында көліктің белгілі бір түрінің кету және келу уақыты көрсетіледі. Плакаттар күту залында және автотұрақтарда орналасқан.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Қалай қосылу керек?

Қосылу арнайы нұсқауларға сәйкес жүзеге асырылады. Олай болмаған жағдайда, баспа тақтасының түйреуіштеріндегі және құрастыру корпусындағы сәйкестендіру белгілерін мұқият тексеріңіз. Сонымен, «+ 5В», «Масса», Rx және Tx белгілері күмән тудырмауы керек - бұл қарапайым 4 сымды протокол, оған сәйкес сол конструкцияның лентасының элементтері бір -бірімен байланысқан . Егер тақтада 5 В (12 В емес) белгісі болса, 12 В қолданбаңыз - таспа жай ғана жанып кетеді.

Кейбір жарық диодты жолақтарда микросұлбаның шығысында тізбектей қосылған резистор болуы мүмкін, олардың кедергісі бірнеше ондаған омға дейін

Бұл резисторлар светодиодтардағы шамадан тыс кернеуді сөндіреді, мысалы, автокөліктің немесе жүк көлігінің, автобустың және т.б.

Кескін
Кескін

Істің мәні мұнда аккумуляторды зарядтау үшін автокөлік желісі (газ қозғалтқышындағы генератор) 15 вольтке дейін зарядтау кернеуін пайдаланады, ал толық зарядталған аккумулятор 13,8 вольтке дейін береді 12 вольтты жинақ үшін бұл көп - светодиодтар мен контроллерлер қызып кетуден күйіп кетпеуі үшін және балласты резисторлар орнатылады. Жарықдиодты шамалардың тұрақты «қызып кетуі» (+70 немесе одан да көп) оларға 25000-50,000 сағатты жарияламай жұмыс істеуге мүмкіндік береді, бұл шамамен 10 немесе одан да көп жылдық үздіксіз жұмыспен тең, бірақ тек 1500-4000.

Басқаша айтқанда, ток пен кернеуге шамадан тыс жүктелген электроника бірнеше айдан кейін жанып кетеді . Кейбір жағдайларда, номиналды кернеуге қарамастан, светодиодтар мен контроллерлер әлі де қызып кететінін байқаған кезде - таспаның жарығы алыстан көрінуі үшін кернеуді 9-11 В дейін төмендетіңіз.

Кескін
Кескін

Tx және Rx түйреуіштерін кері қайтару мүмкін емес. Таспаның Rx кірісі жалпы контроллердің Tx істігіне қосылады.

Жергілікті контроллерге генералдан командалар алуды күту - ақымақтық, егер екіншісі ештеңе жібермесе, сонымен қатар бірінші команданың жауап командаларын күтіп, жолды «тыңдайды»

Факт мынада: басқарушы (мастер) бағдарламашы (жүйенің «миы»), кез келген жергілікті микроконтроллерге (орындаушыларға) басқару командаларын жібермес бұрын, тесттік хабарлама жіберіп, олардан дайын екендігі туралы жауап сигналын алуы керек. жұмыс үшін. Егер бұл орын алмаса (нүктелі микросұлба «өлді»), онда «мидың» жауап алу хабары өртеніп кеткеннен кейінгі бірінші жарықдиодты чипке жауап бергенше жалғасады. Құрастырудың дұрыстығын бірден тексеру қажет.

Ұсынылған: