RGB-світлодіоди: адресована світлодіодна стрічка. Монтаж програмованих діодних стрічок своїми руками Компенсація старіння світлодіодів
Я взяв вологозахищену версію, яка у продавця позначається як White 4m 60 IP67, це стрічка в силіконі. Прийшла на котушці, у фольгованому пакетику: 
На одному метрі 60 світиків, залитих силіконом: 
На звороті двосторонній скотч для кріплення до поверхні: 
Подивимося на окрему секцію стрічки: 
Бачимо: лінії відрізу по контактах, що контакти з двох сторін: DIN - вхідні дані, DO - вихідні дані, +5V - плюс живлення, GND - мінус живлення, C1 - керамічний конденсатор, ну і власне сам світлодіод припаяний чотирма контактами. Напрямок передачі даних вказано чорним трикутником.
Cамі світлодіоди WS2812B являють собою складання з мікросхеми та 3-х світлодіодів (червоний, синій та зелений), завдяки спеціальному протоколу, мікросхема приймає дані тільки для свого складання, решта даних передає далі по ланцюжку. Завдяки цьому, кожній окремій збірці можна передати інформацію про яскравість її кожного світлодіода (червоного, синього та зеленого) та отримати потрібний колір.
Докладно про властивості окремого складання описано. Я лише зазначу, що максимально послідовно можна з'єднати 1024 мікросхеми, інформація в яких може оновлюватися 30 разів на секунду.
Для Ардуіно розроблена хороша бібліотека для даних збірок. Яка дозволяє розфарбовувати кожну збірку у свій колір. Також Adafruit має бібліотеку для екранів з даних збірок і непогані приклади використання.
Ми вже бачили на цьому сайті чудові результати творчості із застосуванням WS2812B: , .
Мені захотілося зробити керовану стрічку у віконце із застосуванням цієї стрічки. Клеїти стрічку будемо у віконний отвір, тому потрібно 2 метри стрічки. Зібравши прототип простої гірлянди і завантаживши приклад, що йде в комплекті з бібліотекою Adafruit_NeoPixel: strandtest, я переконався, що принципово все працює. Фактично в бібліотеці визначається один пін контролера який підключається до входу Din першої збірки.
Схема: 
З типовим скетчем та типовим підключенням жодних проблем не виникло.
Але нам потрібно керувати лінійкою віддалено ... Ось тут і починаються граблі.
Насамперед я вирішив підключити ик приймач і керувати з пульта. Зібрав схему помигав світлодіодом і підключив стрічку ... Реакції не було ... Точніше я підключивши консоль отримував випадкового вигляду коди кнопок, натиснувши 10 разів на одну кнопку і побачивши тільки різні коди, я задумався. Перша думка була на заваді живленню, адже крім включення стрічки нічого не змінювалося. Прочитав на про рекомендації впаяти на вхід стрічки електроліт напругою 6.3 Вольта та ємністю не менше 1000 мкФ, звичайно ж відразу це зробив, результат нульовий… Почав копати код бібліотеки Adafruit_NeoPixel та виявив, що при передачі даних на світлодіоди бібліотека повністю блокує переривання. Відключення блокування призвело до того, що стрічка поводилася дуже дивно, переривання відбувалися на будь-яке сміття, що потрапив на вхід, ік приймача.
Засмутившись в невдачі при такій простій схемі, почав думати про другий контролер, який відповідає за прийом ікон сигналів і керує основним ... Якщо комусь хочеться зробити ик-керовану стрічку на WS2812B, то це єдиний розумний варіант. Звичайно є ще й екзотичні, наприклад, вводити проміжки часу, коли гірлянда не змінює свого стану і приймати в них ік-сигнали - але це вже зовсім рогатий метод.
У результаті прийнято рішення використовувати bluetooth і з телефону управляти гірляндою, благо кілька штучок модулів HC-06 у мене лежали без діла. Для індикації поточного режиму роботи гірлянди вирішив використати дисплей на TM1637, огляд якого є . Підсумкова схема: 
Основна проблема, яка виникла з кодом, це те, що при змінах стану використовується delay(), який не дає можливість втрутитися в процес крім як перериваннями, але… переривання то у нас відключені… Прийнято рішення переписати ефекти використовуючи зберігання інформації про поточний стан гірлянди та зміни його за таймінгом. Для цього цикли перетворені на переходи на наступний стан, і додані ознаки зміни режимів. Довелося замислитись чи варто викладати кривий експериментальний код, але бажання полегшити комусь його творчий процес пересилило – (там абсолютно експериментальний код, використання на свій страх та ризик).
Тепер про керування, звичайно написати свій красивий додаток приваблива ідея, але часу на це не було і я скористався додатком для android - , в режимі кнопок налаштував потрібні коди і стало все добре. Є можливість підписати кожній кнопці код, що посилається, і позначення. Більшого мені й не було потрібно. Всі ефекти пронумерували 10 різних, 10 кнопок задіяні під ефекти, і 1 кнопка на те щоб включити послідовну зміну ефектів.
Bluetooth модуль конфігурував за допомогою програми, дуже зручно, можна змінити назву пристрою при пошуку та швидкість: 
HC-06 слід підключити до комп'ютера за допомогою стандартного ковертора USB-TTL.
Підключивши до лабораторного блоку живлення, з'ясував, що моя стрічка (2 метри) споживає у піку, коли все ввімкнено 2.1 А при напрузі 5В. Поставив блок живлення на 3А, куплений в автономному режимі: 
тиждень безперервної роботи проблем не виявила.
Ну і звичайно мені хотілося, щоб готовий пристрій не виглядав клубком дротів у коробці під взуття. Тим більше, у мене були корпуси зі скляною кришкою відповідним розміром: 
Робимо друковану плату в програмі Sprint Layout, ІЧ приймач, я все ж таки залишив, оскільки можливе інше застосування коробочки, або якось вдасться вирішити проблему з ним: 
Процес виготовлення методом ЛУТ я описував раніше.
Ось так виглядала плата із нанесенням тонера: 
Травлення: 
Збираємо пристрій: 
Для підключення гірлянди я використовував роз'єм для навушників, а по ньому подається живлення на пристрій. Провід для підключення блоку живлення до стрічки я використовував ПВС 2x0.5, а для підключення пристрою до стрічки телефонний кабель 4 жили, землю зробив з 2-х жил.
Підсумковий пристрій: 
Ну і його ефекти: 
Звичайно найкраще дивитися гірлянду на відео:
Готуй сани влітку, а велосипед рано навесні, бо взимку готувати його холодно =). Одна з ключових умов у вечірній та нічний час доби для велосипедиста – це бути видимим для інших учасників дорожнього руху, що низько летять. Компанії з Китаю, усякому цьому сприяють, видавай «на-гора» різні ліхтарі, стопи, рюкзаки та інші товари для освітлення та позначення велосипеда на дорозі. Виробник позиціонує цей девайс не лише як додаткове джерело світла, а й як штуку для створення "Вау ефекту".
18.* - Товар наданий магазином.
Кількість LED: 128✔ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Шаблонів у пам'яті: 18
Самостійне програмування нових картинок: Так
Перемикач: ручний кнопковий перемикач + інтелектуальна індукція
Лампи: RGB 5050 LED lamp
Термін служби світлодіодів: 100000 годин
Батарея: 18650 Акумуляторна батарея (в комплекті).
Час роботи від батареї: до 15 годин
Рівень водонепроникності: IPX6
Довжина продукту: 530 x 90 x 50mm
Вага: 432g
Гарантія: 1 рік
Package included:
1 x DIY Programmable Cartoon Style IPX6 Colorful 128-LED Bike Cycling Wheel Light, 1 x 18650 Battery, 1 x Battery Charger, 1 x USB Cable, 1 x Bag of Cable Tie, 1 x User Manual
Штука не тендітна, але магазин додатково запакував коробочку в товстий картон.✔ УПАКОВКА І КОМПЛЕКТАЦІЯ
Хоча боковини трохи постраждали. На упаковці нічого не сказано ні про модель, ні про виробника – оригінальний ноунейм. 
Усередині картонної коробки в окремих нішах піночтототам знаходяться всі деталі "світлоколеса". 
Загальна комплектація, вибачте, фокус сплив. 
Пакувальник видно пив чай, або поставив на інструкцію чашку =). Інструкцію рекомендую один раз переглянути, щоб зрозуміти, як кріпити, перемикати та записувати малюнки. 
За диск з ПЗ та різними картинками дякую, але актуальніше посилання на файлове сховище. 
Для заряджання Li-Ion акумуляторної батареї з комплекту додається універсальне зарядне з європейським вилкою. Видає 3.7 і 450 мА. 
Для підключення девайсу до USB порту ПК та закачування зображень, в комплекті знаходиться такий кабель. 
Крім цього різні стяжки для кріплення та магніт. 
Бокс з акумуляторною батареєю в місці кріплення на втулку наклеєний двосторонній скотч. 
Кнопка увімкнення або вимкнення девайса. 
Всередині є акумуляторна батарея 18650 ємністю 2200mAh. 
Гумові кільця ущільнювачів на різьбленні присутні. 
Сам девайс є смужкою зі світлодіодами, з невеликим відростком для підключення живлення або програмування виходить з пластикової частини посередині. 
Ущільнювальне гумове кільце для забезпечення вологозахисту. 
Світлодіоди розміщені на підкладці, що нагадує текстоліт, зверху вся поверхня залита прозорим лаком. 
Кнопки керування, перемикання режимів та скидання. 
Загальна потужність складає 0,6 Ватт. 
На одному кінці світлодіодної смуги в білому квадраті знаходиться датчик магнітного поля (датчик Холла). У комплекті з магнітом із комплекту, необхідний для коригування позиціонування зображення. 
Довжина смуги 52 сантиметри, ширина 2 сантиметри. Вага – 432 грам. Підійде на колесо 26" та вище. 
Перше включення – хаотично спалахують блоки світлодіодів різного кольору. 
Я вирішив закріпити на передньому колесі – бо монтаж простіший.✔ ВСТАНОВЛЕННЯ НА ВЕЛОСИПЕД
Можна використовувати товсті білі стяжки з комплекту, але надто вони товсті. Я кріпив простими чорними із комплекту. 
За допомогою двох стяжок та двостороннього скотчу, прикріплюємо блок з акумулятором до втулки. 
Магнітик також кріпиться стяжками до вилки. Рекомендую перед установкою послабити гвинт, щоб потім можна було відрегулювати зазор між LED смугою і магнітом - він повинен бути в районі 1-1,5 см. 
Встановлюємо програмне забезпечення та драйвера з CD диска. На моїй Win10 x64 жодних проблем із підключенням або запуском ПЗ не виникло.
Програма в управлінні дуже проста та без русифікації інтуїтивно зрозуміла.
Підключаємо LED стрічку до ПК і переконуємося, що піктограма 1 стала зеленою, і зник напис No devices found.
2 - Відкриваємо зображення jpg.
3 - Збільшуємо/зменшуємо зум.
4 - Дивимося, як це зображення буде «на колесі» і при необхідності за допомогою ліній різної товщини (5) та кольору (6) малюємо або правимо малюнок.
7- Оригінальне завантажене зображення.
8 – Очищаємо пам'ять у LED стрічці – за потреби.
9 - Завантажуємо зображення у пам'ять LED стрічки. У пам'яті може бути до 18 різних зображень. 
У момент завантаження, LED стрічка світиться зеленим. 
Якщо швидкості недостатньо, відображається лише фрагмент. 
На жаль, у огляді камера не змогла вловити малюнок, очима, як і фотоапаратом нормально видно. Завантажив у LED стрічку кілька тестових зображень з CD диска. Зображення можуть перемикатися автоматично, кожні 5 секунд, або можна вибрати, яке зображення відображатиметься при їзді.
Якщо руху немає, то через 15-20 секунд LED смужка вимикається, під час руху - вмикається автоматично.
Ось так це виглядає у темряві. 
✔ ВІДЕООБЗОР
До пристроїв першої необхідності віднести цей аксесуар я не можу, але якщо хочеться різноманітності, вау-ефекту, то до покупки варто розглядати. До плюсів можу віднести простоту в монтажі та дуже просте ПЗ. До мінусів віднесу кріплення на стяжках, аля колгосп-тюнінг, краще б придумали нормальне кріплення до спиць.
Товар наданий для написання огляду магазином. Огляд опубліковано відповідно до п.18 Правил сайту.
Планую купити +49 Додати в обране Огляд сподобався +59 +104У цій статті ми розповімо про кольорові світлодіоди, відмінність простого RGB-світлодіода від адресованого, доповнимо інформацією про сфери застосування, про те, як вони працюють, яким чином здійснюється управління зі схематичними картинками підключення світлодіодів.
1. Вступна інформація про світлодіоди
Світлодіоди – електронний компонент, здатний випромінювати світло. Сьогодні вони масово застосовуються у різній електронній техніці: у ліхтариках, комп'ютерах, побутовій техніці, машинах, телефонах тощо. Багато проектів з мікроконтролерами так чи інакше використовують світлодіоди.
Основних призначень у них два:
Демонстрація роботи обладнання або оповіщення про будь-яку подію;
застосування в декоративних цілях (підсвічування та візуалізація).
Всередині світлодіод складається з червоного (red), зеленого (green) та синього (blue) кристалів, зібраних в одному корпусі. Звідси така назва – RGB (рис.1).
2. За допомогою мікроконтролерів
З його допомогою можна отримати безліч різних відтінків світла. Управління RGB-світлодіодом здійснюється за допомогою мікроконтролера (MK), наприклад, Arduino (рис.2).
Звичайно, можна обійтися простим блоком живлення на 5 вольт, резисторами в 100-200 Ом для обмеження струму та трьома перемикачами, але тоді керувати світінням та кольором доведеться вручну. У такому разі досягти бажаного відтінку світла не вийде (рис.3-4).
Проблема виникає тоді, коли потрібно приєднати до мікроконтролера сотню кольорових світлодіодів. Кількість висновків у контролера обмежена, а кожному світлодіоду потрібне харчування за чотирма висновками, три з яких відповідають за кольоровість, а четвертий контакт є загальним: залежно від типу світлодіода він може бути анодом чи катодом.
3. Контролер для керування RGB
Для розвантаження висновків МК застосовують спеціальні контролери WS2801 (5 вольт) або WS2812B (12 вольт) (рис.5).
Із застосуванням окремого контролера немає потреби займати кілька виходів MK, можна обмежитися лише одним сигнальним висновком. МК подає сигнал на вхід Data керуючого контролера світлодіода WS2801.
У такому сигналі міститься 24-бітна інформація про яскравість кольору (3 канали по 8 біт на кожен колір), а також інформація для внутрішнього зсувного регістру. Саме зсувний регістр дозволяє визначати, якого світлодіода інформація адресується. Таким чином можна з'єднувати кілька світлодіодів послідовно, при цьому використовувати так само один висновок мікроконтролера (рис.6).
4. Світлодіод, що адресується
Це RGB світлодіод, тільки з інтегрованим контролером WS2801 безпосередньо на кристалі. Корпус світлодіода виконаний у вигляді компонента SMD для поверхневого монтажу. Такий підхід дозволяє розташувати світлодіоди максимально близько один одному, роблячи свічення більш деталізованим (мал.7).
В інтернет-магазинах можна зустріти адресні світлодіодні стрічки, коли в одному метрі вміщується до 144 штук.
Варто врахувати, що один світлодіод споживає за повної яскравості всього 60-70 мА, при підключенні стрічки, наприклад, на 90 світлодіодів, буде потрібний потужний блок живлення зі струмом не менше 5 ампер. У жодному разі не живіть світлодіодну стрічку через контролер, інакше він перегріється та згорить від навантаження. Використовуйте зовнішні джерела живлення (мал. 9).
5. Нестача адресованих світлодіодів
Світлодіодна стрічка, що адресується, не може працювати при занадто низьких температурах: при -15 контролер починає підсмоктувати, на сильнішому морозі великий ризик його виходу з ладу.
Другий недолік у тому, що якщо вийде з ладу один світлодіод, слідом по ланцюжку відмовляться працювати і решта: внутрішній зсувний регістр не зможе передати інформацію далі.
6. Застосування світлодіодних стрічок, що адресуються.
Світлодіодні стрічки, що адресуються, можна застосовувати для декоративного підсвічування машини, акваріума, фоторамок і картин, в дизайні приміщень, як новорічні прикраси і т.д.
Виходить цікаве рішення, якщо світлодіодну стрічку використовувати як фонове підсвічування Ambilight для монітора комп'ютера (мал.10-11).
Якщо ви використовуватимете мікроконтролери на базі Arduino, вам знадобиться бібліотека FastLed для спрощення роботи зі світлодіодною стрічкою ().
Ви хочете надати своєму офісу привабливого і закінченого вигляду, прикрасивши його програмованими світлодіодними стрічками? Подивіться, як ми досягли цього, створивши сукупність робочих поверхонь, що прикрашають ночами весь наш робочий простір гарним сплетенням світлових ліній.
Матеріали та інструменти
Програмована світлодіодна стрічка, контролер Arduino та відповідне джерело живлення;
Кліщі для нарізування світлодіодних стрічок;
Брус із тополі або більш твердої деревини, довжиною вдвічі більшою, ніж довжина світлодіодної стрічки;
Настільний відрізний верстат та інструмент для вибірки пазів або фрезерний верстат;
Наждачний папір;
Столярний клей;
Двостороння липка стрічка або спеціальна мастика для приклеювання світлодіодних стрічок до деревини.
Монтаж
Насамперед, придбайте світлодіодну стрічку. Ми купили для наших вікон дві п'ятиметрові котушки. Купуючи в котушках, Ви не тільки менше платите, але й можете нарізати її точно за необхідними розмірами. Для оформлення вітрини ми використали 5 метрів стрічки LPD8806.
LPD8806 – світлодіодна смуга аналогового типу з вбудованими контролерами для кожної пари світлодіодів. Це означає, що можна навантажити програмну бібліотеку у свій контролер Arduino, і встановити індивідуальні налаштування для кожної світлодіодної стрічки.
На сайті Adafruit є гарний навчальний посібник з програмування та список усіх необхідних пристроїв.
Як тільки ваша програма почне працювати, ви зможете за допомогою контролера Arduino створювати різноманітні світлові ефекти.
Спочатку ви повинні ретельно виміряти розміри вікон і розрізати світлодіодні стрічки на відрізки необхідної довжини. У цьому кожному кінці необхідно залишити близько двох сантиметрів місця для сполучних проводів, тобто. смуги необхідно нарізати на шматки трохи меншої довжини ніж розміри вікон.
Підпаяйте кінці обрізків стрічки до конекторів таким чином, щоб їх можна було щільно з'єднати. Перевірте, щоб кожна смуга мала запас дроту, достатній для безперешкодного розміщення по периметру вікна.
Тепер вам знадобиться настільний відрізний верстат, за допомогою якого вам легше нарізати панелі (дерев'яні бруски з вибраними в них пазами для укладання світлодіодних стрічок) за потрібними розмірами.
Для вибірки пазів існує спеціальний інструмент із двома пилкоподібними лезами, за допомогою якого можна вирізати пази будь-якої ширини. Леза розроблені таким чином, що вони не чіпляються зубами один за одного, навіть якщо розмістити їх впритул.
На YouTube можна переглянути відеозапис, що детально описує цю операцію:
Світлодіодні стрічки необхідно за допомогою прокладок розташувати так, щоб світло від них падало в потрібному напрямку. У нашому випадку, ми хотіли, щоб світло потрапляло всередину, відбиваючись і розсіюючись від сріблястих шторок і надаючи простору деяку таємничість.
Прокладки були виготовлені з обрізків деревини та покладені по кілька штук у кожній панелі, до досягнення потрібної довжини. Це було практичніше, ніж виготовляти їх із ділової деревини необхідної довжини.
Ми вибрали кут нахилу близько 22 градусів.
Ви можете зробити прокладки з іншого матеріалу, наприклад, з фанери або ДВП, у нас просто були надлишки деревини і відрізний верстат.
Щоб отримати блискучий і професійно виглядаючий результат, а також переконатися, що всі прокладки добре лягають у пази, ми провели ВЕЛИКЕ шліфування.
Для цього ми використовували дерев'яний брусок відповідних розмірів, обтягнутий наждачним папером та відшліфували як панелі, так і прокладки.
Після шліфування необхідно змонтувати окремі шматки і обрізати за допомогою ножівки частини прокладок, що виступають. При встановленні прокладок ми використовували спеціальну мастику і на час її висихання закріплювали їх скріпками.
Після висихання мастики розпочинаємо фарбування готових панелей. Це можна зробити за допомогою фарборозпилювача, а при малих розмірах використовувати будь-яку якісну фарбу. Намагайтеся пофарбувати, принаймні, в два шари, в колір, що відповідає вашому інтер'єру.
Рекомендуємо також
Loading...