Как проверить адресную светодиодную ленту

Адресная светодиодная лента — Подробная информация

Нас часто спрашивают о адресной светодиодной ленте (иногда ее называют «умная лента» или «пиксельная лента»).Первое, что большинство людей хотят знать, это то, что делает Адресная светодиодная лента и чем она отличается от стандартной ленты RGB LED. Кроме того, существуют пиксельные светодиодные модули , поэтому люди, естественно, хотят знать, как они работают.

Поскольку растущий ассортимент адресных светодиодных лент становится все более популярным в индустрии развлечений и архитектурного освещения, мы подумали, что сейчас самое время задать некоторые из ваших наиболее распространенных вопросов нашей команде по исследованиям и разработкам и найти ответы на некоторые вопросы экспертов, чтобы помочь вам утолить жажду информации (особенно если вы только начинаете свои приключения по управлению освещением, в таком случае, добро пожаловать на борт!).

• Введение
• Типы адресных светодиодных лент
• Проектирование с помощью адресных светодиодных лент
• Плюсы использования адресных светодиодных лент
• Плюсы использования адресных светодиодных модулей
• Вопрос — Ответ. Самые частые адресных светодиодных лент проблемы и их решение.

Что такое адресная светодиодная лента?

Адресная светодиодная лента — это гибкая печатная плата, которая заполнена разноцветными адресуемыми поверхностными (SMD) светодиодами. Гибкая печатная плата обычно имеет клейкую подложку, что облегчает быструю и простую установку.

В отличие от стандартной ленты RGB, каждый светодиод имеет свою собственную микросхему, которая позволяет управлять им для индивидуальной реакции (например, изменение цвета, выключение и т. Д.). Пиксельная лента все еще может делать все, что может делать стандартная лента RGB только больше.

Адресная светодиодная лента WS2801

Серия чипов WS первой будет WS2801. Это интересный в своем роде драйвер-микросхема для RBGW-светодиодов с поддержкой последовательного интерфейса SPI.

С применением отдельного контроллера нет необходимости занимать несколько выходов микроконтроллера, можно ограничиться лишь одним сигнальным выводом. Микроконтроллер подает сигнал на вход «Data» управляющего контроллера светодиода WS2801.

В таком сигнале содержится 24-битная информация о яркости цвета (3 канала по 8 бит на каждый цвет), а также информация для внутреннего сдвигового регистра. Именно сдвиговый регистр позволяет определять, к какому светодиоду информация применяется. Таким образом можно соединять несколько светодиодов последовательно, при этом использовать все так же один вывод микроконтроллера.

У WS2801 было 4 контакта: +5v, GND (минус), DI (Digital input) и CO (тактовая линия). Таких лент сегодня практически уже не найти, на их место пришли WS2811 и WS2812B, более компактные модели с последовательным однолинейным интерфейсом. Теперь за данные отвечает только один контакт, обычно обозначаемый как DI (digital input) и с другой стороны DO (digital output).

Адресная светодиодная лента WS2811 и WS2812

Основные отличия адресной светодиодной ленты ws2811 от ws2812b:

• Драйвер WS 2811 гораздо больше чем его потомок WS 2812b, поэтому он припаян прямо на подложку ленты перед каждым диодом (черный прямоугольник на фото выше).
• У 2812B чип установлен внутрь диода (темная точка в диоде на фото ниже).

• Адресная светодиодная лента WS 2811, в основном, рассчитана на напряжение 12 вольт.
• Если Адресная светодиодная лента WS 2811 на 12v, у нее один чип управляет группой из трех диодов одновременно, а не по одному (как в WS2812b).
• Адресная светодиодная лента WS 2811 на напряжение 12v гораздо дешевле, чем ws 2812b (разница в цене 30 %)
• Благодаря низкой цене на Адресную светодиодную ленту WS 2811 — напряжением 12v наиболее распространена. Тем не менее, ее сменила более совершенная модель WS 2812В. Все же в один SMD корпус интегрированны  как драйвер, так и сами светодиоды. Кроме того, каждый диод управляется отдельно.

Практические способы включения адресной светодиодной ленты, правила подключения, частые ошибки

• Подключайте к адресной светодиодной ленте (между линиями питания) конденсатор, вплоть до 1000 мкФ
• В разрыв линии данных (от Контроллера к адресной светодиодной ленте) добавляйте резистор  300 — 500 Ом, устанавливая его ближе к ленте.
• Кабельная линия данных от контроллера до адресной светодиодной ленты, требуется делать как можно коротким.
• При подключении адресной светодиодной ленты, подключайте «землю» первой (отключайте последней).
• Не допускайте разрядов статического электричества при монтаже адресной светодиодной ленты.
• Используйте преобразователь уровня, если адресная светодиодная лента и устройство управления подключены от источников питания с разным напряжением.
• Максимальный ток каждого пикселя составляет 60мА (при полной яркости белого цвета). Если Вы не планируете использовать ленту WS2812B как источник света (для этого лучше взять обычную светодиодную ленту с белыми светодиодами), принято считать, что, усреднено, каждый пиксель потребляет 20мА.

минимальный ток Драйвера = 20мА*количество_пикселей.

максимальный ток Драйвера = 60мА*количество_пикселей

• Из последнего пункта вытекает следующее: если лента соединена последовательно более 5 м., то недопустимо подавать на нее питание только с одной стороны. Для того чтобы исключить перегревания токопроводящих дорожек ленты. Напряжение на адресной светодиодной ленте необходимо распределить по всей ее длине как можно равномернее. Подводите питание в нескольких местах отдельными кабельными линиями.

Варианты управления адресной светодиодной лентой

Есть несколько способов управлять адресной светодиодной лентой:

• Аппаратный при помощи контроллера SPI

На эту тему вы можете почитать нашу специальную статью. В этой статье мы максимально подробно описали принципы управления по протоколу SPI.

Источник: https://lightru.pro/adresnaya-svetodiodnaya-lenta/

Проект за пару дней: большой дисплей из светодиодных лент

Полгода назад мы дополнили наш почти традиционный офисный каток 7,6 тыс. светодиодами, чтобы транслировать изображения и видео прямо на поверхность льда. На гиктаймсе был опубликован пост, в котором рассказывалось о том, что подо льдом скрывается самый настоящий гигантский дисплей разрешением 120х63 «пикселей», на который можно выводить достаточно сложные и яркие изображения.

Часто нам задавали вопрос: можно ли своими руками сделать нечто подобное дома? Можно, почему нет? Про лед был подробный рассказ (вот история о первом катке — захватывающее чтиво в июльскую жару), а вот о способах превращения светодиодов в большой дисплей практически не упоминали.

Так как наши мейкеры люди занятые и предпочитают говорить о чем-то новом, а не пережевывать прошлое, публикация этой статьи откладывалась снова и снова.

В конечном счете мы решили перевести для вас понятный и наглядный туториал, после которого можно будет взять и повесить дисплей себе на стену.

Итак, выдохните, все будет просто. Бóльшая часть времени уйдет на сборку — придется немного покорпеть над соединением лент друг с другом. Они должны быть спаяны в последовательную цепь на задней стороне панели. Для рассеивания света защитное стекло будет матированным. Главный вопрос проекта — какое ПО использовать? Здесь все зависит от ваших потребностей: мы начнем с демокода и указателей, а в одной из следующих статей рассмотрим, как выводить на дисплей уведомления и котировки акций.

Что нам понадобится

• 10 м светодиодной ленты (продается в катушках по 5 м). Я использовал дешевый вариант — WS2812B. Если же вам хочется получить более высокое разрешение дисплея, можете приобрести ленту с плотностью 60 светодиодов/метр;
• блок питания на 5 В и 10 А. Я использовал модель, у которой входное питание до 240 В подается на винтовые зажимы. Если вам нужно сделать дисплей более безопасным, выберите полностью закрытый блок питания;
• Arduino UNO;
• большое количество отрезков толстого провода. Я отрезал пучок от старого компьютерного блока питания;
• фоторамка 50х50 см;
• матирующий спрей и белая краска.

Общие затраты у меня получились меньше $100.

Также вам понадобятся инструменты:

• паяльник с припоем;
• клеевой пистолет;
• нож или ножницы;
• инструмент для снятия изоляции.

Сначала прочитайте пособие по работе с электроникой для начинающих!

Расчеты

Если вы приобрели рамку 50х50 см и такие же светодиодные ленты, как у меня, то сможете уместить в дисплей 15 отрезков по 15 светодиодов. Но ничто не мешает использовать рамку другого размера. Расстояние между светодиодами — около 30 мм, таким образом на один пиксель приходится примерно 30 мм2. Это наш 1DPI. Ну да, разрешение не как у Retina.

Рассчитайте, сколько отрезков ленты вам понадобится, и расчертите направляющие с обратной стороны панели. Семь раз проверьте, один раз отрежьте: у меня ленты немного различаются, потому что когда я начал их приклеивать, то обнаружил, что могу вместить только 14 отрезков по 15 светодиодов. Но это не страшно — в приложении можно легко настроить разное количество рядов пикселей и их длину. Отрежьте куски, подходящие для вашей рамки. К сожалению, я обнаружил, что у меня 15-е светодиоды в отрезках приходятся как раз на то место, где нужно припаивать соединительные провода. Поэтому пришлось их выпаивать.

Матирование стекла

Для лучшего рассеивания света я решил нанести на обе стороны стекла матирующий спрей. Делать это лучше на улице или на балконе, так как спрей вреден для здоровья. Наносить его необходимо как можно более равномерно. После высыхания матирование получается очень устойчивым, но изначально необходимо добиться равномерного покрытия без каких-либо царапин. Также задуйте белой краской панель, которая будет видна сквозь стекло. Отрежьте один из углов — здесь пройдут провода.

Крепление светодиодных лент

Для приклеивания лент к панели используйте суперклей. Я пробовал двусторонний скотч, но через несколько недель он отвалился. Клеевой пистолет еще хуже, ведь обе поверхности — панель и обратная сторона ленты — гладкие и не имеют пор.

Если вы приобрели светодиодные ленты в резиновом корпусе, то не сильно переживайте относительно точности размещения — их можно свободно двигать. Помните, что сигнал будет проходить через всю цепь, и у каждой ленты есть направление передачи сигнала.

Ленты нужно размещать так: у одной стрелка (направление сигнала) указывает направо, у следующей — налево, потом опять направо и т.д. То есть сигнал по дисплею будет идти «змейкой». Проверьте еще раз правильность размещения лент, прежде чем клеить их!

Пайка

Для соединения лент требуется по три провода разной длины. Внутреннюю пару контактов соединяем самым коротким проводом (на фото — красный), для средней пары берем провод подлиннее, а к внешним контактам припаиваем самый длинный.

В зависимости от того, какие ленты в данный момент соединяются, внутренние контакты будут либо питанием (+5V), либо заземлением (GND). Прежде чем припаивать провода, залудите их и сами контакты на лентах. На это уйдет больше всего времени, но это крайне важный момент.

Не торопитесь, дважды проверьте правильность соединяемых контактов!

Фиксация лент

После возни с подключением проводов вы можете обнаружить, что первая лента сдвинулась. Эту проблему я решил следующим образом: просверлил два маленьких отверстия и зафиксировал ленту стяжкой. Если у вас не было под рукой достаточно сильного клея, то таким образом можно дополнительно зафиксировать все ленты с обоих концов.

Проверка подключения

Шестой пин Arduino используется для передачи управляющего сигнала; напряжение питания должно подаваться напрямую от блока питания. Подключите заземление между лентами, Arduino и блоком питания. Не пытайтесь запитать ленты от Arduino, а также не подключайте блок питания к Arduino при подключенном USB (когда будет загружаться код для тестирования).

Скачайте и добавьте в соответствующую папку библиотеку AdafruitNeoPixel, затем запустите Arduino. Протестируйте подключение с помощью следующего кода, указав в первом параметре количество светодиодов (в нашем примере — 60):

Adafruit_NeoPixel strip =Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Если анимация остановится на каком-то ряду, сразу отключите всю конструкцию и проверьте подключение. Возможные причины сбоя:

• неправильное направление ленты;
• вы спутали контакты при соединении лент;
• вы припаяли +5V к GND.

Поскольку рамка не была рассчитана на такую глубину размещения панели, мне пришлось сначала зафиксировать стекло клеевым пистолетом, а затем по периметру вставить резиновый уплотнитель, работающий буфером между стеклом и панелью со светодиодами. После завершающего тестирования помещаем панель в рамку и фиксируем ее клеевым пистолетом. В углу можно проделать небольшое отверстие для вывода проводов. Все, техническая сторона проекта завершена. Можете еще подумать над тем, возможно ли спрятать в рамке еще и блок питания с Arduino. А пока переходим к настройке ПО.

Glediator

Программа Glediator компании SolderLab.de очень хорошо подходит для анимирования светодиодных матриц на вечеринках или в ночных клубах.

Она способна управлять матрицей, состоящей из 512 светодиодов WS2812/NeoPixels, формируя до 24 кадров/сек — этого вполне достаточно для нашего дисплея, можно даже выводить на него простенькие анимационные гифы. Микшер позволит делать плавные переходы между анимациями.

Для работы с Glediator установите на Arduino UNO прошивку, и проверьте, чтобы сигнальный кабель был подключен к пину 6. Не забудьте прописать в переменной количество используемых вами светодиодов.

Запустите Glediator, откройте свойства и измените размер матрицы и режим вывода. Настройте порядок пикселей, если у вас используется другая схема, но по этому шагу мало документации, поэтому придется действовать методом проб и ошибок.

Если изображение на дисплее отличается от задуманного, попробуйте поиграть с настройками.

У меня работал порядок пикселей HS_BL — подозреваю, что это означает «horizontalsnake, startingbottomleft» (горизонтальная змейка, начало слева внизу).

Glediator — профессиональное приложение, не будем пока изучать его интерфейс и возможности. Загрузите в левое и правое окна разные анимации, затем двигайте микшер между ними. Или используйте готовый плейлист, который показан в видеоролике.

Библиотеки Adafruit NeoMatrix и Adafruit GFX

Компания Adafruit создала очень полезную библиотеку для работы со светодиодными матрицами. Сначала она называлась Adafruit GFX, и изначально предназначалась для TFT- и LCD-дисплеев. Затем появилась модификация NeoMatrix, позволяющая полноценно работать с матрицами NeoPixel. Она имеет огромное количество простых в использовании функций по выводу текста или растровой спрайтовой графики.

Если вы в точности повторили мой проект, то можете воспользоваться этим кодом. Самая важная часть:

#define XSIZE 15#define YSIZE 14#define PIN 6Adafruit_NeoMatrix matrix =Adafruit_NeoMatrix(XSIZE, YSIZE, PIN,NEO_MATRIX_BOTTOM + NEO_MATRIX_LEFT +NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,NEO_GRB+NEO_KHZ800); С первыми строками все понятно. В последних трех описывается схема матрицы: в данном случае первый пиксель находится слева внизу (bottomleft), пиксели расположены рядами (rows), соединенными зигзагообразно (zigzag). Если вы сделали иначе, то обратитесь к документации библиотеки.

Я задал в коде несколько спрайтов — смайлы. Вы можете создать собственные с помощью Java-приложения Img2Code, лежащего в папке библиотеки GFX.

В будущем мы рассмотрим использование библиотеки для вывода полезной информации вроде котировок акций или ленты , а пока предлагаю вам самостоятельно поиграть с кодом и загрузить собственные изображения.

На этом все. Вы создали большой дисплей из светодиодных лент. Теперь нужно придумать, как его использовать. Из оставшихся светодиодов можете создать лампу в виде облачка.

Источник: https://habr.com/ru/company/mailru/blog/395519/

Адресная светодиодная лента – что это?

Среди всего разнообразия светодиодных лент, адресные (или адресуемые) модели занимают одно из наиболее почётных мест. В предыдущих статьях мы уже рассматривали различные разновидности многоцветных лент, работа которых основана на RGB-кристаллах.

Для управления ими используются специальные контроллеры, которые отвечают за включение и выключение определённых цветов, что позволяет создавать требуемые световые комбинации. В свою очередь, адресные модели – это ещё один огромный шаг вперёд для мира светодиодов и микроэлектроники.

С их помощью большие массивы LED-элементов даже можно организовывать в целые экраны и световые панно для демонстрации образов и картинок.

Когда типовые светодиодные ленты присоединяются к диммерам или контроллерам, их функционал ограничивается возможностями управляющих устройств и числом разъёмов для подключения.

При использовании сторонних микроконтроллеров возможности расширяются, но может появиться проблема их коммутации с несколькими десятками лент или блоков светодиодов. В то время, как у каждого контроллераколичество клемм ограничено, для каждого светодиода требуется как минимум четыре токовывода, а для RGBWи RGBWW – ещё больше.

Большая часть из них отвечает за цвета, а последний контакт (группа контактов) является катодом или анодом, в зависимости от разновидности ленты.

Фирменные контроллеры устроены таким образом, чтобы максимально оптимизировать коммутационные процессы. Они оперируют 24-битным сигналом, который состоит из трёх блоков информации по 8 бит – по одному для красного, зелёного и синего цвета.

В сигнале также закодирован уровень яркости свечения для определённого оттенка и сдвиг в регистре, позволяющий распознать, к каким именно светодиодам пытается обратиться пользователь.

Всё это позволяет соединять множество элементов последовательно, задействуя всего один вывод контроллера.

Адресная светодиодная лента представляет собой набор из LED-элементов, где диод-секция фактически включает в себя мини-контроллер. Это может показаться невероятным, однако внутри каждого подобного светоизлучающего узла на гибкой плате располагается микроскопический контроллер, оснащённый тремя транзисторными выходами.

Описанная конструкция делает возможным обращение к ленте не по цвету или группе – теперь можно напрямую взаимодействовать с каждым конкретным полупроводником и ставить перед ним определённые задачи.

Зачастую адресные ленты имеют три или четыре контакта: два для питания (к примеру, вольтаж и заземление), а один или два оставшихся – логические, используемые для управления.

Интересные особенности

На Западе такие изделия носят название смарт-лент, что роднит их с высокими технологиями и «Умным домом». Хотя по типу используемых диодов они достаточно близки к общеизвестным светодиодным RGB-лентам, для управления здесь используются иные алгоритмы. Сигнал кодируется по специальному цифровому протоколу, который всегда нуждается в активации.

То есть, если потребитель просто подключит изделие в сеть, ничего не произойдёт – проверить его работоспособность и возможности без контроллера не получится. Даже если попытаться в экспериментальных целях прикоснуться к цифровому входу ленты, она воспримет эти случайные помехи как хаотичный управляющий сигнал и в лучшем случае мигнёт случайными секциями.

Для полноценного же управления необходимы только команды от отдельного устройства.

Очень важно понимать, что сигнал передаётся по ленте последовательно, от предыдущего элемента к последующему. Из-за этого у неё есть начало и конец, причём на некоторых моделях движение команд даже изображено в виде стрелочек. Очень часто входной контакт маркируется литерами DI («digital input» – «цифровой вход»), выходной – DO («digital output» – цифровой выход). Соответственно, приём команд осуществляет DI, а DO необходим для подключения последующих отрезков ленты и соединения секций.

Одной из самых интересных особенностей адресных лент является принцип прохождения цифрового сигнала. Для его правильного распространения необходимы два провода, а потому только лишь одного контакта, приходящего от контроллера, будет мало. Где же взять второй провод в столь стеснённых условиях? Оказывается, им выступает провод заземления: контакт GND на ленте и соответствующий ему на управляющем устройстве должны быть соединены.

Найдя адресную ленту в магазине, потребители всегда стараются одновременно сэкономить и приобрести как можно более качественный товар. В рассматриваемом контексте под «качеством» будет пониматься яркость, а за неё во многом ответственно количество светоизлучающих компонентов. Бывает так, что на один метр приходится по 144 полупроводника.

Если помнить, что в моменты максимально яркого свечения один диод пропускает около 65-70 мА, то с учётом их количества на ленте для такой цепи потребуется блок питания, имеющий ток не менее 10 А. Это весьма значительная величина для мира микроэлектроники, способная загубить немало мелких деталей.

Чтобы избежать неприятных последствий, запитывать ленту через контроллер не рекомендуется, потому что в противном случае он попросту быстро перегорит под нагрузкой. Правильнее всего использовать внешние блоки питания любого рода.

Среди особенностей адресных изделий необходимо назвать и негативные. Первой из них будет малая защищённость от условий внешней среды. В отличие от обычных светодиодных лент с IP65 или IP68, такие модели гораздо хуже себя чувствуют на открытом воздухе. Начиная с температуры около -12°С, находящийся на морозе контроллер будет заметно подтормаживать, а с усилением стужи и вовсе выйдет из строя. Таким образом, помещать его даже при наружном монтаже ленты лучше всего где-нибудь в помещении.

Вторая неприятная особенность связана с типичной электрической проблемой – способом подключения проводников. Последовательная коммутация всегда проигрывает параллельной. При выходе из строя одного светодиода вслед за ним перестанут срабатывать и остальные. Причём дело даже не в питании как таковом: как мы указывали ранее, регистр сдвига попросту не будет способен передавать адресную информацию дальше.

Применение смарт-лент

Подобные разновидности лент имеют самую обширную сферу применения: их можно использовать и в быту, и для подсветки автомобиля, и в рекламных целях.

Следует понимать, что в подавляющем большинстве случаев адресные модели выступают исключительно как дополнительный источник света и декоративный элемент. До определённой степени это вызывает у потребителей несколько снисходительное отношение к ним.

Впрочем, такое мнение целиком оправдано: крайне сложно придумать серьёзную отрасль человеческой деятельности, где смарт-лента была бы строго незаменимой.

В домашних условиях она при всём многообразии цветов не может заменить люстру или обычный светильник, хотя и смотрится в интерьере гораздо более интересно.

Чаще всего внутри жилых помещений такие изделия используются в качестве элемента роскоши – в домах состоятельных людей, готовых выложить немалые деньги за подобные развлечения. Наиболее удачно такая динамическая подсветка смотрится в частных домах, где перекрытия выше, чем в квартирах.

Благодаря монтажу изделий за карниз можно устроить скрытую подсветку потолка не только всеми цветами радуги с синхронным переливом, но и создать видимость движения светового луча.

Кроме того, смарт-ленты всё чаще принимают участие в создании инсталляций современных представителей искусства. Они помогают имитировать водопады, движение механического транспорта или трёхмерных моделей без фактического перемещения экспонатов и т.д.

Для того, чтобы создать алгоритм работы ленты, достаточно обладать базовыми навыками программирования и иметь возможность подключать разные типы микроконтроллеров.

В наше время распространение подобных устройств привело к тому, что для многих визуально интересных приёмов программный код контроллеров может быть легко найден в интернете.

Существует очень много идей для отдельных целей в жилище. Например, наружная подсветка аквариума при помощи смарт-ленты превратит даже небольшой резервуар в интересный элемент интерьера, а если в квартире потребителя установлен крупный аквариум, то здесь вообще открывается простор для фантазии.

Также популярным является решение задействовать подобные изделия для освещения телевизоров или мониторов с тыльной стороны. Общеизвестно, что подолгу смотреть на экран в условиях полумрака вредно для человеческих глаз, а потому создать локальный световой фон будет очень неплохой идеей.

Более того, для мягкой аккомодации зрения динамические переходы света также весьма полезны. Главное – не переборщить со скоростью движения луча или смены оттенков. При оборудовании такой подсветки лента помещается на пластиковый кожух монитора или телевизора, освещая при этом ближайшую стену и пространство вокруг себя.

В результате отражённый свет рассеивается, позволяя сделать работу, просмотр фильмов или новостей более комфортным.

Обычному человеку увидеть адресную ленту проще всего в витринах магазинов и на ночных вывесках. Они задействуются для привлечения внимания потенциальных покупателей, динамической смены яркости и цвета свечения, а также имитации бегущих огоньков.

Последний приём является одним из наиболее классических и знаком каждому: на здании укрепляется большой указатель с подсвечиваемой стрелкой. На ней последовательно загораются диоды, всё время меняя свой цвет.

Во многих вывесках старого типа всё ещё применяются небольшие лампочки, а наиболее современные уже полностью перешли на светодиоды.

Адресная лента в сфере рекламы является прямым конкурентом гибкому неону. Оба эти типа светодиодной продукции позволяют ярко и качественно подсвечивать объекты разных форм, однако каждый имеет свой недостаток, являющийся ключевым преимуществом другого.

Так, светодиодный неон пока что не может похвастаться той же степенью управляемости свечением, как умная лента, из-за чего проигрывает в богатстве световых картин, доступных для реализации. Вместе с тем, на его стороне механическая прочность и морозоустойчивость.

Для работы гибкого неона нет необходимости прибегать к использованию дополнительных питающих модулей, преобразователей и контроллеров. Даже для моделей светодиодного неона, который работает при 12 В постоянного тока, потребуется лишь соответствующий блок питания. Важно, чтобы последний имел надлежащую защиту и эффективно охлаждался при работе.

В то же время, умные ленты достаточно «нежны»: из-за богатого функционала они боятся электрических перегрузок, не имеют такой же защиты, как модели попроще, и требуют для работы не только качественный контроллер необходимой маркировки, но и отдельный блок питания.

Крайне распространено применение смарт-изделий в автомобильной сфере. Всё больше автолюбителей придумывают интересные концепты, чтобы превратить своего железного коня в произведение искусства или просто необычно его украсить.

Например, проще всего монтируется переливающаяся разными цветами лента, которая «бежит» по боковой части машины от капота к багажнику через весь кузов, подчёркивая очертания транспортного средства. Также нередко можно заметить подсветку днища или дверей машины, особенно в той области, где придётся ступить человеку, покидая салон.

Таким образом, подсветка одновременно выполняет не только декоративную, но и вполне полезную миссию.

Кроме того, автомобилисты нередко придумывают, каким образом усовершенствовать поворотные огни. Например, на заднюю часть кузова устанавливают отрезок ленты, который светит в направлении предстоящего поворота – в одну или другую сторону, дублируя сигнал поворотников.

Мало того, что это эффектно выглядит, так ещё и позволяет другим участникам дорожного движения своевременно и верно понимать предстоящий манёвр автомобиля.

Опять-таки, декоративный элемент играет вполне понятную утилитарную роль и способствует повышению безопасности на дорогах.

Источник: https://5watt.ua/blog/stati/adresnaya-svetodiodnaya-lenta-chto-eto

Адресная светодиодная лента ws2812 и Arduino

Адресная светодиодная лента – это украшение любого проекта Arduino. С ее помощью вы можете создавать светомузыку, умную подсветку для телевизора, бегущие строки и другие проекты, в которых требуется отобразить информацию на широком экране.

Благодаря встроенным контроллерам, вы можете управлять каждым из светодиодов ленты в отдельности, управляя ими как пикселями на экране.

В этой статье мы разберемся, как работает адресная светодиодная лента, как ее подключить к  Ардуино и какие библиотеки лучше использовать для управления.   

Адресные светодиодные ленты

Светодиодная лента – это набор связанных светодиодов, на которые может одновременно подаваться напряжение питания. Обычные ленты хорошо всем знакомы, они используются сегодня повсюду.

В адресной светодиодной ленте так же используются светодиоды, но светоизлучающий диод может управляться отдельно и независимо от других.

Таким образом, адресные ленты можно использовать для более интеллектуального управления световым потоком на отдельных участках ленты, включая или выключая подсветку в нужное время и в нужном месте.

Адресная светодиодная лента WS2811

Сегодня наибольшей популярностью пользуются разноцветные светодиодные ленты RGB-формата, позволяющие получать множество цветов.

 Благодаря конструкции есть возможность управления цветом каждого светодиода, что позволяет создавать оригинальные световые эффекты.

Главное отличие адресной светодиодной ленты от обычной RGB ленты – это наличие специальных контроллеров (конструктивно выполненных в виде микросхем) возле каждого светодиода, что и дает возможность индивидуальной адресации и регулирования каждого оттенка.

Как правило,л ента содержит 3-4 контакта для подключения. Два вывода используются для питания – 5 Вольт и земля, остальные один или два – логический, для управления свечением.  

Управление умной лентой производится по цифровому протоколу. Это значит, что без управляющего контроллера управлять устройством нельзя. Кстати, при прикосновении к цифровому входу может загореться несколько диодов – это связано с тем, что появляются помехи, которые контроллер принимает за команды.  

Самыми популярными адресными светодиодными лентами являются устройства на чипах WS2812b и WS2811. В первом случае чип находится прямо внутри светодиода, то есть один прибор управляет свечением одного излучающего диода. Питание ленты составляет 5 вольт. Во втором случае чип помещается отдельно, и к нему подключаются 3 диода. Мощность – 12 вольт.

Купить адресную светодиодную ленту

Ленты ws2812 достаточно распространены на российском рынке, их без труда можно найти в многочисленных специализированных магазинах. Можем посоветовать интернет-магазин Giant4.Ru с достаточно широким ассортиментом различных светодиодных лент и вполне низкими ценами, сопоставимыми с али. Если же есть возможность и желание ждать товар с Алиэкспресса, то ниже мы собрали вместе некоторые популярные варианты у надежных поставщиков:

Как работает адресная светодиодная лента

Принцип работы ленты следующий. Она поделена на сегменты, в каждом из которых находятся светодиод и конденсатор. Они все подключены параллельно, а данные передаются последовательно от одного сегмента к другому. Управление осуществляется контроллером, в котором прописывается программа функционирования. Управлять лентой можно через платформу Ардуино.  

Маркировка адресной ленты: 

• Black PCB / White PCB – цвета подложки; 

• 1м/5 м – длина адресной ленты; 
• 30/60/74 и т.д. – сколько светодиодов приходится на 1 метр ленты; 
• IP30, IP65, IP67 – степень влаго- и пылезащищенности ленты =.  

Адресные светодиодные ленты используются для сборки полноценных модулей, в конструировании ламп с управлением soft lights, для декоративной подсветки, в построении диодных экранов уличной рекламы.  

инструкции и ролики

Обучающее видео на канале HomeMade:

по созданию бегущей строки на базе ленты ws2112

Лента на базе ws2812b

Лента на базе ws2812b

Лента на чипе ws2812b является более совершенствованной, чем ее предшественник. ШИМ драйвер в адресной ленте компактен, и размещается прямо в корпусе светоизлучающего диода.  

Основные преимущества ленты на основе ws2812b: 

• компактные размеры; 
• легкость управления; 
• управление осуществляется всего по одной линии + провода питания; 

• количество включенных последовательно светодиодов не ограничено; 
• невысокая стоимость – покупка отдельно трех светодиодов и драйвера к ним выйдет значительно дороже. 

Лента оснащена четырьмя выходами: 

• питание; 
• выход передачи данных; 

• общий контакт; 
• вход передачи данных. 

Максимальный ток одного адресного светодиода равняется 60 миллиамперам. Рабочие температуры лежат в пределах от -25 до +80 градусов. Напряжение питания составляет 5 В +-0,5. 

ШИМ драйверы ленты 8-мибитные – для каждого цвета возможно 256 градация яркости. Для установки яркости нужно 3 байта информации – по 8 бит с каждого светодиода. Информация передается по однолинейному протоколу с фиксированной скоростью. Нули и единицы кодируются высоким и низким уровнем сигнала по линии.  

1 бит передается за 1,25 мкс. Весь пакет из 24 бит для одного светодиода передается за 30 мкс.  

Пример подключения к ардуино

Любая адресная светодиодная лента имеет начало и конец, которые важно не перепутать во время сборки. На них есть специальные обозначающие стрелки, которые указывают направление сигнала.  

Лента ws2812B подключается к Ардуино следующим образом. 

Лента ws2812B подключается к Ардуино следующим образом

Еще один вариант подключения:

Подключение ws2128 к Ардуино

Выходы питания с ленты 5В и земля соединяются с соответствующими контактами на микроконтроллере Ардуино. При подключении отрезка с более чем 13 светодиодами потребуется выносной блок питания. Земля и минус блока питания должны быть соединены друг с другом. DINможно подключить к любому цифровому порту на Ардуино. Он используется для получения данных с контроллера.  

Цифровой вход ленты идет на вход контроллера, поэтому между ними нужен токоограничивающий резистор номиналом 100-500 Ом. С его использованием нагрузка на пин будет ниже.  На другом конце ленты также есть 3 контакта, к которым можно подключить отрезки различной длины.  

Каждый блок ленты состоит из трех светодиодов. Соответственно, для управления подсветкой потребуется 3 байта – по одному на каждый свет. Каждый байт принимает значение от 0 до 255 – это значит, что есть возможность задания более 16 миллионов оттенков.

Данные передаются следующим образом: 

• ШИМ драйвер забирает первые 3 байта, остальные передаются на выход D0; 
• затем пауза длительностью 50 мкс; 
• второй драйвер принимает следующие 3 байта.И так далее.
• Когда длительность задержки становится более 50 мкс, передача окончена и начинается второй цикл.

Причины проблем при работе с адресной светодиодная лентой: 

• неправильное соединение с землей; 
• сигнальный провод идет не в начало схемы;
• перепутаны земля и 5 В;
• если получаются цвета ближе к красному, проблема с блоком питания, пайкой линии или слишком тонкие провода;
• после подключения без резистора пин на Ардуино может сломаться, поэтому придется переключать на другой. 

Библиотеки Ардуино для работы со светодиодной лентой

Для управления адресной светодиодной лентой существует 3 библиотеки: FastLED, AdafruitNeoPixel и LightWS2812. Наиюолее популярной является первая. Она поддерживает все версии Ардуино и различные протоколы данных, которые используются не только для адресной ленты. Но надо иметь в виду, что FastLED более ресурсоемкая.

Вторая библиотека, AdafruitNeoPixel, чаще используется при работе со светодиодными кольцами. Возможностей меньше, скорость ниже, но она менее требовательна к ресурсам, в ее составе только самое нужное. Поддерживает все версии Ардуино. Третья библиотека используется не очень часто.

Работать с библиотеками FastLED и Adafruit NeoPixel одинаково просто. Их отличия заключаются в функциональности и объеме занимаемой памяти.

Основные моменты подключения ленты: 

• Команды передаются друг за другом, и нужно не перепутать начало и конец. D1 принимает команды, D0 используется для подключения дополнительных отрезков.  
• Для подключения цифрового входа нужно резистор. 
• При монтаже адресной светодиодной ленты нельзя допускать статического электричества.  
• Если между лентой и Ардуино расстояние более 15 см, сигнальный провод и землю нужно перекрутить в косичку. Это поможет избежать наводок.  

• Питание. Каждому светодиоду в сегменте нужно 20 мА. Суммарный ток будет составлять 60 мА. Нужно просчитать общий ток ленты, и, исходя из полученного значения, подбирать блок питания. Например, лента длиной 1 м с 60 диодами будет потреблять 60*60=3600 мА=3,6 Ампер. Блок питания подбирается с похожей мощностью.  
• Силовые точки должны быть запаяны качественно. Провода должны иметь такое сечение, чтобы выдерживать подаваемую нагрузку. Минимальное сечение 1,5 кв.м. При тонких проводах заданный программно белый цвет будет отдавать красным оттенком.  
• Помехи. Лента, которая мигает, может создать помехи на линии. Если она с контроллером получает напряжение от одного источника, то помехи пойдут на микроконтроллер. Это может привести к нестабильности работы и различным сбоям. Решением проблемы будет установка электролитического конденсатора емкостью 470 мкФ на питание микроконтроллера и конденсатор на 1000 или 2200 мкФ на питание ленты.  
• Если лента и устройство управления питаются от источников с разным напряжением, нужно использовать преобразователь уровня.  
• Рекомендуется подавать на ленту менее 5 В питания. 
• Питание в длинной ленте советуется распределить по всей длине. В ином случае моет произойти перегрев токопроводящих дорожек.
• На ленте имеется толстый слой меди. От точки питания по ленте может падать напряжение. Для удаления подобной проблемы нужно дублировать питание при помощи медного провода сечением минимум 1,5 кв.м. через каждый метр.  

Соблюдение основных моментов и следование инструкции позволяет самостоятельно подключить адресную светодиодную ленту к вашему проекту.

Источник: https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/adresnaya-svetodiodnaya-lenta/

Подключение адресной светодиодной ленты WS2812B к Arduino

Приветствую всех. Мы продолжаем знакомить Вас со светодиодными лентами. На этот раз мы рассмотрим адресную RGB светодиодную ленту WS2812B.

Лента основана на светодиодах WS2812B в корпусе LED 5050, куда в корпус производители поместили не только три встроенных светодиода (Красный, Зеленый, Синий), но и управляемый ШИМ драйвер, управляющий их яркостью.

Благодаря этому мы можем получить произвольный цвет, изменяя яркость встроенных светодиодов, а так же управлять отдельно взятым пикселем на ленте. Собственно, три встроенных разноцветных светодиода вместе с ШИМ драйвером и образуют светодиод WS2812B.

Немного запутывает, не правда ли? Светодиод, который содержит себе три разноцветных светодиода, но при этом сам — не светит, а светятся те три, что в него встроены. Поэтому мне проще называть его пикселем, нежели светодиодом. И далее, если я упоминаю пиксель – знайте, что это светодиод WS2812B.

На фото справа вы можете увидеть этот самый светодиод WS2812B, где большой черный прямоугольник это ШИМ драйвер, а вот три встроенных в него светодиода настолько малы, что их с трудом видно, и можно отследить только по золотым нитям, идущим от драйвера к трем разноцветным светодиодам.

Технические характеристики

Теперь давайте немного пройдемся по техническим характеристикам из datasheet который мне удалось раскопать в интернете.

• Светодиод WS2812B работает от напряжения 5В (±0.5).
• Ток ~20мА на один встроенный светодиод, то есть ~60мА на пиксель в целом.
• Рабочая температура от -20 до +80 ℃.

Остальное можете посмотреть самостоятельно в даташите.

Подключение

Подключается светодиодная лента довольно-таки просто, необходимо подать на +5V и GND, плюс (+) и минус (-) от 5В блока питания, а контакт DIN соединить с портом Arduino, как правило, по умолчанию используется 6-й порт Arduino, но вы вправе выбрать и любой другой свободный порт. Так же рекомендуется соединить земли Arduinoи блока питания, как нарисовано на рисунке ниже.

Будьте внимательны, лента на светодиодах WS2812B имеет направление, с одной стороны она имеет контакты DIN, +5V, GND, а с другой стороны DO, +5V, GND, подключать необходимо именно вход, то есть DIN, иначе лента не будет работать. Так же на ленте нарисованы стрелки, указывающие на направление.

Протокол

Теперь, когда мы разобрались, как подключить нашу ленту к Arduino, нам надо понять, как ею управлять, для этого в даташите есть описание протокола, который мы сейчас и рассмотрим.

Каждый светодиод WS2812B имеет один вход (DIN) и один выход (DO). Выход каждого светодиода подключается ко входу следующего. Подавать сигналы же надо на вход самого первого светодиода, таким образом, он запустит цепь, и данные будут поступать от первого ко второму, от второго к третьему и т. д.

Команды светодиодам передаются пачками по 24 бита (3 байта, один байт на каждый цвет, первым передается байт для зеленого, потом для красного, и заканчивает байт для синего светодиода. Порядок бит — от старшего к младшему). Перед каждой пачкой идет пауза в 50 мкс. Пауза больше 100 мкс воспринимается как окончание передачи. Все биты, будь то 0 или 1, имеют фиксированное время 1.25 мкс.

Бит 1 кодируется импульсом в 0.8 мкс, после чего идет пауза в 0.45 мкс. Бит 0 кодируется импульсом в 0.4 мкс, после чего идет пауза в 0.85 мкс. Собственно, наглядная диаграмма на фото ниже. Так же допускаются небольшие погрешности в 0-150 нс на каждый фронт. Ну и следует учесть, что подобное необходимо повторить для каждого светодиода на ленте, после чего сделать паузу минимум в 100 мкс.

Потом можно повторить передачу.

Глядя на все эти цифры, становится ясно, что сделать все это, используя стандартные функции digitalWrite, delay и тому подобные — попросту невозможно, ввиду их долгой работы и неточности. Реализовать подобный протокол можно только использовав специальные библиотеки вроде CyberLib или написав собственную на чистом Си или, того хуже для нынешнего программиста, на Ассемблере.

Но не все так плохо, как кажется. Светодиоды WS2812B довольно таки популярны в Arduino сообществе, а это значит, что нам не придётся вдаваться в такие сложности, и достаточно выбрать одно из понравившихся решений.

Библиотеки

Поискав в интернете, вы найдете, как минимум, две большие библиотеки для работы со светодиодами WS2812B. Под большими библиотеками я подразумеваю не количество функций и возможностей, хотя и это то же, а количество людей, участвовавших в их разработке. Конечно, поискав, еще можно найти и другие библиотеки, разработанные отдельно взятыми ардуинщиками, но работающими не на всех микроконтроллерах Arduino и с большим количеством багов.

• Библиотека FastLED, разрабатывается Даниэлем Гарсиа и Марком Кригсманом. Имеет свой сайт, справочную систему и большое сообщество в ~5000 человек. Библиотека написана на чистом Си, без использования Wiring. FastLED поддерживает все виды Arduino (и не только), а так же умеет работать с кучей различных протоколов и интерфейсов. В том числе и протокол для управления лентами на светодиодах WS2812B.
• Библиотека Adafruit NeoPixel (Полное описание на нашем сайте), разрабатывается компанией Adafruit Industries. Предназначена для работы со светодиодными лентами и неопиксельными кольцами, продаваемыми в их интернет магазине. Библиотека написана на Си и Ассемблере с небольшим использованием Wiring. Эдакая солянка. Поддерживает все виды Arduino. Содержит меньший функционал по сравнению с FastLED, немного медленней, но имеет более компактный вид, только основное для работы.

Теперь давайте напишем наш излюбленный пример Blink, используя обе эти библиотеки, и затем сравним их.

Пример Blink используя ленту WS2812B (с 30 светодиодами) и библиотеку FastLED

// Подключаем библиотеку FastLED. #include «FastLED.h» // Указываем, какое количество пикселей у нашей ленты. #define LED_COUNT 30 // Указываем, к какому порту подключен вход ленты DIN. #define LED_PIN 6 // Создаем переменную strip для управления нашей лентой. CRGB strip[LED_COUNT]; void setup() {   // Добавляем ленту.

  FastLED.addLeds(strip, LED_COUNT); } void loop() {   // Включаем все светодиоды.   for (int i = 0; i < LED_COUNT; i++)   {     strip[i] = CRGB::Red; // Красный цвет.   }   // Передаем цвета ленте.   FastLED.show();   // Ждем 500 мс.   delay(500);   // Выключаем все светодиоды.

  for (int i = 0; i < LED_COUNT; i++)   {     strip[i] = CRGB::Black; // Черный цвет, т.е. выключено.   }   // Передаем цвета ленте.   FastLED.show();   // Ждем 500 мс.   delay(500); }Скетч использует 3758 байт (11%) памяти устройства. Всего доступно 32256 байт.

Глобальные переменные используют 187 байт (9%) динамической памяти, оставляя 1861 байт для локальных переменных. Максимум: 2048 байт.

Пример Blink используя ленту WS2812B (с 30 светодиодами) и библиотеку Adafruit NeoPixel

Источник: http://arduino.on.kg/podklyuchenie-adresnoy-svetodiodnoy-lenty-WS2812B-k-Arduino

Проверка светодиодной ленты на работоспособность. Поиск причин неисправности

Светодиодная лента в последние годы получила самое широкое распространение и по праву является наиболее популярным видом подсветки.

Поэтому каждый обладатель такого освещения рано или поздно сталкивается с ситуациями, когда необходимо оперативно проверить работоспособность ленты в домашних условиях, либо найти причину — почему же она не горит.
Если она у вас при включении моргает или мигает, но по крайней мере загорается, причин может быть несколько. Подробно об этом читайте в отдельной статье.

Здесь же поговорим о тех моментах, когда она вообще «не запускается», либо вам элементарно нужно проверить рабочая она или нет. Сделать это можно даже если поблизости нет напряжения и блока питания.

Проверка светодиодной ленты без блока питания

Если поблизости нет переменного напряжения 220В или источника питания, лента проверяется проще всего, с помощью обыкновенной батарейки. Многие применяют для этого дела крону.

Однако из-за недостаточного выходного напряжения, проверить фактическую яркость светодиодов у вас не получится. Поэтому лучше воспользоваться пальчиковыми элементами А23, которые сразу выдают необходимые в большинстве случаев 12В.

Их можно вытащить из пульта дистанционного управления сигнализации автомобиля или из радиозвонков.

Двумя тонкими проводами соединяете плюс и минус батарейки с соответствующими контактными пятачками на ленте.

При небольшой протяженности подсветки (до 5м) и ее маломощности, этого вполне будет достаточно, чтобы все светодиоды загорелись. Правда с условием, что изделие рассчитано на рабочее напряжение 12 вольт.

Если лента мощная и более протяженная, то здесь может понадобиться уже аккумуляторная сборка на основе так называемых магазинов или контейнеров.

С их помощью можно собирать полноценную светодиодную подсветку, которая ничем не будет уступать обычной. При этом иметь кучу преимуществ и применений.

Не можете найти нужных батареек, но при этом являетесь автолюбителем? Прекрасно.

Автомобильный аккумулятор отлично справится с проверкой лент практически любой мощности и протяженности (в условиях организации домашней подсветки).

Единственная проблема может возникнуть в его демонтаже из под капота машины.

В крайнем случае, если лента у вас еще не смонтирована, то ее всегда можно принести в гараж к автомобилю и проверить непосредственно там, не снимая аккумулятора.

Проверка значительно облегчается, если рядом есть источник соответствующего напряжения.

Чтобы понять рабочая светодиодная лента или нет, достаточно подать на нее требуемые 12-24-36В. Даже паять провода при этом не надо.

Два проводника подсоединяете к выходным клеммам блока, а их кончиками просто прикасаетесь к крайним медными площадками в начале ленты. Если свечение равномерное и не тусклое, то все исправно.

А вот когда ничего не загорается, то нужно искать причину. Самый главный помощник в этом – мультиметр.

В первую очередь проверьте, а выходит ли с блока питания необходимое напряжение? Может быть все дело именно в нем.

Проверять нужно между контактами «+V» и «-V».

Либо «+V» и «COM».

Если напряжение в норме (+ — 10%), то ищите по цепочке дальше.

Если нет мультиметра, можно провести проверку по косвенным признакам. Однако полагаться на них все же не стоит:

• после подачи напряжения 220В на блоке должен загореться зеленый светодиод

• если прислушаться, то любой источник питания в рабочем состоянии должен издавать слабый характерный шум

Когда этого нет, то можно предположить, что блок не исправен. После чего, все равно придется искать прибор для замера выходного напряжения и подтверждения своих догадок.

Проверка проводов и мест соединения

После блока, проверьте сами провода которыми подключается светодиодная лента.

Иногда они могут быть достаточно протяженными и где-нибудь переломиться. Целостность проводов вызванивается мультиметром в режиме прозвонки.

Если они полностью закрыты термоусадкой и щупами к ним не подлезть, то можно поступить иначе.

Достаточно щупами тестера замерить напряжение на ближайших медных контактах от места подключения проводов.

Здесь также должно быть напряжение в пределах 12В-24В или того значения, на которое рассчитана подсветка.

Если и питающие провода не причем, далее смотрите все места соединения – коннекторы и точки пайки проводников.

Только после этого можно проверить саму светодиодную ленту и ее отдельные элементы.

Прозвонка отдельного светодиода в ленте

Даже перегорание одного светодиода может вызвать неработоспособность целого участка ленты, либо всей подсветки.

Например, такое часто происходит в светодиодных гирляндах.

В ней все светодиоды подключены последовательно, и замыкание одной лампочки приводит к поломке всего изделия, либо отдельной ветви.

Проверяются светодиоды мультиметром, в режиме ”проверка диодов”. Ищите на корпусе специальный значок.

Если соблюдая полярность, щупами мультиметра коснуться контактных ножек, рабочий светодиод должен слегка подсветиться.

Даже если свечения не видно, можно проверить исправность элемента по показаниям на табло. На нем должна отобразиться цифра фиксирующая величину падения напряжения.

При этом вам вовсе не обязательно знать справочные данные ленты. Просто запоминаете цифры и проделайте такие же измерения на соседних светодиодах.
Если показания одинаковые, значит все элементы рабочие. Там, где есть существенные отклонения, там и пробой.

А можно ли проверить SMD диод на герметичных лентах с силиконовой защитой IP65, при этом не снимая слоя изоляции? Да, можно. Для этого несколько модернизируйте измерительные щупы, применив обыкновенные иголки.

Как это сделать, говорится в статье про ремонт гирлянды.

Кстати пробой, чаще всего происходит из-за перегрева. Причины его разные:

• чересчур плотный монтаж, когда отдельные участки подсветки располагаются близко друг к другу

• монтаж в местах с повышенной температурой (возле нагревательных приборов или непосредственно над кухонной плитой)

Если же вы перепутаете и подключите щупы с обратной полярностью, то экран мультиметра должен показать ”бесконечность” или единицу ”1” в левом углу табло.

Когда при обратной полярности появляется не “единица”, а какие-то другие цифры – это также свидетельствует о наличии неисправности. Такой светодиод необходимо менять.

Помните, чтобы убедиться в работоспособности светодиодов на ленте, проверять их нужно в обе стороны!

Когда нашли неисправный элемент, заменить его для непрофессионала будет делом не простым. Но можно поступить иначе.

Просто вырезаете с двух сторон неисправный участок светодиодной ленты в специальных местах для реза.

И вместо него, через коннекторы или пайку, подсоединяете другой такой же. 

Довольно редко, но встречается такая неисправность, как повреждение токоведущих дорожек. SMD элементы будут при этом целыми, а вот весь участок подсветки, начиная с места обрыва дорожки не будет светиться.

Такое может произойти если выгибать led-ленту под произвольными углами без коннекторов или проводов.

Проверка делается тестером в режиме прозвонки. На целостность или обрыв вызванивается каждый участок от одной точки (плюс и минус) до другой.

Как видите, найти причину неисправности или наоборот, убедиться в работоспособности светодиодной ленты, имея дома под руками всего лишь тестер или батарейку, не такая уж и сложная задача.

Источник: https://svetosmotr.ru/proverka-svetodiodnoj-lenty-na-rabotosposobnost/

Все об адресной светодиодной ленте

В отличие от обычной светодиодной RGB-ленты, в которой все светодиоды одинаково реагируют на сигнал с RGB-контроллера, в адресной LED-ленте каждый светодиод получает индивидуальную команду управления. В результате пользователь может максимально точно подбирать оттенок для каждого светодиода, создавать световые эффекты и собирать матрицы с 16 млн цветов. В чём уникальность адресной светодиодной ленты и как научиться ею управлять? Об этом и пойдет речь в данной статье.

Сфера применения

Относительно высокая стоимость светодиодов и лент, собранных на чипах WS2811 и WS2812B, ограничивает их область применения в сравнении с обычными LED-лентами. Главным образом их используют для решения таких задач, с которыми обычной светодиодной ленте не справиться:

• для сборки полноцветных модулей;
• в конструировании светильников, управляемых по принципу «soft lights»;
• в качестве декоративной подсветки чего-либо;
• в построении LED-видео экранов, используемых в уличной рекламе и шоу-бизнесе.

Интерес к адресной светодиодной ленте среди радиолюбителей вызван тем, что на её основе можно собрать подсветку, которая будет изменять цвет и яркость по заданному алгоритму.

Как это работает?

Адресная лента WS2812B поделена на сегменты, в каждом из которых расположен светодиод и конденсатор (для повышения помехоустойчивости). Относительно напряжения питания все они между собой подключены параллельно, то есть +5 В будет присутствовать на каждом сегменте. А вот передача данных осуществляется последовательно: от предыдущего сегмента к последующему. Поэтому при выходе из строя одного из светодиодов цепи все следующие сегменты перестанут светиться.

Управление готовыми устройствами и модулями на базе WS2812B производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней всего через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч.

Схема подключения к Arduino

У каждой адресной ленты есть начало и конец, которые нельзя менять местами во время сборки схемы. Чтобы не запутаться, производители используют условные обозначения, например, стрелки, указывающие направление сигнала. Подключение адресной светодиодной ленты WS2812B к Arduino производится по трём проводам, как показано на рисунке. Контакты питания +5V и GND соединяют с соответствующими выводами на плате Arduino.

Если подсоединяемый отрезок насчитывает более 13-ти светодиодов, то необходимо использовать выносной блок питания. При этом общий провод (GND) Arduino и «минус» блока питания должны быть соединены между собой. Контакт DIN (digital input) предназначен для приёма данных от контроллера и электрически соединяется с любым из его цифровых портов.

С другой стороны адресной ленты (и каждого сегмента тоже) размещено 3 контакта: +5V, DO (digital output) и GND, к которым можно подключить ещё несколько отрезков разной длины.

Так как каждый элемент WS2812B фактически состоит из 3 светодиодов (синего, красного, зелёного), то для управления его свечением потребуется 3 байта (по одному на каждый цвет). В свою очередь, каждый байт может принимать значение от 0 до 255, в результате чего можно задать более 16,5 млн оттенков. Размер скетча будет равен количеству светодиодных сегментов, умноженному на 3. Передача данных происходит следующим образом:

1. ШИМ-драйвер WS2812B первого сегмента забирает из посылки первые 3 байта, пропуская остальные данные на выход DO.
2. Далее следует пауза длиною до 50 мкс, означающая, что второй по счёту драйвер должен принять следующие 3 байта. И так далее. Длительность паузы больше 50 мкс означает конец передачи и повторение цикла.

Для работы с адресными лентами и модулями проще всего использовать библиотеки FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри каждой библиотеки есть готовые скетчи, на основе которых несложно научиться самостоятельно создавать новые световые эффекты. Чтобы скетч заработал с первого раза, необходимо в заголовке правильно указать количество светодиодов в ленте (NUM_LEDS) и номер порта для передачи данных (PIN).

Где можно приобрести?

Адресную светодиодную лентe без труда можно найти в любом специализированном магазине. Из проверенного варианта, отличающегося не высокими ценниками и хорошим качеством продукта, можно посоветовать интернет-магазин www.giant4.ru. Также адресную LED-ленты можно приобрести и на всем известной площадки AliExpress.com.

Чтобы избежать проблем с некачественной продукцией, при покупке товара на AliExpress стоит внимательно изучать товар и отзывы покупателей.

Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/adresnaja-svetodiodnaja-lenta.html

Как проверить светодиодную ленту – Как проверить работоспособность светодиодной ленты и блока питания? — диспротект.рф —

09.07.2019| admin|

Светодиодные ленты применяются везде: начиная от декоративной подсветки, до полноценного освещения рабочих мест.

Причиной такой популярности является цена, яркость, низкая потребляемая мощность, простота подключения, напряжение питания 12 В (за редким исключением – 220 В).

Такое название из-за гибкости, прода ется в бухтах и в последнее десятилетие стала крайне популярной, однако нет ничего вечного, и светодиодная продукция выходит из строя. Давайте разберемся, почему не горит светодиодная лента: причины и как их устранять.

не горит конец светодиодной ленты

Принцип работы и устройство

Светодиод – довольно специфичный осветительный прибор. Они очень требовательны к качеству электропитания. Отдельные светодиоды принято питать с помощью специального устройства – Драйвера. Это специализированная схема стабилизирующая выходной ток независимо от нагрузки, в пределах допустимых выходной мощностью.

Светодиодные ленты работают подобным образом. Драйвер для светодиодной ленты – это жаргонное название. Более правильным будет называть – блок питания для светодиодной ленты. БП для LED Strip – импульсные, занимают достаточно мало места. Трансформаторных моделей в продаже нет. Для питания подойд ет любой стабилизированный блок питания на 12 В или автомобильный аккумулятор на соответствующее напряжение.
Лента состоит из:

• Светодиодов.
• Токоограничивающих резисторов.
• Гибкой печатной платы.
• Клейкого основания.

Строение светодиодной ленты

Модель на 12 вольт имеет простую структуру – она состоит из секций по 3 светодиода и резисторов. Почему именно по три? Дело в том, что для питания 1 светодиода нужно 3 – 3,5 Вольта, т. е. для трех светодиодов достаточно напряжения в районе 10 В, остальные 2 В гасятся резистором, который и задает соответствующий ток.

Ленты отличаются по количеству:

• 30 шт/м;
• 60 шт/м;
• 120 шт/м.

Количество диодов на светодиодной ленте

По типу светодиодов:

Это наиболее распространенные варианты, вы можете подобрать ту, которая будет полностью удовлетворять вашим требованиям для реализации идеи.

Типы светодиодов

Блоки питания, как уже было сказано, импульсные, а схемотехнически бывают трех видов:

• На основе автогенератора (блокинг-генератора) – самые дешевые, низкой мощности (до 25 Вт)
• На ШИМ-контроллере с интегрированным силовым ключом – средние по цене, низкая и средняя мощности (до 30 – 50 Вт).
• На ШИМ-контроллеры с внешним силовым ключом или ключами, если схема полумостовая – более дорогие по цене, при этом обеспечена высокая стабильность и надежность, встречаются во всех диапазонах мощностей, но чем мощнее – тем чаще.

Виды блоков питания

Зная, из чего состоит лента и как она питается, легче искать неисправность.

Проверка и ремонт

Приступим к диагностике причин неисправности и их устранению, для этого нам понадобится:

1. Мультиметр.
2. Индикаторная отвертка (220V).
3. Небольшой кусок заведомо исправной светодиодной ленты с подключенными к ней проводами.
4. Паяльник, олово, флюс пассивный.
5. Коннекторы для ленты.

Все методики ремонта и диагностики электрических цепей и схем заключаются в соблюдении двух прописных истин:

— Осмотр целостности всех узлов, соединений и агрегатов.

— Проверка питающих напряжений и их качества.

В зависимости от специфики вашей проблемы могут потребоваться дополнительные методы диагностики, такие как осциллографирование и т. п. Однако для проверки систем освещения и подсветки достаточно выше указанных.

Не горит

Если вы столкнулись с тем, что светодиодная лента перестала включаться – следуйте инструкции:

Проверка питающего напряжения.

Начните ремонт с проверки наличия напряжения на входе блока питания, для этого индикаторной отверткой проверьте наличие фазы в розетке где он подключен. Далее, если БП открытого типа с воздушным охлаждением можно проверить питание на входных клеммах. Более точно можно это определить с помощью мультимера, для этого включите режим измерения переменного напряжения (V~).

Проверка выходного напряжения.

Теперь следует определить: выдает ли блок питания, положенные ему 12 В? Для этого можно использовать небольшой отрезок светодиодной ленты, в качестве контрольной лампы. «Контрольки» активно применяются в ремонте электрических цепей 220 В и автоэлектрике, для проверки БП может быть использована лампочка от автомобиля, а вернее из его приборной панели.

В первую очередь проверяют напряжение на выходных клеммах блока питания, следом на контактных площадках ленты. Каждый сегмент имеет 4 контакта – 2 на плюс и 2 на минус, проверять напряжение можно либо на одном из концов ленты, либо на конкретном потухшем участке.

Лучше вы сможете оценить напряжение с помощью мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения (V=).

Входное выходное напряжение

Если напряжение от блока питания поступает на ленту, а она не горит – значит проблема в самой ленте, а вернее, в целостности проводников первого ее отрезного кусочка (обычно 3 светодиода).

Если проблема в блоке питания, а вы слабо понимаете в ремонте электроники – не отчаивайтесь, проблема может быть очевидной, например:

1. Обрыв дорожки.
2. Перегорел предохранитель.
3. Пробило диодный мост.
4. Явный выход из строя деталей.

Эти проблемы можно без труда определить визуально и устранить неполадку.

Если мигает

Случается, так, что светодиодная лента мерцает, при этом мерцание может быть:

• Постоянным.
• Периодическим.

При этом свет либо становиться тусклым, либо пропадает полностью.

Чтобы проверить и починить систему нужно для начала подключить тестер или контрольку к блоку питания, так вы убедитесь – исправен ли блок питания. Мерцание может происходить также из-за скачков сетевого напряжения или плохого контакта БП и Ленты. Если мерцает отдельный участок – очевидно проблема в светодиоде, он вышел из строя, или как говорят «горелый», отсюда происходит мерцание сегмента.

Мерцание может проявляться из-за неверного монтажа. Ее крайне нежелательно жестко сгибать под прямым углом и оборачивать закругления и трубы радиус которых менее 5 см – это создает слишком большую нагрузку для проводников на гибкой печатной плате. Первое время она может сохранять работоспособность, но так как проводящие дорожки повреждены, их сечение нарушено, что создает дополнительное сопротивление, нагрев и, как следствие, поломку.

Вы можете локализировать участком и заменить его, либо же заменить ленту целиком.

Вы заметили отдельные участки, которые горят в пол накала или погасли совсем? Ничего страшного в этом нет, не нужно в таком случае заменять всю ленту. Как уже было сказано – это может быть следствием неправильного монтажа или локального перегрева, который, кстати, тоже может быть вызван по этой причине.

В таком ремонте есть некая трудность, когда лента проложена в пределах видимости. Чтобы незаметно устранить неполадку придется обрезать светильник до тех пор, пока вы не сможете скрыто выполнить подсоединение нового участка к вашей инсталляции своими руками.

На помощь могут прийти коннекторы для стыкового соединения светодиодной ленты, однако действуйте по обстоятельствам и, если вы неуверены в своих навыках пайки, лучше используйте соединители.

При подключении к влагозащищенной ленте предварительно удалите с ее поверхности силикон.

Как продлить срок эксплуатации

Производители заявляют, что срок службы современных дорогих светодиодов не менее 30 000, а порой и 50 000. Однако светодиодные ленты, лампочки и прожекторы довольно часто выходят из строя. Причин не так уж и много:

• Грызуны.
• Механические повреждения, от ударов и нагрузок она может порваться.
• Неправильный монтаж.
• Работа в условиях повышенной влажности или (и) температуры.

Если первые две – довольно банальны и непрогнозируемые, то вероятность последующих вы можете уменьшить или исключить, следуя несложным правилам.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Избегайте чрезмерно плотного монтажа светодиодной ленты!

Вообще-то светодиоды, хоть и имеют высокий КПД, в световое излучение превращают порядка 1/3 от своей заявленной мощности, остальное идет на нагрев. В полупроводниках при повышенной температуре увеличивается подвижность носителей заряда и ток, соответственно, в отличие от проводников. А чрезмерный ток – усиливает нагрев. Это причина к лавинообразному процессу, который вызовет либо пробой, либо обрыв диода. Если вы монтируете ленту мощностью свыше 10 Вт,

При оборачивании «по-спирали» круглых поверхностей и заполнении лентой плоских светильников, старайтесь делать это не ряд к ряду, а оставлять между витками/рядами зазоры, хотя-бы в ее толщину, а лучше пары сантиметров. Это позволит улучшить отдачу тепла окружающей среды и снизит риск перегрева.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Не монтируйте ленту возле отопительных батарей, водонагревательных приборов, кухонных плит и других горячих предметов – эта ошибка может убить часть света и вызвать пожар

Если вам нужно более 5 метров ленты, не стоит подсоединять следующие пять метров к концу предыдущих. Проводники ленты рассчитаны на строго определенную силу тока, при ее превышении они могут сгореть – в итоге не будет работать вся конструкция. Для этого нужно прокинуть дополнительный кабель к месту, где начинается следующая лента.

Купите усилитель RGB ленты. Это позволит брать сигналы управления многоцветной ленты с конца предыдущей, а питание напрямую с БП. Все участки будут использовать один RGB-контроллер.

Это позволит избежать перегруза первой части ленты, и добиться аналогичных световых эффектов для каждой последующей, без необходимости синхронизации – все части будут гореть одинаково.

При этом будет использоваться один пульт, кстати он тоже может быть причиной неисправности, регулярно проверяйте его батарейки.

усилитель RGB ленты

На многих блоках питания есть регулировка напряжения в виде подстроечного резистора около клемм. Будет хорошо, если вы понизите его на пару десятых вольта (11,5 – 11,8), это снизит ток, продлит ресурс, а яркость практически не изменится

Итоги

Отремонтировать осветительные решения со светодиодной лентой – проще, чем многие привыкли думать. Это просто, при этом требует минимальный набор инструмента и знаний. В этой статье описаны варианты часто встречающихся неисправностей и их причины, надеемся, что это станет для вас полезным!

Сможешь ли ты самостоятельно сделать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание?

Знаю как, но только теоретически.

Да, смогу.

Нет, я не умею это делать.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Можно ли касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением 380 В, голыми руками и неизолированным инструментом?

Можно, если человек надежно изолирован от земли (диэлектричекие боты, коврик и т.п.).

Категорически нельзя.

Можно, но только одной рукой.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Может ли напряжение величиной 40 В убить человека?

Нет, оно считается условно безопасным

Может, если человек хорошо заземлен (сырая обувь, железный пол, и т.п.).

Может, если ток переменный

Верно! Не верно!

Продолжить »

От чего зависит степень поражения организма?

От величины протекающего через тело тока

От величины напряжения

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему пораженного электрическим током человека нужно положить на сырую землю как можно быстрее?

Это глупость, так делают безграмотные люди.

Чтобы снизить температуру тела.

Чтобы опасное напряжение быстро ушло в землю.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Какой путь электрического тока является наиболее опасным?

Рука-рука.

Нога – нога.

Правая рука – левая нога.

Правая рука – правая нога.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Тест на знание правил электробезопасности

Ты абсолютно не знаешь мер безопасности. Все, что тебе можно доверить – вкрутить лампочку и то под наблюдением.

Ты слабо знаешь меры безопасности. Никогда не проводи ремонт электроприборов и розеток самостоятельно.

Ты хорошо знаешь меры безопасности. Тебе можно доверить ремонт бытовых приборов и домовой электропроводки.

Источник: https://xn--d1acijsfhgmc.xn--p1ai/raznoe/kak-proverit-svetodiodnuyu-lentu-kak-proverit-rabotosposobnost-svetodiodnoj-lenty-i-bloka-pitaniya.html

Цветная адресуемая светодиодная лента WS2811

Используйте светодиодную RGB-ленту для создания цветной декоративной подсветки любой тональности. Цвет свечения по сегментам меняется можно менять программно.

Светодиодная лента имеет класс защиты оболочки IP30: защита от пыли и влаги. Поэтому её можно использовать как внутри помещений, так и на улице.

Лента подойдёт для интерьерного освещения в умном доме, для наружной рекламы, для ландшафтного дизайна.

Подключение и управление

Для своего питания лента требует 12 вольт. Когда включён самый прожорливый белый цвет, она потребляет 500 мА на каждый метр. Исходя из этого рассчитывайте требуемую мощность блока питания.

Для управления цветами светодиодов используется лишь одна дополнительная линия: светодиоды общаются друг с другом по цепочке и доставляют заданный цвет до нужного сегмента.

Для плат Arduino и Iskra существуют готовые библиотеки для удобного управления.

Секции

Лента состоит из групп по 3 светодиода. Именно группе, а не отдельному светодиоду можно задать цвет свечения.

Для своего проекта вы можете разрезать ленту на несколько частей. Главное, чтобы линия разреза проходила между группами.

Если же вам нужно больше, чем 5 метров ленты, просто сцепите их: штатные разъёмы позволяют сделать это без пайки.

При использовании длинных лент нужно убедиться в качестве доставки питания. Не достаточно подать напряжение только с одного конца: дорожки в ленте тонковаты для большого тока. Провода от блока питания следует подводить к местам стыков лент и с концов крайних лент.

Комплектация

• Бобина с 5 метрами ленты
• Разъём-переходник на 3 свободных провода

Характеристики

• Контроллер: WS2811
• Длина ленты: 5 метров
• Плотность светодиодов: 30 шт./м
• Входное напряжение: 12 В
• Потребляемая мощность: 6 Вт/м
• Цветность: RGB, 256 оттенков на канал, всего 16 миллионов цветов
• Класс защиты: IP30

Ссылки

• Библиотека для Arduino
• Проект «Новогодняя SMS-ёлка»

Источник: https://amperka.ru/product/ws2811-led-strip-sealed