Bandes LED adressables

Contrairement aux simples bandes LED monochromes ou blanches, qui n'ont besoin de rien d'autre que de fournir la tension appropriée, les bandes LED adressables sont plus difficiles à configurer. Ils fournissent une source lumineuse dynamique qui ajoute une touche supplémentaire d'attrait à n'importe quelle pièce.

Les bandes LED adressables (diode, pixel, bandes LED, comme on les appelle autrement) ne sont pas un simple ensemble de LED alignées ou assemblées dans une topologie différente. Chaque diode est commandée séparément et indépendamment des autres. Le prototype de la bande est une matrice de LED, dont chaque pixel est une triade de LED rouges, vertes et bleues.

Tout comme un moniteur matriciel à LED ou un écran de smartphone produit une image spécifique, une bande d'adresse vous permet d'organiser l'effet des "feux de circulation" avec n'importe quelle couleur, activez ou désactivez les LED individuelles sur n'importe quel site et à n'importe quel point.

Les bandes LED rouge-bleu-vert ont gagné en popularité, permettant jusqu'à 16 777 216 nuances que l'œil humain peut percevoir. Chacune des LED a son propre contrôleur de microcircuit miniature qui vous permet de définir exactement la couleur de la lueur demandée par l'utilisateur. La présence d'un microcontrôleur distinct à proximité de chaque LED entraîne cependant une augmentation significative du coût d'une telle bande.

Contacts communs pour connecter la bande - pas plus de 4, mais pas moins de 3. Un contact commun - "masse" - sert de masse pour le boîtier du pilote. Le second fournit une tension d'alimentation positive de 5 volts. Le troisième (et quatrième) - envoie des signaux de programme à partir de la carte générale du microcontrôleur.

La bande d'adresse est à commande numérique. Travailler sans contrôleur partagé ne produira aucun résultat. Au mieux, vous vous retrouveriez avec des triades LED allumées en continu émettant une lumière blanchâtre (bleutée) froide. Si l'utilisateur touche le bus numérique envoyant des signaux avec son doigt, le contrôleur prendra cette interférence comme une commande et allumera toutes les LED ou plusieurs d'entre elles. La tension d'alimentation pour chaque segment est de 5 ou 12 volts.

La transmission du signal de commande s'effectue séquentiellement entre tous les segments, et non en une seule fois. En raison de cette caractéristique, si un microcircuit est en panne, la commande n'ira pas plus loin et les LED suivantes du même circuit ne s'allumeront pas.

Les bandes qui ont gagné le plus de popularité parmi les gens étaient des assemblages basés sur les microcircuits WS2812b et WS2811. Ils sont conçus pour 5 et 12 volts, respectivement.

• Bande de pixels basée sur la puce WS2811 caractérisé par la présence d'au moins 8 sorties pour chacun des contrôleurs auxiliaires. Trois d'entre eux sont responsables des couleurs rouge, vert et bleu, deux - assurent l'échange de données, un - pour activer le mode de fonctionnement souhaité, un - pour l'alimentation et le dernier - pour la "terre". La version plus "avancée" de l'assemblage WS2811 présente une différence significative par rapport à son prédécesseur : le contrôleur ponctuel (local) s'allume avec trois LED à la fois, ce qui augmente considérablement le bas prix et la fiabilité de ce modèle.

• Gestion des bandes basée sur WS2812B effectué au moyen d'un contrôleur séparé, qui sert d'unité de programme. Les radioamateurs assemblent de tels appareils basés sur des cartes Arduino à l'aide d'un petit script de programme écrit dans le langage de programmation C++. Pour augmenter l'immunité au bruit, des condensateurs électrolytiques sont connectés en parallèle aux LED - en bandes basées sur des microcircuits. Une caractéristique supplémentaire de ce modèle est que le cristal de contrôle de point est placé dans l'assemblage SMD-5050, et les 4 sorties sont étiquetées comme "alimentation", "terre", "envoi" et "réception". Il est alimenté en 12 V.

• Différence de la version WS2813 par rapport à la précédente dans cette liste - une sortie redondante supplémentaire, qui vous permet de transférer davantage les commandes du contrôleur commun. Cela a évité une défaillance prématurée de l'un des contrôleurs ponctuels de la chaîne - en termes d'opérabilité des secteurs de bande suivants situés derrière.

En résumant les modèles de fonctionnement, il convient de noter ce qui suit. Dans le cadre des bandes intelligentes, un contrôleur PWP est utilisé, situé directement dans le boîtier LED SMD. La série 5050 a justement un tel schéma de contrôle. Une seule unité - des diodes électroluminescentes et le contrôleur le plus simple - vous permet de collecter une bande de n'importe quelle longueur sur une telle LED. Le nombre de broches d'un tel assemblage est de 4 à 8 pour chaque élément lumineux.

Les bandes LED modulaires avec une lueur définie par logiciel sont allées encore plus loin dans leur développement. Si un assemblage à une rangée est utilisé comme éclairage de plafond, alors en disposant leurs rangées les unes au-dessus des autres et en les plaçant sur une base rectangulaire, vous pouvez créer une planche de n'importe quel format. Les panneaux de signalisation électroniques et les panneaux de signalisation en sont un exemple : dès que le jour tombe au crépuscule, ils s'allument automatiquement et fonctionnent sur une batterie chargée pendant la journée à partir d'une batterie solaire. Les ensembles à une rangée sont souvent livrés avec une télécommande.

Par exemple, sur l'un des ponts de la route d'entrée d'une grande ville, toutes les 5 secondes, les inscriptions se remplacent - « Drivers, bon voyage ! », « City N vous souhaite la bienvenue ! » Ce n'est qu'un des dizaines de milliers de cas d'une telle utilisation de matrices de LED constituées de bandes. Et lors de l'assemblage d'un écran à part entière pour un panneau d'affichage, l'organisateur devient disponible pour diffuser la publicité des remises des hypermarchés voisins. De tels ensembles sont équipés d'un module Wi-Fi pour recevoir la vidéo en streaming de n'importe quel gadget ou PC qui dispose également d'un module Wi-Fi.

Des rubans unicolores (par exemple, rouge brillant), tapés dans des matrices, sont utilisés comme enseignes de magasin. Une ligne publicitaire en cours d'exécution peut afficher jusqu'à un kilo-octet de texte (espaces non compris). Il utilise principalement un tableau de bord à une ou deux lignes. Les informations sont affichées séquentiellement - par exemple, les inscriptions se changent : "Regardez le restaurant X", "Les meilleurs plats" de "Cuisine ukrainienne", "Endroit cosy", puis le cycle d'affichage de ces inscriptions redémarre - et ainsi de suite jusqu'à ce que l'écran s'éteigne la nuit.

Un exemple d'affichage de bus est une courte liste des principales rues de son parcours et le numéro de ces dernières. Des systèmes similaires sont installés dans les gares ferroviaires, aériennes et routières - aux points A et B (villes de départ et d'arrivée), l'heure de départ et d'arrivée d'un type de transport particulier est affichée à proximité de chaque siège. Des pancartes sont situées dans la salle d'attente et dans les aires de stationnement.

Le raccordement s'effectue conformément à des instructions spécifiques. Sinon, inspectez soigneusement les marques d'identification sur les broches de la carte de circuit imprimé et sur le boîtier d'assemblage. Ainsi, les signes "+ 5V", "Mass", Rx et Tx ne doivent pas faire de doute - il s'agit du protocole à 4 fils le plus simple, selon lequel des éléments de la bande de même construction sont connectés les uns aux autres. N'appliquez pas 12 V s'il y a un marqueur 5 V sur la carte (pas 12 V) - la bande grillera simplement.

Certains rubans LED peuvent contenir une résistance montée en série en sortie du microcircuit avec une résistance de quelques à plusieurs dizaines d'ohms.

Le fait est que pour charger la batterie, le réseau automobile (générateur sur un moteur à essence) utilise une tension de charge allant jusqu'à 15 volts, et une batterie complètement chargée produit jusqu'à 13,8 volts. Pour une construction en 12 volts, c'est beaucoup - afin que les LED et les contrôleurs ne brûlent pas par surchauffe et que des résistances de ballast soient installées. La "surchauffe" constante des LED (jusqu'à +70 et plus) leur permettra de fonctionner non déclarées 25000-50000 heures, ce qui équivaut à environ 10 ans ou plus de fonctionnement continu, mais seulement 1500-4000.

En d'autres termes, l'électronique surchargée en courant et en tension grillerait en quelques mois. Dans certains cas, lorsque vous remarquez que, malgré la tension nominale, les LED et les contrôleurs surchauffent toujours, réduisez la tension à 9-11 V afin que la lumière de la bande reste visible de loin.

Il est insensé de la part du contrôleur local d'attendre la réception des commandes du général - lorsque le second n'envoie rien et "écoute" également la ligne, en attendant les commandes de réponse du premier.

Le fait est que le programmeur de contrôle (maître) ("cerveau" du système), avant d'envoyer des commandes de contrôle à l'un des microcontrôleurs locaux (interprètes), doit envoyer un message de test et recevoir un signal de réponse de leur part les informant de leur disponibilité. pour le travail. Si cela ne s'est pas produit (le microcircuit en pointillé "est mort"), le message d'interrogation du "cerveau" ira plus loin jusqu'à ce que la première puce LED suivant celle grillée réponde. L'exactitude du montage doit être vérifiée immédiatement.