- Возможность подключения светодиодной ленты RGB без контроллера
- Как включить светодиодную ленту без пульта
- Что нужно для подключения
- Способы управления цветом свечения RGB светодиодных лент
- Принцип работы простейшего контроллера на выключателях
- Принцип работы электронного контроллера
- Схема подключения без усилителя
- С усилителем
- К блоку питания
- Как подключить к контроллеру
- Ошибки подключения
- Типичные ошибки при подключении
- Основные элементы, необходимые для подключения RGB ленты светодиодной
- Контроллер для RGB-ленты
- УПРАВЛЕНИЕ С ARDUINO
Возможность подключения светодиодной ленты RGB без контроллера
С целью управления цветом и интенсивностью свечения, а также режимом изменения цветов, которые формируются на выходе многоцветной RGB ленты Вам необходимо купить контроллер.
Контроллер для светодиодной ленты – это устройство, которое управляет режимом свечения ленты путем изменения напряжения на выходе. Такие устройства достаточно функциональны и имеют большое количество модификаций.
Схема подключения RGB светодиодной ленты к контроллеру:
Как известно контроллеры имеют параметр выходной мощности, который определяет максимальное количество метров, которое можно подключить к нему. Из предыдущих статей мы знаем, что светодиодная лента потребляет определенное количество Ватт на один погонный метр. Из этого следует, что для выбора контроллера под конкретные условия, нужно не только знать какие режимы он должен создавать, но и сопоставлять количество метров светодиодной ленты, которое планируется к нему подключать и выходную мощность самого контроллера.
Представим, что нужно подключить led ленту 5050 многоцветную. В гипотетическом случае нам нужно 5 метров ленты. Узнав, что один метр RGB светодиодной ленты, которую мы купили потребляет 14,4 Ватта мы можем определить суммарную потребляемую мощность всей лентой, задействованной в проекте. Общая потребляемая лентой мощность составит 72 Ватта. Источник питания и контроллер должны иметь выходную мощность не менее 100 Ватт, так как нам понадобится запас мощности в размере 30%.
Если нужно использовать зеленую или синюю светодиодную ленту в каком-то конкретном случае, а е нет в наличии, можно купить RGB светодиодную ленту. Для того, чтобы она светилась красным или зеленым цветом нужно просто подать плюс от источника питания на соответствующий вывод на ленте «V+», а минус на тот вывод ленты цвет, которого Вы хотите получить (если это красный, то минус подается на «R-«, если зеленый «G-«, если синий, то «B-«).
Получается, что для использования RGB многоцветной светодиодной ленты в качестве одноцветной не требуется контроллер. Достаточно иметь блок питания и саму ленту.
Источник
Как включить светодиодную ленту без пульта
Светодиодные ленты используются в дизайне помещений, жилых домов и других зданий. Например, подсветка потолка, пола, периметров помещений, мебели, фасада зданий, бассейнов. Особенно широко в рекламном бизнесе. Например, для внешней иллюминации торговых центров. В данной статье мы рассмотрим подключение RGB ленты для пользования в домашних условиях.
Что нужно для подключения
- Лента со светодиодами.
- Блок питания.
- RGB-контроллер в комплекте с пультом управления (необязательно).
- RGB-усилитель (в некоторых случаях).
В первую очередь выбираем блок питания. Включение линии светодиодов напрямую в сеть 220в недопустимо, она сразу перегорит. Они рассчитаны на напряжение 12 и 24 вольта и постоянный ток. БП преобразует ток в сети (он, как правило, переменный) в постоянный и понижает напряжение. Характеристики ленты написаны на этикетке.
БП рекомендуем выбирать с запасом хотя бы 30%. Если характеристики с лентой будут совпадать, то блок станет работать на износ, и срок его службы сократится.
RGB-контроллер подключается в цепи между БП и светодиодами. Он регулирует яркость и цвет светодиодов.
Если контроллер не нужен, то можно подключить к питанию напрямую. Тогда нужно к «+» контакту блока (некоторые виды БП называют драйверами) присоединить «+» проводок ленты. А к «-» драйвера сразу три цветовых провода.
В некоторых случаях для того, чтобы правильно подключить rgb ленту, необходимо добавить в цепь усилитель. Об этом ниже.
Способы управления цветом свечения RGB светодиодных лент
Есть два способа управления цветовым режимом работы RGB светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.
Принцип работы простейшего контроллера на выключателях
Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением RGB ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.
Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать RGB ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.
Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R, G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения RGB ленты.
Принцип работы электронного контроллера
Для получения бесконечного количества цветов свечения RGB ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется RGB контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и RGB лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.
Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.
Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления RGB, силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.
Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).
Схема подключения без усилителя
Данная схема подключения rgb ленты НЕПРАВИЛЬНАЯ.
потому что участки ленты через каждые 5 метров должны подключаться только параллельно.
Это связано с тем, что, во-первых, при последовательном соединении диоды потускнеют на конце участка из-за потерь. Во-вторых, токопроводящие дорожки светодиодной линии не рассчитаны на большую длину, они будут перегреваться.
С усилителем
Когда мощность RGB слишком высокая для контроллера, добавляем в цепь усилитель. Последовательность соединения такая: БП, контроллер, 1-ый участок ленты, усилитель, 2-ой участок.
Если суммарная мощность контроллера и усилителя не выше, чем у БП, используем такую схему:
В случае превышения мощности добавляем еще один БП, и собираем по следующей схеме:
К блоку питания
Когда пользователю не нужно многорежимное управление, можно подключить rgb ленту напрямую к питанию. Два или более участка соединяем параллельно:
Мощные светодиоды подключаются по-другому. Присоединяем к БП с двух концов, как показано ниже:
Как подключить к контроллеру
Начинающие радиолюбители часто задаются этим вопросом.
При покупке контроллера в первую очередь обращайте внимание на совместимость характеристик с вашей светодиодной лентой. Написано в инструкции и на этикетке.
Ошибки подключения
- контроллер — блок — лента (должно быть: блок — контроллер — лента) или
- блок — усилитель — контроллер — лента (правильно: блок — контроллер — усилитель — лента)
2С обратной стороны подложки светодиодной ленты, в местах где дорожки отдельных кусков соединяются между собой, есть места заводской пайки.
Так вот, при наклеивании ленты и срыве скотча, эти самые места могут оголиться. Такое зачастую происходит на изделиях эконом класса.
В итоге, когда вы ленту наклеите на алюминиевый профиль, вы тем самым просто закоротите все 4 дорожки между собой и сожгете свою подсветку. Поэтому всегда проверяйте обратную сторону, перед непосредственным процессом наклеивания.
3Подключение второго участка ленты (свыше 10 метров) к блоку питания, который был выбран только из расчета мощности первого участка, полагаясь на мощность усилителя.
Даже если для блока и был выбран запас в 30%, в конечном итоге работа на износ рано или поздно выведет из строя или блок или светодиоды.
Типичные ошибки при подключении
Мы собрали ТОП-ошибок при сборке RGB светодиодной ленты:
- Выбор слабого блока питания, с мощностью «впритык». Дело в том, что потребляемая светодиодами мощность колеблется при работе, то в плюс, то в минус. Запас БП рекомендуем 30% или больше.
- Монтаж без теплоотвода. При мощности более 25 ватт/метр светодиоды сильно греются, потому для них нужен теплоотводящий материал. Подойдет в таком случае алюминиевый профиль. Иначе диоды постепенно потеряют мощность, а потом и выйдут из строя.
- Неверная последовательность подключения. Напоминаем: блок питания – контроллер – лента – усилитель – лента. Все остальные схемы (без контроллера и/или усилителя) смотрите выше.
Основные элементы, необходимые для подключения RGB ленты светодиодной
Выполнить установку любой модели RGB-ленты самостоятельно возможно после того, как вы сможете определить, насколько она будет протяженной. Именно от этого параметра будет зависеть подходящее устройство для цепи оборудования и подбираться схема. Покупать контроллер требуется исходя от характеристик светового оборудования – они должны соответствовать. Если говорить об элементах системы, то вам потребуется приобрести:
- Саму ленту RGB.
- Контроллер, подходящий к разноцветной диодной ленте.
- Блок питания.
- Усилительный механизм.
Для чего нужен каждый из представленных элементов? Блок питания требуется для того чтобы преобразовывать стандартное напряжение 220 вольт в сети в напряжение, необходимое светодиодной полосе. Его уровень может составлять от 6 и выше вольт. Подключить контроллер к светодиодной ленте необходимо, чтобы осуществлять цветовое свечение диодов. Усилитель потребуется в том случае, если вы желаете осуществить подключение RGB ленты, длина которой будет больше, чем пять метров, одновременно.
Контроллер для RGB-ленты
Чтобы воспользоваться всеми возможностями RGB-ленты, подключите к схеме контроллеры, выполняющие ряд функций:
- управление ПДУ;
- изменение яркости LED-диодов;
- изменение цвета свечения;
- выбор режима — переключение частоты смены цветов и их переливания;
- комбинация основных цветов с целью получения новых оттенков.
При выборе RGB-контроллера учитывайте два основных критерия — совместимость с подключаемой лентой и способ управления.
Такой контроллер может управляться:
- через сеть Wi-Fi при помощи планшета или смартфона;
- пультом ДУ с инфракрасными диодами;
- без пульта (переключателем на стене).
Последний вариант актуален, если отсутствует необходимость в частом переключении режимов ленты.
Основной физический параметр, характеризующий RGB-контроллер, — его номинальная мощность. Для ее расчета возьмите формулу Mk = Ml*L*Km, где:
- Mk — номинальная мощность контроллера;
- L — длина отрезка в метрах;
- Ml — мощность ленты в Вт/м;
- Km — коэффициент мощности изделия.
Напряжение, необходимое для питания контроллера, должно быть таким же, как и у RGB-ленты.
УПРАВЛЕНИЕ С ARDUINO
Для управления лентой можно выделить три библиотеки: FastLED, Adafruit NeoPixel и LightWS2812, из всех трёх рекомендую FastLED. Ниже привожу пример кода, который сначала показывает 3 цвета ленты на одном куске, плавно включая диоды. А потом ещё 3 цвета. Ну и ещё что-то, смотрите скетч.
В этом гайде расскажу вам о такой штуке как адресная светодиодная лента (лента из адресных светодиодов). Рассмотрим отличия от других типов светодиодных лент, особенности и тонкости подключения, а также управление при помощи Arduino
- Black PCB / White PCB — цвет подложки ленты, чёрная / белая
- 1m/5m — длина ленты в метрах
- 30/60/74/96/100/144 — количество светодиодов на 1 метр ленты
- IP30 лента без влагозащиты (как на видео)
- IP65 лента покрыта силиконом
- IP67 лента полностью в силиконовом коробе
Лента
Кольца
Матрицы
Адресные ленты можно подключить к готовому контроллеру и переключать режимы пультом/со смартфона
Итак, данный гайд посвящен адресной светодиодной ленте, я решил сделать его познавательным и подробным, поэтому дойдя до пункта “типичные ошибки и неисправности” вы сможете диагностировать и успешно излечить косорукость сборки даже не читая вышеупомянутого пункта. Что такое адресная лента? Рассмотрим эволюцию светодиодных лент.
Обычная светодиодная лента представляет собой ленту с напаянными светодиодами и резисторами, на питание имеет два провода: плюс и минус. Напряжение бывает разное: 5 и 12 вольт постоянки и 220 переменки. Да, в розетку. Для 5 и 12 вольтовых лент нужно использовать блоки питания. Светит такая лента одним цветом, которой зависит от светодиодов.
RGB светодиодная лента. На этой ленте стоят ргб (читай эргэбэ – Рэд Грин Блю) светодиоды. Такой светодиод имеет уже 4 выхода, один общий +12 (анод), и три минуса (катода) на каждый цвет, т.е. внутри одного светодиода находится три светодиода разных цветов. Соответственно такие же выходы имеет и лента: 12, G, R, B. Подавая питание на общий 12 и любой из цветов, мы включаем этот цвет. Подадим на все три – получим белый, зелёный и красный дадут жёлтый, и так далее. Для таких лент существуют контроллеры с пультами, типичный контроллер представляет собой три полевых транзистора на каждый цвет и микроконтроллер, который управляет транзисторами, таким образом давая возможность включить любой цвет. И, как вы уже поняли, да, управлять такой лентой с ардуино очень просто. Берем три полевика, и ШИМим их analogWrit’ом, изи бризи.
Адресная светодиодная лента, вершина эволюции лент. Представляет собой ленту из адресных диодов, один такой светодиод состоит из RGB светодиода и контроллера. Да, внутри светодиода уже находится контроллер с тремя транзисторными выходами! Внутри каждого! Ну дают китайцы блэт! Благодаря такой начинке у нас есть возможность управлять цветом (то бишь яркостью r g b) любого светодиода в ленте и создавать потрясающие эффекты. Адресная лента может иметь 3-4 контакта для подключения, два из них всегда питание (5V и GND например), и остальные (один или два) – логические, для управления.
Лента “умная” и управляется по специальному цифровому протоколу. Это означает, что если просто воткнуть в ленту питание не произойдет ровным счётом ничего, то есть проверить ленту без управляющего контроллера нельзя. Если вы потрогаете цифровой вход ленты, то скорее всего несколько светодиодов загорятся случайными цветами, потому что вы вносите случайные помехи, которые воспринимаются контроллерами диодов как команды. Для управления лентой используются готовые контроллеры, но гораздо интереснее рулить лентой вручную, используя, например, платформу ардуино, для чего ленту нужно правильно подключить. И вот тут есть несколько критических моментов:
1) Команды в ленте передаются от диода к диоду, паровозиком. У ленты есть начало и конец, направление движение команд на некоторых моделях указано стрелочками. Для примера рассмотрим ws2812b, у нее три контакта. Два на питание, а вот третий в начале ленты называется DI (digital input), а в конце – DO (digital output). Лента принимает команды в контакт DI! Контакт DO нужен для подключения дополнительных кусков ленты или соединения матриц.
2) Цифровой вход ленты идёт напрямую на «сырой» вход микроконтроллера внутри диода, поэтому между ним и управляющим пином ардуино нужен токоограничиваюший резистор с номиналом 200-500 ом. Без него есть большой шанс выгорания пина Ардуино или первого светодиода в ленте. Не испытывайте удачу, поставьте резистор. Точность резистора? Любая. Мощность резистора? Любая. Да, даже 1/4.
2.1) Если между лентой и контроллером (Arduino) большое расстояние, т.е. длинные провода (длиннее 10-15 см), то сигнальный провод и землю нужно скрутить в косичку для защиты от наводок, так как протокол связи у ленты достаточно скоростной (800 кГц), на него сильно влияют внешние наводки, экранирование земляной скруткой поможет этого избежать. Без этого может наблюдаться такая картина: лента не работает до тех пор, пока не коснёшься рукой сигнального провода.
3) Самый важный пункт, который почему то все игнорят: цифровой сигнал ходит по двум проводам, поэтому для его передачи одного провода от ардуины мало. Какой второй? Земля GND. Как? Контакт ленты GND и пин ардуино GND (любой из имеющихся) должны быть соединены. Смотрим два примера
4) Питание. Один цвет одного светодиода при максимальной яркости кушает 20 миллиампер. В одном светодиоде три цвета, итого 60 мА на диод. Пусть у вас есть метр ленты с плотностью 60 диод/метр, тогда 60*60 = 3.6 Ампера при максимальной яркости (белый цвет), соответственно нужно брать БП, который с этим справится, но заранее подумать, в каком режиме будет работать лента. Если это режимы типа «радуга», то мощность можно принять как половину от максимальной.
5) Продолжая тему питания, хочу отметить важность качества пайки силовых точек (подключение провода к ленте, подключение этого же провода к БП), а также толщину проводов. Как показывает мой опыт, брать нужно провод сечением минимум 1.5 квадрата, если нужна полная яркость. Пример: на проводе 0.75 кв.мм. на длине 1.5 метра при токе 2 Ампера падает 0.8 вольта, что критично для 5 вольт питания. Первый признак просадки напряжения: заданный программно белый цвет светит не белым, а отдаёт в жёлтый/красный. Чем краснее, тем сильнее просело напряжение!
Источник