पता योग्य एलईडी पट्टी के कनेक्शन और नियंत्रण की विशेषताएं

प्रकाश तत्वों में एल ई डी का उपयोग उपकरण के डेवलपर्स को लगभग असीमित संभावनाएं देता है। कुछ समय पहले तक, उपभोक्ता तीन-रंग वाले विकिरण तत्वों (RGB) पर आधारित उपकरणों की संभावनाओं से मोहित थे। आज, नए उत्पाद सामने आए हैं जिनकी अनुप्रयोग क्षमता असीमित प्रतीत होती है।

पता योग्य एलईडी स्ट्रिप्स

ऐसा प्रकाश उपकरण एक एलईडी-टेप पता योग्य बन गया है। सामान्य आरजीबी-प्रकाश की तरह चमक और आधार रंगों का अनुपात, पल्स चौड़ाई मॉडुलन द्वारा नियंत्रित होता है, जिसका उपयोग डिजिटल लोड नियंत्रण में किया जाता है। पता करने योग्य उपकरणों के बीच मुख्य अंतर यह है कि प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक तत्व को अलग से नियंत्रित किया जाता है (एक पारंपरिक पट्टी में पट्टी के पूरे खंड द्वारा उत्सर्जित समान प्रकाश होता है)।

पता योग्य एलईडी-टेप की क्षमता।

एक पता योग्य पट्टी का डिजाइन

ऐसे प्रकाश उपकरणों के निर्माण का आधार एलईडी हैं। उनमें एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक तत्व और एक व्यक्तिगत PWM चालक होता है। पता करने योग्य तत्व के प्रकार के आधार पर, आरजीबी एलईडी एक सामान्य बाड़े के अंदर स्थित हो सकता है या बाहरी हो सकता है और ड्राइवर के पिन से जुड़ा हो सकता है। अलग एल ई डी या आरजीबी असेंबली का उपयोग प्रकाश उत्सर्जक के रूप में किया जा सकता है। आपूर्ति वोल्टेज भी भिन्न हो सकते हैं।रंगीन एल ई डी चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले सामान्य चिप्स की तुलनात्मक विशेषताओं को तालिका में दिखाया गया है।

एक मीटर एड्रेसेबल टेप की वर्तमान खपत काफी अधिक है, क्योंकि बिजली न केवल चमक पी-एन जंक्शन पर खर्च की जाती है, बल्कि पीडब्लूएम ड्राइवरों के नुकसान को बदलने पर भी खर्च होती है।

ल्यूमिनेयर का उपकरण तत्व

प्रत्येक पता योग्य एलईडी में न्यूनतम संख्या में पिन होते हैं:

• यू आपूर्ति (वीडीडी);
• आम तार (जीएनडी);
• डेटा इनपुट (डीआईएन);
• डेटा आउटपुट (DOUT)।

यह बिल्ट-इन एमिटर वाले तत्वों को 4 पिन (WS2812B) वाले हाउसिंग में रखने की अनुमति देता है।

WS2812B पिन लेआउट।

बाहरी एलईडी कनेक्शन वाले चिप्स को एलईडी को जोड़ने के लिए कम से कम तीन और पिन की आवश्यकता होगी। यह मानक 8-पिन पैकेज को एक अतिरिक्त पिन के साथ छोड़ देता है, जिसका उपयोग अन्य अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।

अतिरिक्त डेटा आउटपुट के साथ WS2818 पिन असाइनमेंट।

उदाहरण के लिए, WS2811 चिप डिजाइनरों ने गति स्विच के लिए एक मुफ्त पिन का उपयोग किया, और WS2818 चिप ने एक निरर्थक डेटा इनपुट (BIN) का उपयोग किया।

तत्वों को जोड़ना

कैनवास पर स्थित सभी तत्व बिजली की आपूर्ति पर समानांतर में और डेटा बस पर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। एक चिप का कंट्रोल आउटपुट दूसरे के इनपुट से जुड़ा होता है। नियंत्रक से नियंत्रण संकेत आरेख में सबसे बाएं चालक के डीआईएन पिन को खिलाया जाता है।

कैनवास पर तत्वों के कनेक्शन का आरेख।

एल ई डी और माइक्रोक्रिकिट्स को एक अलग इकाई से बिजली देना बेहतर है, खासकर अगर पट्टी 5 वी के अलावा अन्य वोल्टेज द्वारा संचालित होती है।नियंत्रक के सामान्य तार और वोल्टेज स्रोत को जोड़ा जाना चाहिए।

WS2812B पर रिबन के एक टुकड़े की उपस्थिति।

चमक नियंत्रण

एड्रेसेबल रिबन के तत्वों को एक सीरियल बस द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आमतौर पर ऐसी बसें टू-वायर स्कीम में बनाई जाती हैं - एक गेटिंग लाइन और एक डेटा लाइन। ऐसे रिबन भी हैं, लेकिन वे कम आम हैं। और वर्णित उपकरणों को एकल-तार सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इसने कैनवास को सरल बनाने, इसे सस्ता बनाने की अनुमति दी। लेकिन इसका भुगतान एलईडी-डिवाइस की कम शोर प्रतिरक्षा द्वारा किया जाता है। पर्याप्त आयाम के साथ कोई भी प्रेरित हस्तक्षेप, ड्राइवर डेटा के रूप में व्याख्या कर सकते हैं और अप्रत्याशित रूप से रोशन कर सकते हैं। इसलिए, हस्तक्षेप से बचाने के लिए स्थापना के दौरान अतिरिक्त उपाय किए जाने चाहिए।

नियंत्रण प्रोटोकॉल में 24 बिट्स के आदेश होते हैं। शून्य और एक को एक ही आवृत्ति लेकिन अलग-अलग अवधि के दालों के रूप में एन्कोड किया गया है। प्रत्येक तत्व अपनी स्वयं की कमांड ("क्लिक") लिखता है, एक निश्चित अवधि के विराम के बाद अगली चिप के लिए कमांड प्रसारित होता है, और इसी तरह श्रृंखला के नीचे। बढ़ी हुई अवधि के विराम के बाद सभी तत्वों को रीसेट कर दिया जाता है और आदेशों की अगली श्रृंखला स्थानांतरित कर दी जाती है। इस नियंत्रण बस सिद्धांत का नुकसान यह है कि एक माइक्रोक्रिकिट की विफलता श्रृंखला के नीचे आदेशों के संचरण को बाधित करती है। इस समस्या से बचने के लिए ड्राइवरों की नवीनतम पीढ़ी (WS2818 आदि) के पास एक अतिरिक्त इनपुट (BIN) है।

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"रनिंग फायर"।

तथाकथित एसपीआई-टेप पर अलग से विचार किया जाना चाहिए, जिसे घर में सबसे आम प्रकाश प्रभाव के कारण "रनिंग फायर" कहा जाता है, जो इसे बनाता है। चर्चा किए गए प्रकारों से इस तरह के टेप का अंतर यह है कि डेटा बस में दो लाइनें होती हैं - डेटा के लिए और घड़ी की दालों के लिए। ऐसे उपकरणों के लिए आप औद्योगिक रूप से निर्मित नियंत्रक को प्रभावों के एक सेट के साथ खरीद सकते हैं, जिसमें उल्लिखित "रनिंग फायर" भी शामिल है। आप नियमित PIC या AVR नियंत्रकों (Arduino सहित) से भी चमक को नियंत्रित कर सकते हैं।उनका लाभ उच्च शोर प्रतिरक्षा है, और नुकसान - दो नियंत्रक आउटपुट का उपयोग करने की आवश्यकता है। यह जटिल प्रकाश व्यवस्था के निर्माण के लिए एक सीमा हो सकती है। साथ ही इन उपकरणों को उच्च लागत की विशेषता है।

दो-तार नियंत्रण बस के साथ एसपीआई-टेप।

ल्यूमिनेयर का वायरिंग आरेख और विशिष्ट गलतियाँ

मल्टीमीडिया उपकरणों के वायरिंग आरेख में पारंपरिक आरजीबी-लाइट्स की योजना के साथ बहुत कुछ है। लेकिन अंतर हैं - पता करने योग्य एलईडी पट्टी को नियंत्रक से ठीक से जोड़ने के लिए, आपको कुछ बिंदुओं को ध्यान में रखना होगा।

1. एड्रेसेबल स्ट्रिप की उच्च बिजली खपत के कारण, आप इसे Arduino बोर्ड से पावर नहीं दे सकते (यदि आप छोटे सेगमेंट का उपयोग करते हैं - अवांछनीय)। सामान्य स्थिति में आपको एक अलग बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी (कुछ मामलों में यह एक हो सकता है, लेकिन एल ई डी और नियंत्रक के लिए बिजली सर्किट अलग होना चाहिए)। लेकिन आम बिजली की आपूर्ति के तार (GND) और Arduino बोर्ड को जोड़ा जाना चाहिए. नहीं तो सिस्टम काम नहीं करेगा।
2. कम शोर प्रतिरक्षा के कारण, नियंत्रक के आउटपुट और वेब इनपुट को जोड़ने वाले कंडक्टर जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। यह अत्यधिक वांछनीय है कि उन्हें होना चाहिए 10 सेमी से अधिक नहीं। पट्टी के वोल्टेज से अधिक वोल्टेज के साथ और 1000 µF की क्षमता के साथ कैपेसिटर सी को पावर लाइन से जोड़ना भी अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं है। संधारित्र को टेप के करीब स्थापित किया जाना चाहिए, आदर्श रूप से संपर्क पैड पर।
3. टेप अनुभाग हो सकते हैं जुडिये शृंखला में। DOUT आउटपुट को अगले भाग के DIN इनपुट से जोड़ा जाना चाहिए। लेकिन अगर कुल लंबाई 1 मीटर से अधिक है, तो श्रृंखला कनेक्शन का उपयोग नहीं किया जा सकता है - वेब की बिजली लाइनों के कंडक्टर एक बड़े प्रवाह के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं। और इस मामले में आपको टुकड़ों के समानांतर कनेक्शन का उपयोग करना होगा।
4. यदि आप नियंत्रक के आउटपुट और डीआईएन इनपुट को सीधे कनेक्ट करते हैं, यदि ल्यूमिनेयर में कोई असामान्य स्थिति उत्पन्न होती है, तो नियंत्रक का आउटपुट विफल हो सकता है।इससे बचने के लिए वायर गैप में कई सौ ओम तक का रेसिस्टर लगाना चाहिए।

इन सरल नियमों का पालन करने में विफलता मल्टीमीडिया सिस्टम की खराबी या घटक विफलता का कारण बन सकती है।

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पता पट्टी की कार्यक्षमता की जाँच करना

कभी-कभी यह आवश्यक होता है जाँच करने के लिए यह देखने के लिए कि क्या यह काम करता है, पट्टी का परीक्षण करने की आवश्यकता है। और यहां आपको समस्या हो सकती है, क्योंकि पट्टी को बिजली खिलाकर एल ई डी को जलाना संभव नहीं है। इसके अलावा, आप परीक्षक की कार्यक्षमता की जांच नहीं कर सकते हैं: इस मामले में अधिकतम संभावना बिजली लाइनों और अंतर-तत्व कनेक्शन की निरंतरता का परीक्षण करने के लिए है। इसलिए, दीपक की सेवाक्षमता निर्धारित करने का मुख्य तरीका इसे नियंत्रक से जोड़ना है।

यदि सिंगल-वायर कंट्रोल बस के साथ एक वेब है, तो आप अपनी उंगली से संपर्क पैड को स्पर्श करके पता करने योग्य एलईडी पट्टी का परीक्षण कर सकते हैं जहां नियंत्रण संकेत लागू होता है (जब पट्टी संचालित होती है)। इससे एक या अधिक एल ई डी चमक सकते हैं।

पता योग्य एलईडी-फीता अन्य एलईडी उपकरणों की तुलना में अधिक परिमाण के क्रम पर मल्टीमीडिया क्षमताएं हैं। आपको केवल प्रबंधन को समझना चाहिए और निराशा और व्यर्थ वित्तीय नुकसान से बचने के लिए कुछ सरल शब्दों को याद रखना चाहिए।