주소 지정 가능한 LED 스트립의 연결 및 제어 기능
조명 요소에 LED를 사용하면 장비 개발자에게 거의 무한한 가능성을 제공합니다. 최근까지 소비자들은 3색 방사 소자(RGB) 기반 장치의 가능성에 매료되었습니다. 오늘날 응용 가능성이 무궁무진해 보이는 신제품이 등장했습니다.
주소 지정 가능한 LED 스트립
이러한 조명 장치는 주소 지정이 가능한 LED 테이프가 되었습니다. 밝기와 기본 색상 비율은 일반적인 RGB 조명에서와 같이 디지털 부하 제어에 사용되는 펄스 폭 변조에 의해 조절됩니다. 주소 지정 가능 장치 간의 주요 차이점은 각 발광 요소가 개별적으로 제어된다는 것입니다(기존 스트립은 스트립의 전체 섹션에서 동일한 빛을 방출함).
주소 지정 가능 스트립의 설계
이러한 조명 장치 구성의 기초는 LED입니다. 여기에는 반도체 발광 소자와 개별 PWM 드라이버가 포함됩니다. 주소 지정 가능 요소의 유형에 따라 RGB LED는 공통 인클로저 내부에 위치하거나 외부화되어 드라이버의 핀에 연결될 수 있습니다. 별도의 LED 또는 RGB 어셈블리를 발광기로 사용할 수 있습니다. 공급 전압도 다를 수 있습니다.컬러 LED를 구동하는 데 사용되는 일반적인 칩의 비교 특성이 표에 나와 있습니다.
| PWM 드라이버 | U 공급, V | LED 연결 | 메모 | 전류 소비 |
| WS2811 | 12-24 | 외부 | 12V 전압 조정기 내장. 빠르고 느린 모드 | 사용하는 LED에 따라 |
| WS2812B | 5 | 내장 | LED 폼 팩터 - 5050 | 셀당 최대 60mA(최대 밝기에서) |
| WS2813 | 5 | 내장 | LED-5050 폼 팩터 | 셀당 최대 60mA(최대 밝기에서) |
| WS2815 | 12 | 내장 | LED-5050 폼 팩터 | 셀당 최대 60mA(최대 밝기에서) |
| WS2818 | 12/24 | 외부 | 제어 입력 전압은 최대 9V입니다. 추가 제어 입력 | 사용하는 LED에 따라 |
전력이 글로우 p-n 접합뿐만 아니라 PWM 드라이버의 스위칭 손실에도 소비되기 때문에 주소 지정 가능한 테이프 1미터의 전류 소비는 상당히 높습니다.
등기구의 장치 요소
주소 지정이 가능한 각 LED에는 최소 핀 수가 포함되어 있습니다.
- U 공급(VDD);
- 공통선(GND);
- 데이터 입력(DIN);
- 데이터 출력(DOUT).
이를 통해 내장형 이미터가 있는 요소를 4핀 하우징(WS2812B)에 배치할 수 있습니다.
외부 LED 연결이 있는 칩은 LED를 연결하기 위해 최소 3개의 핀이 더 필요합니다. 이렇게 하면 표준 8핀 패키지에 다른 애플리케이션에 사용할 수 있는 여분의 핀 하나가 남습니다.
예를 들어 WS2811 칩 설계자는 속도 스위치에 자유 핀을 사용하고 WS2818 칩은 중복 데이터 입력(BIN)을 사용했습니다.
요소 연결
캔버스에 있는 모든 요소는 전원 공급 장치에서 병렬로 연결되고 데이터 버스에서 직렬로 연결됩니다. 한 칩의 제어 출력은 다른 칩의 입력에 연결됩니다. 컨트롤러의 제어 신호는 다이어그램에서 가장 왼쪽 드라이버의 DIN 핀으로 공급됩니다.
특히 스트립이 5V 이외의 전압으로 전원이 공급되는 경우 별도의 장치에서 LED와 미세 회로에 전원을 공급하는 것이 좋습니다.컨트롤러의 공통선과 전압원을 연결해야 합니다.
글로우 컨트롤
주소 지정 가능한 리본의 요소는 직렬 버스에 의해 제어됩니다. 일반적으로 이러한 버스는 게이팅 라인과 데이터 라인의 2선 방식으로 구축됩니다. 그러한 리본도 있지만 덜 일반적입니다. 그리고 설명된 장치는 단선 회로에 의해 제어됩니다. 이를 통해 캔버스를 단순화하여 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 그러나 그것은 LED 장치의 낮은 노이즈 내성에 의해 지불됩니다. 충분한 진폭으로 유도된 간섭이 발생하면 드라이버가 데이터로 해석하고 예측할 수 없는 조명을 밝힐 수 있습니다. 따라서 설치 중에 간섭으로부터 보호하기 위해 추가 조치를 취해야 합니다.
제어 프로토콜은 24비트 명령을 포함합니다. 0과 1은 주파수는 같지만 지속 시간이 다른 펄스로 인코딩됩니다. 각 요소는 다음 칩에 대한 명령이 전송되는 방식으로 특정 기간 동안 일시 중지된 후 자체 명령을 작성("클릭")합니다. 증가된 지속 시간의 일시 중지 후 모든 요소가 재설정되고 다음 명령 시리즈가 전송됩니다. 이 제어 버스 원리의 단점은 하나의 미세 회로가 실패하면 체인 아래에서 명령 전송이 중단된다는 것입니다. 최신 세대의 드라이버(WS2818 등)에는 이 문제를 방지하기 위한 추가 입력(BIN)이 있습니다.
"런닝 파이어".
소위 SPI 테이프라고 불리는 이 테이프는 가정에서 가장 흔히 발생하는 조명 효과로 인해 "달리는 불"이라고 불리는 것이므로 별도로 고려해야 합니다. 논의된 유형과 이러한 테이프의 차이점은 데이터 버스에 데이터 및 클럭 펄스용 두 개의 라인이 있다는 것입니다. 이러한 장치의 경우 언급된 "달리기"를 포함하여 일련의 효과가 있는 산업용 컨트롤러를 구입할 수 있습니다. 일반 PIC 또는 AVR 컨트롤러(Arduino 포함)에서 글로우를 제어할 수도 있습니다.그들의 장점은 노이즈 내성이 더 높고 단점은 두 개의 컨트롤러 출력을 사용해야 한다는 것입니다. 이것은 복잡한 조명 시스템을 구축하는 데 제한이 될 수 있습니다. 또한 이러한 장치는 더 높은 비용이 특징입니다.
등기구의 배선도 및 일반적인 실수
멀티미디어 장치의 배선도는 기존의 RGB 조명 방식과 많은 공통점이 있습니다. 그러나 차이점이 있습니다. 주소 지정이 가능한 LED 스트립을 컨트롤러에 올바르게 연결하려면 몇 가지 사항을 염두에 두어야 합니다.
- 주소 지정 가능 스트립의 높은 전력 소비 때문에 Arduino 보드에서 전원을 공급할 수 없습니다(작은 세그먼트를 사용하는 경우 - 바람직하지 않음). 일반적인 경우 별도의 전원 공급 장치가 필요합니다(경우에 따라 하나일 수 있지만 LED 및 컨트롤러의 전원 회로는 분리되어야 함). 그러나 일반적인 전원 공급 장치의 전선(GND)과 Arduino 보드를 연결해야 합니다.. 그렇지 않으면 시스템이 작동하지 않습니다.
![LED 스트립의 주소를 연결하고 관리하는 기능]()
- 노이즈 내성 감소로 인해 컨트롤러의 출력과 웹 입력을 연결하는 도체는 가능한 한 짧아야 합니다. 이어야 한다는 것이 매우 바람직하다. 10cm 이하. 스트립의 전압을 초과하는 전압과 1000μF의 용량으로 커패시터 C를 전원 라인에 연결하는 것도 불필요하지 않습니다. 커패시터는 테이프에 매우 가깝게, 이상적으로는 접촉 패드에 설치해야 합니다.
- 테이프 섹션은 연결하다 시리즈에서. DOUT 출력은 다음 조각의 DIN 입력에 연결해야 합니다. 그러나 총 길이가 1m를 초과하면 직렬 연결을 사용할 수 없습니다. 웹의 전력선 도체는 대전류용으로 설계되지 않았습니다. 그리고 이 경우 조각의 병렬 연결을 사용해야 합니다.
- 컨트롤러의 출력과 DIN 입력을 직접 연결하면 등기구에 이상 상황이 발생하면 컨트롤러의 출력이 실패할 수 있습니다.이를 방지하려면 최대 수백 옴의 저항을 와이어 갭에 배치해야 합니다.
이러한 간단한 규칙을 따르지 않으면 멀티미디어 시스템이 오작동하거나 구성 요소가 고장날 수 있습니다.
주소 표시줄의 기능 확인
때로는 필요합니다 확인하다 스트립이 작동하는지 테스트해야 합니다. 스트립에 전원을 공급하여 LED를 켤 수 없기 때문에 여기에 문제가 있을 수 있습니다. 또한 테스터의 기능을 확인할 수 없습니다. 이 경우 최대 가능성 - 전력선 및 요소 간 연결의 연속성을 테스트합니다. 따라서 램프의 서비스 가능성을 결정하는 주요 방법은 램프를 컨트롤러에 연결하는 것입니다.
단일 와이어 제어 버스가 있는 웹이 있는 경우 손가락으로 제어 신호가 적용되는(스트립에 전원이 공급될 때) 접촉 패드를 터치하여 주소 지정 가능한 LED 스트립을 테스트할 수 있습니다. 이로 인해 하나 이상의 LED가 켜질 수 있습니다.
주소 지정 가능 LED-줄자 다른 LED 장치보다 훨씬 더 높은 수준의 멀티미디어 기능을 가지고 있습니다. 실망과 무의미한 재정적 손실을 피하기 위해 경영진을 이해하고 몇 가지 간단한 용어만 기억해야 합니다.