Manzilli LED Chiziqlar: Ishlash Printsipi, Tarmoqli Va Wi-Fi Ulanishi Uchun Kontrollerlar. Bu Qanday Ishlaydi? Nazoratni Qanday Tekshirish Mumkin? Qanday Ulanish Mumkin?

2024 Muallif: Beatrice Philips | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-15 04:20

Tegishli kuchlanishni berishdan boshqa hech narsaga muhtoj bo'lmagan oddiy monoxromli yoki oq rangli LED chiziqlardan farqli o'laroq, manzilli LED chiziqlarini sozlash qiyinroq. Ular har qanday xonaga qo'shimcha joziba bag'ishlaydigan dinamik yorug'lik manbai.

Bu nima?

Manzilli LED chiziqlar (diod, piksel, LED chiziqlar, boshqacha qilib aytganda) boshqa topologiyada joylashtirilgan yoki yig'ilgan LEDlarning oddiy to'plami emas. Har bir diod alohida va boshqalardan mustaqil ravishda boshqariladi. Lentaning prototipi - LED matritsasi, uning har bir piksel qizil, yashil va ko'k LEDlarning uchligi.

Matritsa yoki lentadagi boshqaruvchi har bir LEDni boshqa yorqinlik bilan yondirish imkonini beradi.

LED matritsali monitor yoki smartfon displeyi o'ziga xos tasvirni yaratganidek, manzillar tasmasi ham "chiroqlar" effektini tashkil qilish imkonini beradi .har qanday rang bilan, har qanday saytda va istalgan vaqtda individual LEDlarni yoqish yoki o'chirish.

Ish printsipi

Qizil-ko'k-yashil rangli LED chiziqlar mashhur bo'lib, inson ko'zlari sezadigan 16 777 216 ta soyaga imkon berdi . LEDlarning har birida o'z miniatyurali mikrosxemalar tekshirgichi mavjud, bu sizga foydalanuvchi talab qilgan nurning rangini aniq belgilash imkonini beradi. Har bir LED yonida alohida mikrokontrolderning mavjudligi, shunga qaramay, bunday lenta narxining sezilarli darajada oshishiga olib keladi.

Lentani ulash uchun umumiy kontaktlar - 4 tadan ko'p emas, lekin 3 dan kam emas . Bir umumiy aloqa - "massa" - haydovchilar uyi uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Ikkinchisi 5 voltli ijobiy besleme zo'riqishini ta'minlaydi. Uchinchisi (va to'rtinchi) - umumiy mikrokontroller kartasidan dastur signallarini yuboradi.

Manzil tasmasi raqamli boshqariladi. Umumiy boshqaruvchisiz ishlash hech qanday natija bermaydi . Yaxshiyamki, siz doimo oq -oq (mavimsi) yorug'lik chiqaradigan doimiy uchib turadigan LED uchburchaklar bilan yakun topasiz. Agar foydalanuvchi barmog'i bilan signal yuboradigan raqamli avtobusga tegsa, nazoratchi bu aralashuvni buyruq sifatida qabul qiladi va barcha LEDlarni yoki ularning bir nechtasini yoqadi. Har bir segment uchun besleme zo'riqishida 5 yoki 12 volt bo'ladi.

Tekshirish signalining uzatilishi bir vaqtning o'zida emas, balki barcha segmentlar o'rtasida ketma -ket amalga oshiriladi . Bu xususiyat tufayli, agar bitta mikrosxemalar ishlamay qolsa, buyruq oldinga siljimaydi va o'sha sxemadagi keyingi LEDlar yonmaydi.

Boshqarish sxemasiga qo'shimcha mikrokontrollerlarni "osib qo'yish" orqali bunday lentalarning boshqaruv algoritmini murakkablashtirish mumkin.

Lentalarning umumiy ko'rinishi

Odamlar orasida eng mashhur bo'lgan lentalar WS2812b va WS2811 mikrosxemalariga asoslangan yig'ilishlar edi. Ular mos ravishda 5 va 12 volt uchun mo'ljallangan.

WS2811 chipiga asoslangan pikselli lenta har bir yordamchi nazoratchi uchun kamida 8 ta chiqish mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ulardan uchtasi qizil, yashil va ko'k ranglar uchun javobgardir, ikkitasi ma'lumot almashishni ta'minlaydi, bittasi - kerakli ish rejimini yoqish uchun, bittasi - elektr ta'minoti uchun va oxirgi - "tuproq" uchun. WS2811 yig'ilishining yanada "ilg'or" versiyasi avvalgisidan sezilarli farq qiladi: nuqta (mahalliy) boshqaruvchi bir vaqtning o'zida uchta LED bilan yonadi, bu esa ushbu modelning arzonligi va ishonchliligini sezilarli darajada oshiradi.

WS2812B tasmasini boshqarish dastur birligi sifatida xizmat qiluvchi alohida nazoratchi yordamida amalga oshiriladi. Radio havaskorlari bunday asboblarni Arduino platalari asosida C ++ dasturlash tilida yozilgan kichik dasturli skript yordamida yig'adilar. Shovqin immunitetini oshirish uchun elektrolitik kondansatörler LEDlarga parallel ravishda - har qanday mikrosxemalarga asoslangan chiziqlar bilan ulanadi. Ushbu modelning qo'shimcha xususiyati shundaki, nuqta nazorat kristalli SMD-5050 yig'ilishida joylashtiriladi va 4 ta chiqish "quvvat", "er", "yuborish" va "qabul qilish" deb etiketlanadi. U 12 V kuchlanish bilan quvvatlanadi.

WS2813 versiyasining avvalgi versiyadan farqi - umumiy boshqaruvchidan buyruqlarni uzatish imkonini beruvchi qo'shimcha ortiqcha chiqish. Bu zanjirdagi har qanday nuqta boshqaruvchisining muddatidan oldin ishdan chiqishini oldini oldi - uning orqasida joylashgan keyingi tarmoqli tarmoqlarining ishlashi nuqtai nazaridan.

Ishlash shakllarini umumlashtirib, quyidagilarni ta'kidlash lozim. Aqlli lentalarning bir qismi sifatida to'g'ridan -to'g'ri SMD LED korpusida joylashgan PWP boshqaruvchisi ishlatiladi . 5050 seriyasida aynan shunday boshqaruv sxemasi mavjud. Bitta birlik - yorug'lik chiqaradigan diodlar va eng oddiy boshqaruvchi - bunday LEDda istalgan uzunlikdagi lentani yig'ish imkonini beradi. Bunday yig'ilish pimlari soni har bir yorug'lik elementi uchun 4 tadan 8 tagacha.

Bitta narsa shundaki, 10 metrli (yoki undan ko'p) lentani yaratish uchun sizga "kuch" va "tuproq" tok o'tkazgichlari (kesishishi oshgan holda) kuchaytirilishi kerak bo'ladi-past kuchlanish kichik simli xoch bilan sezilarli darajada pasayadi. -yuqori qism haqida gapirib bo'lmaydi.

Qo'llash doirasi

Modulli LED chiziqlar, dasturiy ta'minoti aniqlangan, ularning rivojlanishida yanada oldinga siljidi. Agar shiftni yoritish uchun bitta qatorli yig'ma ishlatilsa, u holda ularning qatorlarini bir-birining ustiga qo'yib, to'rtburchaklar asosga qo'yib, siz xohlagan formatdagi taxtani yaratishingiz mumkin . Elektron yo'l belgilari va belgilar bunga misol bo'la oladi: kun qorong'iga tushishi bilan ular avtomatik ravishda yoqiladi va quyosh batareyasidan kun davomida zaryadlangan batareyada ishlaydi. Bir qatorli yig'ilishlar ko'pincha masofadan boshqarish pulti bilan birga keladi.

Masalan, katta shaharga kirish yo'lining ko'priklaridan birida, har 5 soniyada, yozuvlar bir -birini almashtirib turadi - "Haydovchilar, baxtli sayohat!", "N shahar sizni kutib oladi! " Bu chiziqlardan yasalgan LED massivlaridan foydalanishning o'n minglab holatlaridan faqat bittasi. Va reklama taxtasi uchun to'laqonli ekranni yig'ishda, tashkilotchi yaqin atrofdagi gipermarketlardan chegirmalar reklamasini tarqatish imkoniyatiga ega bo'ladi. Bunday yig'ilishlar Wi-Fi moduliga ega bo'lgan har qanday gadjet yoki shaxsiy kompyuterdan video uzatishni qabul qilish uchun Wi-Fi moduli bilan jihozlangan.

Reklama va dasturlarni ko'rsatish uchun ekranning diagonali bir necha metrga etadi.

Do'kon belgilari sifatida matritsada yozilgan bitta rangli lentalar (masalan, qizil porloq) ishlatiladi . Ishlayotgan reklama chizig'i bir kilobaytgacha matnni ko'rsatishi mumkin (bo'sh joylar bundan mustasno). U asosan bitta yoki ikki qatorli jadvaldan foydalanadi. Ma'lumotlar ketma -ket ko'rsatiladi - masalan, yozuvlar bir -birini o'zgartiradi: "X restoraniga qarang", "Ukraina taomlari" ning "Eng yaxshi taomlari", "Qulay joy", keyin bu yozuvlarning ko'rsatish tsikli qayta boshlanadi va hokazo. displey kechasi o'chguncha.

Avtobus displeyiga misol sifatida uning yo'nalishidagi asosiy ko'chalarning qisqa ro'yxati va ularning sonini ko'rsatish mumkin . Shunga o'xshash tizimlar temir yo'l, havo va avtobus bekatlarida - A va B nuqtalarida (jo'nab ketish va kelish shaharlarida) o'rnatiladi, har bir o'rindiq yonida ma'lum bir transport turining jo'nash va kelish vaqti ko'rsatiladi. Plakatlar kutish xonasiga va to'xtash joylariga joylashtiriladi.

Qanday ulanish mumkin?

Ulanish maxsus ko'rsatmalarga muvofiq amalga oshiriladi. Aks holda, bosilgan elektron karta pinlari va yig'ish qutisidagi identifikator belgilarini diqqat bilan tekshiring. Shunday qilib, "+ 5V", "Massa", Rx va Tx belgilari shubhalanmasligi kerak - bu eng oddiy 4 simli protokol bo'lib, unga ko'ra bir xil konstruktsiya lentasining elementlari bir -biriga bog'langan . Agar taxtada 5 V belgisi bo'lsa (12 V emas), 12 V ni qo'ymang - lenta shunchaki yonib ketadi.

Ba'zi LED chiziqlar mikrosxemaning chiqishida ketma -ket ulangan qarshilikni o'z ichiga olishi mumkin, bu qarshilik bir necha dan bir necha o'n ohmgacha

Bu rezistorlar, masalan, avtomobil yoki yuk mashinasi, avtobus va b.

Gap shundaki batareyani zaryad qilish uchun avtomobil tarmog'i (gaz dvigatelidagi generator) 15 voltgacha zaryadlovchi kuchlanishni ishlatadi va to'liq zaryadlangan batareya 13,8 voltgacha quvvat beradi 12 voltli yig'ish uchun bu juda ko'p .- LEDlar va boshqaruv moslamalari haddan tashqari qizib ketmasligi uchun yonmaydi va balast rezistorlari o'rnatiladi. LEDlarning doimiy "qizib ketishi" (+70 yoki undan ko'pgacha) ularga 25000-50,000 soatni emas, balki 10 yoki undan ko'p yillik uzluksiz ishlashga teng, lekin atigi 1500-4000 soat ishlashiga imkon beradi.

Boshqacha qilib aytganda, oqim va kuchlanish bilan ortiqcha yuklangan elektronika bir necha oy ichida yonib ketadi . Ba'zi hollarda, nominal zo'riqishlarga qaramay, LEDlar va kontrollerlar haddan tashqari qizib ketayotganini sezganingizda - lentadagi yorug'lik uzoqdan ko'rinadigan bo'lib qolishi uchun kuchlanishni 9-11 V ga kamaytiring.

Tx va Rx pinlarini qaytarib bo'lmaydi. Tasmaning Rx usuli umumiy tekshirgichning Tx piniga ulanadi.

Mahalliy nazoratchi generaldan buyruq olishni kutish - ahmoqlik, ikkinchisi hech narsa yubormasa, shuningdek, birinchisidan javob buyruqlarini kutib, qatorni "tinglasa"

Gap shundaki, boshqaruvchi (master) dasturchisi (tizimning "miyasi") mahalliy mikrokontrolderlarning (ijrochilarning) har biriga nazorat buyruqlarini yuborishdan oldin, test xabarini yuborishi va ulardan tayyorligi to'g'risida javob beruvchi signalni olishi kerak. ish uchun. Agar bu sodir bo'lmasa (nuqta qo'yilgan mikrosxemalar "o'lgan" bo'lsa), "miyadan" so'roq qilish xabari yonib ketganidan keyingi birinchi LED chip javob bermaguncha davom etadi. O'rnatishning to'g'riligini darhol tekshirish kerak.