Нова година е точно зад ъгъла, празнично настроение, цветни светлини... И разбира се трябва да помислите за новогодишните подаръци за вашите близки. Решихте ли вече какво да подарите? Дълго мислих за това и реших, че най-добрият подарък е подарък, направен със собствените ми ръце. В резултат на това беше замислен този дизайн на RGB лампа. Може да се използва навсякъде и по всякакъв начин, интуитивен е и прост, което означава, че всеки ще го хареса. Функцията на лампата е много проста: да осветява околния интериор с различни променящи се цветове. Почти всеки микроконтролер ще свърши работа за тази проста задача, но аз се спрях на микроконтролера Attiny13 AVR, тъй като е доста често срещан, евтин и имам много от него. За светодиода използвах четири-пинов матов RGB светодиод с общ катод.

Диаграмата показва свързването на RGB LED с общ анод.

Но по време на разработката се натъкнах на един проблем: микроконтролерът Attiny13 има само два хардуерни PWM изхода на таймер 0 и това е всичко. О, но ви трябват три PWM, за три цвята... И засадата, има само един таймер в MK... Така че реших да проявя креативност и внедрих три софтуерни PWM на таймер 0, оказа се много добре, но този метод е лош, защото честотата Тази ШИМ се оказва ниска. И за да не се вижда мигането на светодиода, трябваше да стартираме микроконтролера на честота 9,6 MHz. Написах фърмуера в среда BASCOM-AVR. Основното е, че всичко работи!

RGB лампата се захранва от две розови батерии тип АА по 1,5 волта всяка. Общо е 3 волта, което е необходимо на устройството. За удобна работа с лампата батериите се поставят в специално отделение за тях, което закупих в магазин за радио. Светодиодът трябва да се използва RGB с четири щифта, общият щифт може да бъде или анод, или катод, това ще промени само връзката на светодиода според веригата, платката и фърмуера. Микроконтролерът Attiny13 може да се използва с всякакви буквени индекси, във всяка опаковка (за предпочитане в DIP, така че да пасва на платката). За да инсталирате микроконтролера, използвайте панела DIP-8; това ще ви позволи бързо и удобно да премахнете микроконтролера от платката в случай на подмяна или фърмуер.

Прототип на RGB лампа на макет с механични контакти:

Самата лампа реализирах на кръгла печатна платка с диаметър 5 см. Платката е изработена от фибростъкло, за да стане платката абсолютно кръгла, първо я пробих и обработих с пила по контура на кръга . За най-добро качество препоръчвам първо да прехвърлите дизайна върху квадратно парче печатна платка, да го ецвате в разтвор на железен хлорид или меден сулфат и едва след това, по контура на обиколката на дизайна, да пробиете и регулирате кръгла дъска. Направих чертежа на печатната платка в програмата, можете да намерите изходните файлове на платката по-долу.

T13RGBA.LAY - Файл за печатна платка за LED лампа с общ анод
T13RGBK.LAY - PCB файл за лампа за светодиод с общ катод

Реших да използвам малка кръгла саксия като тяло на цялата лампа, всъщност печатната платка беше направена за нея.

RGB лампа без корпус (платка и отделение за батерии):

За да работите с лампата, трябва да мигате микроконтролера с подходящия фърмуер; за това ще ви е необходим програмист за микроконтролер AVR. Може да се използва почти всеки програмист, основното е, че поддържа ISP режим и микроконтролера Attiny13. Написах две версии на фърмуера, една за светодиод с общ анод и една за светодиод с общ катод. Можете да намерите файловете и източниците на фърмуера в средата по-долу.

FWT13RGBA.HEX ​​​​- Файл на фърмуера за лампа за светодиод с общ анод

FWT13RGBK.HEX - Файл на фърмуера за лампа за светодиод с общ катод

Независимо от файла, след флашване на фърмуера трябва да флашнете съответните битове на предпазителя, изброени по-долу.

Списък на радиоелементите

Обозначаване	Тип	Деноминация	Количество	Забележка	Магазин	Моят бележник
IC1	MK AVR 8-битов	ATtiny13	1	Необходим е фърмуер		Към бележника
HL1	RGB LED		1			Към бележника
R1-R3	Резистор	100 ома	3			Към бележника
R4	Резистор	10 kOhm	1			Към бележника
C1	Електролитен кондензатор	10 µF	1			Към бележника
C2	Керамичен кондензатор	0,1 µF	1			Към бележника
	Бутон за заключване		1

Многократно сме разглеждали различни светодиоди, структура, използване и т.н. и така нататък. Днес бих искал да се спра на един от видовете светодиоди (ако можете да кажете така) - RGB светодиоди.

Какво е RGB LED и устройство

Свързване на RGB диоди с Altmega8 PWM

Свързваме анодите на RGB LED към линии 1,2,3 на порт B и свързваме катодите към минуса. За да получим разнообразие от цветови палитри, ще подадем ШИМ сигнал към анодите в определена последователност. В този пример ние конкретно използваме софтуерна ШИМ, въпреки че на Atmega8 можете лесно да получите хардуерна ШИМ за 3 канала. Софтуерът PWM може да се използва в случаи на недостиг на таймер/брояч и други причини. За генериране на ШИМ с определена честота използваме прекъсване при препълване на 8-битовия таймер T0 (TIMER0_OVF_vect). Тъй като не използваме прескалер, честотата на препълване на таймера ще бъде равна на 31250Hz. И ако променливата "pwm_counter" брои до 163, тогава честотата на ШИМ ще бъде равна на 190 Hz. В манипулатора на прекъсвания, въз основа на стойностите в променливите pwm_r, pwm_g, pwm_b, се превключват щифтовете на порт B. Цветните ефекти се конфигурират с помощта на функции, където е зададено времето за светене на светодиода. В тестовата програма първо светва червено, зелено, синьо, бяло и след това започва цикъл с цветови преходи.

Програмен код:

// Управление на RGB LED. Софтуер ШИМ

#включи

#включи

volatile char pwm_counter,pwm_r,pwm_g,pwm_b;

// Прекъсване при препълване на T0

ISR (TIMER0_OVF_vect)

ако (pwm_counter++ > 163)

pwm_брояч = 0;

ако (pwm_брояч > pwm_r) PORTB |= (1<< PB1);

ако (pwm_брояч > pwm_g) PORTB |= (1<< PB2);

ако (pwm_брояч > pwm_b) PORTB |= (1<< PB3);

// Процедура за забавяне в микросекунди

void delay_us(unsigned char time_us)

( регистрирайте неподписан char i;

за (i = 0; i< time_us; i++) // 4 цикла

( asm (" PUSH R0 "); // 2 цикъла

asm("POP R0"); // 2 цикъла

// 8 цикъла = 1 us за 8MHz

// Забавяне на процедурата в милисекунди

void delay_ms(unsigned int time_ms)

(регистрирайте неподписан int i;

за (i = 0; i< time_ms; i++)

( delay_us(250);

// Червен цвят

void red (неподписано int време)

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a; //нараства

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = a; //намаляване

// Зелен цвят

void зелено (неподписано int време)

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_g = 164 - a;

за (char a = 0; a< 165; a++)

// Син цвят

void blue (неподписано int време)

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

за (char a = 0; a< 165; a++)

// Бял цвят

void бяло (неподписано int време)

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a;

pwm_g = 164 - a;

pwm_b = 164 - a;

за (char a = 0; a< 165; a++)

// Цветов преход

void rgb (неподписано int време)

за (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

за (char a = 0; a< 165; a++)

LED лентите отдавна се използват за локално осветление и като основно осветление. Но в допълнение към монохромните (едноцветни) различни цветове, има контролируеми RGB ленти (сини, зелени, червени), които могат да променят цвета си. Един от производителите на такива устройства е Apeyron.

RGB технология

Има редица характеристики в дизайна и работата на многоцветната лента.

Разлики от обикновената лента

Подобно на обикновената, RGB лентата е печатна платка под формата на тясна лента, по която са нанесени проводими ленти. За разлика от стандартната, на RGB лентата има не 2, а 4 или 5 такива ивици - общи и по една за всеки цвят.

Резисторите и светодиодите са инсталирани на платката с помощта на метода SMM (Surface Mounted Mevice), който варира в зависимост от вида на лентата:

• Едноцветен. Може да бъде с всякакъв размер и желан цвят.
• RGB. Той използва светодиоди SMD 5050. Този диод се състои от три светодиода в един пакет. В монохромната лента те са едноцветни, в многоцветната лента са различни (червено, зелено и синьо). Тази комбинация ви позволява да промените цвета на устройството или да го направите бяло. Черният цвят гарантира липсата на светлина.
• RGBW. Освен цветни диоди, в лентата са монтирани бели. Това дава допълнителен контрол върху яркостта и цвета на светлината.

В допълнение към устройствата, в които всички светодиоди от един и същи цвят се управляват едновременно, има устройства с чип диоди. Те съдържат чип, който ви позволява да контролирате всеки светодиод поотделно. Това прави възможно прилагането на ефекти като „бягащи светлини“ или „звезден дъжд“.

Пример за RGB лента

Ползи и употреби

Предимството на такива LED устройства е възможността за промяна на цвета на осветлението, както ръчно, така и по предварително зададена програма, както и организирането на различни светлинни ефекти - промяна на цвета, трептене или при свързване на контролера към компютър или музикален център, лека музика.

Такива устройства се използват на различни места:

• в осветлението на витрини;
• рекламни табели;
• създаване на романтична атмосфера в стаята;
• осветление на коридора или спалнята - синя светлина се включва през нощта и ярка бяла светлина вечер или при сигнал от сензор за движение;
• аквариумно осветление.

В допълнение към тези опции са възможни много други. Използването на такива устройства е ограничено само от въображението на дизайнера.

Многоцветните панделки дават простор за възможности за дизайн

Избор на лента

Един от въпросите, на който трябва да се отговори при организирането на LED осветлението е коя лента да се използва.

Ниво на осветеност

На първо място, трябва да решите в какво качество ще се използва LED подсветката:

• Декоративно осветление. Функционалността на контролера е от първостепенно значение.
• Зонално осветление. Това е допълнително осветление в стаята. Мощността му е само малка част от необходимата за цялата стая.
• Осветление на работното място. Трудно е да се определи необходимата мощност, тъй като обикновено се използва заедно с основното осветление. Определя се чрез метод за избор или чрез онлайн калкулатори.
• Основно осветление на цялата стая. Мощността се определя от площта на помещението и предназначението му - в спалнята е 2 W/m2, в кухнята или детската стая - 3 W/m2, а в най-светлата стая - 3,5-4.

При изготвянето на проекта се взема предвид загубата на светлина в разсейвателя или в цокъла на тавана. Те достигат 50%. Възможна е опция за двузоново и многозонално осветление.

Пример за използване на зоново фоново осветление. Такава лента няма да осигури осветяване на цялата стая, но може да подчертае желаната част

LED тип

Многоцветната лента със светодиоди съдържа SMD5050 кристали с размери 5 * 5 mm, състоящи се от три диода и с 6 щифта. В едноцветна лента те са един цвят, но в RGB лента са различни (червено, зелено, синьо). Една ролка от такава лента е с дължина 5 метра и мощност 144 W.

В допълнение към обикновените диоди има чип диоди, WS2812B и WS2812S. Външно те са подобни на обикновените, но вътре съдържат PWM контролер, който ви позволява да управлявате всеки светодиод поотделно. Те прилагат различни ефекти, като например „бягащи светлини“ или „звезден дъжд“. От такива устройства можете да монтирате LED екран. Недостатъкът е високата цена и необходимостта от използване на специален контролер.

Плътност на диода

Яркостта и цената на една LED лента зависи не само от размера и вида на диодите. Плътността на кристалите е не по-малко важна. В RGB лента е 30–60 бр/м. За по-голяма яркост се използват два, три или четири реда с плътност съответно 120, 180, 240 бр/м.

Цвят на лентата

Цветът на RGB лентата се регулира от яркостта на светодиодите с различни цветове. Ако диодите се включат напълно, лентата излъчва бяла светлина. Чрез намаляване на яркостта на един или два цвята, общият цвят на лентата се променя. Това става с помощта на контролер.

Контролерът ви позволява да регулирате яркостта и цвета на лентата

LED лентата RGB+WhiteRGBW е двуредова LED лента, при която единият ред е от цветни светодиоди, а вторият ред е от бели светодиоди. Това дава възможност за получаване на пастелни цветове, както и повишена яркост при нормално осветление.

IP степен на защита

Според нивото на защита от външни условия устройствата се разделят на незащитени (ip20, ip33) до частично защитени (ip42, ip44) и запечатани (ip67, ip68).

Захранване за RGB лента

Най-често срещаното напрежение на тези устройства е 12-24V. Има устройства, захранвани от 110 и дори 220V, но те не са много чести.

Избор на захранване (драйвер) за лента

Захранването за LED ленти се избира въз основа на общата мощност на устройствата, които ще бъдат свързани към него. Например, ако се свържат 5 метра с мощност 14,4 W/m и 3 метра с 7,2 W/m, тогава общият товар е 14,4*5+7,2*3=93,6 W. Като се има предвид маржът от 20% (93,6+0,2x93,6= 112,32) , мощността на устройството трябва да бъде най-малко 112,32 W.

Експертно мнение

Алексей Бартош

Задайте въпрос на експерт

важно! При свързване на LED устройства с дълги кабели се използват проводници с по-голямо напречно сечение, за да се избегне спад на напрежението. Ето защо е препоръчително да вземете няколко драйвера вместо един и да ги инсталирате близо до точката на свързване.

Подобно на лентите, захранващите устройства се предлагат в dc12-24v, както и 110v.

Как да управлявате RGB лента светлина

За да контролирате яркостта на едноцветна лента, имате нужда от димер, но за да се възползвате от пълните възможности на многоцветните устройства, ви е необходим контролер. В противен случай ще трябва да регулирате всеки цвят поотделно и светлинните ефекти няма да са налични.

Комплект контролер за RGB лента

Избор на контролер за RGB лента

Изборът на контролно устройство зависи от три фактора:

• Мощност. Изчислява се по същия начин като необходимата мощност на захранващ блок - на базата на общия брой свързани устройства. Понякога, както при избора на захранване, е препоръчително да закупите не един мощен RGB контролер, а по-малък и RGB повторител.
• Желаният набор от функции. Има много видове контролни устройства, но, например, за да осветите продукт във витрина или аквариум, не е необходимо устройство с голям брой светлинни ефекти, а за допълнително осветление на помещението, то е желателно да включите таймер или лека музика.
• Дистанционно. Също като избора на функции, понякога е необходимо, а друг път е загуба на пари.

При избора тези точки се вземат предвид, за да не се закупува прекалено скъпо устройство и в същото време неговите възможности са напълно достатъчни.

Видове контролери

Има различни видове контролери за управление на RGB LED ленти: от най-простите, с бутони, до такива, оборудвани с микропроцесори и Wi-Fi.

Конвенционалните устройства могат да избират само конкретен цвят и да осигуряват прости светлинни ефекти. Използва се за осветяване на витрини и други места.

По-сложните модели могат да бъдат програмирани да променят цветовете и ефектите на таймер. Могат да имат конектор за флаш памет и да реагират на осветление в стаята и навън. Има и Bluetooth контролери със съответното дистанционно.

Най-сложните устройства могат да бъдат свързани към системата за интелигентен дом.

Повечето групи имат дистанционно управление. Случва се:

• на копчета;
• инфрачервен;
• на радиосигнали;
• Bluetooth управление;
• Wi-Fi контрол.

Последните две могат да заменят iPhone или мобилен телефон с Android.

Можете да контролирате емисията с вашия смартфон

В допълнение към конвенционалните контролери има домашни устройства, които работят на микропроцесорната платка Arduino. Такива домашно приготвени продукти управляват прости или чип светодиоди и създават светлинни или цветно-музикални ефекти. Сензорите за движение или светлина също са свързани към Arduino-контролера.

Режими на работа на RGB контролера

LED лентите се монтират в два вида:

• прост, контролиран чрез промяна на захранващото напрежение едновременно по цялата дължина;
• чипирани, с цифров контрол на цвета на всеки диод поотделно.

Съответно контролерите работят в два режима – аналогов и цифров. Това са различни видове устройства и не са взаимозаменяеми.

Методи на свързване

Има два варианта за свързване на RGB лента:

• запояване;
• конектори.

Спойка връзка

За да запоите кабела към LED лентата, трябва:

• Тел със сечение до 0,5 mm2. По-дебелият може да откъсне контактните подложки.
• Поялник с мощност до 25 W. Мощен поялник ще прегрее зоната за запояване и подложката ще се отлепи от основата.
• Припой и неутрален поток.
• Термосвиваема тръба с дължина 30 мм.

Експертно мнение

Алексей Бартош

Специалист по ремонт и поддръжка на електрооборудване и индустриална електроника.

Задайте въпрос на експерт

внимание! Активният поток не може да се използва. Това ще унищожи проводника или контактните ленти и ще доведе до късо съединение, след което лентата ще трябва да бъде ремонтирана.

Конектори за RGB LED лента

Модерният метод на свързване е конекторите. Това са малки пластмасови устройства с контактни площадки вътре за свързване към лентата. Техният брой трябва да съответства на броя на проводимите ленти 2, 4 или 5.

Тези устройства се предлагат за различни опции за свързване:

• с изводи за захранване;
• свързване, предназначено за свързване на две секции от лента;
• ъгъл, за свързване под ъгъл;
• "Т" или кръстовидна.

И много други. С помощта на съединители можете сами да ремонтирате устройството.

Свързване към RGB контролер, по-дълъг от номиналната му мощност

При управление на светодиоди с мощност, надвишаваща параметрите на контролера, или при свързване на устройства, разположени на голямо разстояние, се използва RGB повторител.

Сигналът се изпраща към него от контролера чрез тънки кабели, а устройството управлява светенето на съседни ленти от лента.

Видео преглед на комплекта с дистанционно управление

📋 Направете теста и проверете знанията си

RGB или RGBW LED лента е осветително устройство, състоящо се от няколко монохромни светодиода, светещи в бяло, червено, зелено или синьо. Името си получи благодарение на последните три цвята - взети са първите букви от английския им превод (Red, Green, Blue - съответно червено, зелено и синьо).

Когато е директно свързан към източник на постоянен ток с напрежение 12/24 V, е невъзможно да се реализират цветовите ефекти, за които е създадена такава лента. За осигуряване на разнообразие от цветове и яркост между източника на захранване и платката е монтиран специален контролер с приемник за управление на дистанционното управление (RC). Този приемник задава различни програми, според които работи RGB LED лентата.

RGB технология

Многоцветната лента е изобретена в хода на многобройни научни изследвания, в които учените се опитват да създадат бяло сияние от светодиоди. Първоначално за производството му са използвани сини фосфорни диоди със специално бяло покритие. По-късно за тези цели започнаха да използват лента с три светодиода - червен, зелен и син. И трите са инсталирани в една клетка, а излъчваната светлина се възприема от човека като бяла – това е RGBW технология.

Променяйки яркостта на конкретен светодиод, можете да получите други цветове и техните нюанси. Броят на последните надхвърля няколкостотин хиляди. Това е основното предимство на RGB технологията пред фосфорните LED ленти.

устройство

Структурно това е гъвкава печатна платка, към която са прикрепени светодиоди и резистори, предназначени да намалят тока. Предлагат се в различни ширини - от 5 до 30 мм. Най-популярните LED ленти са тези с набор от шест клеми, при които светодиодите са събрани в един корпус.

Светодиодите се класифицират по размер. Най-често срещаните са SMD 5050 с размери 5х5 мм. Един линеен метър RGB лента може да съдържа около 30 светодиода (продукт с двойна плътност - 60). Мощността и светлинният поток зависят от броя на диодите и техния размер.

Лентите се различават по степен на защита (IP00 и др.). Колкото по-нисък е този параметър, толкова по-малко са опциите за използване на осветителното устройство. Например, слабо защитените устройства се използват изключително в сухи помещения, а продуктите в силиконова обвивка не се страхуват дори от пълно потапяне под вода (IP68).

За да поставите лентата върху повърхности, на задната й страна е прикрепена двустранна лента. Винаги можете да го нарежете на парчета, като изберете необходимата дължина. Производителите на устройства самостоятелно маркират местата на срязване с пунктирани линии и там също е изобразен символът „ножица“. Изрежете гъвкавата платка в тези области, тъй като това е единствената област, където са инсталирани подложките за свързване към захранването, последвано от запояване или използване на конектори.

Контролер за RGB лента

За да се възползвате от всички възможности на RGB лентата, свържете контролери към веригата, които изпълняват редица функции:

• дистанционно управление;
• промяна на яркостта на LED диоди;
• промяна в цвета на светене;
• избор на режим - превключване на честотата на промените в цвета и тяхното преливане;
• комбинация от основни цветове за получаване на нови нюанси.

Когато избирате RGB контролер, помислете за два основни критерия - съвместимост със свързаната лента и метод на управление.

Такъв контролер може да се управлява от:

• чрез Wi-Fi мрежа с помощта на таблет или смартфон;
• дистанционно управление с инфрачервени диоди;
• без дистанционно управление (превключвател на стена).

Последната опция е подходяща, ако няма нужда често да превключвате режимите на лентата.

Основният физически параметър, характеризиращ RGB контролера, е неговата номинална мощност. За да го изчислите, вземете формулата Mk = Ml*L*Km, където:

• Mk - номинална мощност на регулатора;
• L - дължина на сегмента в метри;
• Ml - мощност на лентата във W/m;
• Km е факторът на мощността на продукта.

Напрежението, необходимо за захранване на контролера, трябва да бъде същото като това на RGB лентата.

Усилвател за RGB лента

Друг елемент, използван при свързване на RGB платки, е усилвател. Ако дължината на лентата надвишава пет метра, не можете без нея.

Продуктът е оборудван с два терминала - Input (вход) и Output (изход), като всеки от тях има същите контактни площадки като самата лента - R, G, B и “+”. Има клеми за свързване на захранване - „плюс“ и „минус“ (съответно VDD и GND).

При достатъчно захранване се подава 12 или 24 V от допълнителното устройство. Свържете общите краища на лентата към входните клеми на усилвателя, след което свържете изходната клема. В края контролният блок е свързан чрез положителните и отрицателните клеми VDD и GND. Много е важно да се поддържа полярността, в противен случай диодите няма да светят.

В резултат на това алгоритъмът за свързване е следният: захранване, контролер, първо парче лента, усилвател, второ парче. Такава електрическа верига се управлява с едно дистанционно управление.

Ако е необходимо да се използват няколко ленти с дължина пет метра или повече, към веригата се свързват втори усилвател и контролен блок. Наличието или отсъствието на последното се определя от силата на блясъка. Паралелното свързване на захранвания е строго забранено - само с помощта на диоден мост.

Усилвателят е обемист електрически елемент, така че не винаги има достатъчно място за удобното му поставяне. Ако е необходимо, той може да бъде заменен с микромодел с намалена мощност (уверете се, че е достатъчен за работата на лентата).

важно! Ако мощността на главния усилвател е малко по-ниска от необходимата за LED лентата, закупете допълнителен микроусилвател за комплекта и го свържете последователно към съществуващия.

захранващ агрегат

LED RGB лентите работят от източници на захранване 12 или 24 V. Когато избирате контролен блок, обърнете внимание на няколко важни физически условия:

• напрежението и мощността на блока трябва да отговарят на посочените изисквания за RGB;
• В зависимост от мястото на монтаж устройството трябва да се характеризира с една или друга степен на защита от влага.

важно! Ако направите грешки при избора, устройството ще прегрее силно и след кратък период от време ще се повреди.

Има няколко вида захранвания, които могат да бъдат намерени на пазара:

• с алуминиев корпус, висока плътност и защита срещу проникване на влага, но висока цена;
• мини продукт в пластмасова кутия, частично защитена от влага, на по-ниска цена;
• отворен модул, разположен в перфориран корпус, характеризиращ се с най-големи размери и висока мощност, изисква допълнителни средства за защита от влага;
• мрежов блок - средна мощност.

Прочетете инструкциите, доставени с RGB лентата. Там е посочена мощността за един линеен метър.Умножете тази стойност по дължината на гъвкавата дъска, след което увеличете получената стойност с 30% (винаги трябва да има резерв на мощност). В резултат на това ще разберете мощността на захранването, необходимо за избраната LED лента.

Популярни схеми за свързване

Изпълнението на всяка верига изисква малко познания, включително разбиране за това как правилно да разделите електрически продукт на части.

Стандартна схема на свързване

Спазвайте следната процедура за инсталиране:

1. Свържете контролера към захранването чрез клеми за изходно (намалено) напрежение.
2. Положителните проводници са маркирани в червено, отрицателните проводници са маркирани в черно.
3. Свържете LED лентата към контролера чрез три контактни площадки - R, G, B (контрол на три основни цвята) и VDD (плюс).

Възможност за свързване на две LED ленти

Ако трябва да захранвате две LED ленти едновременно, помислете за следните точки:

• ще ви трябват две захранвания и два усилвателя за RGB;
• следвайте реда на свързване на проводника в съответствие с цветната маркировка;
• веригата е подходяща за подаване на ток към участъци от дъски, чиято дължина достига 10 метра.

Основно правило: ако най-малко две ленти са свързани към веригата, тяхната паралелна връзка е осигурена (серията ще намали мощността на напрежението за светодиоди, разположени в далечните краища от източника на захранване и усилвателя).

Свързване на RGB лента с дължина 20 метра

Когато избирате мощно захранване, можете да използвате схемата за свързване "контролер-усилвател-блок". Във всички останали случаи са необходими два или повече блока.

Инструкции за инсталиране стъпка по стъпка

Когато сами свързвате RGB цветна лента, е необходимо стриктно спазване на алгоритъма:

1. Намиране на мястото за монтаж и подготовка на повърхността. Първо вземете решение за мястото на инсталиране и след това изравнете повърхността, към която ще бъде прикрепена LED лентата. Това може да е таван, врата и т.н. Не забравяйте да го обезмаслите с разтворител, в противен случай двустранната лента ще се отлепи след кратък период от време. При закрепване към метални повърхности е необходима допълнителна електрическа изолация.
2. Повечето LED RGB ленти са самозалепващи - отстранете защитното фолио от задната страна и внимателно притиснете продукта към повърхността на избраното място. Когато правите завои, техният радиус трябва да бъде не повече от 20 мм, в противен случай могат да възникнат проблеми. Нарежете лентата на строго определени места. Когато свързвате различни части, използвайте специални конектори или поялник (повече за това в отделна статия).
3. Свързване на електрическата верига. Изберете схемата за свързване на LED лентата от предложените по-горе. Комбинирайте продукта с контролер, усилвател и захранване. Включете последния в мрежата с помощта на електрически щепсел. Свържете черния проводник на устройството към V-клемата на усилвателя, червения проводник към V+. Комбинирайте проводниците на LED лентата с контактните площадки на контролера в съответствие с цвета и обозначението им: червено - R, зелено - G, синьо - B. Последният проводник се свързва към положителния извод - V+.
4. Подсветката работи от мрежа 220 V. Проверете работата й с помощта на дистанционното управление.

Правилното свързване и работа на RGB LED лентата ще ви позволи да създадете уникална атмосфера у дома, да украсите офис или жилищни помещения или открита беседка. Наличието на определени електрически продукти в избраните схеми зависи от дължината на платката, броя и стандартния размер на използваните LED диоди.

Светещи само в червено - R, зелено - G, синьо - B или бяло - CW, като правило се свързват директно към източник DC 12 V или 24 V. LED лентата R G B, както и монохромните, могат да бъдат свързани и към DC захранващ ток чрез свързване на клеми R, G и B един към друг.

Но в този случай ще бъде пропусната възможността да се реализират цветните светлинни ефекти, за които е създадена лентата. Ето защо, когато се монтират цветни LED ленти, обикновено се монтира електронен контролер в отворената верига между захранването и лентата. Позволява автоматично да променяте цвета и яркостта на лентата в динамичен режим по програма, зададена от дистанционното управление.

На снимката е показана електрическа схема за свързване на R G B LED лента към мрежа 220 V. Захранването (адаптер) преобразува променливо напрежение от 220 V в постоянно напрежение от 12 V, което се подава към контролера R G B чрез два проводника , запазвайки полярността. LED лента е свързана към контролера чрез четири проводника в съответствие с маркировките. За по-лесен монтаж и ремонт на LED осветлението, модулите са свързани помежду си с помощта на конектори.

Електрическа схема на LED R G B LED SMD-5050

За да свържете и още повече да ремонтирате R G B LED лента на професионално ниво, трябва да разберете как работи и да знаете електрическата верига и pinout на светодиодите, използвани в лентите. Снимката по-долу показва фрагмент от R G B LED лента с отпечатана електрическа схема за LED кристали.

Както може да се види на диаграмата, кристалите в светодиода не са електрически свързани помежду си. Три многоцветни кристала в един LED корпус образуват триада. Благодарение на този дизайн, чрез контролиране на яркостта на всеки кристал поотделно, можете да получите безкраен брой LED светещи цветове. Дисплеите на мобилни телефони, навигатори, камери, компютърни монитори, телевизори и много други продукти са изградени на този принцип на управление на цветовете.

Техническите характеристики на светодиода SMD-5050 са дадени на страницата на уебсайта „Наръчник на светодиодите SMD“.

Електрическа схема на LED R G B лента на светодиоди SMD-5050

След като сте разбрали дизайна на LED, е лесно да разберете дизайна на LED лентата. В горната част на снимката е снимка на работещ участък от LED R G B лента, а в долната част е нейната електрическа верига.

Както се вижда от диаграмата, едноименните контактни площадки на LED лентата, разположени от дясната и лявата й страна, са електрически свързани директно една към друга. По този начин е възможно да се подаде захранващо напрежение към лентата от всеки край и към следващата секция на лентата, когато тя е удължена.

LED кристали VD1, VD2 и VD3 със същия цвят на светене са свързани последователно. За ограничаване на тока във всяка от цветните вериги са монтирани токоограничаващи резистори. Два от тях са с номинално съпротивление 150 ома, а единият е 300 ома, в червена кристална верига. Резистор с по-голяма стойност е монтиран за изравняване на яркостта на всички цветове, като се вземе предвид интензитета на излъчване от LED кристала и различната цветова чувствителност на човешкото око към различните цветове.

Как да нарежете LED лента на парчета

Както вероятно вече сте разбрали, R G B LED лента с всякаква дължина (това важи и за монохромни ленти) се състои от къси независими сегменти, които представляват завършен продукт. Достатъчно е да подадете захранващо напрежение към контактните площадки и лентата ще излъчва светлина. За да се получи парче лента с необходимата дължина, елементарните секции се свързват помежду си в съответствие с буквената маркировка.

Обикновено лентата се произвежда с дължина пет метра. Ако е необходимо, може да се скъси чрез напречен разрез по линия, начертана в центъра на контактните площадки между маркировките, понякога на това място допълнително се прилага символично изображение на ножица. Понякога лентата трябва да се отреже, за да се монтира под ъгъл. В този случай изрязаните контактни площадки със същото име са свързани помежду си чрез запояване с парчета тел.

Начини за контролиране на цвета на блясъка
R G B LED ленти

Има два начина за управление на цветовия режим на R G B LED лента, като използвате три превключвателя или електронно устройство.

Принципът на работа на най-простия контролер на превключватели

Нека да разгледаме принципа на работа на най-простия контролер, базиран на механични превключватели. Като превключвател за ръчно управление на блясъка на лентата R G B можете да използвате стенен превключвател с три клавиша, предназначен да включва полилеи и лампи в домакинска мрежа от 220 V. Тогава схемата на електрическото свързване ще изглежда така.

Резисторите R1-R3 служат за ограничаване на тока и могат да бъдат инсталирани навсякъде в захранващата верига за кристали от същия цвят. Използвайки тази схема, можете да свържете R G B ленти, предназначени за захранващо напрежение от 12 V и 24 V.

Както се вижда от диаграмата, положителният извод на захранването е свързан директно към положителния извод на LED лентата, който е общ за светодиоди от всички цветове, а отрицателният извод е свързан към контактите R, G и B на лентата чрез превключвател. Използвайки превключвател от три превключвателя, можете да получите седем цвята блясък на лентата. Това е най-простият, най-надеждният и най-евтиният начин за управление на светещите цветове на R G B лента.

Принцип на действие на електронния контролер

За да получите безкраен брой светещи цветове на лентата R G B и в автоматичен режим динамично да променяте стойността на светлинния поток, вместо превключватели се използва електрически блок, който се нарича контролер R G B. Включва се в отворената верига между захранването и R G B лентата. Обикновено комплектът на контролера включва дистанционно управление, което ви позволява дистанционно да контролирате режима на работа и в резултат на това режима на осветяване на LED лентата.

Тъй като работата на LED лента обикновено изисква DC напрежение от 12 V (по-рядко 24 V), за свързването й към 220 V AC захранване се използва захранване или адаптер, който преобразува AC напрежение в DC напрежение, което е свързан чрез разглобяема връзка, доставена към контролера.

Нека да разгледаме принципа на работа на RGB контролера на примера на най-простия и широко използван контролер, модел LN-IR24. Състои се от три функционални блока - RGB контролер за управление, превключватели за захранване и инфрачервен сензорен чип (IR). Чипът на контролера е програмиран с необходимия алгоритъм за работа на LED лентата. Чипът на контролера се управлява от сигнал, идващ от чипа на инфрачервения сензор. IR сензорът получава контролен сигнал, когато натискате бутони на дистанционното управление.

Захранващото напрежение към LED лентата се управлява с помощта на три полеви транзистора, работещи в режим на превключване. Когато сигнал от RGB контролера IC достигне гейта на транзистора, неговият дрейн-сорс преход се отваря и токът започва да тече през светодиодите, което ги кара да излъчват светлина. Яркостта на светодиодите се контролира чрез високочестотни промени в ширината на импулса на подаваното захранващо напрежение (широчинно-импулсна модулация).

Избор на захранване и контролер за R G B лента

Захранването на RGB LED лентата трябва да бъде избрано въз основа на нейното захранващо напрежение и консумация на ток. Най-популярни са LED лентите за постоянно напрежение от 12 V. Консумацията на ток във веригите R, G и B може да се намери от етикета или да се определи самостоятелно, като се използват референтните данни за светодиоди, представени в таблицата на страницата на сайта Референтна таблица на параметрите от популярни SMD светодиоди. Обичайно е да се посочва консумацията на енергия на лента на метър от нейната дължина.

Нека да разгледаме пример за това как да определим консумацията на енергия на RGB лента от неизвестен тип за захранващо напрежение от 12 V. Например, трябва да изберете захранване и контролер за RGB лента с дължина 5 м. Първият нещо, което трябва да направите, е да определите типа RGB светодиоди, инсталирани на лентата. За да направите това, просто измерете размера на страните на светодиода. Да кажем, че се оказва 5 mm × 5 mm. От таблицата определяме, че този размер е за светодиод от типа LED-RGB-SMD5050. След това трябва да преброите броя на LED корпусите на метър дължина. Да кажем, че има 30 броя.

Един светодиоден кристал консумира ток от 0,02 A, три кристала са поставени в един корпус, следователно общата консумация на ток на един светодиод ще бъде 0,06 A. Има 30 светодиода на метър дължина, умножете тока по сумата 0,06 A × 30 = 1,8 A. Но диодите са свързани три последователно, което означава, че реалната консумация на ток на метър лента ще бъде три пъти по-малка, т.е. 0,6 A. Дължината на нашата лента е пет метра, следователно общата консумацията на ток ще бъде 0,6 A × 5 m = 3 A.

Изчисленията показват, че за да захраните R G B лента с дължина пет метра, имате нужда от захранване или мрежов адаптер с DC изходно напрежение от 12 V и ток на натоварване най-малко 3 A. Захранването трябва да има токов резерв, така че Избран е адаптер модел APO12-5075UV, предназначен за ток на натоварване до 5 A. Когато избирате захранване, трябва да вземете предвид, че изходният му конектор трябва да съвпада с R G B конектора на контролера.

При избора на контролер е необходимо да се вземе предвид, че консумацията на ток в един канал R, G или B ще бъде три пъти по-малка. Следователно за нашия случай трябва да вземем контролер, предназначен за напрежение 12 V и максимално допустим ток на натоварване на канал от поне 3 A/3=1 A.

Например контролерът LN-IR24B R G B отговаря на тези изисквания. Предназначен е за ток на натоварване до 2 A (можете да свържете до 10 метра RGB лента). Позволява ви да включвате и изключвате лентата, да избирате 16 статични цвята и 6 динамични режима дистанционно, от разстояние до осем метра, с помощта на елегантно дистанционно управление. Захранващото напрежение към контролера се подава от захранването или мрежовия адаптер с помощта на коаксиален DC жак. R G B контролер LN-IR24B е лек и с малки габаритни размери.

Външният вид на комплекта за осветление на LED лента, изготвен въз основа на резултатите от изчислението, е показан на снимката. Комплектът включва захранване модел APO12-5075UV, R G B контролер LN-IR24B с дистанционно управление и R G B LED лента.

Ако трябва да свържете няколко петметрови R G B ленти, ще ви е необходим по-мощен контролер, например CT305R, който ви позволява да подадете ток до 5 A към светодиоди от същия цвят. Този контролер може да се управлява не само с дистанционно управление, но и чрез мрежа от компютър, като по този начин превръща R G B осветлението в цвят и музикален съпровод при слушане на музика.

Недопустимо е последователно да се свързват LED ленти с дължина над пет метра, тъй като тоководещите пътища на самата лента имат малко напречно сечение. Такава връзка ще доведе до намаляване на светлинния поток върху участък от лента с дължина над пет метра. Ако трябва да свържете няколко петметрови LED ленти, тогава проводниците на всяка от тях са свързани директно към контролера.

В мощните модели контролери се използват клемни блокове за свързване на външни устройства, в които проводниците са захванати с винт. До клемите трябва да има маркировка. INPUT (IN) означава вход, към тези клеми се свързва външно захранване, от което се подава захранващо напрежение за самия контролер и LED лентите. Полярността се обозначава с допълнителни знаци “+” и “-”. Неспазването на правилния поляритет при свързване на захранването може да повреди контролера.

Групата клеми за свързване на R G B лента е обозначена с OUTPUT (OUT) и означава изход. Цветовете са обозначени с буквите R (червено), G (зелено), B (синьо) и V+ (това е обичайният проводник на всеки друг цвят). Цветните проводници обикновено идват и от лентата и е достатъчно просто да ги свържете цвят към цвят.

Отбелязвам, че можете успешно да свържете монохромна LED лента към всеки RGB контролер, който съответства на тока. След това ще можете да използвате дистанционното управление, за да промените режима на светене - да го включите, изключите, да промените яркостта, да зададете динамичен режим за промяна на яркостта.