Anul Nou este aproape, starea de spirit festivă, lumini colorate... Și bineînțeles că trebuie să vă gândiți la cadourile de Revelion pentru cei dragi. Te-ai hotarat deja ce sa dai? M-am gândit mult timp la asta și am decis că cel mai bun cadou este un cadou făcut cu mâinile mele. Drept urmare, a fost conceput acest design al unei lămpi RGB. Poate fi folosit oriunde și în orice fel, este intuitiv și simplu, ceea ce înseamnă că oricui îi va plăcea. Funcția lămpii este foarte simplă: să ilumineze interiorul înconjurător cu diverse culori schimbătoare. Aproape orice microcontroler va face pentru această sarcină simplă, dar m-am stabilit pe microcontrolerul Attiny13 AVR, deoarece este destul de comun, ieftin și am o mulțime de el. Pentru LED, am folosit un LED RGB mat cu patru pini cu un catod comun.

Diagrama arată conectarea unui LED RGB cu un anod comun.

Dar în timpul dezvoltării am întâlnit o problemă: microcontrolerul Attiny13 are doar două ieșiri hardware PWM pe temporizatorul 0 și atât. Oh, dar ai nevoie de trei PWM-uri, pentru trei culori... Și ambuscadă, există un singur cronometru în MK... Așa că am decis să fiu creativ și am implementat trei PWM-uri software pe timer-ul 0, a ieșit foarte bine, dar această metodă este proastă deoarece frecvența Acest PWM se dovedește a fi scăzută. Și pentru ca pâlpâirea LED-ului să nu fie vizibilă, a trebuit să rulăm microcontrolerul la o frecvență de 9,6 MHz. Firmware-ul l-am scris în mediul BASCOM-AVR. Principalul lucru este că totul funcționează!

Lampa RGB este alimentată de două baterii pinky de tip AA de 1,5 volți fiecare. Totalul este de 3 volți, ceea ce are nevoie dispozitivul. Pentru o funcționare convenabilă a lămpii, bateriile sunt introduse într-un compartiment special pentru ele, pe care l-am achiziționat de la un magazin de radio. LED-ul trebuie folosit RGB cu patru pini, pinul comun poate fi fie anodul, fie catodul, acest lucru va schimba doar conexiunea LED-ului în funcție de circuit, placă și firmware. Microcontrolerul Attiny13 poate fi folosit cu orice indici de litere, în orice pachet (de preferință în DIP, astfel încât să se potrivească cu placa). Pentru a instala microcontrolerul, utilizați panoul DIP-8; acest lucru vă va permite să îndepărtați rapid și convenabil microcontrolerul de pe placă în cazul înlocuirii sau al firmware-ului.

Prototipul unei lămpi RGB pe o placă cu contacte mecanice:

Am implementat lampa însăși pe o placă rotundă de circuit imprimat cu diametrul de 5 cm.Placa este realizată pe fibră de sticlă, pentru a face placa absolut rotundă, am găurit-o mai întâi și am prelucrat-o cu o pilă de-a lungul conturului cercului. . Pentru cea mai bună calitate, recomand, mai întâi, transferarea desenului pe o bucată pătrată de PCB, gravarea acesteia într-o soluție de clorură ferică sau sulfat de cupru și numai apoi, de-a lungul conturului circumferinței designului, găurirea și reglarea unui tabla rotunda. Am realizat desenul plăcii de circuit imprimat în program, fișierele sursă ale plăcii le găsiți mai jos.

T13RGBA.LAY - Fișier de placă de circuit imprimat pentru o lampă LED cu un anod comun
T13RGBK.LAY - Fișier PCB pentru o lampă pentru un LED cu catod comun

Am decis să folosesc un mic ghiveci rotund de flori ca corp al întregii lămpi; de fapt, placa de circuit imprimat a fost făcută pentru aceasta.

Lampă RGB fără carcasă (placă și compartiment baterie):

Pentru a opera lampa, trebuie să flashați microcontrolerul cu firmware-ul corespunzător; pentru aceasta veți avea nevoie de un programator de microcontroler AVR. Poate fi folosit aproape orice programator, principalul lucru este că acceptă modul ISP și microcontrolerul Attiny13. Am scris două versiuni ale firmware-ului, una pentru un LED anod comun și una pentru un LED catod comun. Puteți găsi fișierele și sursele de firmware în mediul de mai jos.

FWT13RGBA.HEX ​​​​- Fișier de firmware pentru o lampă pentru un LED cu un anod comun

FWT13RGBK.HEX - Fișier de firmware pentru o lampă pentru un LED cu un catod comun

Indiferent de fișier, după ce ați intermitent firmware-ul, trebuie să flashați biții de siguranță corespunzători enumerați mai jos.

Lista radioelementelor

Desemnare	Tip	Denumirea	Cantitate	Notă	Magazin	Blocnotesul meu
IC1	MK AVR pe 8 biți	ATtiny13	1	Firmware necesar		La blocnotes
HL1	LED RGB		1			La blocnotes
R1-R3	Rezistor	100 ohmi	3			La blocnotes
R4	Rezistor	10 kOhm	1			La blocnotes
C1	Condensator electrolitic	10 uF	1			La blocnotes
C2	Condensator ceramic	0,1 uF	1			La blocnotes
	Buton de blocare		1

Am analizat în mod repetat o varietate de LED-uri, structură, utilizare etc. și așa mai departe. Astăzi aș dori să mă opresc asupra unuia dintre tipurile de LED-uri (dacă puteți spune așa) - LED-urile RGB.

Ce este LED-ul și dispozitivul RGB

Conectarea diodelor RGB cu Altmega8 PWM

Conectăm anozii LED-ului RGB la liniile 1,2,3 ale portului B și conectăm catozii la minus. Pentru a obține o varietate de palete de culori, vom aplica un semnal PWM anodilor într-o anumită secvență. În acest exemplu, folosim în mod special software-ul PWM, deși pe Atmega8 puteți obține cu ușurință PWM hardware pentru 3 canale. Software-ul PWM poate fi utilizat în cazuri de lipsă de temporizator/contor și alte motive. Pentru a genera PWM de o anumită frecvență, folosim o întrerupere de overflow a temporizatorului de 8 biți T0 (TIMER0_OVF_vect). Deoarece nu folosim un prescaler, frecvența de depășire a temporizatorului va fi egală cu 31250Hz. Și dacă variabila „pwm_counter” numără până la 163, atunci frecvența PWM va fi egală cu 190 Hz. În gestionarea întreruperilor, pe baza valorilor din variabilele pwm_r, pwm_g, pwm_b, sunt comutați pinii portului B. Efectele de culoare sunt configurate folosind funcții în care este setat timpul de strălucire a LED-ului. În programul de testare, roșu, verde, albastru, alb se aprinde mai întâi, apoi începe un ciclu cu tranziții de culoare.

Cod program:

// Controlul LED-ului RGB. Software PWM

#include

#include

caracter volatil pwm_counter,pwm_r,pwm_g,pwm_b;

// Întreruperea la depășirea T0

ISR (TIMER0_OVF_vect)

dacă (pwm_counter++ > 163)

pwm_counter = 0;

dacă (pwm_counter > pwm_r) PORTB |= (1<< PB1);

dacă (pwm_counter > pwm_g) PORTB |= (1<< PB2);

dacă (pwm_counter > pwm_b) PORTB |= (1<< PB3);

// Întârzierea procedurii în microsecunde

void delay_us(unsigned char time_us)

( înregistrează caracterul nesemnat i;

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

( asm (" PUSH R0 "); // 2 bucle

asm("POP R0"); // 2 cicluri

// 8 cicluri = 1 us pentru 8MHz

// Întârzierea procedurii în milisecunde

void delay_ms(unsigned int time_ms)

( înregistrează nesemnat int i;

pentru (i = 0; i< time_ms; i++)

( delay_us(250);

// Culoare rosie

void red (unsigned int time)

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a; //crește

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = a; //scădea

// Culoarea verde

void verde (unsigned int time)

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_g = 164 - a;

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

// Culoarea albastra

void blue (unsigned int time)

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

// Culoare alba

void white (unsigned int time)

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a;

pwm_g = 164 - a;

pwm_b = 164 - a;

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

// Tranziție de culoare

void rgb (ora int nesemnată)

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

pentru (car a = 0; a< 165; a++)

Benzile cu LED-uri au fost folosite mult timp pentru iluminatul local și ca iluminat principal. Dar, pe lângă culorile diferite monocrome (o singură culoare), există benzi RGB controlabile (albastru, verde, roșu) care își pot schimba culoarea. Unul dintre producătorii de astfel de dispozitive este Apeyron.

Tehnologia RGB

Există o serie de caracteristici în designul și funcționarea benzii multicolore.

Diferențele față de banda obișnuită

Ca una obișnuită, banda RGB este o placă de circuit imprimat sub forma unei benzi înguste de-a lungul căreia sunt aplicate benzi conductoare. Spre deosebire de cea standard, pe banda RGB nu sunt 2, ci 4 sau 5 astfel de dungi - comune si cate una pentru fiecare culoare.

Rezistoarele și LED-urile sunt instalate pe placă folosind metoda SMM (Surface Mounted Mevice), care variază în funcție de tipul de bandă:

• Monocrom. Poate fi de orice dimensiune și culoare dorită.
• RGB. Folosește LED-uri SMD 5050. Această diodă este formată din trei LED-uri într-un singur pachet. Într-o panglică monocromă sunt de o singură culoare, într-o panglică multicoloră sunt diferite (roșu, verde și albastru). Această combinație vă permite să schimbați culoarea dispozitivului sau să îl faceți alb. Culoarea neagră asigură absența luminii.
• RGBW. Pe lângă diodele colorate, în bandă sunt instalate și cele albe. Acest lucru oferă un control suplimentar asupra luminozității și culorii luminii.

Pe lângă dispozitivele în care toate LED-urile de aceeași culoare sunt controlate simultan, există dispozitive cu diode cu cip. Acestea conțin un cip care vă permite să controlați fiecare LED individual. Acest lucru face posibilă implementarea efectelor precum „lumini de rulare” sau „ploaie de stele”.

Exemplu de placă cu bandă RGB

Beneficii și utilizări

Avantajul unor astfel de dispozitive cu LED-uri este capacitatea de a schimba culoarea luminii, atât manual, cât și conform unui program prestabilit, precum și organizarea diferitelor efecte de iluminare - schimbări de culoare, pâlpâire sau, la conectarea controlerului la un computer sau centru muzical, muzica usoara.

Astfel de dispozitive sunt utilizate într-o varietate de locuri:

• la iluminarea vitrinelor magazinelor;
• semne publicitare;
• crearea unei atmosfere romantice în cameră;
• iluminarea coridorului sau dormitorului - lumina albastră se aprinde noaptea, iar lumină albă strălucitoare seara sau când este semnalată de un senzor de mișcare;
• iluminatul acvariului.

Pe lângă aceste opțiuni, sunt posibile multe altele. Utilizarea unor astfel de dispozitive este limitată doar de imaginația designerului.

Panglicile multicolore oferă posibilități de proiectare

Selectarea benzii

Una dintre întrebările la care trebuie să se răspundă atunci când organizați iluminarea cu LED este ce bandă să folosiți.

Nivel de iluminare

În primul rând, trebuie să decideți în ce capacitate va fi utilizată iluminarea de fundal LED:

• Iluminat decorativ. Funcționalitatea controlerului este de o importanță primordială.
• Iluminarea zonei. Aceasta este iluminarea suplimentară în cameră. Puterea sa este doar o fracțiune din ceea ce este necesar pentru întreaga cameră.
• Iluminatul locului de muncă. Este dificil să aflați puterea necesară, deoarece este utilizată de obicei împreună cu iluminatul principal. Determinat prin metoda de selecție sau folosind calculatoare online.
• Iluminarea principală a întregii încăperi. Puterea este determinată de suprafața camerei și scopul acesteia - în dormitor este de 2 W/m2, în bucătărie sau camera copiilor - 3 W/m2, iar în cea mai luminoasă cameră - 3,5-4.

La întocmirea proiectului, se ia în considerare pierderea de lumină în difuzor sau în soclul tavanului. Ele ajung la 50%. Opțiunea de iluminare cu două zone și mai multe zone este posibilă.

Un exemplu de utilizare a iluminării din spate a zonei. O astfel de bandă nu va oferi iluminarea întregii încăperi, dar poate evidenția partea dorită

tip LED

Banda multicolora cu LED-uri contine cristale SMD5050 de 5*5 mm, formata din trei diode si avand 6 pini. Într-o bandă cu o singură culoare sunt de aceeași culoare, dar într-o bandă RGB sunt diferite (roșu, verde, albastru). O rolă de astfel de bandă are 5 metri lungime și o putere de 144 W.

Pe lângă diodele obișnuite, există diode cu cip, WS2812B și WS2812S. În exterior, sunt similare cu cele obișnuite, dar în interior conțin un controler PWM care vă permite să controlați fiecare LED individual. Ei implementează o varietate de efecte, cum ar fi „lumini de rulare” sau „ploaia de stele”. De pe astfel de dispozitive puteți monta un ecran LED. Dezavantajul este prețul ridicat și necesitatea folosirii unui controler special.

Densitatea diodei

Luminozitatea și prețul unei benzi LED nu depind doar de dimensiunea și tipul diodelor. Densitatea cristalelor nu este mai puțin importantă. În bandă RGB este de 30–60 buc/m. Pentru o luminozitate mai mare, se folosesc două, trei sau patru rânduri cu o densitate de 120, 180, respectiv 240 buc/m.

Culoarea panglicii

Culoarea benzii RGB este ajustată de luminozitatea LED-urilor de diferite culori. Dacă diodele se aprind complet, banda emite lumină albă. Prin scăderea luminozității a una sau două culori, culoarea generală a benzii se schimbă. Acest lucru se face folosind un controler.

Controlerul vă permite să reglați luminozitatea și culoarea benzii

Banda LED RGB+WhiteRGBW este o bandă LED cu două rânduri, în care un rând este format din LED-uri color, iar al doilea rând este format din LED-uri albe. Acest lucru face posibilă obținerea de culori pastelate, precum și o luminozitate crescută în iluminarea normală.

Grad de protecție IP

În funcție de nivelul de protecție împotriva condițiilor externe, dispozitivele sunt împărțite de la neprotejate (ip20, ip33) la parțial protejate (ip42, ip44) și sigilate (ip67, ip68).

Alimentare cu bandă RGB

Tensiunea cea mai comună a acestor dispozitive este 12-24V. Există dispozitive alimentate la 110 și chiar 220V, dar nu sunt foarte frecvente.

Selectarea unei surse de alimentare (driver) pentru o bandă

Sursa de alimentare pentru benzi LED este selectată în funcție de puterea totală a dispozitivelor care vor fi conectate la aceasta. De exemplu, dacă sunt conectați 5 metri cu o putere de 14,4 W/m și 3 metri cu 7,2 W/m, atunci sarcina totală este de 14,4*5+7,2*3=93,6 W. Având în vedere marja de 20% (93,6+0,2x93,6= 112,32) , puterea unității trebuie să fie de cel puțin 112,32 W.

Opinia expertului

Alexey Bartosh

Pune o întrebare unui expert

Important! La conectarea dispozitivelor LED cu cabluri lungi, se folosesc fire de secțiune transversală mai mare pentru a evita căderea tensiunii. Prin urmare, este recomandabil să luați mai multe drivere în loc de unul și să le instalați lângă punctul de conectare.

La fel ca benzile, sursele de alimentare vin în dc12-24v, precum și 110v.

Cum să controlezi banda luminii RGB

Pentru a controla luminozitatea unei benzi cu o singură culoare, aveți nevoie de un dimmer, dar pentru a profita de capacitățile complete ale dispozitivelor multicolore, aveți nevoie de un controler. În caz contrar, va trebui să ajustați fiecare culoare separat, iar efectele de iluminare nu vor fi disponibile.

Kit controler bandă RGB

Selectarea unui controler pentru banda RGB

Alegerea unui dispozitiv de control depinde de trei factori:

• Putere. Se calculează în același mod ca și puterea necesară a unei surse de alimentare - pe baza numărului total de dispozitive conectate. Uneori, ca atunci când alegeți o sursă de alimentare, este recomandabil să cumpărați nu un controler RGB puternic, ci unul mai mic și un repetor RGB.
• Setul dorit de funcții. Există o mulțime de tipuri de dispozitive de control, dar, de exemplu, pentru a ilumina mărfurile într-o vitrină sau un acvariu, nu aveți nevoie de un dispozitiv cu un număr mare de efecte de iluminare, iar pentru iluminarea suplimentară a camerei, este de dorit să porniți un cronometru sau muzică ușoară.
• Telecomandă. La fel ca și selectarea funcțiilor, uneori este necesar și alteori este o risipă de bani.

La selectare, aceste puncte sunt luate în considerare pentru a nu achiziționa un dispozitiv prea scump și, în același timp, capacitățile sale sunt destul de suficiente.

Tipuri de controlere

Există diferite tipuri de controlere pentru controlul benzilor LED RGB: de la cele mai simple, cu buton, până la cele dotate cu microprocesoare și Wi-Fi.

Dispozitivele convenționale pot selecta doar o anumită culoare și pot oferi efecte de iluminare simple. Folosit pentru a ilumina vitrinele magazinelor și alte locuri.

Modelele mai complexe pot fi programate pentru a schimba culorile și efectele pe un cronometru. Pot avea un conector pentru memorie flash și pot răspunde la iluminarea din cameră și din exterior. Există, de asemenea, controlere Bluetooth cu o telecomandă corespunzătoare.

Cele mai complexe dispozitive pot fi conectate la sistemul smart home.

Majoritatea benzilor au o telecomandă. S-a întâmplat:

• pe butoane;
• infraroşu;
• pe semnale radio;
• control Bluetooth;
• Control Wi-Fi.

Ultimele două pot înlocui un iPhone sau un telefon mobil cu Android.

Puteți controla fluxul folosind smartphone-ul

Pe lângă controlerele convenționale, există dispozitive de casă care funcționează pe placa cu microprocesor Arduino. Astfel de produse de casă controlează LED-urile simple sau cu cip și creează efecte muzicale de lumină sau culoare. Senzorii de mișcare sau de lumină sunt, de asemenea, conectați la controlerul Arduino.

Moduri de operare a controlerului RGB

Benzile LED sunt instalate în două tipuri:

• simplu, controlat prin schimbarea tensiunii de alimentare simultan pe toată lungimea;
• cip, cu control digital al culorii fiecărei diode în mod individual.

În consecință, controlerele funcționează în două moduri - analog și digital. Acestea sunt tipuri diferite de dispozitive și nu sunt interschimbabile.

Metode de conectare

Există două opțiuni pentru conectarea unei benzi RGB:

• lipire;
• conectori.

Conexiune de lipit

Pentru a lipi cablul pe banda LED, trebuie să:

• Sârmă cu o secțiune transversală de până la 0,5 mm2. Unul mai gros poate rupe tampoanele de contact.
• Fier de lipit cu putere de până la 25 W. Un fier de lipit puternic va supraîncălzi zona de lipit, iar tamponul se va desprinde de la bază.
• Lipire și flux neutru.
• Tub termocontractabil de 30 mm lungime.

Opinia expertului

Alexey Bartosh

Specialist in reparatii si intretinere echipamente electrice si electronice industriale.

Pune o întrebare unui expert

Atenţie! Fluxul activ nu poate fi utilizat. Va distruge firul sau benzile de contact și, de asemenea, va duce la un scurtcircuit, după care banda va trebui reparată.

Conectori pentru banda LED RGB

Metoda modernă de conectare sunt conectorii. Acestea sunt dispozitive mici din plastic cu tampoane de contact în interior pentru conectarea la bandă. Numărul acestora ar trebui să corespundă numărului de benzi conductoare 2, 4 sau 5.

Aceste dispozitive sunt disponibile pentru diferite opțiuni de conectare:

• cu cabluri pentru alimentare;
• conectarea, concepută pentru a conecta două secțiuni de bandă;
• colț, pentru conectarea în unghi;
• „T” sau în formă de cruce.

Și multe altele. Folosind conectori, puteți repara singur dispozitivul.

Conectarea la un controler RGB mai lung decât puterea sa nominală

Când controlați LED-uri cu o putere care depășește parametrii controlerului sau când conectați dispozitive situate la o distanță mare, se folosește un repetor RGB.

Semnalul îi este trimis de la controler prin cabluri subțiri, iar dispozitivul controlează strălucirea benzilor adiacente de bandă.

Revizuire video a kit-ului cu telecomandă

📋 Faceți testul și testați-vă cunoștințele

O bandă LED RGB sau RGBW este un dispozitiv de iluminat format din mai multe LED-uri monocrome care strălucesc în alb, roșu, verde sau albastru. Și-a primit numele datorită ultimelor trei culori - au fost luate primele litere ale traducerii lor în limba engleză (Roșu, Verde, Albastru - roșu, verde și, respectiv, albastru).

Când este conectat direct la o sursă de curent continuu cu o tensiune de 12/24 V, este imposibil de realizat efectele de culoare pentru care a fost creată o astfel de bandă. Pentru a oferi o varietate de culori și luminozitate, între sursa de alimentare și placă este instalat un controler special cu un receptor pentru controlul telecomenzii (RC). Acest receptor setează diverse programe în funcție de care funcționează banda LED RGB.

Tehnologia RGB

Banda multicoloră a fost inventată în cursul a numeroase studii științifice în care oamenii de știință au încercat să creeze o strălucire albă din LED-uri. Inițial, pentru producerea acestuia au fost folosite diode fosfor albastre cu un strat alb special. Mai târziu, în aceste scopuri, au început să folosească o bandă cu trei LED-uri - roșu, verde și albastru. Toate trei sunt instalate într-o singură celulă, iar lumina emisă este percepută de oameni ca fiind albă - aceasta este tehnologia RGBW.

Schimbând luminozitatea unui anumit LED, puteți obține alte culori și nuanțe ale acestora. Numărul acestora din urmă depășește câteva sute de mii. Acesta este principalul avantaj al tehnologiei RGB față de benzile LED cu fosfor.

Dispozitiv

Din punct de vedere structural, aceasta este o placă de circuit imprimat flexibilă la care sunt atașate LED-uri și rezistențe, concepute pentru a reduce curentul. Disponibil în diferite lățimi - de la 5 la 30 mm. Cele mai populare benzi cu LED-uri sunt cele cu un set de șase terminale, în care LED-urile sunt asamblate în interiorul unei singure carcase.

LED-urile sunt clasificate după dimensiune. Cele mai comune sunt SMD 5050 cu dimensiuni de 5x5 mm. Un metru liniar de bandă RGB poate conține aproximativ 30 de LED-uri (un produs cu densitate dublă - 60). Puterea și fluxul luminos depind de numărul de diode și de dimensiunea acestora.

Benzile variază ca grad de protecție (IP00, etc.). Cu cât este mai mic acest parametru, cu atât mai puține opțiuni pentru utilizarea dispozitivului de iluminat. De exemplu, dispozitivele prost protejate sunt folosite exclusiv în încăperi uscate, iar produsele într-o carcasă de silicon nu se tem nici măcar de imersarea completă sub apă (IP68).

Pentru a plasa banda pe suprafețe, bandă cu două fețe este atașată pe partea din spate. Îl poți tăia oricând în bucăți, alegând lungimea necesară. Producătorii de dispozitive marchează în mod independent locurile tăierilor cu linii punctate, iar simbolul „foarfece” este, de asemenea, reprezentat acolo. Tăiați placa flexibilă în aceste zone, deoarece aceasta este singura zonă în care sunt instalate plăcuțele pentru conectarea la sursa de alimentare, urmată de lipire sau utilizarea conectorilor.

Controler pentru banda RGB

Pentru a profita de toate capacitățile benzii RGB, conectați controlerele la circuitul care îndeplinesc o serie de funcții:

• telecomandă;
• modificarea luminozității diodelor LED;
• schimbarea culorii strălucitoare;
• selectarea modului - comutarea frecvenței schimbărilor de culoare și a irizației acestora;
• combinație de culori primare pentru a obține nuanțe noi.

Atunci când alegeți un controler RGB, luați în considerare două criterii principale - compatibilitatea cu banda conectată și metoda de control.

Un astfel de controler poate fi controlat prin:

• printr-o rețea Wi-Fi folosind o tabletă sau un smartphone;
• telecomanda cu diode infrarosu;
• fără telecomandă (întrerupător pe perete).

Ultima opțiune este relevantă dacă nu este nevoie să comutați frecvent modurile de bandă.

Principalul parametru fizic care caracterizează un controler RGB este puterea sa nominală. Pentru a o calcula, luați formula Mk = Ml*L*Km, unde:

• Mk - puterea nominală a controlerului;
• L - lungimea segmentului în metri;
• Ml - puterea benzii în W/m;
• Km este factorul de putere al produsului.

Tensiunea necesară pentru alimentarea controlerului trebuie să fie aceeași cu cea a benzii RGB.

Amplificator pentru banda RGB

Un alt element folosit la conectarea plăcilor RGB este un amplificator. Dacă lungimea benzii depășește cinci metri, nu puteți face fără ea.

Produsul este echipat cu două terminale - Intrare (intrare) și Ieșire (ieșire), iar fiecare dintre ele are aceleași plăcuțe de contact ca și banda în sine - R, G, B și „+”. Există terminale pentru conectarea puterii - „plus” și „minus” (VDD și respectiv GND).

Dacă există suficientă putere, se furnizează 12 sau 24 V de la unitatea suplimentară. Conectați capetele comune ale benzii la bornele de intrare de pe amplificator, apoi conectați terminalul de ieșire. La sfârșit, unitatea de control este conectată prin bornele pozitive și negative VDD și GND. Este foarte important să mențineți polaritatea, altfel diodele nu se vor aprinde.

Ca urmare, algoritmul de conectare este următorul: alimentare, controler, prima bucată de bandă, amplificator, a doua bucată. Un astfel de circuit electric este controlat cu o singură telecomandă.

Dacă este necesar să folosiți mai multe benzi de cinci metri sau mai mult, un al doilea amplificator și o unitate de control sunt conectate la circuit. Prezența sau absența acestuia din urmă este determinată de puterea strălucirii. Conectarea în paralel a surselor de alimentare este strict interzisă - folosind doar o punte de diode.

Un amplificator este un element electric voluminos, deci nu există întotdeauna suficient spațiu pentru plasarea lui convenabilă. Dacă este necesar, poate fi înlocuit cu un micromodel de putere redusă (asigurați-vă că este suficient pentru funcționarea benzii).

Important! Dacă puterea amplificatorului principal este puțin mai mică decât cea necesară pentru banda LED, achiziționați un microamplificator suplimentar pentru kit și conectați-l în serie la cel existent.

unitate de putere

Benzile LED RGB funcționează de la surse de alimentare de 12 sau 24 V. Atunci când alegeți o unitate de control, acordați atenție mai multor condiții fizice importante:

• tensiunea și puterea unității trebuie să îndeplinească cerințele stabilite pentru RGB;
• În funcție de locul de instalare, dispozitivul trebuie să fie caracterizat de unul sau altul grad de protecție împotriva umezelii.

Important! Dacă faceți greșeli la alegere, unitatea se va supraîncălzi foarte mult și după o perioadă scurtă de timp va eșua.

Există mai multe tipuri de surse de alimentare care pot fi găsite pe piață:

• cu un corp din aluminiu, etanșeitate ridicată și protecție împotriva pătrunderii umezelii, dar cost ridicat;
• miniprodus într-o carcasă de plastic, parțial protejată de umezeală, la un cost mai mic;
• o unitate deschisă situată într-o carcasă perforată, caracterizată prin cele mai mari dimensiuni și putere mare, necesită mijloace suplimentare de protecție împotriva umezelii;
• bloc de rețea - putere medie.

Citiți instrucțiunile care au venit cu banda RGB. Puterea este indicată acolo pentru un metru liniar.Înmulțiți această valoare cu lungimea plăcii flexibile, apoi creșteți valoarea rezultată cu 30% (ar trebui să existe întotdeauna o rezervă de putere). Ca urmare, veți afla puterea sursei de alimentare necesară pentru banda LED selectată.

Scheme populare de conectare

Implementarea oricărui circuit necesită puține cunoștințe, inclusiv înțelegerea modului de împărțire corectă a unui produs electric în părți.

Schema de conectare standard

Respectați următoarea procedură de instalare:

1. Conectați controlerul la sursa de alimentare prin intermediul bornelor de tensiune de ieșire (redusă).
2. Firele pozitive sunt evidențiate cu roșu, firele negative sunt evidențiate cu negru.
3. Conectați banda cu LED-uri la controler prin intermediul a trei plăcuțe de contact - R, G, B (controlul a trei culori primare) și VDD (plus).

Opțiune pentru conectarea a două benzi LED

Dacă trebuie să alimentați două benzi LED simultan, luați în considerare următoarele puncte:

• veți avea nevoie de două surse de alimentare și două amplificatoare pentru RGB;
• urmați ordinea de conectare a firului în conformitate cu marcajul de culoare;
• circuitul este potrivit pentru alimentarea cu curent a secțiunilor de plăci a căror lungime ajunge la 10 metri.

Regula de bază: dacă la circuit sunt conectate cel puțin două benzi, conexiunea lor în paralel este asigurată (seria va reduce puterea de tensiune pentru LED-urile situate la capetele îndepărtate de sursa de alimentare și amplificator).

Conectarea unei benzi RGB de 20 de metri lungime

Atunci când alegeți o sursă de alimentare puternică, puteți utiliza schema de conectare „controler-amplificator-unitate”. În toate celelalte cazuri, sunt necesare două sau mai multe blocuri.

Instrucțiuni de instalare pas cu pas

Când conectați singur o bandă de culoare RGB, este necesară respectarea strictă a algoritmului:

1. Găsirea locului de instalare și pregătirea suprafeței. Mai întâi, decideți locația de instalare și apoi nivelați suprafața pe care va fi atașată banda LED. Poate fi un tavan, o ușă etc. Asigurați-vă că îl degresați folosind orice solvent, altfel banda dublu se va desprinde după o perioadă scurtă de timp. Când se atașează la suprafețe metalice, este necesară o izolație electrică suplimentară.
2. Majoritatea benzilor LED RGB sunt autoadezive - îndepărtați folia de protecție din spate și apăsați cu atenție produsul pe suprafața locației selectate. Când faceți îndoituri, raza lor nu trebuie să fie mai mare de 20 mm, altfel pot apărea probleme. Tăiați banda în locuri strict desemnate. Când conectați diferite părți, utilizați conectori speciali sau un fier de lipit (mai multe despre acest lucru într-un articol separat).
3. Conectarea circuitului electric. Selectați diagrama de conectare a benzilor LED dintre cele sugerate mai sus. Combinați produsul cu un controler, un amplificator și o sursă de alimentare. Conectați-l pe acesta din urmă la rețea folosind o priză electrică. Conectați firul negru al unității la borna V- de pe amplificator, firul roșu la V+. Combinați firele benzii LED cu plăcuțele de contact ale controlerului în conformitate cu culoarea și denumirea lor: roșu - R, verde - G, albastru - B. Ultimul fir este conectat la borna pozitivă - V+.
4. Ilumina de fundal funcționează dintr-o rețea de 220 V. Verificați funcționarea acesteia cu ajutorul telecomenzii.

Conectarea și funcționarea corectă a benzii LED RGB vă vor permite să creați o atmosferă unică acasă, să decorați birouri sau spații rezidențiale sau un foișor în aer liber. Prezența anumitor produse electrice în circuitele selectate depinde de lungimea plăcii, de numărul și de dimensiunea standard a diodelor LED utilizate.

Luminând doar în roșu - R, verde - G, albastru - B sau alb - CW, de regulă, acestea sunt conectate direct la o sursă DC de 12 V sau 24 V. Banda LED R G B, ca și cele monocrome, poate fi conectată și la un curent de alimentare CC prin conectarea bornelor R, G și B între ele.

Dar, în acest caz, va fi ratată oportunitatea de a implementa efectele de iluminare color pentru care a fost creată banda. Prin urmare, la instalarea benzilor LED colorate, un controler electronic este de obicei instalat în circuitul deschis între sursă de alimentare și bandă. Vă permite să schimbați automat culoarea și luminozitatea benzii într-un mod dinamic conform unui program specificat de la telecomandă.

Fotografia prezintă o schemă electrică pentru conectarea unei benzi LED R G B la o rețea de 220 V. Sursa de alimentare (adaptorul) transformă o tensiune alternativă de 220 V într-o tensiune de curent continuu de 12 V, care este furnizată controlerului R G B prin două fire. , păstrând polaritatea. O bandă LED este conectată la controler prin patru fire în conformitate cu marcajele. Pentru ușurința instalării și reparației iluminatului LED, unitățile sunt conectate între ele folosind conectori.

Circuitul electric al LED R G B LED SMD-5050

Pentru a conecta, și cu atât mai mult pentru a repara, o bandă LED R G B la nivel profesional, trebuie să înțelegeți cum funcționează și să cunoașteți circuitul electric și pinout-urile LED-urilor utilizate în benzi. Fotografia de mai jos arată un fragment dintr-o bandă LED R G B cu o diagramă de cablare imprimată pentru cristale LED.

După cum se poate vedea în diagramă, cristalele din LED nu sunt conectate electric între ele. Trei cristale multicolore într-o carcasă LED formează o triadă. Datorită acestui design, controlând luminozitatea fiecărui cristal în mod individual, puteți obține un număr infinit de culori strălucitoare LED. Ecranele telefoanelor mobile, navigatoarelor, camerelor, monitoarelor de computer, televizoarelor și multor alte produse sunt construite pe acest principiu de management al culorilor.

Caracteristicile tehnice ale LED-ului SMD-5050 sunt prezentate pe pagina site-ului „Handbook of SMD LEDs”.

Circuitul electric al benzii LED R G B pe LED-uri SMD-5050

După ce am înțeles designul LED-ului, este ușor de înțeles designul benzii LED. În partea de sus a imaginii este o fotografie a unei secțiuni de lucru a benzii LED R G B, iar în partea de jos este circuitul său electric.

După cum se poate vedea din diagramă, plăcuțele de contact cu același nume de pe banda LED, situate pe partea dreaptă și stângă, sunt conectate electric direct între ele. Astfel, este posibilă alimentarea cu tensiune a benzii de la oricare capăt și la următoarea secțiune a benzii atunci când aceasta este extinsă.

Cristalele LED VD1, VD2 și VD3 de aceeași culoare strălucitoare sunt conectate în serie. Pentru a limita curentul, în fiecare dintre circuitele de culoare sunt instalate rezistențe de limitare a curentului. Două dintre ele sunt evaluate la 150 ohmi, iar una este de 300 ohmi, într-un lanț de cristal roșu. Se instalează un rezistor de o valoare mai mare pentru a egaliza luminozitatea tuturor culorilor, ținând cont de intensitatea radiației de la cristalul LED și de sensibilitatea diferită a culorii ochiului uman la diferite culori.

Cum să tăiați benzile LED în bucăți

După cum probabil ați înțeles deja, banda LED R G B de orice lungime (aceasta se aplică și benzilor monocrome) constă din segmente scurte independente care reprezintă un produs finit. Este suficient să aplicați tensiunea de alimentare la plăcuțele de contact și banda va emite lumină. Pentru a obține o bucată de bandă de lungimea necesară, secțiunile elementare sunt conectate între ele în conformitate cu marcajul cu litere.

De obicei, banda este produsă pe o lungime de cinci metri. Dacă este necesar, poate fi scurtat prin tăierea transversală de-a lungul unei linii trasate în centrul tampoanelor de contact între marcaje; uneori, în acest loc, se aplică suplimentar o imagine simbolică a foarfecelor. Uneori, banda trebuie tăiată pentru a fi instalată într-un unghi. În acest caz, plăcuțele de contact tăiate cu același nume sunt conectate între ele prin lipire cu bucăți de sârmă.

Modalități de a controla culoarea strălucitoare
R G B benzi LED

Există două moduri de a controla modul de culoare al unei benzi LED R G B, folosind trei comutatoare sau un dispozitiv electronic.

Principiul de funcționare a celui mai simplu controler pe întrerupătoare

Să ne uităm la principiul de funcționare al celui mai simplu controler, bazat pe întrerupătoare mecanice. Ca comutator pentru controlul manual al strălucirii benzii R G B, puteți utiliza un întrerupător de perete cu trei chei, conceput pentru a aprinde candelabre și lămpi într-o rețea casnică de 220 V. Schema conexiunii electrice va arăta apoi astfel.

Rezistoarele R1-R3 servesc la limitarea curentului și pot fi instalate oriunde în circuitul de alimentare pentru cristale de aceeași culoare. Folosind această schemă, puteți conecta benzi R G B concepute pentru o tensiune de alimentare atât de 12 V, cât și de 24 V.

După cum se poate vedea din diagramă, borna pozitivă a sursei de alimentare este conectată direct la borna pozitivă a benzii LED, care este comună pentru LED-urile de toate culorile, iar borna negativă este conectată la contactele R, G și B. a benzii printr-un comutator. Folosind un comutator cu trei comutatoare, puteți obține șapte culori de strălucire a benzii. Acesta este cel mai simplu, mai fiabil și mai ieftin mod de a controla culorile strălucitoare ale unei benzi R G B.

Principiul de funcționare al controlerului electronic

Pentru a obține un număr infinit de culori strălucitoare ale benzii R G B și în modul automat modifica dinamic valoarea fluxului luminos, în loc de comutatoare, se folosește o unitate electrică, care se numește controler R G B. Este inclus în circuitul deschis dintre sursa de alimentare și banda R G B. De obicei, setul de controler include o telecomandă care vă permite să controlați de la distanță modul său de funcționare și, ca urmare, modul de iluminare al benzii LED.

Deoarece funcționarea unei benzi LED necesită, de obicei, o tensiune DC de 12 V (mai rar 24 V), pentru a o conecta la o sursă de alimentare de 220 V AC, se utilizează o sursă de alimentare sau un adaptor care convertește tensiunea AC în tensiune DC, care este conectat printr-o conexiune detașabilă furnizată la unitatea de control.

Să ne uităm la principiul de funcționare al unui controler RGB folosind exemplul celui mai simplu și mai utilizat controler, modelul LN-IR24. Este format din trei unități funcționale - un controler de control RGB, comutatoare de alimentare și un cip cu senzor infraroșu (IR). Cipul controlerului este programat cu algoritmul de operare necesar pentru banda LED. Cipul controlerului este controlat de un semnal care vine de la cipul senzorului IR. Senzorul IR primește un semnal de control atunci când apăsați butoanele de pe telecomandă.

Tensiunea de alimentare a benzii LED este controlată folosind trei tranzistoare cu efect de câmp care funcționează în modul de comutare. Când un semnal de la controlerul de control RGB IC ajunge la poarta tranzistorului, joncțiunea sa de scurgere-sursă se deschide și curentul începe să curgă prin LED-uri, determinându-le să emită lumină. Luminozitatea LED-urilor este controlată de modificări de înaltă frecvență ale lățimii impulsului a tensiunii de alimentare furnizate (modularea lățimii impulsului).

Selectarea unei surse de alimentare și a unui controler pentru banda R G B

Sursa de alimentare pentru banda LED RGB trebuie selectată pe baza tensiunii de alimentare și a consumului de curent. Cele mai populare sunt benzile LED pentru o tensiune DC de 12 V. Consumul de curent în circuitele R, G și B poate fi găsit de pe etichetă sau determinat independent folosind datele de referință pentru LED-uri prezentate în tabelul de pe pagina site-ului Tabelul parametrilor de referință a LED-urilor SMD populare. Se obișnuiește să se indice consumul de energie al unei benzi pe metru de lungime.

Să ne uităm la un exemplu despre cum să determinați consumul de energie al unei benzi RGB de tip necunoscut pentru o tensiune de alimentare de 12 V. De exemplu, trebuie să selectați o sursă de alimentare și un controler pentru o bandă RGB de 5 m lungime. lucru pe care trebuie să-l faceți este să determinați tipul de LED-uri RGB instalate pe bandă. Pentru a face acest lucru, doar măsurați dimensiunea părților laterale ale LED-ului. Să presupunem că se dovedește a fi 5 mm × 5 mm. Din tabel determinăm că această dimensiune este pentru un LED de tip LED-RGB-SMD5050. Apoi, trebuie să numărați numărul de carcase LED pe metru de lungime. Să presupunem că sunt 30 de bucăți.

Un cristal LED consumă un curent de 0,02 A, trei cristale sunt plasate într-o carcasă, prin urmare consumul total de curent al unui LED va fi de 0,06 A. Există 30 de LED-uri pe metru lungime, înmulțiți curentul cu suma de 0,06 A × 30 = 1,8 A. Dar diodele sunt conectate trei în serie, ceea ce înseamnă că consumul de curent real al unui metru de bandă va fi de trei ori mai mic, adică 0,6 A. Lungimea benzii noastre este de cinci metri, prin urmare, totalul consumul de curent va fi de 0,6 A × 5 m = 3 A.

Calculele au arătat că pentru a alimenta o bandă R G B lungime de cinci metri, aveți nevoie de o sursă de alimentare sau un adaptor de rețea cu o tensiune de ieșire DC de 12 V și un curent de sarcină de cel puțin 3 A. Sursa de alimentare trebuie să aibă o rezervă de curent, deci un A fost selectat modelul de adaptor APO12-5075UV, proiectat pentru un curent de sarcină de până la 5 A. Atunci când alegeți o sursă de alimentare, trebuie să țineți cont de faptul că conectorul său de ieșire trebuie să se potrivească cu conectorul R G B al controlerului.

Atunci când alegeți un controler, este necesar să țineți cont de faptul că consumul de curent într-un singur canal R, G sau B va fi de trei ori mai mic. Prin urmare, pentru cazul nostru, trebuie să luăm un controler proiectat pentru o tensiune de 12 V și un curent de sarcină maxim admisibil pe canal de cel puțin 3 A/3=1 A.

De exemplu, controlerul LN-IR24B R G B îndeplinește aceste cerințe. Este proiectat pentru un curent de sarcină de până la 2 A (puteți conecta până la 10 metri de bandă RGB). Vă permite să porniți și să opriți banda, să selectați 16 culori statice și 6 moduri dinamice de la distanță, de la o distanță de până la opt metri, folosind o telecomandă elegantă. Tensiunea de alimentare a controlerului este furnizată de la sursa de alimentare sau adaptorul de rețea folosind o mufă DC coaxială. Controlerul R G B LN-IR24B este ușor și are dimensiuni de gabarit reduse.

Aspectul trusei de iluminare cu bandă LED pregătit pe baza rezultatelor calculului este prezentat în fotografie. Setul include o sursă de alimentare model APO12-5075UV, controler R G B LN-IR24B cu telecomandă și bandă LED R G B.

Dacă trebuie să conectați mai multe benzi R G B de cinci metri, veți avea nevoie de un controler mai puternic, de exemplu, CT305R, care vă permite să furnizați curent până la 5 A la LED-uri de aceeași culoare. Acest controler poate fi controlat nu numai folosind o telecomandă, ci și printr-o rețea de la un computer, transformând astfel iluminarea R G B în culoare și acompaniament muzical atunci când ascultați muzică.

Este inacceptabil să se conecteze în serie benzi cu LED-uri mai lungi de cinci metri, deoarece căile purtătoare de curent ale benzii în sine au o secțiune transversală mică. O astfel de conexiune va duce la o scădere a fluxului luminos pe o secțiune de bandă care depășește o lungime de cinci metri. Dacă trebuie să conectați mai multe benzi LED de cinci metri, atunci conductoarele fiecăreia dintre ele sunt conectate direct la controler.

În modelele puternice de controlere, blocurile terminale sunt folosite pentru a conecta dispozitive externe, în care firele sunt prinse cu un șurub. Trebuie să existe marcaje lângă terminale. INPUT (IN) înseamnă intrare; la aceste terminale este conectată o sursă de alimentare externă, de la care este furnizată tensiunea de alimentare pentru controler însuși și benzile LED. Polaritatea este indicată prin semne suplimentare „+” și „-”. Nerespectarea polarității corecte la conectarea sursei de alimentare poate deteriora controlerul.

Grupul de terminale pentru conectarea benzii R G B este marcat OUTPUT (OUT) și înseamnă ieșire. Culorile sunt desemnate prin literele R (roșu), G (verde), B (albastru) și V+ (acesta este firul comun al oricărei alte culori). Firele colorate provin de obicei și din bandă și este suficient să le conectați culoare la culoare.

Observ că puteți conecta cu succes o bandă LED monocromă la orice controler RGB care se potrivește cu curentul. Apoi, va fi posibil să utilizați telecomanda pentru a schimba modul de strălucire - porniți-o, opriți-o, modificați luminozitatea, setați un mod dinamic pentru schimbarea luminozității.