Bom Dia a todos. Para começar, direi que a ideia de conectar um controlador LED RGB para uma faixa com um controle remoto inteligente está longe de ser nova e nasceu para mim há muito tempo. Mas nesta publicação gostaria de focar na simplicidade da ideia e no baixo custo de sua implementação. Como de costume, sugiro que você assista a um vídeo do meu canal sobre como dar vida a essa pequena ideia, e só depois passe para a parte de texto da resenha, tem muita coisa que eu não falei no vídeo. Apesar do vídeo ter sido relativamente curto, para sua conveniência escrevi uma navegação para ele.

0:00 - 3:43 - Desempacotando controladores e teoria
3:44 - 6:15 - Conectando e refazendo conectores
6h16 - 6h45 - Verificando o trabalho
6:46 - 8:57 - Encadernação de tiras de LED no Xiaomi Remote 360
8h58 - 9h32 - Conclusão e demonstração

Controlador para faixa LED RGB -

Comprei os controladores no AliExpress para cada um, comprei lá o controle remoto inteligente Xiaomi Remote 360 ​​há muito tempo - seu custo é aproximadamente .

Considerando que tais controladores podem ser adquiridos para qualquer faixa de LED e programados para funcionar com o Xiaomi Remote 360, embora os canais IR em cores não entrem em conflito com muita frequência, você pode facilmente dar prioridade a esta solução em comparação com a faixa de LED inteligente Xiaomi Yeelight. Claro que possui plugin próprio e a variação de soluções de cores é apresentada em maior volume, mas seu custo e extensão ainda fazem da minha solução simples uma prioridade.

Faixa LED inteligente Xiaomi Yeelight - ou

Ao escolher um controlador para a faixa de LED, decidi imediatamente ignorar todos os controladores que possuem software próprio e funcionam via Bluetooth ou Wi-Fi, pois neste caso estamos interessados ​​​​em trabalhar dentro do ecossistema de casa inteligente Xiaomi.

Eu tinha um controlador Wi-Fi que costumava estar nesta faixa de LED. Ele entrou em conflito com meu roteador ou estava torto fora da caixa e demorou muito para responder aos sinais do controle remoto com tela sensível ao toque e, na maioria dos casos, não reagiu de forma alguma, captou um Wi-Fi estranho e ligou sozinho. Não encontrei nada na Internet sobre como programá-lo e resolver este problema, depois disso desisti. Foi depois disso que me veio a ideia de implementar este tipo de integração.

Agora vamos passar diretamente para o próprio controlador. É uma pequena placa com chips através dos quais as cores são misturadas de acordo com o tipo Curvas RGB. A placa possui um receptor de sinal IR de saída, um conector soldado para conexão de energia, fiação para três canais de cores e um sinal positivo. Tudo isso é coletado em uma pequena caixa de plástico branca e barata. Não vou me aprofundar nas especificidades da placa, simplesmente porque não tenho nenhum conhecimento especial de microcircuitos e não vou tentar ser esperto; no final, só nos interessa o funcionamento deste controlador dentro do sistema doméstico inteligente Xiaomi, e não em seus componentes internos.

Ao conectar o controlador à fita surgiram pequenos problemas porque, infelizmente, não olhei os conectores de conexão na hora da compra e eles acabaram sendo iguais, então tive que trocar rapidamente o conector do controlador para um “macho ”Um; o doador, claro, era o antigo controlador. Era possível, claro, torcer os fios retos, mas eu precisava do controlador para poder mover o celular e controlar outra fita caso algo acontecesse. Para retirar contatos finos, é melhor usar um stripper especial, ou fazer o que sugeri e fiz no vídeo.

Decapador para decapagem de fiação -

Além disso, no dia a dia, ao trabalhar com fiação fina de tiras de LED, é melhor ter tubos termorretráteis, que eu também não tinha.

Tubo termorretrátil para isolamento de fiação -

Os controles deste tipo de controladores são quase todos iguais, a diferença é a presença de teclas ou botões que permitem selecionar uma cor ou outra, além de ativar programas de variação de cores. No meu caso, é um controle remoto com 44 teclas, a maioria delas programadas. Além disso, como os controladores são bastante baratos, é possível repetir sinais IR em diferentes teclas de diferentes controladores. Ou seja, por exemplo, um sinal IR do controle remoto de um controlador, responsável por ativar a cor vermelha, pode ativar o modo de brilho colorido em outro controlador e vice-versa. Eles também podem entrar em conflito com o controle remoto da TV.

Conectei o segundo controlador à faixa de LED, que ilumina os quadros da TV. Como não tinha conector doador para o “macho”, tive que torcer os fios retos.

A faixa de LED da TV migrou da mesa, pois muitos LEDs estavam com defeito e não respondiam adequadamente aos comandos do controlador. Retocar as molduras da TV resolveu esse problema e a luz de fundo fica muito boa nesse arranjo. No futuro pretendo substituí-lo pelos restos da faixa de LED atualmente localizada na mesa.

Agora conectamos o controlador de faixa de LED ao Xiaomi Remote 360. No futuro, esta conexão não só permitirá que você controle remotamente a faixa de LED do seu smartphone, mas também defina cenários usando .

Para conectar o controlador e o controle remoto inteligente Xiaomi Remote 360, acesse o aplicativo mi home – adicionar dispositivos – plugin de controle remoto.

Em seguida, selecionamos o primeiro ícone com dois controles remotos sobrepostos um ao outro - este é um modo de ligação simples do controle remoto, em que cada botão do controle remoto deve ser programado separadamente.

Clique na imagem do primeiro controle remoto ➜ clique em mais ➜ digite o nome do botão e clique em próximo.

em seguida aparecerá uma imagem indicando a necessidade de pressionar o botão programável do controle remoto, repetir a operação e programar todas as cores necessárias ➜ a seguir clicar no botão no canto superior direito, confirmando a criação de um novo controle remoto e os botões que programamos.

Uma das desvantagens é a falta de animação ao pressionar um botão - uma espécie de interruptor animado, se disponível, que permitiria entender qual dispositivo está funcionando e qual não está, ligando-o remotamente e não sendo possível observar visualmente isto.

Em geral, essas são as nuances de iluminar vários objetos com faixa de LED no meu quarto. Posso dizer por mim mesmo que gosto de experimentar este tipo de soluções. Definitivamente, recomendo a compra de controladores e tiras de LED para soluções semelhantes e semelhantes. Bem, agora sugiro que você veja algumas fotos e avalie a estética resultante.

Obrigado por assistir, não esqueça de se inscrever e comentar os vídeos, haverá muito conteúdo novo e interessante.

O design que testei permite controlar a iluminação de qualquer ambiente usando seu smartphone.
Anteriormente, testei uma lâmpada RGBW multicolorida (revisão), mas queria uma luz mais brilhante e menos precisa. Comecei a olhar para tiras de LED e seus controladores. Decidi não mexer com artesanato chinês barato para tiras RGB, mas usar novamente o Mi-Light.

O sistema de controle de luz Mi-light opera na frequência de 2,4 GHz e pode ser controlado por controle remoto ou via Wi-Fi de um smartphone ou tablet. Para operar o sistema, você precisa de uma faixa de LED ou lâmpada, um controlador Wi-Fi ou controle remoto, um driver de controle de faixa e uma fonte de alimentação para a faixa de LED.
Neste review irei montar um sistema de controle de uma faixa de LEDs coloridos e brancos através de um smartphone.

Porque Eu já tinha o módulo Wi-Fi Mi-Light em estoque, bastava adquirir um driver para a faixa de LED e a própria faixa. No final da revisão fornecerei links para Aliexpress.

O motorista chegou na Bielorrússia em 25 dias, a pista foi rastreado. Embalado em caixa da marca, plástico bolha e polietileno. O driver que escolhi foi de 4 canais, com controle RGBW - ou seja, controle de 3 cores primárias e luz branca separadamente.

A fita chegou em 27 dias, a pista foi rastreado. Embalado em saco antiestático, plástico bolha e polietileno. A própria fita é enrolada em uma bobina de plástico.


As tiras RGBW vêm com LEDs brancos e RGBWW (branco quente) - um brilho branco quente, escolhi uma cor quente.
A tira que comprei usa 5050 LEDs, 60 LEDs por metro, ou seja, 30 RGB e 30 brancos. A fita é feita em segmentos de 10 cm (6 LEDs), ou seja, pode ser cortado em pequenos pedaços divisíveis por 10 cm.

Segundo o vendedor, a fita tem potência de 45 watts. Tirei minhas medidas. Foi utilizada uma fonte de alimentação estabilizada com tensão de 12,0 volts:
Luz branca - 1,3 A (15,6 Watts), azul - 0,7 A (8,4 Watts), verde - 0,7 A (8,4 Watts), vermelha - 0,73 A (8,76 Watts).
Acontece que a potência total da fita é de 41,16 watts, o que em princípio corresponde às características declaradas (levamos em consideração o fato de que uma rara fonte de alimentação doméstica, normalmente usada para alimentar a fita, produz exatamente 12 volts em cargas diferentes). A fita não requer colagem em perfil de alumínio, pois praticamente não aquece, mesmo com consumo máximo de energia. Equipado com boa fita dupla-face da 3M, aderiu em papel de parede e pintou tetos sem problemas.

Uma pequena digressão sobre a fonte de alimentação dessa fita:

se você planeja usar apenas 1 dessas tiras, então uma fonte de alimentação de 36 watts será suficiente para você, vou explicar o porquê: o controlador não permite ligar LEDs brancos e coloridos ao mesmo tempo, então o máximo a potência da faixa será com uma determinada combinação de cores - 25,6 watts e não se esqueça da reserva de energia de 20-30%. (o link para uma fonte de alimentação barata está no final da análise).

O driver de fita é uma caixa branca de alta qualidade, medindo 85x45x23 mm, pesando 46 gramas, com adesivo indicando a conexão da fonte de alimentação e dos consumidores. As principais características são as seguintes:
Tensão de entrada 12-24 volts, corrente máxima 6A por canal, ou seja, teoricamente ele pode gerenciar 4 fitas sem problemas.
Eu tinha suspeitas se os LEDs piscariam devido ao uso de um controlador PWM para ajustar o brilho e à falta de filtros de saída. Sim, com brilho diferente do máximo, a oscilação da câmera é perceptível. Como há muito espaço dentro do gabinete, no futuro irei modificar este driver instalando capacitores de suavização.

A conexão de entrada é feita tanto para um conector de 5 mm quanto para terminais de parafuso convencionais. 5 contatos de saída - feitos com terminais de parafuso.
O controlador Wi-fi que controla os dispositivos Mi-Light é outra caixa branca de alta qualidade, medindo 90x65x15 mm, pesando 37 gramas, possui 2 indicadores LED que mostram o status de funcionamento e uma entrada - micro-USB para alimentação. A energia pode ser fornecida por qualquer fonte, com tensão de 5 volts e corrente de pelo menos 500 mA. O kit inclui um cabo micro-USB e um pedaço de fita dupla-face para fixação, por exemplo, na parede.

Não está totalmente claro por que a caixa tem esse tamanho, porque dentro não há “absolutamente nada”

Foto do tabuleiro. Pretendo incorporá-lo à fonte de alimentação, fornecendo energia através de um estabilizador.

A seguir, vamos passar para a conexão. Primeiro, vamos conectar o controlador Wi-Fi à sua rede doméstica. Conectamos o cabo de alimentação do controlador à porta USB - laptop, carregador, etc. Se o indicador SYS piscar aproximadamente uma vez por segundo, está tudo bem. Então você precisa instalar o aplicativo no seu smartphone ou tablet. Existem aplicativos tanto para IOS quanto para Android, eles podem ser facilmente encontrados pesquisando na Appstore ou Googleplay usando a palavra milight.
Ao ligá-lo pela primeira vez, o controlador opera em modo ponto de acesso, uma nova rede chamada milight_28520A aparecerá, conecte-se a ela.

Iniciamos o aplicativo, nosso controlador aparece na Lista de Dispositivos, seu endereço Mac fica visível (infelizmente não está escrito em nenhum lugar do próprio dispositivo).

Selecione o controlador e acesse o menu de seleção dos monitores de controle (Selecionar Monitor). Na parte inferior estão os ícones Monitor, Informações e Configuração.

Para se conectar à sua rede doméstica, clique no ícone Configuração, clique em Configuração de Wi-Fi e acesse o menu de seleção de rede sem fio.

Selecionamos a rede desejada, digitamos a senha, clicamos em OK e vemos uma janela com os parabéns e uma proposta para reiniciar o controlador no modo STA, ou seja. cliente. Clique em OK e conecte o smartphone novamente à sua rede.

Infelizmente, este controlador não implementa a verificação da senha inserida. Se tudo foi digitado corretamente, após a reinicialização o LED LINK do controlador acenderá, o que significa que ele está conectado à sua rede. Se você errou ao inserir a senha ou em alguma outra etapa da conexão, e o LINK não acender, não tem problema, pegue um objeto fino, por exemplo uma recarga de caneta, e pressione o botão RST por 3 segundos (escondido em na extremidade do case, próximo ao conector micro-USB). O indicador SYS piscará rapidamente e o Wi-Fi será reiniciado. Aí fazemos tudo de novo, a partir do momento em que o controlador é conectado à rede.
Agora você pode entrar novamente no programa, clicar no ícone de atualização, nosso controlador aparecerá na lista como da última vez, selecione-o e vá para o menu de seleção do monitor. Entrando no menu Informações, podemos alterar o nome e tirar uma foto ou instalar uma já pronta no “Avtara” do controlador.

Por enquanto é tudo, a configuração do Wi-FI está concluída.

Agora vamos conectar a fita ao driver. A fita que chegou até mim está equipada com conectores em ambos os lados para conexão serial. Por um lado, não precisamos deste conector, então ou o dessoldamos ou o cortamos e descascamos cuidadosamente os fios.
Na fase de conexão, descobri uma característica estranha dos terminais da fita: as cores dos fios estavam misturadas. O fio preto é a fonte de alimentação positiva da fita, o fio branco é o controle W - ou seja, LEDs brancos. Mas com outras cores há um problema: o fio verde corresponde ao azul, o vermelho ao vermelho, o azul ao verde.

O que simplifica a tarefa é que a sequência de cores na fita e no driver é a mesma, ou seja, +RGBW - os fios são conectados em sequência. Usando uma chave de fenda fina aparafusamos os fios, obtemos esta imagem

Então você precisa conectar a energia. Como tenho uma fonte de alimentação de 12V com a potência necessária e também equipada com o conector necessário, simplesmente conecto o plugue; caso contrário, preciso parafusar 2 fios de alimentação com uma chave de fenda, observando a polaridade marcada no adesivo e o caso.

Quando liguei pela primeira vez, a fita ficou vermelha. Agora precisamos “vincular” o driver de fita ao controlador Wi-Fi. Isso é feito de diferentes maneiras, dependendo do tipo de monitor utilizado no programa. Entramos no programa, selecionamos nosso controlador, selecionamos o tipo de monitor: para nosso RGBW de 4 canais - apenas um tipo está disponível - número 4.

Este é o monitor mais sofisticado, permitindo conectar vários dispositivos e dividi-los em 4 zonas de controle, por exemplo 2 para a sala, 1 para o corredor e 1 para a cozinha. Vamos amarrar nossa fita na primeira zona. Para fazer isso, desligue o driver de fita, ligue-o e, dentro de 3 segundos, pressione uma vez o botão liga/desliga da primeira zona.
Se tudo der certo, a fita piscará em branco várias vezes. É isso, você pode gerenciá-lo como quiser. Girando o controle deslizante - mude a cor, movendo o segundo controle deslizante - mude o brilho, se precisar acender a luz branca - pressione o botão para ligar a 1ª zona.
Lembre-se que para utilizar o driver de fita com o controle remoto ou com outro módulo Wi-Fi, é necessário primeiro “desvinculá-lo” do atual. Isso é feito assim: desligue o driver, ligue-o e por 3 segundos (1 segundo é suficiente) pressione o botão para ligar a zona à qual ele estava vinculado. Se o driver estiver desamarrado, a fita piscará várias vezes com luz branca.
Para evitar confusão sobre qual lâmpada ou faixa está atribuída a qual zona, pressionando o botão EDIT você pode inserir um nome para cada uma das 4 zonas.

Este controlador possui 9 programas pré-instalados, já familiares pela lâmpada da análise anterior:
1. mudança suave de cor
2. extinção de ignição suave de cor branca
3. extinção de ignição suave das cores vermelho/azul/verde/branco
4. mudança brusca nas cores branco, vermelho, verde, azul, amarelo, rosa, azul
5. Ative aleatoriamente cores com brilho diferente
6. extinção de ignição suave e 3 piscadas vermelhas
7. extinção de ignição suave e 3 piscadas verdes
8. extinção de ignição suave e 3 piscadas azuis
9. ativação sequencial dos modos 1-8
Você pode alterar o brilho e a velocidade do programa.

Para testar, pendurei-o na borda. Minha esposa gostou muito, você pode criar diferentes ambientes na sala, e o brilho dos LEDs brancos é suficiente para a leitura. É especialmente bom gerenciar tudo isso no seu smartphone. Como resultado, encomendei mais 2 fitas. O perímetro da sala é de 14 metros, pretendo colar em círculo, ao longo do teto e fazer um teto falso um pouco mais baixo. A fita brilhará atrás do teto falso paralelo a ela, o que tornará a luz ainda mais suave e difusa.
Ainda não verifiquei, mas eles escrevem que existe software de terceiros, pode haver muito mais funcionalidades, por exemplo, ligar e desligar usando um cronômetro, criar seus próprios programas, etc.

Infelizmente, as fotografias têm dificuldade em capturar as cores e a aparência da luz de fundo. Alguns dos melhores, só para entender o que aconteceu

Um controlador RGB é usado para controlar esses dispositivos. Mas, além disso, nos últimos anos a placa Arduino tem sido utilizada.

Arduino - princípio de funcionamento

Uma placa Arduino é um dispositivo no qual um microcontrolador programável está instalado. Vários sensores, controles ou codificadores estão conectados a ela e, de acordo com um determinado esboço (programa), a placa controla motores, LEDs e outros atuadores, incluindo outras placas Arduino através do protocolo SPI. O dispositivo pode ser controlado através de controle remoto, módulo Bluetooth, HC-06, Wi-Fi, ESP ou internet e botões. Algumas das placas mais populares são Arduino Nano e Arduino Uno, bem como Arduino Pro Mini - um dispositivo baseado no microcontrolador ATmega 328

A programação é realizada no ambiente Arduino de código aberto instalado em um computador normal. Os programas são baixados via USB.

O princípio do controle de carga via Arduino

A placa possui diversas saídas, ambas digitais, possuindo dois estados - ligado e desligado, e analógicas, controladas por meio de um controlador PWM com frequência de 500 Hz.

Mas as saídas são projetadas para uma corrente de 20 - 40 mA com uma tensão de 5 V. Isso é suficiente para alimentar um LED indicador RGB ou um módulo LED de matriz de 32x32 mm. Para uma carga mais potente, isso não é suficiente.

Para resolver este problema em muitos projetos, você precisa conectar dispositivos adicionais:

• Retransmissão. Além dos relés individuais com tensão de alimentação de 5V, existem conjuntos inteiros com diferentes números de contatos, bem como com partidas integradas.
• Amplificadores baseados em transistores bipolares. A potência de tais dispositivos é limitada pela corrente de controle, mas você pode montar um circuito a partir de vários elementos ou usar um conjunto de transistores.
• Transistores de efeito de campo ou MOSFET. Eles podem controlar cargas com correntes de vários amperes e tensões de até 40 - 50 V. Ao conectar o mosfet ao PWM e a um motor elétrico ou outra carga indutiva, é necessário um diodo de proteção. Ao conectar a LEDs ou lâmpadas LED, isso não é necessário.
• Cartões de expansão.

Conectando faixa de LED ao Arduino

Opinião de um 'expert

Alexei Bartosh

Especialista em reparo e manutenção de equipamentos elétricos e eletrônicos industriais.

Arduino Nanos pode controlar mais do que apenas motores elétricos. Eles também são usados ​​para tiras de LED. Mas como a corrente e a tensão de saída da placa não são suficientes para conectar diretamente uma faixa com LEDs a ela, dispositivos adicionais devem ser instalados entre o controlador e a faixa de LED.

Através de retransmissão

O relé é conectado ao dispositivo através de uma saída digital. A faixa controlada por ele tem apenas dois estados - ligado e desligado. Para controlar a fita vermelha-azul-verde, são necessários três relés. A corrente que tal dispositivo pode controlar é limitada pela potência da bobina (uma bobina de baixa potência não é capaz de fechar contatos grandes). Para conectar mais energia, são usados ​​conjuntos de relés.

Usando um transistor bipolar

Um transistor bipolar pode ser usado para amplificar a corrente e a tensão de saída. Ele é selecionado com base na corrente e tensão de carga. A corrente de controle não deve ser superior a 20 mA, portanto é fornecida através de uma resistência limitadora de corrente de 1 - 10 kOhm.

É melhor usar um transistor n-p-n com um emissor comum. Para um ganho maior, utiliza-se um circuito com vários elementos ou um conjunto de transistores (microcircuito amplificador).

Usando um transistor de efeito de campo

Além dos bipolares, transistores de efeito de campo são usados ​​para controlar as tiras. Outro nome para esses dispositivos é MOS ou transistor MOSFET.

Tal elemento, ao contrário do bipolar, é controlado não pela corrente, mas pela tensão na porta. Isso permite que a baixa corrente da porta acione grandes correntes de carga – até dezenas de amperes.

O elemento é conectado através de uma resistência limitadora de corrente. Além disso, é sensível a ruídos, portanto a saída do controlador deve ser conectada ao terra com um resistor de 10 kOhm.

Usando placas de expansão

Além de relés e transistores, são utilizados blocos prontos e placas de expansão.

Pode ser Wi-Fi ou Bluetooth, um driver de controle de motor como o módulo L298N ou um equalizador. Eles são projetados para controlar cargas de diferentes potências e tensões. Esses dispositivos são monocanal - podem controlar apenas uma faixa monocromática, e multicanal - projetados para dispositivos RGB e RGBW, além de faixas com LEDs WS 2812.

Programa de exemplo

As placas Arduino são capazes de controlar estruturas de LED de acordo com programas predefinidos. Suas bibliotecas podem ser baixadas do site oficial, encontradas na Internet ou você mesmo pode escrever um novo esboço (código). Você pode montar esse dispositivo com suas próprias mãos.

Aqui estão algumas opções para usar esses sistemas:

• Controle de luz. Usando um sensor de luz, a luz da sala acende imediatamente e com um aumento gradual de brilho à medida que o sol se põe. A ligação também pode ser feita via wi-fi, com integração ao sistema “casa inteligente” ou conexão por telefone.
• Acender a luz nas escadas ou em um longo corredor. A iluminação LED de cada etapa separadamente parece muito bonita. Quando um sensor de movimento é conectado à placa, seu acionamento provocará um acendimento sequencial e temporizado da iluminação dos degraus ou corredor, e o desligamento deste elemento acarretará no processo inverso.
• Música colorida. Ao aplicar um sinal de áudio às entradas analógicas através de filtros, a saída será uma instalação colorida e musical.
• Modificação de computador. Com a ajuda de sensores e programas apropriados, a cor dos LEDs pode depender da temperatura ou da carga do processador ou da RAM. Este dispositivo opera usando o protocolo dmx 512.
• Controlando a velocidade das luzes de circulação usando um codificador. Instalações semelhantes são montadas nos microcircuitos WS 2811, WS 2812 e WS 2812B.

Instrução em vídeo

Este projeto é dedicado a como controlar a iluminação LED da sala ao lado para não se levantar do sofá. A iluminação LED RGB decora igualmente bem um aquário pequeno e uma sala grande.

Você pode iluminar uma banheira com cores diferentes usando fita RGB no Arduino. Crie, por assim dizer, uma sauna controlada por microprocessador do Arduino.

Você só precisa dos seguintes componentes para montar a retroiluminação RGB:

1. Módulo Bluetooth HC-05 para comunicação sem fio com Arduino.
2. Placa Arduino nano, mini, Uno com microprocessador ATmega 8, ATmega 168, ATmega 328.
3. Fita LED RGB, se necessário, com ou sem design à prova d’água IP65.
4. Um smartphone Android como controle remoto para iluminação RGB.
5. Transistores de efeito de campo MOSFET, como P3055LD, P3055LDG, PHD3355L, mas melhores com cabos para montagem em orifícios de montagem. Transistores bipolares têm pior desempenho .
6. Resistores 10 kOhm, 0,125 W - 3 peças.

Um pouco de teoria sobre como conectar fita RGB aArduíno

Você não pode conectar a faixa de LED diretamente à placa Arduino. A faixa de LED brilha a partir de 12 V, enquanto o microprocessador precisa de apenas 5 V para funcionar.

Mas o principal problema é que as saídas do microprocessador não têm energia suficiente para alimentar uma faixa inteira de LEDs. Uma faixa de LED média com um metro de comprimento consome 600 mA. Esta corrente certamente danificará a placa Arduino.

As saídas PWM do microprocessador utilizado não possuem potência suficiente para iluminar a faixa RGB, mas ainda podem ser utilizadas para remover o sinal de controle.

Para desacoplamento da fonte de alimentação, recomenda-se a utilização de transistores como chaves. É melhor usar transistores de efeito de campo MOSFET: eles requerem uma escassa corrente de porta para abrir e também têm mais potência em comparação com interruptores bipolares do mesmo tamanho.

RGBfitas paraArduíno

No diagrama de fiação, as saídas PWM são usadas para controlar a fita: 9 (vermelho), 10 (verde), 11 (azul).

Três resistores de 10 kOhm, 0,125 W estão pendurados na “porta” de cada transistor.

O sinal positivo da fonte de alimentação de 12 V (fio vermelho) vai diretamente para a faixa RGB.

O negativo da fonte de alimentação de 12 V (fio preto) é distribuído pelas “fontes” dos transistores de efeito de campo.

O “dreno” de cada transistor é conectado a um contato separado da fita: R, G, B. Para facilitar a conexão, recomenda-se a utilização de fios vermelho, verde e azul.

O pino de aterramento GND da placa Arduino deve ser conectado ao negativo da potência de entrada.

A própria placa Arduino Uno é alimentada por um adaptador de rede separado. Para Arduino nano, mini, você precisará montar uma fonte de alimentação simples usando um estabilizador 7805 integrado.

Conectando o módulo Bluetooth HC-05:

• VCC - 5V (alimentação +5 V);
• GND - GND (terra, comum);
• RX - TX no Arduino nano, mini, Uno;
• TX - RX no Arduino nano, mini, Uno;
• LED - não utilizado;
• CHAVE - não usada.

O esboço do programa abaixo é universal para controlar um LED e uma faixa de LED. O principal é deixar as linhas necessárias, e deletar as desnecessárias ou fazer comentários em barras.

X longo não assinado; LED interno = 9; // verde está conectado ao pino 9 int LED2 = 10; // azul está conectado ao pino 10 int LED3 = 11; // vermelho está conectado ao pino 11 int a,b,c = 0; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.setTimeout(4); pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(LED2, OUTPUT); pinMode(LED3, OUTPUT); ) void loop() ( if (Serial. disponível()) ( x = Serial.parseInt(); if (x>=0 && x<=255) { a = x; // для RGB ленты //a = 255-x; // для светодиода analogWrite(LED, a); } if (x>=256 && x<=511) { b = x-256; // для RGB ленты //b = 511-x; // для светодиода analogWrite(LED2, b); } if (x>=512 &&x<=767) { c = x-512; // для RGB ленты //c = 767-x; // для светодиода analogWrite(LED3, c); } /* Serial.println(x); Serial.println(a); Serial.println(b); Serial.println(c); */ } }

Se você precisar conectar um LED RGB, existe um diagrama de fiação para conectá-lo.

Instalando o aplicativo no seu telefone

Baixe o aplicativo com o nome abreviado RGB para o seu telefone. .

Após a instalação, inicie o aplicativo a partir do ícone.

Clique na inscrição

Encontramos o módulo Bluetooth HC-05 instalado na lista.

Se houver conexão, o endereço e o nome do módulo Bluetooth instalado serão exibidos em vez da inscrição.

Bem, isso é tudo, o controle de luz de fundo RGB está configurado!

Aqui está um exemplo de vídeo do nosso projeto em ação:

Relógio GPS no Arduino Fechadura biométrica - diagrama e montagem do display LCD

Controlar um LED RGB de um computador através de uma porta USB (porta COM virtual). Controlando a faixa de LED de um computador

Controlando a faixa de LED RGB via Arduino

As tiras de LED RGB multicoloridas são incluídas há muito tempo em luminárias. Um controlador RGB é usado para controlar esses dispositivos. Mas, além disso, nos últimos anos a placa Arduino tem sido utilizada.

Arduino - princípio de funcionamento

Uma placa Arduino é um dispositivo no qual um microcontrolador programável está instalado. Vários sensores, controles ou codificadores estão conectados a ela e, de acordo com um determinado esboço (programa), a placa controla motores, LEDs e outros atuadores, incluindo outras placas Arduino através do protocolo SPI. O dispositivo pode ser controlado através de controle remoto, módulo Bluetooth, HC-06, Wi-Fi, ESP ou internet e botões. Algumas das placas mais populares são Arduino Nano e Arduino Uno, bem como Arduino Pro Mini - um dispositivo baseado no microcontrolador ATmega 328

A programação é realizada no ambiente Arduino de código aberto instalado em um computador normal. Os programas são baixados via USB.

Mas as saídas são projetadas para uma corrente de 20 - 40 mA com uma tensão de 5 V. Isso é suficiente para alimentar um LED indicador RGB ou um módulo LED de matriz de 32x32 mm. Para uma carga mais potente, isso não é suficiente.

Para resolver este problema em muitos projetos, você precisa conectar dispositivos adicionais:

• Retransmissão. Além dos relés individuais com tensão de alimentação de 5V, existem conjuntos inteiros com diferentes números de contatos, bem como com partidas integradas.
• Amplificadores baseados em transistores bipolares. A potência de tais dispositivos é limitada pela corrente de controle, mas você pode montar um circuito a partir de vários elementos ou usar um conjunto de transistores.
• Transistores de efeito de campo ou MOSFET. Eles podem controlar cargas com correntes de vários amperes e tensões de até 40 - 50 V. Ao conectar o mosfet ao PWM e a um motor elétrico ou outra carga indutiva, é necessário um diodo de proteção. Ao conectar a LEDs ou lâmpadas LED, isso não é necessário.
• Cartões de expansão.

Conectando faixa de LED ao Arduino

Opinião de um 'expert

Alexei Bartosh

Especialista em reparo e manutenção de equipamentos elétricos e eletrônicos industriais.

Faça uma pergunta a um especialista

Arduino Nanos pode controlar mais do que apenas motores elétricos. Eles também são usados ​​para tiras de LED. Mas como a corrente e a tensão de saída da placa não são suficientes para conectar diretamente uma faixa com LEDs a ela, dispositivos adicionais devem ser instalados entre o controlador e a faixa de LED.

Através de retransmissão

O relé é conectado ao dispositivo através de uma saída digital. A faixa controlada por ele tem apenas dois estados - ligado e desligado. Para controlar a fita vermelha-azul-verde, são necessários três relés. A corrente que tal dispositivo pode controlar é limitada pela potência da bobina (uma bobina de baixa potência não é capaz de fechar contatos grandes). Para conectar mais energia, são usados ​​conjuntos de relés.

Um transistor bipolar pode ser usado para amplificar a corrente e a tensão de saída. Ele é selecionado com base na corrente e tensão de carga. A corrente de controle não deve ser superior a 20 mA, portanto é fornecida através de uma resistência limitadora de corrente de 1 - 10 kOhm.

É melhor usar um transistor n-p-n com um emissor comum. Para um ganho maior, utiliza-se um circuito com vários elementos ou um conjunto de transistores (microcircuito amplificador).

Além dos bipolares, transistores de efeito de campo são usados ​​para controlar as tiras. Outro nome para esses dispositivos é MOS ou transistor MOSFET.

Tal elemento, ao contrário do bipolar, é controlado não pela corrente, mas pela tensão na porta. Isso permite que a baixa corrente da porta acione grandes correntes de carga – até dezenas de amperes.

O elemento é conectado através de uma resistência limitadora de corrente. Além disso, é sensível a ruídos, portanto a saída do controlador deve ser conectada ao terra com um resistor de 10 kOhm.

Usando placas de expansão

Além de relés e transistores, são utilizados blocos prontos e placas de expansão.

Pode ser Wi-Fi ou Bluetooth, um driver de controle de motor como o módulo L298N ou um equalizador. Eles são projetados para controlar cargas de diferentes potências e tensões. Esses dispositivos são monocanal - podem controlar apenas uma faixa monocromática, e multicanal - projetados para dispositivos RGB e RGBW, além de faixas com LEDs WS 2812.

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Programa de exemplo

As placas Arduino são capazes de controlar estruturas de LED de acordo com programas predefinidos. Você pode baixar suas bibliotecas no site oficial, encontrá-las na Internet ou escrever você mesmo um novo esboço (código). Você pode montar esse dispositivo com suas próprias mãos.

Aqui estão algumas opções para usar esses sistemas:

• Controle de luz. Usando um sensor de luz, a luz da sala acende imediatamente e com um aumento gradual de brilho à medida que o sol se põe. A ligação também pode ser feita via wi-fi, com integração ao sistema “casa inteligente” ou conexão por telefone.
• Acender a luz nas escadas ou em um longo corredor. A iluminação LED de cada etapa separadamente parece muito bonita. Quando um sensor de movimento é conectado à placa, seu acionamento provocará um acendimento sequencial e temporizado da iluminação dos degraus ou corredor, e o desligamento deste elemento acarretará no processo inverso.
• Música colorida. Ao aplicar um sinal de áudio às entradas analógicas através de filtros, a saída será uma instalação colorida e musical.
• Modificação de computador. Com a ajuda de sensores e programas apropriados, a cor dos LEDs pode depender da temperatura ou da carga do processador ou da RAM. Este dispositivo opera usando o protocolo dmx 512.
• Controlando a velocidade das luzes de circulação usando um codificador. Instalações semelhantes são montadas nos microcircuitos WS 2811, WS 2812 e WS 2812B.

Instrução em vídeo

lampaexpert.ru

Diagrama de conexão e controle de faixa de LED usando Arduino

Arduino é uma plataforma computacional utilizada na construção de sistemas de automação simples, uma pequena placa com microprocessador embutido e memória RAM. Controlar uma faixa de LED via Arduino é uma forma de usá-la.

O processador ATmega controla o programa de esboço, controlando vários pinos discretos, entradas/saídas analógicas e digitais e controladores PWM.

Princípio de funcionamento do Arduino

O “coração” da placa Arduino é um microcontrolador ao qual estão conectados sensores e elementos de controle. Um determinado programa (chamado de “esboço”) permite controlar motores elétricos, faixas de LED e outras luminárias, sendo ainda utilizado para controlar outra placa Arduino através do protocolo SPI. O controle é feito por meio de controle remoto, módulo Bluetooth ou rede Wi-Fi.

A programação é feita usando código-fonte aberto no PC. Você pode usar o conector USB para baixar programas de controle.

O princípio do controle de carga via Arduino

Existem dois tipos de portas na placa Arduino - digital e analógica. O primeiro possui dois estados - “0” e “1” (zero lógico e um). Quando um LED está conectado à placa, ele acenderá em um estado e não em outro.

A entrada analógica é essencialmente um controlador PWM que registra sinais com frequência de cerca de 500 Hz. Tais sinais são fornecidos ao controlador com um ciclo de trabalho ajustável. A entrada analógica permite não apenas ligar ou desligar o elemento controlado, mas também alterar o valor da corrente (tensão).

Ao conectar diretamente através de uma porta, use LEDs fracos e adicione um resistor limitador a eles. Uma carga mais poderosa irá danificá-lo. Para organizar o controle da faixa de LED e outros dispositivos de iluminação, use uma chave eletrônica (transistor).

Conectando ao Arduino

A conexão direta da faixa de LED ao Arduino só é apropriada ao usar diodos LED fracos. Para uma faixa de LED, elementos elétricos adicionais devem ser instalados entre ela e a placa.

Através de retransmissão

Conecte o relé à placa Arduino via saída digital. A faixa controlada pode ter um de dois estados - ligada ou desligada. Se você precisar organizar o controle de uma faixa RGB, precisará de três relés.

A corrente controlada por este dispositivo é limitada pela potência da bobina. Se a potência for muito baixa, o elemento não conseguirá fechar contatos grandes. Para potências mais altas, use conjuntos de relés.

Usando um transistor bipolar

Se precisar aumentar a corrente ou tensão na saída, conecte um transistor bipolar. Ao escolhê-lo, concentre-se na corrente de carga. A corrente de controle não excede 20 mA, portanto adicione um resistor de 1 a 10 kOhm para limitar a corrente através da resistência.

Observação! Idealmente, você precisa usar um transistor do tipo n-p-n baseado em um emissor comum. Se for necessário alto ganho, use um conjunto de transistor.

Usando um transistor de efeito de campo

Em vez de transistores bipolares, use transistores de efeito de campo (abreviados como MOS) para controlar as tiras de LED. A diferença entre eles está relacionada ao princípio de controle: os bipolares alteram a corrente, os de campo alteram a tensão na porta. Graças a isso, uma pequena corrente de porta aciona uma grande carga (dezenas de amperes).

Certifique-se de adicionar um resistor limitador de corrente ao circuito. Devido à alta sensibilidade ao ruído, uma massa de resistor de 10 kOhm é conectada à saída do controlador.

Usando placas de expansão

Se não quiser usar relés e transistores, você pode comprar blocos inteiros - placas de expansão. Isso inclui Wi-Fi, Bluetooth, equalizador, driver, etc., que são necessários para controlar cargas de diferentes potências e tensões. Podem ser elementos de canal único, adequados para fitas monocromáticas, ou multicanais (para controlar fitas coloridas RGB).

Vários programas

Bibliotecas com programas para a placa Arduino podem ser baixadas do site oficial ou encontradas na Internet em outros recursos de informação. Se você tiver as habilidades, poderá até escrever um programa de esboço (código-fonte) sozinho. Para montar um circuito elétrico não é necessário nenhum conhecimento específico.

Opções de aplicação para um sistema rodando Arduino:

1. Iluminação. A presença de um sensor permitirá definir um programa segundo o qual a luz da sala aparece imediatamente ou acende gradualmente paralelamente ao pôr do sol (com brilho crescente). Para habilitar, você pode usar Wi-Fi, telefone e integração ao sistema Smart Home.
2. Iluminação do corredor e escadas. O Arduino permitirá que você organize a iluminação de cada parte (por exemplo, um degrau) separadamente. Adicione um sensor de movimento à placa para que os LEDs endereçáveis ​​acendam sequencialmente dependendo do local onde o movimento do objeto é detectado. Se não houver movimento, os diodos apagarão.
3. Música leve. Use filtros e envie sinais de áudio para a entrada analógica para criar música leve (equalizador) na saída.
4. Modernização de computadores. Alguns sensores permitirão que a cor dos LEDs dependa da temperatura do processador, de sua carga e da carga da RAM. O protocolo DMX 512 é usado.

Os chips Arduino ampliam as possibilidades de uso de tiras de LED monocromáticas e multicanais (RGB). Além da fusão de cores diferentes, da formação de centenas de milhares de tons, você pode criar efeitos únicos - desbotamento quando o sol se põe, ativação/desativação periódica quando o movimento é detectado e muito mais.

Controlando uma faixa de LED via Arduino - circuitos para ligar e desligar suavemente a iluminação

220.guru

Controlando um LED RGB de um computador através de uma porta USB

Controlando um LED RGB a partir de um computador

//Para controlar a cor do LED utilizamos 3 portas PWM

int pino azul = 9;

int pinoverde = 10;

int pino vermelho = 11;

// Comandos de controle de LED. Cores e desligamento

String COLOR_RED = "vermelho";

String COLOR_BLUE = "azul";

String COLOR_GREEN = "verde";

String COLOR_OFF = "desligado";

// Inicializa a porta serial. Defina a velocidade para 9600 bps

Serial.begin(9600);

// Inicializa as saídas do nosso LED RGB

pinMode(redPin, SAÍDA);

pinMode(pinoverde, SAÍDA);

pinMode(azulPin, SAÍDA);

//Leia o comando color do PC na variável color

// Verifica se os dados estão disponíveis no PC

int verificação = Serial.disponível();

// se houver, então leia-o como uma string

se (verificar> 0) (

cor = Serial.readString();

//Compara o comando recebido com os descritos anteriormente e liga a cor desejada no LED RGB

if (COLOR_RED.equalsIgnoreCase(cor)) (

setColor(255, 0, 0);

) senão if (COLOR_GREEN.equalsIgnoreCase(color)) (

setColor(0, 255, 0);

) senão if (COLOR_BLUE.equalsIgnoreCase(color)) (

setColor(0, 0, 255);

) senão if (COLOR_OFF.equalsIgnoreCase(color)) (

setColor(0, 0, 0);

) senão if(verifique > 0)(

// Se o comando não for reconhecido, forneça uma dica ao usuário.

Serial.println("O comando de envio está incorreto! Envie por favor \"RED\" \"GREEN\" \"BLUE\" ou \"OFF\"!");

// Função para ligar a cor desejada em nosso LED RGB

void setColor(int vermelho, int verde, int azul) (

analogWrite(pinovermelho, vermelho);

analogWrite(pinoverde, verde);

analogWrite(bluePin, azul);

gearise.ru

Controle de fontes de luz LED via protocolos SPI e DMX

A diferença fundamental é que além dos LEDs, os chips de controle são instalados diretamente na faixa ou dentro dos módulos. Graças a isso, é possível controlar não todos os LEDs simultaneamente, mas cada LED ou um grupo de vários LEDs separadamente. Esse grupo é chamado de pixel. O número de LEDs por pixel depende do tipo de fita. Fitas e módulos de LED com tensão de alimentação de 12 V geralmente possuem 3 LEDs RGB por pixel, com alimentação de 24 V - 6 LEDs por pixel. Em fitas e módulos de LED com tensão de alimentação de 5V, cada LED geralmente é controlado separadamente, e o chip de controle pode ser embutido na caixa do próprio LED RGB.

A maioria dos controladores permite definir o comprimento da fita conectada e selecionar a sequência de canais RGB na fita (RGB, RBG, BGR, etc.). Isso é necessário para que a cor especificada no programa corresponda à cor reproduzida, vermelho é vermelho, verde é verde e azul é azul.

O sinal digital gerado pelo controlador de pixel é alimentado em um chip instalado em uma fita ou módulo flash, que é um microcontrolador especializado que recebe o sinal digital, decodifica-o e controla o brilho e a cor dos LEDs. Esses microcontroladores são frequentemente chamados de "chip" ou "driver". Neste artigo, para uma compreensão clara, iremos chamá-los de “motoristas”.

O tipo de drivers utilizados deve ser indicado nos parâmetros das faixas de LED ou módulos flash. Conhecer este tipo é necessário para selecionar e configurar corretamente o controlador que controlará a fita ou módulos.

A maioria dos controladores pode lidar com vários tipos de drivers. A lista de drivers com os quais um determinado controlador funciona é fornecida em suas características técnicas, bem como no software do controlador, caso seja utilizado para criar seus próprios programas de iluminação. Como trabalhamos constantemente para melhorar softwares e controladores, as listas de drivers compatíveis são atualizadas periodicamente.

Os drivers utilizados são divididos em duas classes fundamentalmente diferentes. De acordo com isso, tiras de LED, módulos de flash e “neon flexível” podem ser divididos em duas classes.

• A primeira classe (mais extensa e mais utilizada) são drivers que utilizam a interface digital SPI (Serial Peripheral Interface),
• O segundo são os drivers que usam o protocolo de controle digital DMX (Digital Multiplex).

Ambas as classes de drivers têm suas vantagens, que discutiremos a seguir. Vamos dar uma olhada mais de perto nos dois tipos de protocolos usados.

Usando o protocolo SPI.

Uma característica das tiras e módulos de LED que usam o protocolo de controle SPI é a transmissão sequencial de dados de pixel a pixel ao longo de todo o comprimento da cadeia conectada. A sequência de controle digital é gerada pelo controlador e alimentada no primeiro pixel. O driver deste pixel “pega” para si a primeira informação recebida e transmite a sequência digital restante para o próximo pixel. O segundo driver também “corta” a parte inicial da informação e transfere o restante para o terceiro chip, etc. Com este método de transferência, não há necessidade de atribuir endereços aos microcircuitos. O endereço, em essência, é a localização do pixel na sequência geral.

O controle SPI pode ser realizado utilizando dois fios de sinal (DATA e CLK) ou apenas um (DATA). Fitas e módulos com dois sinais de controle são caracterizados por uma operação mais estável em altas taxas de câmbio e, consequentemente, menor atraso na propagação da informação e maior frequência de atualização. Quantos fios de controle são usados ​​em um caso particular depende do tipo de drivers na faixa de LED ou nos módulos. Abaixo segue uma tabela com os principais parâmetros dos drivers SPI utilizados nos equipamentos Neoncolor.

Com o advento de novos drivers, a lista de microcircuitos utilizados vem crescendo.

Abaixo estão diagramas de blocos de fitas SPI e sua conexão ao controlador.

Figura 1. Diagrama de blocos de uma faixa de LED SPI com duas linhas de controle (DATA e CLK)

Figura 2. Diagrama de blocos de uma faixa de LED SPI com uma linha de controle (DATA)

Usando o protocolo DMX.

As características distintivas das faixas de LED e módulos de flash usando controle DMX são o fornecimento paralelo de um sinal de controle para todos os módulos. Como pode ser visto no diagrama de blocos mostrado na Fig. 3, o sinal digital da saída do controlador é fornecido simultaneamente para todos os drivers.

Figura 3. Diagrama de blocos de uma faixa de LED DMX (o sinal ADR é usado apenas ao gravar endereços de canais DMX)

Nesse sistema, a falha de um driver não causa a falha de todos os pixels subsequentes. É verdade que para que a informação chegue exatamente ao condutor a que se destina, os condutores devem ter um endereço pessoal próprio. Se os drivers na cadeia forem trocados, os pixels no programa também serão alterados, resultando na interrupção do efeito de iluminação.

Os equipamentos Neoncolor utilizam modernos drivers DMX WS2821. Para ser justo, vale a pena notar que esses drivers usam o protocolo DMX, mas não usam uma interface simétrica completa, característica dos sistemas padrão DMX. O sinal DATA+ é usado para transmitir o sinal e DATA- não é usado.

Fitas DMX, módulos e neon flexível são fornecidos com endereços DMX gravados durante a produção. Por padrão, o endereçamento de pixel de cada carretel de fita (uma cadeia de módulos ou um carretel de néon flexível) começa no endereço 1 e é numerado em ordem até o último pixel. Se várias bobinas ou segmentos estiverem conectados em uma linha, será necessário registrar os endereços novamente. Para isso, primeiro são feitas todas as conexões de seções de fita ou módulos e, em seguida, os endereços são registrados. Neste caso, os endereços são automaticamente escritos sequencialmente para todos os pixels conectados, começando pelo mais próximo do controlador. Esta gravação elimina duplicação de endereços e garante a correta execução dos efeitos de iluminação.

Para escrever endereços em drivers DMX, são usados ​​​​editores de endereços especializados, por exemplo, DMX-WS2821. Alguns controladores de pixel, como o DMX K-1000D ou DMX K-8000D, possuem um editor de endereços integrado.

Ao gravar endereços, é usado um fio designado ADR (ADI, ADIN). Após a gravação, ao reproduzir programas de iluminação, a entrada do driver ADI não é usada. Caso o seu controlador não possua editor de endereços embutido e não possua saída para conexão de fio ADI, este fio deverá ser conectado ao fio GND comum, o que evitará que ele seja afetado por ruídos e interferências externas.

Para resumir a comparação das interfaces digitais SPI e DMX usadas para controlar pixels de LED, aqui estão os aspectos positivos de ambas.

Vantagens das tiras e módulos de LED usando a interface SPI:

• não há necessidade de anotar o endereço e, consequentemente, adquirir um editor de endereços;
• não há ligação do pixel ao local de instalação no circuito geral, ou seja, a reorganização de módulos ou segmentos de fita não leva à interrupção do padrão do programa reproduzido;
• a capacidade de conectar mais de 1024 pixels em uma linha, desde que esse número seja suportado pelo controlador e com instalação cuidadosa e de alta qualidade.

Vantagens das tiras de LED, módulos e “neon flexível” usando a interface DMX:

• compatibilidade com equipamentos que utilizam o protocolo de controle padrão DMX512, por exemplo, consoles DMX ou equipamentos do sistema MADRIX.
• se um pixel falhar, todos os pixels subsequentes continuarão a funcionar, a imagem não ficará distorcida.

Quando controlado a partir de equipamentos operando usando o protocolo DMX512 padrão, um máximo de 170 pixels podem ser conectados a um barramento DMX (170 pixels em 3 endereços, um total de 510 endereços). Ao usar controladores de pixel especializados para faixas de LED e módulos de flash, esse número depende do tipo de controlador em si e geralmente é de 1.024 pixels por porta.

No final do artigo, forneceremos um diagrama para conectar várias faixas de LED “Running Fire” (Fig. 4.) e daremos várias recomendações que o ajudarão a projetar e instalar corretamente o sistema.

Figura 4. Conexão de várias tiras de LED.

• Ao conectar pixels, siga a direção de transferência de dados indicada pelas setas impressas na fita ou nos módulos flash. As setas devem apontar para longe do controlador. Você também pode confiar nas marcações na fita ou nos módulos. Os contatos marcados com DI ou DIN são de entrada, conectados à saída do controlador, os contatos marcados com DO ou DOUT são de saída, conectados aos seguintes pixels.
• Nunca aplique tensão à fita que exceda a tensão nominal de alimentação; por exemplo, conectar uma fita com tensão de alimentação de 5 V a uma fonte de alimentação com tensão de saída de 12 V inevitavelmente levará à falha da fita.
• Tenha cuidado ao conectar. A aplicação de tensão de alimentação à entrada de dados ou um erro na polaridade de conexão dos pinos de alimentação (“mais” e “menos” da fonte de alimentação) pode levar à falha da fita.
• Não conecte alimentação a duas ou mais fitas em série (5 ou 2,5 m, dependendo do tipo de fita). A fita e o néon flexível são fornecidos em bobinas e têm sempre o comprimento máximo permitido. Ao conectar várias fitas em série, os fios DATA e GND são conectados da saída de uma fita à entrada de outra, e a alimentação é fornecida a cada fita separadamente. Se uma fonte de alimentação poderosa for usada para alimentar várias fitas, um cabo separado deverá ser conectado a cada fita. Deve-se levar em consideração que o consumo de corrente da fita pode atingir valores elevados e isso acarreta uma queda de tensão nos fios de alimentação. Além de alterar a cor do brilho, essa queda pode causar problemas no gerenciamento de pixels. A seção transversal do cabo de alimentação é calculada da mesma forma que para tiras de LED padrão, com base no consumo de energia da tira e no comprimento do cabo. Para calcular, você pode usar a calculadora de seção transversal do fio em nosso site. Freqüentemente, em vez de uma fonte de alimentação poderosa, é mais conveniente usar unidades separadas de baixo consumo de energia para cada fita, colocando-as próximas à fita. Com esta conexão, não surgem problemas causados ​​por quedas de tensão.
• Ao usar fitas de alta densidade e baixa tensão (5 volts), aplique energia em ambas as extremidades da fita. Nessas fitas, devido ao alto consumo de corrente e queda de tensão nas trilhas da fita, a cor dos LEDs no início e no final da fita pode ser diferente. Devido à tensão de alimentação insuficiente no final da faixa, podem ocorrer falhas no controle do LED. Esses efeitos são especialmente pronunciados ao ativar a cor branca estática em todos os LEDs. Neste modo, a corrente consumida pela fita é máxima. Em alguns controladores, para eliminar este efeito, o brilho da luz branca é automaticamente reduzido quando o controlador é alimentado com tensão de 5 volts.
• A tensão nas linhas de controle DATA e CLK não depende do tipo de controlador e de sua tensão de alimentação. Em todos os controladores, só pode assumir dois valores - 0 ou 5 volts (níveis TTL). Segue-se que não é necessário alimentar o controlador e a fita a partir de fontes de alimentação com a mesma tensão de saída. Por exemplo, você pode usar uma fita com alimentação de 5 volts e um controlador com tensão de alimentação de 12 volts. O principal é que a tensão de saída da fonte de alimentação da fita corresponda à fita conectada e a tensão de saída da fonte de alimentação do controlador corresponda ao controlador conectado. Se as tensões de alimentação do controlador e da fita forem iguais, você poderá usar uma fonte de alimentação comum.
• Use um cabo blindado para transmitir sinais de controle do controlador para a faixa. É possível usar um cabo para redes de computadores UTP (par trançado). O comprimento do cabo de controle entre o controlador e a fita não deve exceder 10 m. Se for necessário transmitir o sinal de controle por uma distância maior (até 200 m), use conversores de sinal TTL para RS485 no lado do controlador RS485 para TTL no lado da fita. Para transmitir e receber sinais via cabo, você pode usar o conversor Th3010-485.
• Quando o número de pixels no sistema for superior a 1.024, use controladores com múltiplas portas de saída. Distribua pixels uniformemente entre as portas do controlador.

www.neoncolor.ru

Conectando tiras de LED RGB ao controlador e controlando a iluminação principal com um controle remoto

Os dispositivos de iluminação mais modernos são os LEDs: lâmpadas LED, holofotes ou módulos. Embora existam designs em que os elementos são conectados em uma faixa, trata-se de faixas de LED. São produzidas em diferentes brilhos e cores, existindo também fitas RGB multicoloridas (R - vermelho, G - verde, B - azul), que permitem alterar a cor da fita através de um controlador RGB.

Aplicação de fita multicolorida

A fita RGB, graças à capacidade de alterar cor e brilho, é usada em muitos lugares e soluções de design:

• Iluminação principal ou auxiliar da sala. Em combinação com um lustre central, torna a iluminação mais uniforme e cria de forma independente uma iluminação romântica ou, em combinação com um controle remoto com capacidades adequadas, fornece cores e efeitos musicais;
• Fornece iluminação contínua e completa no quarto, corredor e cozinha. Você pode alternar os modos manualmente, usando um temporizador ou sensor de movimento;
• Armazene a iluminação das janelas. A tonalidade da luz é escolhida a pedido do designer;
• Modificação de computador. A cor pode variar dependendo da temperatura ou carga do processador;
• Fitolâmpada. Esta é uma opção conveniente, mas não lucrativa - apenas duas cores são usadas: vermelho e azul.

Design de faixa LED RGB

Uma faixa de LED é uma faixa flexível na qual existem duas, e nas faixas de LED RGB existem quatro faixas condutoras. Entre essas tiras existem grupos de três LEDs conectados em série e uma resistência limitadora de corrente. Os elementos do circuito são utilizados na forma de SMD - Surface Mounted Device (dispositivo montado em superfície). Esses designs diferem no tamanho dos LEDs, expresso em 0,1 mm.

As tiras de LED multicoloridas usam elementos SMD5050 ou 5 * 5 mm. Ao contrário dos LEDs menores, estes possuem três LEDs em uma caixa. Nos designs monocromáticos, esses elementos são conectados em paralelo, e nos designs RGB, cada pino é conectado à sua própria faixa condutora e possui sua própria cor de brilho. A exceção são os dispositivos nos quais um controlador PWM está instalado em cada elemento. Esses dispositivos possuem apenas duas tiras condutoras. O controle é realizado por meio de um sinal digital.

Além das tiras RGB regulares, existem dispositivos RGBW. Além dos multicoloridos, eles também possuem LEDs brancos. Com a ajuda deles, são alcançados maior brilho e mais vazamento de luz.

Gerenciamento de cor

Nas listras multicoloridas, o brilho de cada cor é controlado separadamente. Isso atinge um grande número de tons. Quando todos os LEDs estão ligados na potência máxima, a faixa começa a brilhar em branco.

Um controlador RGB é usado para controle. Pode ser equipado com diferentes tipos de painéis de controle:

• Integrado ou remoto em fios. É utilizado onde não é necessário ajuste constante de cores, por exemplo, em vitrines;
• Com controle remoto IR. O mais simples e barato. A desvantagem é que esse controle remoto só funciona dentro da linha de visão;
• Com controle remoto via rádio. Permite controlar a luz mesmo do cômodo ao lado, mas se perder o controle remoto terá que trocar o aparelho;
• Com Wi-Fi e Bluetooth. Permite o controle através de um telefone celular. Pode ser usado em um sistema doméstico inteligente.

Além de ajustar a cor de toda a faixa ao mesmo tempo, existem dispositivos em que cada LED é equipado com um controlador PWM que regula a cor do seu LED. Nesses designs, vários efeitos de cor e luz são possíveis: mudanças de cores, luzes de circulação, chuva estelar e outros.

Controlador RGB

Controlando faixa de LED usando Arduino

Uma maneira de controlar dispositivos LED multicoloridos é com placas Arduino. Essas placas contêm um microcontrolador programável ao qual vários sensores e dispositivos de saída estão conectados. De acordo com um determinado programa, tais dispositivos controlam a cor e o brilho dos LEDs. Eles são equipados com saídas analógicas para controlar uma fita RGB normal e saídas digitais para uma fita com controladores PWM.

Fonte de alimentação de tira RGB

A tensão de alimentação mais comum = 12V, mas existem faixas de 24, 110 e 220V. Eles diferem no número de LEDs conectados em série em um grupo.

Antes de conectar a fita RGB, é necessário determinar a potência necessária da fonte de alimentação, levando em consideração uma margem de 20%. Esses dispositivos são alimentados por fontes de alimentação de diferentes potências:

• Até 25W (2A). Esses dispositivos são semelhantes à fonte de alimentação de um tablet ou celular: são conectados a uma tomada;
• Até 100W (9A). Estes são dispositivos em uma caixa de plástico. Podem ser escondidos em um armário ou em um nicho de parede de gesso cartonado;
• Mais de 100W. São dispositivos em uma caixa de metal com coolers integrados. Durante a instalação, deve ser fornecido acesso aéreo. Eles fazem barulho durante o funcionamento, por isso é mais aconselhável usar vários de baixo consumo em casa em vez de um aparelho potente.

Seção transversal do fio para conectar tiras de LED

Ao conectar tais dispositivos, a fonte de alimentação deve estar localizada próxima à fita. Isto é devido à queda de tensão nos fios conectados.

Por exemplo, para conectar 5 metros de fita RGB SMD5050, tensão 12V, potência 14,4W/metro, potência total 72W e corrente, conforme a fórmula I=P/U=72W/12V=6A, uma seção transversal do fio de 0,5 mm² é suficiente. Mas com um comprimento de fio de 10 metros, a queda de tensão será de 4V, então é necessário escolher uma seção transversal de pelo menos 4 mm².

Informação. Para conectar dispositivos distantes uns dos outros, são usadas fontes de alimentação separadas e repetidores RGB.

A conexão de fitas em série não é permitida em mais de 5 metros. Com um comprimento maior, a queda de tensão nas tiras condutoras de corrente aumenta, o brilho diminui no final, assim como o seu aquecimento. Isso levará à falha do dispositivo.

Conectando faixa RGB

Conectando fios

Para conexão, as tiras condutoras possuem placas de contato - extensões às quais os fios são conectados. Eles são conectados de duas maneiras: por soldagem ou conectores.

Fios de solda

Para conectar a tira por soldagem, são necessários fios flexíveis com seção transversal não superior a 0,5 mm². Fios maiores podem quebrar as placas de contato.

Somente fluxo neutro é usado. O procedimento é o seguinte:

1. se a fita estiver recoberta por uma camada de silicone, é necessário removê-la sem danificar a camada condutora;
2. use um ferro de solda com potência não superior a 15 W para estanhar as placas de contato;
3. corte pedaços de fio do tamanho necessário;
4. retire o isolamento do fio em 5 mm e estanhe;
5. corte um pedaço de tubo termorretrátil de 25 mm de comprimento e coloque-o na fita;
6. soldar os fios;
7. coloque o tubo termorretrátil sobre a área de solda e aqueça-o com secador de cabelo ou isqueiro.

Atenção! Não deve ser utilizado ácido, pois pode destruir as tiras condutoras ou causar um curto-circuito.

Conexão com conectores

Além da soldagem, as conexões são feitas por meio de conectores especiais. Este é um método menos confiável, mas mais simples e rápido. Além disso, ao conectar ou reparar uma fita instalada em local de difícil acesso, esta é a única maneira.

Os conectores são produzidos em diversos formatos: retos, angulares, em forma de T, com fios, para conexão à rede e sem, para conectar seções de tiras entre si.

Conector RGB

Reparo de fita

Se seções individuais da tira falharem, não há necessidade de substituir a tira inteira - basta substituir a seção danificada. Isso é feito usando pedaços curtos de fio de 10 a 15 mm ou conectores de conexão.

Grau de resistência à água

As fitas são produzidas com vários graus de proteção contra influências ambientais adversas:

• IP20/IP33. Estas são pistas abertas. São utilizados em locais secos onde não há risco de respingos de água. Trata-se de iluminação de teto falso, teclado de computador ou substituição de abajur;
• IP65. Coberto com silicone apenas na parte frontal. Utilizado para iluminar rodapés, áreas de trabalho da cozinha e outros locais onde são possíveis respingos, mas não podem entrar jatos de água;
• IP67/IP68. Totalmente coberto com silicone. Utilizado em quaisquer condições, inclusive na água: em piscinas e aquários.

Tipos de fita impermeável

A faixa LED RGB multicolorida é um novo tipo moderno de iluminação que permite decorar seu interior com uma variedade de efeitos de iluminação.

Vídeo

elquanta.ru

WS2811: chip para acionamento de LED RGB de três cores | hardware

O chip Worldsemi WS2811 é um driver de três canais para controlar LEDs com corrente estabilizada, ao mesmo tempo que fornece 256 gradações de brilho para cada canal (geralmente R vermelho, G verde, B azul, RGB). Este artigo fornece uma tradução da folha de dados "WS2811 Signal line 256 Gray level 3 channel Constant current LED drive IC".

O brilho dos LEDs conectados ao WS2811 é controlado por um código digital serial gerado pelo microcontrolador. Os dados são transmitidos por apenas 1 fio. O sinal de controle digital passa pelo IC WS2811, de modo que vários ICs WS2811 podem ser encadeados em uma longa cadeia, ao mesmo tempo em que são capazes de controlar cada LED da cadeia individualmente.

[Recursos do chip WS2811]

A tensão operacional da porta de saída é de até 12V. Há um regulador de tensão de alimentação VDD integrado, para que você possa alimentar o microcircuito mesmo a partir de 24 V se conectar um resistor supressor de tensão em série. Até 256 níveis de brilho podem ser definidos e a frequência de varredura não é inferior a 400 Hz. Existe uma unidade integrada para restaurar a forma do sinal de dados de entrada, o que garante que não haja acúmulo de distorção na linha do sinal. Há uma unidade de redefinição integrada que reinicia o chip quando a energia é ligada e restaurada. O sinal de um chip para outro pode ser transmitido através de um único fio de sinal. Quaisquer dois pontos entre o receptor e o transmissor de sinal podem estar separados por mais de 10 m sem a necessidade de amplificadores adicionais. Com uma taxa de atualização de 30 fps (30 frames/seg), o modelo em cascata em baixa velocidade permite conectar pelo menos 512 pontos em uma cadeia, em alta velocidade você pode conectar pelo menos 1024 pontos. Os dados são transmitidos em velocidades de até 400 e 800 Kbps (kilobits/seg).

O WS2811 pode ser usado para criar iluminação decorativa usando diodos emissores de luz (LEDs), bem como para telas de vídeo ou exibições de informações em ambientes internos e externos.

[Descrição geral do WS2811]

O WS2811 possui 3 canais de saída específicos para controle de LED. O chip possui uma porta de dados digital avançada integrada com a capacidade de amplificar o sinal e restaurar sua forma. Também integrado ao chip está um oscilador interno preciso e uma fonte de corrente de saída constante programável, projetada para tensões operacionais de até 12V. Para reduzir a ondulação da tensão de alimentação, 3 canais de saída são projetados com uma função de ativação com atraso.

O microcircuito usa o modo de troca de dados NZR (Non-return-to-zero). Após uma reinicialização na inicialização, a porta DIN recebe dados do controlador externo, com o primeiro IC coletando os primeiros 24 bits de dados e depois passando-os para a trava de dados interna, com os dados restantes sendo restaurados para forma usando o nó de recuperação e ganho, e esses dados restantes são transmitidos para o próximo chip da cadeia através da porta DOUT. Após a passagem de cada chip, o número de bits no fluxo total é reduzido em 24 bits a cada vez. A tecnologia para restaurar automaticamente o sinal de dados transmitido é projetada de tal forma que o número de microcircuitos em cascata é limitado apenas pela velocidade de transmissão e pela taxa de atualização necessária do brilho do LED.

Os dados armazenados no chip (24 bits) determinam o ciclo de trabalho das portas de saída OUTR, OUTG, OUTB, que controlam os LEDs - PWM (PWM, modulação por largura de pulso) é usado, portanto o brilho de cada canal depende do dever ciclo dos pulsos das portas de saída. Todos os chips da cadeia enviam de forma síncrona os dados recebidos para cada segmento quando um sinal de reinicialização é recebido na porta de entrada DIN. Novos dados serão recebidos novamente após a conclusão do sinal de reinicialização. Até que chegue um novo sinal de reset, os sinais de controle das portas OUTR, OUTG, OUTB permanecem inalterados. O chip transmite os dados PWM disponíveis para as portas OUTR, OUTG, OUTB após receber um sinal de reset de baixo nível, por mais 50 µs.

Muitas vezes, o chip WS2811 é integrado diretamente na caixa de um LED RGB (esta solução é usada em tiras de LED populares); esse LED é chamado de LED 5050 RGB.

Separadamente, o chip WS2811 é fornecido em pacotes SOP8 e DIP8.

A tabela abaixo mostra a finalidade das pernas WS2811.

Nota: Se as tensões dos pinos excederem o valor máximo, isso poderá causar danos irreversíveis ao microcircuito.

[Especificações Eletricas]

[Características dinâmicas]

TA = -20 .. +70oC, VDD = 4,5 .. 5,5V, VSS = 0V, salvo especificação em contrário.

[Intervalos de tempo para modo de baixa velocidade]

Esta tabela mostra os intervalos de tempo que codificam os bits de dados 0 e 1 e o sinal de reset.

Nota: para o modo de alta velocidade, todos os intervalos de tempo são reduzidos em 2 vezes, mas o tempo de reinicialização permanece inalterado.

Os diagramas explicam os princípios de codificação e transmissão de dados.

O microcontrolador envia dados para os chips D1, D2, D3 e D4. Os chips são conectados em cadeia e os dados que passam por eles (DIN -> DOUT) são restaurados e amplificados. Neste caso, 24 bits de dados são cortados a cada vez da sequência de dados, que se destinam especificamente a este microcircuito, após passar pela matriz de dados de todos os microcircuitos, segue-se um sinal de reset RES (um pulso log 0 com duração de pelo menos 50 μs). Depois disso, o nível de brilho recebido (24 bits por chip) é transmitido para as saídas PWM OUTR, OUTG, OUTB. É assim que é composta a sequência de 24 bits, que codifica os níveis de brilho dos canais OUTR, OUTG, OUTB do microcircuito (o bit MSB mais significativo vem primeiro):

[Circuitos de conexão padrão]

Neste exemplo, cada canal do LED RGB é acionado por uma corrente constante de 18,5 mA e o brilho do LED é determinado pelo ciclo de trabalho PWM. Ao estabilizar a corrente quando a tensão de alimentação diminui, os LEDs mantêm o brilho e a temperatura da cor. Para garantir que as ondulações na tensão de alimentação não afetem o funcionamento do microcircuito, recomenda-se a utilização de uma cadeia de filtros composta por um resistor em série com valor nominal superior a 100 Ohms e um capacitor de bloqueio com capacidade de cerca de 0,1 μF. Para evitar reflexões de sinal e permitir fiação quente, um resistor em série de 33 ohms deve ser incluído no circuito de sinal.

Tal como no exemplo anterior, os LEDs são alimentados por uma corrente estabilizada de 18,5 mA. R1 é utilizado para operação normal do estabilizador de tensão interno do microcircuito, seu valor nominal deve ser 2,7 kOhm. Normalmente, um LED vermelho sempre cai menos tensão na mesma corrente do que LEDs de outras cores, e o LED vermelho brilha mais forte. Portanto, o canal OUTR deve ter um resistor RR adicional, cuja resistência pode ser calculada pela fórmula:

12 - (3 * VLEDR)RR = ------------- kOhm 18,5

Nesta fórmula, VLEDR é igual à queda de tensão em um LED do grupo vermelho (geralmente igual a 1,8V .. 2V).

[Como funciona a faixa de LED RGB]

A foto mostra uma faixa LED RGB impermeável regular, construída com base na tecnologia de chip WS2811 (fita LED impermeável WS2811) com 5 metros de comprimento, modelo GE60RGB2811C. Normalmente, esta fita é fornecida enrolada em bobina, junto com fixadores para montagem na parede. Para alimentar a fita, você precisa de uma fonte de tensão estabilizada de 5V 18A (consumo de energia 18 W por 1 metro). Nas extremidades da fita existem conectores de entrada macho (o sinal digital entra aqui e a alimentação deve ser conectada) e saída fêmea (o sinal digital sai daqui e a alimentação também pode ser conectada aqui), para que as fitas possam ser conectadas entre si para aumentar o comprimento total.

A fita é montada em uma fita PCB fina (placa de circuito impresso dupla-face flexível) e é projetada para que a fita possa ser cortada em qualquer lugar para obter o tamanho desejado.

Para controlar a faixa de LED RGB, são utilizados controladores especiais, que são programados a partir de um computador via USB ou por meio de um cartão SD. O controlador pode definir um algoritmo automático complexo para controlar a fita, alguns podem até funcionar como música colorida - usando o microfone embutido, eles analisam o som e controlam a cor da fita no ritmo da melodia.