Guía definitiva de tiras LED programables

Las tiras de LED programables son ideales cuando busca una solución de iluminación dinámica para su proyecto. Están disponibles en diferentes colores, pueden instalarse prácticamente en cualquier lugar y requieren poco mantenimiento. Le resultará difícil encontrar otra solución de iluminación que ofrezca tanto valor y estilo.

Las tiras LED programables llevan el estándar a un nivel completamente nuevo, y le ofrecen más opciones de control y efectos geniales para deslumbrar con su instalación de iluminación. El problema es que debe elegir la tira LED direccionable que mejor se adapte a sus necesidades. No se preocupe si no está seguro de cómo tomar una decisión; siga leyendo para saberlo todo sobre cómo elegir tiras LED programables.

1. ¿Qué es una tira de luz LED programable?

Tira LED programable, también llamada Tira de LED direccionable, es una tira digital que contiene una placa de circuito flexible, LED y un chip IC controlador. "Programable" significa que se puede escribir un programa de control para controlar individualmente el color y el brillo de cada LED o grupo de LED, gracias a los circuitos integrados (CI) incorporados o conectados a cada LED. circuitos integrados (CI) incorporados o conectados a cada LED.

Las tiras de LED programables (direccionables) están disponibles en diversos formatos, como diferentes longitudes, densidades de LED (número de LED por metro) y capacidades de color que van desde RGB (rojo, verde y azul) a RGBW (rojo, verde, azul y blanco) para añadir opciones de mezcla de colores y luz blanca.

Hay dos tipos principales de circuitos integrados utilizados en las tiras de LED programables: los circuitos integrados en miniatura integrados en la estructura del LED y los circuitos integrados colocados fuera de los LED. A continuación se muestra una imagen de una tira LED programable:

1.1 CI integrado y CI externo

Por circuito integrado se entiende la integración de circuitos internos en el LED, lo que reduce el diseño de circuitos externos, los componentes externos y los costes de producción. Un CI puede controlar un LED para lograr múltiples cambios de color.

Los circuitos integrados externos, por su parte, son nuestra forma habitual de circuitos integrados autónomos. Este diseño externo proporciona una mayor flexibilidad en términos de mantenimiento y personalización, ya que los componentes individuales pueden sustituirse o modificarse más fácilmente. Un CI externo controla uno o varios LED, normalmente tres o seis.

1.2 Tipos de CI programables (direccionables)

Los circuitos integrados programables (direccionables) se clasifican en circuitos integrados DMX512 y circuitos integrados SPI en función de sus protocolos de control. DMX512 es un protocolo estándar internacional, y el rendimiento de los distintos CI DMX512 puede variar, pero los protocolos admitidos son los mismos, lo que significa que el mismo controlador DMX512 puede controlar distintos tipos de CI DMX512; sin embargo, SPI no es un protocolo estándar internacional, y los protocolos admitidos son distintos para los distintos fabricantes. Sin embargo, SPI no es un protocolo estándar internacional, y los ICs SPI de diferentes fabricantes soportan diferentes protocolos, lo que significa que puede ser necesario utilizar diferentes ICs SPI con diferentes controladores SPI.

Modelos comunes de CI SPI incorporados: WS2812B, WS2813, WS2815, SK6812, SK9822, APA102, APA107, etc.

Modelos de CI externos SPI comunes: WS2801, WS2811, WS2814, WS2818, UCS1903, TM1812, TM1814, TM1914, TM1934, LPD6803, LPD8806, etc.

Modelos comunes de circuitos integrados externos DMX512: TM512, UCS512, etc.

Para descargar hojas de datos de CI relacionadas, consulte pulse aquí.

2. Tira LED programable VS Tira LED no programable

La tira LED programable puede considerarse como la versión mejorada de la tira LED no programable.

La tira de luz LED ordinaria sólo puede realizar el salto de color de toda la tira de luz y el ajuste de brillo de un solo color; toda la tira de luz al mismo tiempo sólo puede presentar un color y no puede existir al mismo tiempo en dos colores diferentes.

Por el contrario, una tira LED programable puede lograr varios cambios de color a través del sistema de control, incluyendo la persecución de color, el ciclismo multicolor, el paseo de un solo color, etcétera. Estos modos de cambio de color son a menudo programados por los ingenieros que utilizan controladores programables e incrustados en la placa IC del controlador. Todo lo que tenemos que hacer es alimentar la tira programable, conectar el controlador LED programable y reproducir el patrón programado.

3. ¿Cuáles son los tipos de tiras LED programables?

Las tiras LED programables según la señal IC incorporada o externa pueden dividirse en tiras de señal simple, tiras de señal doble, series de transmisión de punto de ruptura y tiras DMX512; estos cuatro tipos son diferentes.

3.1 Tiras LED programables de señal única

Una tira LED programable de señal única sólo puede pasar un tipo de señal; un área de control IC se llama punto de píxel. Cuando uno de los puntos de píxel se rompe, los otros puntos de píxel no funcionarán, por lo que su punto de conexión es un cable positivo, un cable negativo y un cable de señal.

3.2 Tiras LED programables de doble señal

Las tiras de LED programables de doble señal añaden una función de reloj además de la señal de datos que pasa a través de ellas, lo que permite establecer el momento en que los LED se encienden o se apagan.

3.3 Tiras LED programables Breakpoint

La transmisión Breakpoint es una versión mejorada de la tira LED programable de señal única, que es un circuito de control de línea de datos doble de 4 canales con una línea de datos y una línea de datos de reserva. Cuando falla la línea de datos única, la línea de datos de reserva se pone en marcha automáticamente para garantizar que la señal no se interrumpe.

3.4 Tira de luz LED DMX512

La diferencia entre la tira LED DMX512 y otras tiras LED programables es que es más inteligente; puede ser conectada al sistema DMX para controlar varios patrones como correr, fluir, perseguir, animación, etc., con cualquier combinación de patrones y mostrando cualquier color.

Si un píxel está dañado, no afecta a la transmisión de la señal, y los demás píxeles pueden utilizarse con normalidad.

Si encuentra las marcas anteriores en su tira, significa que su tira es programable y puede controlarla con diferentes modos.

4. ¿Por qué necesito programar mis tiras de luces LED?

Cuando quiera añadir algo de diversión a su iluminación, cuando desee una amplia variedad de efectos geniales, cuando no quiera seguir lidiando con una iluminación aburrida y monótona, y cuando quiera añadir su propia creatividad a sus proyectos de iluminación, necesita programar tiras de LED. Las tiras de luz LED programables tienen cientos de efectos que se pueden utilizar, y la programación de las tiras de luz LED le permite decidir qué posibilidades desea implementar. Puede pensar en la programación como una forma de personalizar el funcionamiento de la tira de LED en lugar de dejar que funcione de forma arbitraria.

La programación de las tiras de LED se realiza ajustando el color, el brillo y el patrón. La programación de tiras LED direccionables le permite crear entornos que reflejen su estado de ánimo, realcen su decoración o simplemente den vida a sus conceptos imaginativos. Las tiras LED programables son algo más que soluciones de iluminación: son lienzos que esperan ser pintados con luz.

A medida que profundiza en el ámbito de la programación de tiras LED programables, el potencial de su espacio se hace cada vez más evidente. Las tiras LED programables son más que una simple elección de tonalidades; crean una atmósfera que resuena con su espíritu personal o profesional.

5. Herramientas de programación

Para el proceso de programación y posterior control de las tiras LED programables, se necesitan diversas herramientas y materiales. En el centro de la programación se encuentran el software de programación de LED y el controlador, que son el cerebro de la operación y permiten personalizar y programar los efectos de iluminación. Hay una gran variedad de softwares programables en el mercado; en este artículo, presentamos principalmente dos: Arduino y LedEdit.

5.1 Arduino

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fáciles de usar. Las placas Arduino son capaces de leer entradas (la luz de un sensor, un dedo sobre un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlas en salidas (activar un motor, encender un LED, publicar algo en Internet). Puedes decirle a tu placa lo que tiene que hacer enviando una serie de instrucciones al microcontrolador de la placa. Para ello se utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el software Arduino (IDE), basado en Processing.

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fáciles de usar. La placa de desarrollo Arduino puede leer entradas (la luz de un sensor, un dedo sobre un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlas en salidas (arrancar un motor, encender un LED, publicar contenidos en línea). Puedes decirle a la placa lo que tiene que hacer enviando una serie de instrucciones al microcontrolador de la placa. Para ello, se utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en cableado) y el software Arduino (IDE) basado en procesamiento.

Arduino es una interfaz de código abierto con una placa física que se controla mediante software. Se conecta a un ordenador y permite manipular el software para programar tiras de LED. Esencialmente, el Arduino se utiliza como un microcontrolador. El código que introduces en el ordenador se transmite a la placa física del Arduino, que lo transmite como señal de datos a la tira de LED direccionable.

5.2 LedEdit

LedEdit es el último software de edición de programas de Shenzhen Singba Light Technology Co., Ltd. con función de actualización en línea, compatible con Win7, Win8, Win10, y al mismo tiempo con el software de diseño de corriente principal AutoCAD, CoreIDAW, y Flash para la combinación perfecta de diseño de programación de iluminación LED proporciona una poderosa conveniencia.

El software LedEdit suele utilizarse con K-1000C o K-8000C que pueden realizar la programación en línea o la programación preestablecida y, a continuación, utilizar la tarjeta TF para reproducir el programa de iluminación.

Descargar el manual de LedEdit-K - 2021

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6. ¿Cómo programar una tira de LED direccionable (programable)?

Necesitará los siguientes elementos para el proceso de programación y posterior control de la tira LED:

• Interfaz Arduino o controlador K-1000C/K-8000C
• un ordenador
• tiras LED programables
• Resistencias (término eléctrico)
• Si desea utilizar tiras LED largas, necesita una fuente de alimentación de CC adecuada (DC5V/12V/24V).

6.1 ¿Cómo programar tiras de luces LED con Arduino?

Guía definitiva para programar tiras de LED con Arduino

Selección de una tira LED programable

Existen muchos tipos de tiras de LED programables, como la WS2812B, la APA102 y la SK6812, cada una con sus propias características. A la hora de elegir, ten en cuenta factores como la precisión del color, el brillo y los LED direccionables individualmente.

Elegir la fuente de alimentación adecuada

Asegúrate de que tu tira de LED direccionable recibe suficiente alimentación. Dependiendo de los requisitos de la tira LED, es posible que necesites una fuente de alimentación externa además de la que proporciona el Arduino. Algunas tiras LED pueden ser alimentadas por una fuente de alimentación DC 5V, y algunas tiras LED direccionables requieren una fuente de alimentación DC 12V o DC 24V LED. De nuevo, lee las especificaciones de la tira LED antes de utilizarla.

¿Cómo conecto la tira de LED a Arduino?

Conecta los pines de entrada de datos de la tira LED programable a los pines digitales del Arduino, los pines de tierra a tierra en el Arduino y los pines de alimentación a una fuente de alimentación externa, utilizando puentes para realizar estas conexiones.

Nota especial: Tendrás que comprobar la tira de LED y la placa Arduino para identificar los pines de entrada y salida. Normalmente, los pines de entrada de datos, tierra y alimentación son fundamentales para la conectividad.

El pinout de una tira LED programable puede variar dependiendo del tipo o modelo específico de tira LED. Asegúrese de consultar la hoja de datos o la documentación proporcionada por el fabricante de la tira LED para su tira LED direccionable para obtener información precisa.

A continuación se describen los pines habituales de las tiras de LED programables:

Alimentación (V+): Es la clavija de alimentación. Normalmente requiere un voltaje positivo, típicamente DC 5 voltios, 12 voltios y 24 voltios. Conecte esta patilla al terminal positivo de la fuente de alimentación.

Tierra (GND): Este es el pin de tierra. Conecte esta patilla a la masa (0 V) de la fuente de alimentación.

Entrada de datos (DI): Es la entrada para la señal de datos. Conecte este pin a la salida de datos del microcontrolador o controlador LED. Para el WS2812B y tipos similares, este pin puede ser etiquetado como "DIN" o "DI".

Salida de datos (DO): Esta es la salida de la señal de datos. Si va a conectar varias tiras de LED en serie, deberá conectar la DO de una tira a la DI de la siguiente tira; en algunas tiras de LED, esto puede estar etiquetado como "DOUT" o "DO".

Reloj (CI o CLK): Para las tiras de LED que utilizan una señal de reloj y una señal de datos (como la APA102), puede haber una entrada de reloj. Conecte esta patilla a la salida de reloj del microcontrolador o controlador LED.

Salida de reloj (CO o CLK): De nuevo, si vas a conectar varias tiras de LED APA102 en serie, tendrás que conectar el CO de una tira al CI de la siguiente.

Entrada de datos de seguridad (BI): Esta es la entrada para la señal de datos de backup. Conecte este pin a la salida de datos de backup del microcontrolador o controlador LED. Para el WS2815 y tipos similares, este pin puede ser etiquetado como "BIN" o "BI".

Salida de datos de copia de seguridad (BO): Esta es la salida para la señal de datos de backup. Si va a conectar varias tiras de LED en serie, tendrá que conectar BO de una tira a BI en la siguiente tira; para algunas tiras de LED, esto puede estar etiquetado como "BOUT" o "BO".

Pasos de programación

A diferencia de escribir software desde cero (lo que requiere muchas habilidades), hay bibliotecas que puedes descargar. Una vez que la tengas instalada, puedes añadir algo de código para crear tus efectos favoritos. En tu ordenador, añade la librería descargada a la carpeta de librerías de Arduino. Abre la librería y sigue los siguientes pasos para la configuración inicial:

1). Utilice la biblioteca FastLED. Esto permite al Arduino entender los siguientes comandos que vamos a emitir. La librería FastLED sabe cómo convertir nuestros enteros decimales en el formato binario que el Arduino necesita.

2). Introduzca el número de LED. Debemos indicar al Arduino el número de LEDs programables que pretendemos utilizar.

3). Confirme el tipo de tira LED. Debemos informar a la librería FastLED del tipo de tira LED direccionable que estamos utilizando. Dado que la biblioteca FastLED puede operar una variedad de dispositivos LED, debemos seleccionar el tipo correcto de tira LED, como WS2812.

4). Especifique el pinout. Indica al Arduino qué PIN estamos utilizando; aquí es donde conectamos el cable al Arduino. Por ejemplo, se conecta al pin 2, que puede estar situado en la posición 3, 4 o 5 donde esté enchufada tu tira de LEDs.

5). Ordena los colores. Esto le dice a FastLED que vamos a usar primero el verde, luego el rojo y finalmente el azul.

6). Ponle un nombre a tu código. Este será el mismo nombre que introdujiste en el paso 2, y finalmente introduce de nuevo el número de LEDs; esto significa especificar a cuántos LEDs retransmitir la señal de datos.

El Arduino "lee" y ejecuta el código línea por línea, por lo que es importante realizar estos pasos en orden. Una vez que tengas esta configuración inicial, puedes optar por copiar y pegar el código, o si crees que no puedes escribirlo tú mismo, puedes utilizar algunos de los efectos creados mediante programación, incluyendo persecuciones RGB, arco iris o destellos azules y naranjas.

6.2 ¿Cómo programar tiras de luces LED con LedEdit?

Cómo utilizar el software LEDEdit 2021

Seleccionar tira LED programable

Existen muchos tipos de tiras LED programables, como las tiras LED SPI WS2813, UCS1903, etc., así como las tiras LED DMX512 TM512AC, etc., cada una con sus propias características únicas. A la hora de elegir, tenga en cuenta factores como el color, la precisión del color, el brillo y los LED direccionables individualmente.

Elegir la fuente de alimentación adecuada

Asegúrese de que su tira LED direccionable recibe suficiente alimentación. Para programar con LedEdit y el controlador K-1000C, necesitará una fuente de alimentación externa. Algunas tiras LED pueden alimentarse con una fuente de alimentación DC 5V, y algunas tiras LED direccionables requieren una fuente de alimentación DC 12V o DC 24V. De nuevo, lee las especificaciones de la tira LED antes de utilizarla.

¿Cómo conecto la tira de LED al controlador K-1000C?

Las conexiones de 3 patillas (V+, D, GND), 4 patillas (V+, D, B, GND) y 5 patillas (V+, P, A, B, GND) son tres conexiones habituales para las regletas programables. La diferencia entre ellas es la disponibilidad de una línea de señal de reserva y una línea de dirección en línea. La línea de señal de reserva mantiene la estabilidad de todo el sistema de iluminación LED. V+ y GND son las líneas de alimentación positiva y negativa, D, A y B son las líneas de datos (para más detalles, véase la descripción de las patillas comunes más arriba) y P es la línea de dirección en línea.

El K-1000C es un popular controlador para programar efectos de iluminación SPI y DMX. A continuación se muestra el diagrama de cableado para conectar el controlador DMX K-1000C a 4 pines, y 5 pines tiras de luz programables:

Pasos de programación

LedEdit es un software popular entre los programadores que programan paneles LED o tiras LED de píxeles porque es potente y fácil de usar. Como usted probablemente sabe, LED Edit y LED Edit-K son dos versiones diferentes con diferentes opciones e interfaces. Los siguientes pasos de programación utilizan LED Edit-k como ejemplo:

1). Cree un nuevo proyecto de edición. Esto mostrará la ventana de Nuevo Proyecto. Seleccione el controlador que desea utilizar en la lista "Tipo de controlador" e introduzca el número máximo de LED que se utilizarán por puerto en el campo "Número máximo de luces por puerto" al crear la disposición de los LED.

2). Configure la disposición de los LED. La disposición de los LED es la representación de la disposición física de los LED. Existen dos formas de disposición de los LED: disposición manual y disposición automática. La disposición manual puede utilizarse para la disposición de luminarias simples y con forma; la disposición automática suele utilizarse para editar programas de prueba o cuando la luminaria real se instala en una disposición normal. Nota: Asegúrese de que la conexión física de los LED coincide con la que se muestra en el esquema.

3). Grabar vídeo o animación. Para programar la Tira LED Pixel grabando una animación o un vídeo, puedes hacer clic en el botón "Abrir vídeo" y seleccionar un vídeo o animación de tu ordenador, o bien puedes seleccionar una animación de la biblioteca de efectos. Con la animación o vídeo seleccionado y el vídeo reproduciéndose en segundo plano, es el momento de grabarlo. Una vez que hayas grabado el vídeo o la animación, utiliza el botón Reproducir para reproducir la animación y ver si es el resultado que deseas. Si no es así, continúa editando el vídeo. Si lo es, ya está listo para exportar.

4). Exportar el proyecto. Para exportar correctamente el proyecto de iluminación programado, por favor seleccione "Generar y Exportar Archivo LED/Bin", lo que abrirá la ventana de Ajustes de Exportación, luego seleccione el Chip del Driver LED de la Lista de Selección de Chip, y finalmente, en la ventana "Buscar Carpeta", seleccione una ubicación para guardar su archivo.led. Por último, en la ventana "Buscar carpeta", seleccione una ubicación para guardar su archivo.led.

5). Reproduce el archivo de efectos. Copie el archivo.led o.bin guardado en la tarjeta SD y, a continuación, inserte la tarjeta SD en el controlador K-1000C; el controlador se encenderá normalmente para reproducir el archivo de efectos programado.

Escribir al final

A primera vista, la programación de una tira de luz LED programable puede parecer extremadamente compleja e imposible para el usuario medio. Sin embargo, como has aprendido en esta guía, cualquiera puede hacerlo. A medida que conozca las distintas conexiones y los diferentes modelos de circuitos integrados y propiedades de las tiras programables, y a medida que practique y aprenda de la codificación de otros usuarios, tendrá una idea mucho más clara de cómo utilizarlas. Por último, recuerde seguir siempre las precauciones de seguridad y las recomendaciones de conexión que prefiera. Somos SignliteLED, una Fabricante de tiras de LED de China.