プログラム可能なLEDストリップの究極ガイド

プログラマブルLEDストリップは、ダイナミックな照明ソリューションをお探しの場合に最適です。さまざまな色があり、ほとんどどこにでも設置でき、メンテナンスも簡単です。これほど多くの価値とスタイルを提供する他の照明ソリューションを見つけるのは難しいでしょう。

プログラマブルLEDストリップは、標準をまったく新しいレベルに引き上げ、より多くの制御オプションとクールなエフェクトで照明セットアップを魅了します。ただし、ニーズに合ったアドレサブルLEDストリップを選ぶ必要がある。プログラマブルLEDストリップの選び方については、こちらをお読みください。

1.プログラマブルLEDストリップライトとは？

プログラマブルLEDストリップ アドレサブルLEDストリッププログラマブル」とは、各LEDに内蔵または接続された集積回路（IC）により、各LEDまたはLEDグループの色や明るさを個別に制御する制御プログラムを記述できることを意味する。「プログラマブル」とは、各LEDに内蔵または接続された集積回路（IC）により、各LEDまたはLEDグループの色と明るさを個別に制御する制御プログラムを書くことができることを意味する。

プログラマブル（アドレス指定可能）LEDストリップは、さまざまな長さ、LED密度（1メートルあたりのLED数）、RGB（赤、緑、青）からRGBW（赤、緑、青、白）までのカラー機能など、さまざまな形式で入手でき、混色や白色光オプションを追加できます。

プログラマブルLEDストリップで使用されるICには、主に2つのタイプがあります：LED構造に組み込まれた小型ICと、LEDの外側に配置されたICです。下はプログラマブルLEDストリップの写真である：

1.1 内蔵ICと外付けIC

IC内蔵とは、LEDの内部回路を統合し、外部回路設計、外部部品、製造コストを削減することである。ICはLEDを制御して複数の色変化を実現することができる。

一方、外付けICは、スタンドアロン集積回路の一般的な形態である。この外付け設計は、個々の部品をより簡単に交換または変更できるため、メンテナンスやカスタマイズの面でより高い柔軟性を提供します。外付けICは、1つまたは複数のLED（通常は3つまたは6つ）を制御します。

1.2 プログラマブル（アドレス指定可能）ICタイプ

プログラマブル（アドレサブル）ICは、制御プロトコルによってDMX512 ICとSPI ICに分類されます。DMX512は国際標準プロトコルであり、DMX512 ICによって性能は異なるが、サポートするプロトコルは同じであるため、同じDMX512コントローラで異なる種類のDMX512 ICを制御することができる。しかし、SPIは国際標準プロトコルではないため、異なるメーカーのSPI ICは異なるプロトコルをサポートしており、異なるSPI ICを異なるSPIコントローラーで使用する必要があるかもしれません。

一般的なSPI内蔵ICモデル：WS2812B、WS2813、WS2815、SK6812、SK9822、APA102、APA107など。

一般的なSPI外付けICモデル：WS2801、WS2811、WS2814、WS2818、UCS1903、TM1812、TM1814、TM1914、TM1934、LPD6803、LPD8806など。

一般的なDMX512外部ICモデル：TM512、UCS512など。

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2.プログラマブルLEDストリップ VS プログラマブルでないLEDストリップ

プログラマブルLEDストリップは、非プログラマブルLEDストリップのアップグレード版とみなすことができる。

通常のLEDライトストリップは、光の色のジャンプと単一の色の明るさの調整の全体のストリップを実現することができるだけで、同時に光の全体のストリップは、色のみを提示することができ、2つの異なる色で同時に存在することはできません。

逆に、プログラマブルLEDストリップは、制御システムを通じて、カラーチェイシング、マルチカラーサイクリング、シングルカラーウォーキングなど、さまざまな色変化を実現できる。これらの色変化モードは、エンジニアがプログラマブルコントローラーを使ってプログラムし、コントローラーICボードに組み込むことが多い。必要なのは、プログラマブル・ストリップに電源を供給し、プログラマブルLEDコントローラーを接続し、プログラムされたパターンを再生するだけである。

3.プログラマブルLEDストリップの種類は？

内蔵または外部IC信号によるプログラマブルLEDストリップは、シングル信号ストリップ、ダブル信号ストリップ、ブレークポイント伝送シリーズ、DMX512ストリップに分けられる。

3.1 単一信号プログラマブルLEDストリップ

単一信号プログラマブルLEDストリップは、1種類の信号しか通すことができない。1つのIC制御エリアをピクセルポイントと呼ぶ。一つの画素点が壊れると、他の画素点は機能しなくなるので、その接続点はプラス線、マイナス線、信号線である。

3.2 デュアル信号プログラマブルLEDストリップ

デュアルシグナル・プログラマブルLEDストリップは、データ信号の通過に加え、クロック機能を追加することで、LEDの点灯・消灯時間を設定できる。

3.3 ブレークポイント・プログラマブルLEDストリップ

ブレークポイント伝送は、シングル信号プログラマブルLEDストリップのアップグレードバージョンで、1本のデータラインと1本の予備データラインを持つ4チャンネルデュアルデータライン制御回路です。1本のデータ・ラインに障害が発生すると、バックアップ・データ・ラインが自動的にスタートし、信号が中断されないようにします。

3.4 DMX512 LEDライトストリップ

DMX512 LEDストリップと他のプログラマブルLEDストリップとの違いは、よりインテリジェントであることです。DMXシステムに接続することで、走る、流れる、追いかける、アニメーションなど様々なパターンを制御でき、パターンの組み合わせや色の表示も自由自在です。

画素が破損しても信号伝送に影響はなく、他の画素は正常に使用できる。

ストリップに上記のマークがあれば、それはストリップがプログラム可能であり、異なるモードでストリップを制御できることを意味する。

4.なぜLEDストリップライトをプログラムする必要があるのですか？

照明に楽しさを加えたいとき、多彩でクールなエフェクトが欲しいとき、退屈で単調な照明がもう嫌なとき、照明プロジェクトに独自の創造性を加えたいとき、LEDストリップをプログラムする必要があります。プログラム可能なLEDライトストリップには、何百種類ものエフェクトがあり、LEDライトストリップをプログラミングすることで、どのエフェクトを使用するかを決めることができます。プログラミングとは、LEDストリップを任意に動作させるのではなく、LEDストリップの動作方法をカスタマイズすることだと考えることができます。

LEDストリップのプログラミングは、色、明るさ、パターンを調整することで行います。アドレス指定可能なLEDストリップをプログラミングすることで、ムードを反映した環境を作り出したり、装飾を強化したり、単に想像力豊かなコンセプトを実現したりすることができます。プログラム可能なLEDストリップは単なる照明ソリューションではなく、光で描かれるキャンバスなのです。

プログラマブルLEDストリップのプログラミングの領域を深く掘り下げると、空間の可能性がますます明らかになってきます。プログラマブルLEDストリップは、単に色合いを選ぶだけではありません。

5.プログラミングツール

プログラマブルLEDストリップのプログラミング・プロセスとその後の制御には、さまざまなツールや材料が必要です。プログラミングの中心となるのは、LEDプログラミング・ソフトウェアとコントローラーで、これが操作の頭脳となり、照明効果のカスタマイズやプログラミングを可能にします。市場にはさまざまなプログラミングソフトがあるが、今回は主に2つを紹介する：ArduinoとLedEditです。

5.1 Arduino

Arduinoは、使いやすいハードウェアとソフトウェアに基づいたオープンソースのエレクトロニクス・プラットフォームだ。Arduinoボードは、センサーの光、ボタンを押す指、Twitterのメッセージといった入力を読み取り、モーターを作動させたり、LEDを点灯させたり、オンラインで何かを公開したりといった出力に変換することができる。ボード上のマイクロコントローラーに一連の命令を送ることで、ボードに何をすべきかを指示することができる。そのためには、Arduinoプログラミング言語（Wiringベース）と、ProcessingベースのArduinoソフトウェア（IDE）を使います。

Arduinoは、使いやすいハードウェアとソフトウェアに基づいたオープンソースのエレクトロニクス・プラットフォームです。Arduino開発ボードは、入力（センサーからの光、ボタンに指を置いたとき、またはTwitterのメッセージ）を読み取り、出力（モーターを始動させる、LEDを点灯させる、コンテンツをオンラインで公開する）に変換することができます。ボード上のマイクロコントローラーに一連の命令を送ることで、ボードに何をすべきかを指示することができる。これを行うには、（配線に基づく）Arduinoプログラミング言語と、処理ベースのArduinoソフトウェア（IDE）を使用する。

Arduinoは、ソフトウェアによって制御される物理的なボードを備えたオープンソースのインターフェースである。コンピュータに接続し、ソフトウェアを操作してLEDストリップをプログラムすることができる。基本的に、Arduinoはマイクロコントローラーとして使用される。コンピューターで入力したコードはArduinoの物理ボードにリレーされ、物理ボードがデータ信号としてアドレス指定可能なLEDストリップにリレーする。

5.2 LedEdit

LedEditはシンセンSingba光科技有限公司の最新のプログラム編集ソフトウェアで、オンラインアップグレード機能があり、Win7、Win8、Win10に対応し、同時に主流の設計ソフトウェアAutoCAD、CoreIDAW、Flashと組み合わせて、LED照明プログラミング設計の完璧な組み合わせは、強力な利便性を提供します。

LedEditソフトウェアは通常 K-1000C または K-8000C オンライン・プログラミングまたはプリセット・プログラミングを実現し、TFカードを使用して照明プログラムを再生することができます。

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6.アドレス指定可能（プログラマブル）LEDストリップをプログラムするには？

プログラミング処理とその後のLEDストリップの制御には、以下のものが必要です：

• ArduinoインターフェースまたはK-1000C/K-8000Cコントローラ
• コンピュータ
• プログラマブルLEDストリップ
• 抵抗器（電気用語）
• 長いLEDストリップを使用する場合は、適切なDC電源（DC5V/12V/24V）が必要です。

6.1 ArduinoでLEDストリップライトをプログラムするには？

ArduinoでLEDストリップをプログラミングする究極のガイド

プログラマブルLEDストリップの選択

プログラマブルLEDストリップには、WS2812B、APA102、SK6812など多くの種類があり、それぞれに独自の特徴があります。選ぶ際には、色の正確さ、明るさ、個別にアドレス指定可能なLEDなどの要素を考慮してください。

正しい電源の選択

アドレス指定可能なLEDストリップに十分な電力が供給されていることを確認してください。LEDストリップの要件によっては、Arduinoが提供する電源に加えて、外部電源が必要になる場合があります。一部のLEDストリップはDC 5V電源で駆動でき、一部のアドレサブルLEDストリップはDC 12VまたはDC 24VのLED電源が必要です。繰り返しになりますが、LEDストリップを使用する前に、そのLEDストリップの仕様をお読みください。

LEDストリップをArduinoに接続するには？

プログラマブルLEDストリップのデータ入力ピンをArduinoのデジタルピンに、グラウンドピンをArduinoのグラウンドに、電源ピンを外部電源に、ジャンパーを使って接続する。

特記事項 LEDストリップとArduinoボードを確認し、入出力ピンを特定する必要がある。一般的に、データ入力ピン、グラウンド、電源ピンが接続に重要です。

プログラマブル LED ストリップのピンアウトは、LED ストリップの特定のタイプやモデルによって異なる場合があります。正確な情報については、LEDストリップの製造元が提供するデータシートやマニュアルを参照してください。

以下は、プログラマブル LED ストリップの一般的なピンの説明です：

電源（V+）： これは電源ピンである。通常、DC 5 ボルト、12 ボルト、24 ボルトの正電圧が必要です。このピンを電源のプラス端子に接続してください。

グラウンド（GND）： グランド端子です。電源のグランド（0V）に接続してください。

データ入力（DI）： データ信号の入力です。このピンをマイコンまたは LED コントローラのデータ出力に接続します。WS2812B などの場合、このピンは "DIN "または "DI "と表示されます。

データ出力（DO）： これはデータ信号出力である。複数のLEDストリップを直列に接続する場合は、1つのストリップのDOを次のストリップのDIに接続する必要があります。LEDストリップによっては、これは「DOUT」または「DO」と表示されている場合があります。

クロック（CIまたはCLK）： クロック信号とデータ信号を使用するLEDストリップ（APA102など）の場合、クロック入力がある場合があります。このピンをマイコンまたはLEDコントローラのクロック出力に接続してください。

クロック出力（CO または CLK）： この場合も、複数のAPA102 LEDストリップを直列に接続する場合は、1つのストリップのCOを次のストリップのCIに接続する必要があります。

バックアップデータ入力（BI）： バックアップデータ信号の入力端子です。このピンをマイコンまたは LED コントローラのバックアップデータ出力に接続します。WS2815 と同様のタイプの場合、このピンは "BIN" または "BI" と表示されることがあります。

バックアップデータ出力（BO）： バックアップデータ信号の出力です。複数のLEDストリップを直列に接続する場合は、1つのストリップのBOを次のストリップのBIに接続する必要があります。LEDストリップによっては、これは「BOUT」または「BO」と表示されている場合があります。

プログラミングのステップ

ゼロからソフトを作るのとは違い（多くのスキルが必要）、ダウンロードできるライブラリがある。それをインストールすれば、コードを追加して好きなエフェクトを作ることができる。コンピュータで、ダウンロードしたライブラリをArduino librariesフォルダに追加します。ライブラリを開き、以下の手順で初期設定を行います：

1).FastLED ライブラリを使用します。 これによりArduinoは、これから発行するいくつかのコマンドを理解できるようになります。FastLEDライブラリーは、10進整数をArduinoが必要とする2進フォーマットに変換する方法を知っている。

2).LEDの数を入力します。 Arduinoに、使用するプログラマブルLEDの数を伝えなければならない。

3).LEDストリップの種類を確認する。 使用するアドレサブル LED ストリップのタイプを FastLED ライブラリに通知する必要があります。FastLED ライブラリはさまざまな LED フィクスチャを操作できるため、WS2812 などの正しい LED ストリップ タイプを選択する必要があります。

4).ピンアウトを指定する。 どのPINを使うかをArduinoに知らせます。ここでケーブルをArduinoに接続します。例えば、LEDストリップが差し込まれている3、4、または5の位置にあるピン2に接続します。

5).色を並べる。 これはFastLEDに、まず緑を使い、次に赤、最後に青を使うことを伝えている。

6).コードに名前をつける。 これは、ステップ2で入力したのと同じ名前になる。最後に、LEDの数をもう一度入力する。これは、データ信号を中継するLEDの数を指定することを意味する。

Arduinoはコードを一行ずつ「読み込んで」実行するので、これらの手順を順番に実行することが重要だ。この初期設定ができたら、コードをコピー＆ペーストすることもできるし、自分で書けないと思ったら、RGBのチェイスや虹、青やオレンジのフラッシュなど、プログラミングで作成したエフェクトの一部を使うこともできる。

6.2 LedEditでLEDストリップライトをプログラムするには？

LEDEdit2021ソフトウェアの使い方

プログラマブルLEDストリップを選択

プログラマブルLEDストリップには、SPI LEDストリップWS2813、UCS1903などのほか、DMX512 LEDストリップTM512ACなど多くの種類があり、それぞれに独自の特徴があります。選ぶ際には、色、色精度、明るさ、個別にアドレス指定可能なLEDなどの要素を考慮してください。

正しい電源の選択

アドレス指定可能なLEDストリップに十分な電力が供給されていることを確認してください。LedEdit と K-1000C コントローラーでプログラムするには、外部電源が必要です。一部のLEDストリップはDC 5V電源で駆動でき、一部のアドレサブルLEDストリップはDC 12VまたはDC 24V LED電源が必要です。この場合も、LEDストリップを使用する前に、そのLEDストリップの仕様をお読みください。

LEDストリップをK-1000Cコントローラーに接続する方法は？

3ピン（V+、D、GND）、4ピン（V+、D、B、GND）、5ピン（V+、P、A、B、GND）は、プログラマブル・ストリップの3つの一般的な接続である。これらの違いは、予備信号線とインライン・アドレス線の有無である。予備信号ラインは、LED照明システム全体の安定性を維持します。V+とGNDはプラスとマイナスの電源ライン、D、A、Bはデータライン（詳細は上記の共通ピンの説明を参照）、Pはインライン・アドレス・ラインです。

K-1000Cは、SPIおよびDMXライティング・エフェクトをプログラミングするための一般的なコントローラーです。以下は、K-1000C DMXコントローラーを4ピンおよび5ピンのプログラマブル・ライト・ストリップに接続するための配線図です：

プログラミングのステップ

LedEditは、強力で使いやすいため、LEDパネルやピクセルLEDストリップをプログラムするプログラマーの間で人気のあるソフトウェアです。ご存知のように、LED EditとLED Edit-Kは、異なるオプションとインターフェースを持つ2つの異なるバージョンです。以下のプログラミング手順では、LED Edit-kを例として使用します：

1).新しい編集プロジェクトを作成する。 New Project ウィンドウが表示されます。Controller Type "リストから使用するコントローラを選択し、LEDレイアウトを作成する際に "Maximum number of lights per port "フィールドにポートごとに使用するLEDの最大数を入力します。

2).LEDレイアウトを設定する。LEDレイアウトとは、LEDの物理的な配置を表すものです。 LEDレイアウトには2つの方法があります：マニュアル・レイアウトと自動レイアウト。定形でシンプルなフィクスチャー・レイアウトには、マニュアル・レイアウトを使用することができます。自動レイアウトは通常、テスト・プログラムの編集や実際のフィクスチャーが通常のレイアウトにインストールされている場合に使用されます。注：LEDの物理的な接続がレイアウトに示されている接続と同じであることを確認してください。

3).ビデオやアニメーションを録画する。 アニメーションやビデオを録画してPixel LED Stripをプログラムするには、「ビデオを開く」ボタンをクリックしてコンピュータからビデオやアニメーションを選択するか、エフェクトライブラリからアニメーションを選択します。アニメーションまたはビデオを選択し、バックグラウンドでビデオを再生したら、いよいよ録画です。ビデオまたはアニメーションを録画したら、再生ボタンを使ってアニメーションを再生し、希望する結果になっているかどうかを確認します。もしそうでなければ、ビデオの編集を続けてください。もしそうなら、エクスポートする準備ができました。

4).プロジェクトをエクスポートする。 プログラムされた照明プロジェクトを正しくエクスポートするために、"Generate and Export LED/Bin File "を選択してください。"Generate and Export LED/Bin File "を選択すると、エクスポート設定ウィンドウが開き、"Chip Selection List "から LED Driver Chip を選択し、最後に "Browse for Folder "ウィンドウで、.led ファイルを保存する場所を選択してください。最後に、「Browse for Folder」ウィンドウで、.ledファイルを保存する場所を選択します。

5).エフェクトファイルを再生します。 保存した.ledファイルまたは.binファイルをSDカードにコピーし、SDカードをK-1000Cコントローラーに挿入します。

最後に書く

一見すると、プログラム可能なLEDストリップ・ライトのプログラミングは非常に複雑で、一般のユーザーには不可能に思えるかもしれない。しかし、このガイドで学んだように、誰にでもできるのです。プログラマブル・ストリップの様々な接続方法、様々なICモデルや特性について学び、他のユーザーのコーディングを実践して学ぶことで、その活用方法をより強力に把握できるようになります。最後に、安全上の注意と接続に関する推奨事項を常に守ることを忘れないでください。私たちは LEDストリップメーカー 中国から