Программируемые светодиодные ленты - отличный вариант, если вы ищете динамичное световое решение для своего проекта. Они бывают разных цветов, могут быть установлены практически в любом месте и не требуют особого ухода. Вам будет трудно найти другое решение для освещения, которое предлагает столько пользы и стиля.
Программируемые светодиодные ленты выводят стандарт на новый уровень, предоставляя вам больше возможностей управления и крутых эффектов для ослепления вашей осветительной установки. Загвоздка в том, что вам нужно выбрать правильную адресную светодиодную ленту для ваших нужд. Не волнуйтесь, если вы не уверены, как принять решение; читайте дальше, чтобы узнать все о выборе программируемых светодиодных лент.
1. Что такое программируемая светодиодная лента?
Программируемая светодиодная лента, также называемая Адресная светодиодная лентаЭто цифровая лента, содержащая гибкую печатную плату, светодиоды и микросхему драйвера. "Программируемая" означает, что можно написать управляющую программу для индивидуального управления цветом и яркостью каждого светодиода или группы светодиодов, благодаря интегральным схемам (ИС), встроенным в каждый светодиод или подключенным к нему. интегральным схемам (ИС), встроенным в каждый светодиод или подключенным к нему.
Программируемые (адресные) светодиодные ленты доступны в различных форматах, включая различные длины, плотности светодиодов (количество светодиодов на метр) и цветовые возможности от RGB (красный, зеленый и синий) до RGBW (красный, зеленый, синий и белый) для дополнительного смешения цветов и белого света.
Существует два основных типа микросхем, используемых в программируемых светодиодных лентах: миниатюрные микросхемы, встроенные в структуру светодиодов, и микросхемы, размещенные вне светодиодов. Ниже приведена фотография программируемой светодиодной ленты:
1.1 Встроенная ИС и внешняя ИС
Встроенная ИС означает интеграцию внутренней схемы в светодиод, что позволяет сократить количество внешних схем, внешних компонентов и производственных затрат. ИС может управлять светодиодом для достижения многократного изменения цвета.
Внешние ИС, с другой стороны, являются распространенной формой автономных интегральных схем. Такая внешняя конструкция обеспечивает большую гибкость в обслуживании и настройке, поскольку отдельные компоненты могут быть заменены или изменены более легко. Внешняя ИС управляет одним или несколькими светодиодами, обычно тремя или шестью.
1.2 Типы программируемых (адресуемых) ИС
Программируемые (адресные) ИС делятся на ИС DMX512 и ИС SPI в соответствии с их протоколами управления. DMX512 является международным стандартным протоколом, и характеристики различных ИС DMX512 могут отличаться, но поддерживаемые протоколы одинаковы, что означает, что один и тот же контроллер DMX512 может управлять различными типами ИС DMX512; однако SPI не является международным стандартным протоколом, и поддерживаемые протоколы отличаются у разных производителей. Однако SPI не является международным стандартным протоколом, и ИС SPI разных производителей поддерживают разные протоколы, что означает, что разные ИС SPI могут быть использованы с разными контроллерами SPI.
Распространенные модели встроенных ИС SPI: WS2812B, WS2813, WS2815, SK6812, SK9822, APA102, APA107 и т.д.
Распространенные модели внешних ИС SPI: WS2801, WS2811, WS2814, WS2818, UCS1903, TM1812, TM1814, TM1914, TM1934, LPD6803, LPD8806 и так далее.
Общие модели DMX512 внешних IC: TM512, UCS512, и так далее.
Для загрузки соответствующих технических паспортов ИС, пожалуйста нажмите здесь.
2. Программируемая светодиодная лента VS непрограммируемая светодиодная лента
Программируемая светодиодная лента может рассматриваться как усовершенствованная версия непрограммируемой светодиодной ленты.
Обычная светодиодная лента может реализовать только прыжок цвета всей полосы света и регулировку яркости одного цвета; вся полоса света в одно и то же время может представлять только один цвет и не может существовать в одно и то же время в двух разных цветах.
Напротив, программируемая светодиодная лента может достигать различных изменений цвета через систему управления, включая погоню за цветом, многоцветную цикличность, одноцветное движение и так далее. Эти режимы изменения цвета часто программируются инженерами с помощью программируемых контроллеров и встраиваются в плату IC контроллера. Все, что нам нужно сделать, это подать питание на программируемую ленту, подключить программируемый светодиодный контроллер и воспроизвести запрограммированный рисунок.
3. Какие бывают типы программируемых светодиодных лент?
Программируемые светодиодные ленты в соответствии со встроенным или внешним сигналом IC можно разделить на ленты с одним сигналом, ленты с двумя сигналами, серии с передачей точки останова и ленты DMX512; эти четыре типа отличаются друг от друга.
3.1 Односигнальные программируемые светодиодные ленты
Односигнальная программируемая светодиодная лента может пропускать только один вид сигнала; одна область управления IC называется точкой пикселя. Если одна из точек пикселя нарушена, другие точки пикселя не будут работать, поэтому в точке подключения есть положительный провод, отрицательный провод и сигнальный провод.
- 12 В: положительный провод
- Din/Do: сигнальный провод данных
- GND: отрицательный провод
3.2 Программируемые светодиодные ленты с двумя сигналами
Программируемые светодиодные ленты с двойным сигналом добавляют функцию часов в дополнение к проходящему сигналу данных, что позволяет установить время, когда светодиоды загораются или гаснут.
- GND: отрицательный провод
- CI/CO: часовой провод
- DI/DO: провод цифрового сигнала
- 5 В: положительный провод
3.3 Программируемые светодиодные ленты Breakpoint
Точка прерывания - это усовершенствованная версия односигнальной программируемой светодиодной ленты, которая представляет собой 4-канальную схему управления двумя линиями данных с одной линией данных и одной резервной линией данных. Когда одна линия данных выходит из строя, резервная линия данных автоматически запускается, чтобы гарантировать, что сигнал не прерывается.
- 12 В: положительный провод
- DI/DO: провод цифрового сигнала
- BI/BO: резервная линия
- GND: отрицательный провод
3.4 DMX512 светодиодная лента
Разница между светодиодной лентой DMX512 и другими программируемыми светодиодными лентами заключается в том, что она более интеллектуальна; она может быть подключена к системе DMX для управления различными паттернами, такими как бег, перетекание, преследование, анимация и т. д., с любыми комбинациями паттернов и отображением любых цветов.
Если пиксель поврежден, это не влияет на передачу сигнала, и другие пиксели могут использоваться нормально.
- 24 В: положительный провод
- PI/PO: программирование адреса
- A: цифровая линия
- B: цифровая линия
- GND: отрицательный провод
Если вы обнаружили на своей ленте вышеуказанную маркировку, это означает, что ваша лента является программируемой и вы можете управлять ею в различных режимах.
4. Зачем нужно программировать светодиодную ленту?
Когда вы хотите добавить немного веселья в свое освещение, когда вы хотите получить широкий спектр крутых эффектов, когда вы больше не хотите иметь дело со скучным и однообразным освещением, и когда вы хотите добавить свой собственный креатив в ваши проекты освещения, вам нужно программировать светодиодные ленты. Программируемые светодиодные ленты имеют сотни эффектов, которые могут быть использованы, а программирование светодиодных лент позволяет вам решать, какие возможности вы хотите реализовать. Программирование можно рассматривать как настройку работы светодиодной ленты, а не как произвольную настройку ее работы.
Программирование светодиодных лент осуществляется путем настройки цвета, яркости и рисунка. Программирование адресных светодиодных лент позволяет создавать обстановку, которая отражает ваше настроение, улучшает декор или просто воплощает в жизнь ваши фантазийные концепции. Программируемые светодиодные ленты - это больше, чем просто световые решения; это холсты, которые ждут, чтобы их нарисовали светом.
По мере того как вы углубляетесь в сферу программирования программируемых светодиодных лент, потенциал вашего пространства становится все более очевидным. Программируемые светодиодные ленты - это больше, чем просто выбор оттенков; они создают атмосферу, которая соответствует вашему личному или профессиональному духу.
5. Инструменты программирования
Для процесса программирования и последующего управления программируемыми светодиодными лентами требуются различные инструменты и материалы. В основе программирования лежит программное обеспечение для программирования светодиодов и контроллер, которые являются мозгом операции, позволяя вам настраивать и программировать световые эффекты. На рынке представлено множество программ для программирования; в этой статье мы представим в основном две: Arduino и LedEdit.
5.1 Arduino
Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino способны считывать входные сигналы - свет на датчике, палец на кнопке или сообщение в Twitter - и превращать их в выходные данные - активировать мотор, включить светодиод, опубликовать что-то в Интернете. Вы можете указать своей плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (основанный на Wiring) и программное обеспечение Arduino (IDE), основанное на Processing.
Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Плата разработки Arduino может считывать входные сигналы (свет от датчика, палец на кнопке или сообщение в Twitter) и преобразовывать их в выходные сигналы (запуск двигателя, включение светодиода, публикация контента в Интернете). Вы можете указать плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (основанный на проводках) и программное обеспечение Arduino (IDE), основанное на обработке данных.
Arduino - это интерфейс с открытым исходным кодом, представляющий собой физическую плату, которая управляется с помощью программного обеспечения. Она подключается к компьютеру и позволяет манипулировать программным обеспечением для программирования светодиодных лент. По сути, Arduino используется в качестве микроконтроллера. Код, который вы вводите на компьютере, передается на физическую плату Arduino, которая передает его в виде сигнала данных на адресуемую светодиодную ленту.
5.2 LedEdit
LedEdit - это новейшее программное обеспечение для редактирования программ от Shenzhen Singba Light Technology Co., Ltd. с функцией онлайн обновления, совместимое с Win7, Win8, Win10, и в то же время с основным программным обеспечением для проектирования AutoCAD, CoreIDAW и Flash для идеального сочетания светодиодного освещения программирования дизайна обеспечивает мощное удобство.
Программное обеспечение LedEdit обычно используется с K-1000C или K-8000C Контроллеры, которые могут реализовать онлайн-программирование или предустановленное программирование, а затем использовать TF-карту для воспроизведения программы освещения.
Скачать руководство LedEdit-K - 2021 г.
6. Как запрограммировать адресную (программируемую) светодиодную ленту?
Для программирования и последующего управления светодиодной лентой вам понадобятся следующие предметы:
- Интерфейс Arduino или контроллер K-1000C/K-8000C
- компьютер
- программируемые светодиодные ленты
- Резисторы (электрический термин)
- Если вы хотите работать с длинными светодиодными лентами, вам понадобится соответствующий источник постоянного тока (DC5V/12V/24V).
6.1 Как программировать светодиодную ленту с помощью Arduino?
Полное руководство по программированию светодиодных лент с помощью Arduino
Выбор программируемой светодиодной ленты
Существует множество типов программируемых светодиодных лент, таких как WS2812B, APA102 и SK6812, каждая из которых обладает своими уникальными характеристиками. При выборе учитывайте такие факторы, как точность цветопередачи, яркость и наличие светодиодов с индивидуальной адресацией.
Выбор правильного источника питания
Убедитесь, что ваша адресная светодиодная лента получает достаточно энергии. В зависимости от требований к светодиодной ленте, вам может понадобиться внешний источник питания в дополнение к тому, который обеспечивает Arduino. Некоторые светодиодные ленты могут питаться от источника питания DC 5V, а для некоторых адресных светодиодных лент требуется источник питания DC 12V или DC 24V. Опять же, перед использованием светодиодной ленты ознакомьтесь с ее техническими характеристиками.
Как подключить светодиодную ленту к Arduino?
Подключите контакты ввода данных программируемой светодиодной ленты к цифровым контактам на Arduino, контакты заземления - к заземлению на Arduino, а контакты питания - к внешнему источнику питания, используя перемычки для этих соединений.
Особое примечание: Вам нужно будет проверить светодиодную ленту и плату Arduino, чтобы определить входные и выходные контакты. Как правило, критически важными для подключения являются контакты ввода данных, заземления и питания.
Распиновка программируемой светодиодной ленты может отличаться в зависимости от конкретного типа или модели светодиодной ленты. Для получения точной информации обязательно обратитесь к техническому паспорту или документации, предоставленной производителем светодиодной ленты для вашей адресной светодиодной ленты.
Ниже приведены общие описания выводов программируемых светодиодных лент:
Питание (V+): Это контакт питания. На него обычно подается положительное напряжение, как правило, 5, 12 и 24 вольта постоянного тока. Подключите этот контакт к положительному полюсу источника питания.
Заземление (GND): Это контакт заземления. Подключите этот контакт к земле (0 В) источника питания.
Вход данных (DI): Это вход для сигнала данных. Подключите этот вывод к выходу данных микроконтроллера или контроллера светодиодов. Для WS2812B и аналогичных типов этот вывод может быть обозначен как "DIN" или "DI".
Выход данных (DO): Это выходной сигнал данных. При последовательном подключении нескольких светодиодных лент необходимо соединить DO одной ленты с DI следующей ленты; для некоторых светодиодных лент это может быть обозначено как "DOUT" или "DO".
Тактовый генератор (CI или CLK): Для светодиодных лент, использующих тактовый сигнал и сигнал данных (например, APA102), может быть предусмотрен тактовый вход. Подключите этот вывод к тактовому выходу микроконтроллера или контроллера светодиодов.
Выход тактового генератора (CO или CLK): Опять же, если вы подключаете несколько светодиодных лент APA102 последовательно, вам нужно будет соединить CO одной ленты с CI следующей.
Ввод резервных данных (BI): Это вход для сигнала резервных данных. Подключите этот вывод к выходу резервных данных микроконтроллера или контроллера светодиодов. Для WS2815 и аналогичных типов этот вывод может быть обозначен как "BIN" или "BI".
Выход резервных данных (BO): Это выход для резервного сигнала данных. При последовательном подключении нескольких светодиодных лент необходимо подключить BO одной ленты к BI следующей ленты; для некоторых светодиодных лент это может быть обозначено как "BOUT" или "BO".
Шаги программирования
В отличие от написания программ с нуля (что требует немалых навыков), существуют библиотеки, которые можно скачать. Установив их, вы можете добавить немного кода для создания ваших любимых эффектов. На компьютере добавьте скачанную библиотеку в папку библиотек Arduino. Откройте библиотеку и выполните следующие шаги для первоначальной настройки:
1). Используйте библиотеку FastLED. Это позволит Arduino понять следующие несколько команд, которые мы собираемся выдать. Библиотека FastLED знает, как преобразовать наши десятичные целые числа в двоичный формат, который нужен Arduino.
2). Введите количество светодиодов. Мы должны сообщить Arduino количество программируемых светодиодов, которые мы собираемся использовать.
3). Подтвердите тип светодиодной ленты. Мы должны сообщить библиотеке FastLED тип используемой адресной светодиодной ленты. Поскольку библиотека FastLED может работать с различными светодиодными светильниками, мы должны выбрать правильный тип светодиодной ленты, например WS2812.
4). Укажите расположение выводов. Сообщает Arduino, какой PIN-код мы используем; это место, где мы подключаем кабель к Arduino. Например, он подключается к контакту 2, который может быть расположен в позиции 3, 4 или 5, куда подключена ваша светодиодная лента.
5). Разложите цвета. Это говорит FastLED, что мы будем использовать сначала зеленый, затем красный и, наконец, синий.
6). Назовите свой код. Это будет то же имя, которое вы ввели в шаге 2, и, наконец, снова введите количество светодиодов; это означает, что нужно указать, на какое количество светодиодов передавать сигнал данных.
Arduino "считывает" и выполняет код строка за строкой, поэтому важно выполнять эти шаги по порядку. После того как вы выполните эту начальную настройку, вы можете скопировать и вставить код, или, если вы чувствуете, что не можете написать его самостоятельно, вы можете использовать некоторые эффекты, созданные с помощью программирования, включая RGB-погоню, радугу или синие и оранжевые вспышки.
6.2 Как программировать светодиодные ленты с помощью LedEdit?
Как использовать программное обеспечение LEDEdit 2021
Выберите программируемую светодиодную ленту
Существует множество типов программируемых светодиодных лент, таких как SPI светодиодные ленты WS2813, UCS1903 и т.д., а также DMX512 светодиодные ленты TM512AC и т.д., каждая из которых обладает своими уникальными характеристиками. При выборе учитывайте такие факторы, как цвет, точность цветопередачи, яркость и наличие индивидуально адресуемых светодиодов.
Выбор правильного источника питания
Убедитесь, что ваша адресная светодиодная лента получает достаточно энергии. Для программирования с помощью LedEdit и контроллера K-1000C вам понадобится внешний источник питания. Некоторые светодиодные ленты могут питаться от источника питания DC 5V, а для некоторых адресных светодиодных лент требуется источник питания DC 12V или DC 24V. Перед использованием светодиодной ленты ознакомьтесь с ее техническими характеристиками.
Как подключить светодиодную ленту к контроллеру K-1000C?
3-контактный (V+, D, GND), 4-контактный (V+, D, B, GND) и 5-контактный (V+, P, A, B, GND) - три распространенных варианта подключения программируемых планок. Разница между ними заключается в наличии запасной сигнальной линии и линии адреса в линии. Запасная сигнальная линия поддерживает стабильность работы всей системы светодиодного освещения. V+ и GND - положительные и отрицательные линии питания, D, A и B - линии данных (см. общие описания выводов выше), а P - линия адреса в линии.
K-1000C - популярный контроллер для программирования световых эффектов по протоколам SPI и DMX. Ниже приведена схема подключения DMX-контроллера K-1000C к 4-контактным и 5-контактным программируемым световым полосам:
Шаги программирования
LedEdit - популярная программа среди программистов, которые занимаются программированием светодиодных панелей или пиксельных светодиодных лент, поскольку она мощная и простая в использовании. Как вы, вероятно, знаете, LED Edit и LED Edit-K - это две разные версии с различными опциями и интерфейсами. В следующих шагах программирования в качестве примера используется LED Edit-k:
1). Создайте новый проект редактирования. Откроется окно "Новый проект". Выберите контроллер, который вы хотите использовать, из списка "Controller Type" и введите максимальное количество светодиодов на порт в поле "Maximum number of lights per port" при создании схемы светодиодов.
2). Установите расположение светодиодов. Расположение светодиодов - это представление физического расположения светодиодов. Существует два способа компоновки светодиодов: ручная компоновка и автоматическая компоновка. Для формообразования и простой компоновки светильника можно использовать ручную компоновку; автоматическая компоновка обычно используется для редактирования тестовых программ или при установке реального светильника в обычную компоновку. Примечание: Убедитесь, что физическое подключение светодиодов совпадает с подключением, показанным на схеме.
3). Запись видео или анимации. Чтобы запрограммировать светодиодную ленту Pixel, записав анимацию или видео, вы можете либо нажать кнопку "Открыть видео" и выбрать видео или анимацию с компьютера, либо выбрать анимацию из библиотеки эффектов. Когда анимация или видео выбраны и видео воспроизводится в фоновом режиме, настало время его записать. После записи видео или анимации воспользуйтесь кнопкой Play, чтобы воспроизвести анимацию и убедиться, что она получилась именно такой, как вы хотите. Если нет, продолжите редактирование видео. Если да, то оно готово к экспорту.
4). Экспорт проекта. Чтобы правильно экспортировать запрограммированный проект освещения, выберите "Generate and Export LED/Bin File", в результате чего откроется окно Export Settings, затем выберите чип LED Driver из списка Chip Selection List, и, наконец, в окне "Browse for Folder" выберите место для сохранения файла.led. Наконец, в окне "Browse for Folder" выберите место для сохранения файла.led.
5). Воспроизведите файл эффекта. Скопируйте сохраненный файл.led или.bin на SD-карту, затем вставьте SD-карту в контроллер K-1000C; контроллер будет включен в нормальном режиме для воспроизведения запрограммированного файла эффекта.
Напишите в конце
На первый взгляд программирование программируемой светодиодной ленты может показаться чрезвычайно сложным и непосильным для обычного пользователя. Однако, как вы узнали из этого руководства, это может сделать каждый. По мере изучения различных соединений, моделей и свойств ИС программируемых лент, а также практики и изучения кодирования других пользователей, вы будете гораздо лучше понимать, как их использовать. И наконец, не забывайте всегда соблюдать меры предосторожности и рекомендации по подключению. Мы - SignliteLED, компания Производитель светодиодной ленты из Китая.