Setting96.ru

Строительный журнал
18 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

RGB светодиод: принцип работы, подключение и распиновка многоцветных диодов, что такое Arduino, как настроить плавное изменение цвета

RGB светодиод: принцип работы, подключение и распиновка многоцветных диодов, что такое Arduino, как настроить плавное изменение цвета

RGB светодиод: принцип работы, подключение и распиновка многоцветных диодов, что такое Arduino, как настроить плавное изменение цвета

Обычные светодиоды уверенно заняли свою нишу и серьезно потеснили традиционные осветительные приборы. Параллельно с этим, расширяют сферу деятельности многоцветные, или RGB светодиоды. Они способны работать группами и создавать различные виды управляемой подсветки. Например, с микроконтроллером они могут образовать движущиеся изображения. Возможности РГБ диодов велики и еще не раскрыты полностью. Рассмотрим их внимательнее.

Как устроены 3 цветные LED диоды

С точки зрения конструкции, RGB LED — это три цветных светодиода, установленные в один корпус, или, как говорят специалисты, на одной матрице. Обычные виды мощных осветительных приборов содержат три чипа одного цвета. У многоцветных используются красный, зеленый и синий кристаллы (английское Red Green Blue образует аббревиатуру, обозначающую трехцветные светодиоды).

Каждый из них имеет самостоятельное подключение к источнику питания, поэтому вместо обычных двух выводов у них как минимум 4 контакта — по одному на каждый кристалл и один общий. Это позволяет задействовать один из трех чипов, создавать различные сочетания, менять и смешивать цвета в группе. Если режим подключения отдельных кристаллов упорядочить с помощью микроконтроллера, можно получить массу интересных световых эффектов. Подобные технологии известны давно и используются в цветной печати, в устройстве цветных телевизоров и т.п.

Существует несколько разновидностей RGB светодиодов:

  • элементы с общим катодом, которые управляются положительными сигналами, подаваемыми на аноды чипов. Такие элементы маркируются буквами CA;
  • с общим анодом. Комaнды на изменение режима работы идут на катоды элементов. Маркировка CC;
  • собственной парой контактов для каждого кристалла (6 выводов).

Такое разнообразие вариантов создавалось для облегчения процессов управления группами устройств. Наибольшую самостоятельность демонстрирует третья группа — с 6 выводами. Единый стандарт на распиновку так и не принят, поэтому в каждом случае необходимо определять тип полярности RGB светодиодов.

Каждый чип может получать питание от собственного источника. Однако, такая система требует большого количества проводов или токопроводящих дорожек, поэтому подобные компоненты выпускаются в формате элементов SMD. Помимо этого, РГБ компоненты выпускаются в корпусах:

  • стандартный круглый вид, оснащенный линзой (для приборов малой мощности);
  • корпус «Emitter» для мощных устройств, требующих самостоятельного режима работы для каждого чипа;
  • Элементы типа «Пиранья», не нуждающиеся в установке теплоотводов.

Важно! Управление многоцветными светодиодами представляет собой сложную задачу, поэтому в дополнение к внешним контроллерам, в корпуса некоторых моделей вставляют микросхемы.

Подключение

Самым простым способом присоединения RGB светодиодов к источнику питания считается подключение к микроконтроллеру Arduino. Общий вывод (обычно он самый длинный) припаивается к контакту «Gnd», а остальные присоединяют к соответствующим точкам, отмеченным как D12, D10 и D9. Напрямую паять контакты нельзя, каждый из них (кроме общего) должен иметь токоограничивающий резистор.

При подключении светодиода с общим анодом используется отрицательный контакт «Gnd», расположенный в том же ряду, что и катоды. Если используется подключение с общим катодом, используется плюсовой контакт «Gnd» с противоположного ряда.

Управление

Управление работой RGB светодиодов проще всего осуществлять с помощью микроконтроллера Ардуино. Изменение цветности происходит путем смешивания двух или трех цветов в разных соотношениях. Если все чипа горят на полную яркость, результатом будет белый цвет свечения. Для изменения оттенка и получения нужных цветов необходимо контролировать яркость каждого кристалла. Это делается методом широтно-импульсной модуляции. На управляющие контакты подаются сигналы прямоугольной формы с разной скважинностью. Чем шире пик (или ниже скважинность), тем ярче светится кристалл.

Есть способы управления RGB светодиодами аналоговыми методами. Собирается схема на транзисторах, которые регулируют яркость соответствующих кристаллов. В обоих случаях важно правильно определить полярность светодиодов, иначе ожидаемого эффекта не будет.

Для управления режимом работы многоцветной светодиодной ленты также используются контроллеры. Они состоят из микропроцессора, а регулировку и настройку режима выполняют с помощью пульта управления. Мощность и рабочие параметры зависят от размеров и технических хаpaктеристик ленты, типа светодиодов и прочих факторов.

RGBW светодиоды

Получить чистый белый свет на стандартных RGB устройствах достаточно сложно. Проблема заключается в регулировке яркости. Если нужен белый, но довольно тусклый оттенок, приходится очень точно настраивать питание трех кристаллов. Учитывая, что каждый из них имеет собственный номинал напряжения, изменяющийся нелинейно, получать неяркие тона — сложная задача.

Читать еще:  Работа по регулировке и ремонту окон

Для упрощения процесса и увеличения возможностей светодиодов выпускают четырехцветные, или RGBW устройства (от английского Red, Green. Blue и White). Дополнительный белый чип снимает нагрузку с контроллера, облегчает расчеты и увеличивает качество цветопередачи. Питание таких устройств обеспечивается специальными контроллерами с инфpaкрасными ПДУ.

Применение

Все RGB светодиоды применяются для декорирования и оформления объектов. Они выполняют разные задачи:

  • создают подсветку рекламы;
  • световые эффекты на концертных площадках;
  • оформление развлекательных мероприятий;
  • украшение и парадная подсветка зданий;
  • декорирование фонтанов, памятников, мостов и т.д.

Интересно! Кроме этого, входит в моду световое оформление интерьеров помещений, в котором активно используются дизайнерские многоцветные решения. При изменении оттенка свечения визуально меняется цвет мебели, помещение получает новый, непривычный облик.

Основные выводы

Использование RGB светодиодов постоянно расширяется. Они выполняют различные задачи:

  • создание динамичных световых эффектов;
  • украшение зданий, сооружений, интерьеров;
  • подсветка и акцентирование рекламных конструкций;
  • оформление массовых мероприятий, концертов, представлений.

Область использования RGB светодиодов увеличивается и активно развивается. Возникают новые варианты подсветки. Разpaбатываются программные пакеты для использования в микроконтроллерах. Свои способы использования RGB светодиодов излагайте в комментариях.

СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК С РЕГУЛИРОВКОЙ ЯРКОСТИ

Эта простая конструкция представляет собой светильник на сверхъярких светодиодах синего цвета с плавной регулировкой их яркости. Кроме того, устройство оснащено фотореле, автоматически понижающим яркость светодиодов в светлое время суток. Схема регулируемого LED светильника показана на рисунке:

СХЕМА СВЕТИЛЬНИКА С РЕГУЛИРОВКОЙ ЯРКОСТИ

Напряжение сети через предохранитель FU1, гасящий конденсатор С1 и токоограничительный резистор R2 поступает на мостовой выпрямитель VD1. Резистор R1 будет разряжать конденсатор С1 после отключения устройства. Выход выпрямителя нагружен на гирлянду из последовательно соединенных 12 сверхъярких светодиодов HL2…HL13. Пульсации выпрямленного напряжения будут сглаживаться оксидным конденсатором С2. Кроме того, этот конденсатор сглаживает броски тока через светодиоды, например, при включении устройства в сеть или сетевых помехах. На транзисторе VT1 собран узел управления яркостью светодиодов. При перемещении движка переменного резистора R5 вверх (по схеме) транзистор VT1 открывается и забирает часть выпрямленного тока на себя. Свечение красного светодиода HL1 информирует о том, что светодиоды HL2…HL13 работают в режиме пониженной яркости. Ток через эти светодиоды изменяется от 18,5 до 0,32 мА. Чтобы светодиоды не горели на полную яркость в светлое время суток, светильник оснащен несложным фотореле. При освещении линзы фототранзистора VT2 дневным или ярким искусственным светом ток через него увеличивается, что приводит к открыванию транзистора VT1 и снижению тока через светодиоды. Работа светодиодов при меньшем токе увеличивает их срок службы. Резистор R3 делает регулировку яркости светодиодов более плавной и уменьшает изменение тока через транзистор VT1 при изменении температуры. Следует заметить, что сверхъяркие светодиоды при питании их импульсным током быстро деградируют, т.е. их яркость свечения необратимо снижается. Например, питание сверхъярких светодиодов импульсами тока 40 мА, следующими со скважностью 2, вызывает более быстрое старение светодиодов, чем питание их постоянным током 20 мА. К сожалению, этот факт редко учитывается разработчиками светодиодных светильников и фонариков, использующими в своих конструкциях импульсные преобразователи напряжения. Если при конструировании фонариков, наработка которых редко превышает несколько десятков часов, деградацией светодиодов можно пренебречь, то при разработке светодиодных светильников, срок службы которых должен составлять десятки тысяч часов, необходимо принимать меры для снижения старения светодиодов. Яркость свечения дешевых «китайских» сверхъярких светодиодов, которые обычно попадают в руки радиолюбителей, может падать примерно вдвое через каждые 500 часов работы даже при питании номинальным током (20 мА). А 500 часов — это всего лишь около трех недель непрерывной работы. Устройство собрано на печатной плате чертеж которой в архиве .

СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК С РЕГУЛИРОВКОЙ ЯРКОСТИ

На печатной плате размещены все элементы, кроме переменного резистора, который закрепляется гайкой на декоративной крышке. Постоянные резисторы можно установить типа С1-4, С2-23, С1-14, МЛТ соответствующей мощности. Переменный резистор—малогабаритный, типа СП4-1, СП2-36, СПЗ-96, СП-04 сопротивлением 33…47 кОм. Конденсатор С1 — пленочный, типа К73-17, К73-17в, К73-24, К73-39 на рабочее напряжение не менее 630 В. Остальные конденсаторы (оксидные)—К50- 35 или аналоги. Диодный мост DB104 можно заменить на DB105…DB107, RB155…RB157, КЦ407А, КЦ422Г или на четыре выпрямительных диода, например, КД243Ж, 1N4006. Вместо транзистора КТ815Г можно применить КТ815В, КТ817Г, КТ819Г, КТ961Б, 2SC2331R, 2SC2331Y. Фототранзистор L51P3C можно заменить на L32P3C, КТФ102, КТФ104. Светодиоды синего цвета RL50- CB744D с диаметром корпуса 5 мм (яркость — 6000 мКд) можно заменить на синие RL80-CB744D (08 мм, 7000 мКд) или DB10b-438ABD (010 мм, 8000 мКд),.белые NSPW500BS (9200 мКд), желтые КИПД85Э30Ж-П (15000 мКд) и другие аналогичные. Светодиод RL50-UR543 можно заменить любым красного или зеленого цвета, допускающим ток 20 мА, например, из серий L-1503, L-63, КИПД21, КИПД40.

Читать еще:  Регулировка устройств пластиковых окон

Светодиодная лампа слишком яркая

Светодиодная лампа слишком яркая: что делать? Светодиодные лампы очень экономичны, но иногда дают очень яркий свет. Может случиться так, что недавно приобретенный потолочный светильник окажется слишком ярким. Световые индикаторы, встроенные в различные устройства, иногда бывают очень яркими и раздражающими. Здесь вы можете узнать, что можно сделать с слишком яркими и ослепляющими светодиодными лампами.

Светодиодная технология зарекомендовала себя, и светодиодные лампы имеют много преимуществ. Но иногда возникает раздражающий эффект: светодиоды излучают свой свет практически точечно. В результате многие люди воспринимают свет слишком ярким. Поэтому в зависимости от расположения некоторые светодиодные источники света могут раздражать, и вы чувствуете ослепление. Слишком яркие светодиоды обычно возникают в следующих случаях:

  • Яркий свет со встроенными светодиодами
  • Слишком яркий светодиодный источник света
  • Раздражающие светодиодные индикаторы устройства
Что делать, если лампа слепит?

В зависимости от того, как используются светодиоды, существуют разные варианты затемнения лампы. В следующих разделах вы найдете меры по устранению наиболее частых случаев слишком ярких светодиодов.

Яркие светодиодные источники света

Светодиодные лампы обычно используются ретроспективно как замена старых галогенных ламп или ламп накаливания. В частности, светодиодные пятна или очень маленькие лампы со штыревым цоколем могут выглядеть очень яркими в зависимости от их мощности.

  1. Заменить лампу
  2. Вставить диммер
  3. Используйте диффузорную фольгу
Заменить лампу

Замена слишком ярких источников света на вариант с тем же цоколем лампы, но меньшей мощностью навсегда решит проблему. Если в светильнике несколько ламп, рекомендуется сначала заменить только одну лампу. Перед тем, как полностью заменить все светодиоды, перед заказом полного комплекта можно проверить, действительно ли менее мощная версия не слепнет.

Вставить диммер

Многие источники света кажутся слишком яркими только в определенных ситуациях. При необходимости рекомендуется использовать диммер, чтобы затемнить лампу. Таким образом, вы всегда можете настроить яркость соответствующим образом. Светодиодные диммеры доступны для установки вместо выключателя света и в качестве адаптера.

Используйте диффузорную фольгу

Существуют также так называемые рассеивающие пленки, которые обеспечивают рассеивание света. Такую пленку можно прикрепить перед светодиодным источником света, в зависимости от ситуации установки. Из-за более широкого распределения света источник света перестает быть таким ярким.

Осторожно, аварийное решение

Установка диффузора перед светодиодной лампой должна рассматриваться только как аварийное решение и на ваш страх и риск. Его следует проводить только в исключительных случаях и, как правило, только с лампами малой мощности в несколько ватт. В противном случае может накапливаться тепло. Лампа может перегореть или, в худшем случае, даже загореться.

Светодиодные лампы слишком яркие

Многие технические устройства в домашнем хозяйстве имеют встроенные световые индикаторы. Независимо от того, является ли это маршрутизатором WLAN, зарядным устройством или приемником: повсюду установлены светодиоды, отображающие рабочее состояние. Некоторые из них светятся слишком ярко, а иногда также мигают. Если рассматриваемое устройство находится в комфортно освещенной гостиной или даже в спальне, эти устройства очень раздражают.

  1. Отключить индикаторы состояния
  2. Маскируйте светодиодные дисплеи
  3. Затемните слишком яркие светодиоды
Отключить индикаторы состояния

Многие устройства, такие как маршрутизаторы или телевизионные приставки, имеют меню конфигурации. Иногда здесь есть соответствующая опция, чтобы полностью выключить индикаторы состояния или даже установить период времени, в течение которого ничего не должно загораться. Вы можете узнать, предлагает ли ваше устройство эту опцию, с помощью инструкции по эксплуатации или быстрого поиска в Интернете.

Маскируйте светодиодные дисплеи

Многие ярко светящиеся индикаторы состояния нельзя выключить. Однако надоедливые светодиоды можно легко замаскировать непрозрачной липкой лентой. Тем не менее, особенно при использовании тканевой липкой ленты, вы должны иметь в виду, что при их удалении могут образоваться остатки.

Читать еще:  Регулировка грифа акустической гитары шестигранником
Затемните слишком яркие светодиоды

Светодиодная лампа слишком яркая

Светодиодная лампа слишком яркая

Часто вы не хотите полностью отключать или замаскировать слишком яркие лампы устройства. В конце концов, многие светодиоды состояния имеют значимое значение и указывают на соответствующее рабочее состояние устройства. В этом случае можно замаскировать светодиоды полупрозрачной липкой пленкой, покрасить темной ручкой или окунуть лаком . Так что больше ничего не ослепляет, но состояние устройства остается узнаваемым.

Вывод

Слишком яркие светодиодные лампы создают неудобный свет и часто даже ослепляют. Теперь вы знаете, что можно сделать с яркими лампочками или лампочками, чтобы затемнить их. Вы также можете сделать раздражающие огни устройства темнее или полностью отключить их с помощью упомянутых советов.

Светлый угол — светодиоды

Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ale151 » 14 авг 2012, 16:07

Добрый день форумчане.
Прошу помощь у знающих людей, я новичок в это.
Имею фонарь светодиодный с линзой на трех аккумуляторах тапа АА
Изображение

хочу в нем:
1. Поменять светодиод на тот который будет светить температурой 2800-3200.
2. Установить димер для регулировки яркости светодиода.

1. Нашел светодиод для питания 2,8-3,4 В XMLAWT-00-0000-000LT20E7 (теплый белый, 2800-3200К, 220 Лм) (+20.00 руб.) "Звезда" (+30.00 руб.)
2. Не знаю какой драйвер подойдет для этого светодиода с одним режимом т.е. вкл.выкл. и функцией уменьшения-увеличения яркости светодиода.

Либо не использовать драйвер, а подключить светодиод XMLAWT-00-0000-000LT20E7 на прямую через вот эту схему?

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

Invisible_Light » 14 авг 2012, 21:11

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6010 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ale151 » 15 авг 2012, 00:12

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ivdor » 15 авг 2012, 00:28

Оно и не что-либо как и не как-либо что. А что касательно относительно — то безусловно. Оно и не надо было бы, но доведись такое дело — вот я вам и пожалуйста. Я все.

PS: используйте вышеприведенную информацию на свой страх и риск..

ivdor Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 3851 Зарегистрирован: 29 июл 2011, 00:49 Откуда: Псков, СЗФО. Благодарил (а): 24 раз. Поблагодарили: 270 раз.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

Invisible_Light » 15 авг 2012, 01:06

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6010 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ale151 » 15 авг 2012, 02:03

Спасибо попробуем с одним 18650, но сначала нужно будет все купить.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

dgezva » 15 авг 2012, 02:15

dgezva Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 3592 Зарегистрирован: 03 окт 2011, 11:24 Откуда: Владивосток-Николаев-Одесса-Aachen Благодарил (а): 74 раз. Поблагодарили: 169 раз.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ale151 » 15 авг 2012, 03:09

Да, конечно, хочу сам сделать, будем стараться, спасибо

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

ale151 » 15 авг 2012, 09:20

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

dgezva » 15 авг 2012, 12:25

dgezva Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 3592 Зарегистрирован: 03 окт 2011, 11:24 Откуда: Владивосток-Николаев-Одесса-Aachen Благодарил (а): 74 раз. Поблагодарили: 169 раз.

Re: Помогите новичку в создании светодиодного фанаря.

Invisible_Light » 16 авг 2012, 08:12

Вот эту тему посмотрите ( topic1439.html ), можно там и вопросы задать — уточнить напряжение питания, параметры деталей и т.д.
Перед сборкой в готовый корпус соберите макет для определения работоспособности и выяснения степени нагрева, а также габаритов (влезет ли в ваш корпус?).

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6010 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector