Схема подключения rgb прожекторов

Схема подключения rgb прожекторов

Попались мне как-то на глаза RGB прожектора фирмы MADIX . Понадобились для подсветки шоу мыльных пузырей.

Подкупила в них приемлемая цена , широкий угол засветки — порядка 160 градусов, герметичность. Дальше шли минусы — отсутствие управления по DMX. Присутствовало управления от ИК — пульта по неизвестному на тот момент протоколу. Причём от любого пульта работал любой прожектор. Фотоприёмники не имели светофильтров и слепли от рядом стоящих собратьев. Количество оттенков цвета весьма скромное. Усложнялось всё тем, что давалась гарантия – вскрывать нельзя.

Но, как говорится, охота пуще неволи. Купил четыре штуки – минимально необходимое количество. Задача такая — добиться совместной работы прожекторов по заданному алгоритму.

Для начала расшифровал протокол ИК пульта с помощью фотодиода на микрофонном входе ноута. Оказался NEC. Вот коды кнопок:

ON — 0xC0; OFF – 0x40; v – 0x80; ^ — 0x00; W – 0xE0; B – 0x60; G – 0xA0; R – 0x20; FLASH -0xD0; B1 – 0x50; G1 – 0x90; R1 – 0x10; STROBE – 0xF0; B2– 0x70; G2 – 0xB0; R2 – 0x30; FADE – 0xC8; B3 – 0x48; G3 – 0x88; R3 – 0x08; SMOOTH – 0xE8; B4 – 0x68; G4 – 0xA8; R4 – 0x28;

Вот так выглядит пакет – два байта адреса, далее код команды прямой и инверсный
00000000 11110111 11100000 00011111 — белый

Для независимого управления решил к каждому прожектору подвести свой сигнал по проводной линии и поставить напротив фотоприёмников (ими оказались TSOP-ы на 38kHz) ИК светодиоды

По задумке прожекторы должны располагаться на полу в линию. Расстояние между соседними в пределах метра. Блок управления по центру, между прожекторами. Максимальная длина проводов управления около двух метров. Схема управления должна включаться вместе с прожекторами при подаче сетевого питания и работать в автоматическом режиме в течение 20 минут, последовательно меняя эффекты.

В качестве микроконтроллера выбрал Attiny2313. Управляющий сигнал подаётся в линии через оптопары. Причём на аноды светодиодов оптопар последовательно подаются единицы. А на объединённые катоды – NEC сигнал, модулированный частотой 38kHz. Такое схемное решение несколько упростило программную часть.

Когда закончится срок гарантии, фотоприёмники уберу, модуляция не понадобится, а сигнал заведу прямо на вход драйверов прожекторов.

Программа отрабатывает по времени 4 режима :

  1. После подачи сетевого питания на прожекторы и блок управления, прожекторы по умолчанию отрабатывают плавную смену различных оттенков цвета. Просто ждём некоторое время. После чего переходим ко второму режиму.
  2. Работаем по псевдо случайным числам, выбирая из таблицы предпочтительных оттенков для каждого прожектора свой вариант.
  3. Тут я сам выбрал четыре цвета и программа гоняет их по принципу RGBV, GBVR, BVRG, VRGB…
  4. Этот режим работает до выключения сети по принципу 4R,4G,4B,4V. Т.е. заливка площадки одним из четырёх цветов.

Принципиальная схема

Кнопка последовательно переключает режимы. Светодиод LED5 индицирует работу различным количеством вспышек. Модулированный сигнал управления с 14-ой ножки U3 подаётся на базу транзистора Т5. Далее через оптопары и транзисторы T1 – T4, на ИК светодиоды. Обязательно нужно на ножки питания U1 и U2 повесить конденсаторы C1 и C2.

Готовый девайс служит мне верой и правдой уже около десяти месяцев. Работает надёжно. И вполне оправдывает возложенные на него надежды.

Все подробности в файлах программы, написанной на “C” в среде WinAVR. Всё смоделировано в Proteus. Жутко тормозит, зато видно, как работает. Ну, и схема там только для моделирования.

При подключении обычной монохромной ленты следует придерживаться трех основных правил:

    подключение выполняется параллельно отрезками не более 5 метров
    лента монтируется на алюминиевый профиль
    блок питания выбирается всегда с запасом по мощности

Эти же правила полностью применимы и для многоцветной RGB ленты. Однако здесь есть некоторые особенности. Связаны они с использованием в схеме подключения RGB контроллера.

Читайте также:  Тройная плойка для коротких волос

Кроме этого, обязательно запомните, что полноценную rgb подсветку можно изготовить на основании светодиодов SMD 5050. Именно в них реализована возможность менять цвета в одном источнике света.

Достигается это за счет того, что светодиод собран из трех кристаллов. Во всех остальных видах SMD 2835, SMD 3528 один светодиод может светить только одним цветом.

Из-за этого в подсветке могут возникать небольшие провалы освещенности, когда соседние светодиоды попросту не будут гореть и полоса света не будет выглядеть цельной и сплошной. Примеры и недостатки таких моделей можно посмотреть в статьях ”Характеристики светодиодных лент SMD 3528” и ”Отличия светодиодной ленты SMD 2835 от SMD 3528”.

RGB контроллер подключается после блока питания. С его помощью можно менять не только цвета, но и яркость освещения, разные режимы работы, интенсивность смены расцветки и т.д.

Для режима светомузыки, когда цвета бегают по разным сторонам и сменяют друг друга, потребуются специальные контроллеры. Называются они DMX.

Напрямую через контроллер можно подключать определенную длину светодиодной ленты. Максимум это 5 метров или 10 метров при параллельном подключении двух отрезков по пять.

А что делать, если разноцветная подсветка у вас более 10 метров? Для монохромного варианта все решается параллельным подключением отдельных кусков. Например, подключаете 3 участка по 5м каждый и имеете полноценную подсветку длиной 15м.

Для RGB ленты параллельно спаять и соединить 5-ти метровые участки можно, однако с непосредственным подключением к одному контроллеру имеются нюансы.

Для начала рассмотрим вариант, когда у вас общая длина светодиодной подсветки всего 5м или 10м, то есть две цельные ленты соединенные параллельно по 5м каждая. Что необходимо в этом случае?

    блок питания, преобразующий 220В из сети в 12 или 24В необходимые для работы подсветки

Все нюансы по его выбору, регулировке напряжения и особенностям подключения можно узнать из статьи ”Как правильно выбрать блок питания для светодиодной ленты”.

    RGB контроллер

Его в отличие от блока питания можно подбирать без запаса по мощности, что называется впритык. Главное правильно рассчитать мощность самой ленты.

Например, если 1м потребляет 14,4Вт (данные можно найти на упаковке или из таблиц, согласно разновидности светодиодов), то 10м будут соответственно “кушать” 144Вт. Именно на такую мощность и покупаете контроллер.

Как все это правильно подключить? Во-первых, 220В нужно подать на сам блок питания. Обычно слева на нем имеются две клеммы с маркировкой L(фаза), N(ноль) и заземление. Здесь полярность L и N соблюдать не обязательно.

Далее по схеме идет контроллер. У него имеется ряд клемм:

    Light с контактами BGR V+

Расшифровываются они как:
B (blue) – синий

G (green) – зеленый

+V – общий плюс на светодиодной ленте. Непосредственно на ленте он может быть подписан как ”+12” или просто ”+”. Все остальные три контакта rgb являются минусовыми.

    Power с контактами “+” и ”-”

Поэтому заранее уточняйте, сколько контактов для пайки проводов имеет лента и покупайте соответствующий контроллер. Особенно это актуально при покупках через интернет магазины.

К контактам Power подается напряжение 12 или 24В от блока питания.

Ищите на блоке клеммы с надписью ”V+” и “V-“. Вместо “V-“ иногда пишут “COM”.

Далее заводите в клеммы контроллера три припаянных к ленте RGB проводка, каждый из которых отвечает за свой цвет. R подключаете к R, G к G и так далее.

Если перепутаете порядок, подключите красный к зеленому или наоборот, ничего страшного не случится, просто будут путаться цвета на пульту управления.

Для этого нужно скрутить все три провода rgb в один и подать на него минус, а на второй проводок плюс.

Правда в этом случае, ни о какой разноцветной подсветке и речи быть не может. Однако как один из вариантов освещения, при выходе из строя контроллера, рассматривать можно.

Читайте также:  Растение похожее на гортензию

Если нужно подключить 15, 20 метров или более, такой вариант только с одним контроллером уже не подойдет. Есть два выхода:

    использовать два контроллера
    использовать RGB усилитель

Первый вариант неудобен более высокими затратами. А во-вторых, у вас будет два пульта управления, каждый из которых отвечает за различные участки ленты. И как вы их синхронизируете, тот еще вопрос.

Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.

Из названия понятно, что его предназначение усиливать сигнал от контроллера. Правда некоторые заблуждаются, полагая, что он нужен для более яркого свечения ленты. И его именно с этой целью можно использовать даже для 5-ти метровых участков. Это не так.

Выбирается он по мощности не всей длины светодиодной ленты, а только того участка, который к нему и подключается, помимо первых 5 или 10 метров.

У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.

Контроллеры, программы которых были созданы пользователем на своем компьютере с помощью специальных программ и впоследствии записаны на SD-карту, которая устанавливается в контроллер.

Контроллеры, работающие онлайн. Управление ими происходит в режиме реального времени с персонального компьютера. Программы также составляются при помощи специализированного ПО, а подключение происходит через USB порт или при помощи сетевой карты компьютера через локальную сеть.

  • DMX-драйверы – соответственно используют цифровой протокол управления DMX, от английского Digital Multiplex – цифровое мультиплексирование.
  • Передача информации, в зависимости от типа драйвера, может осуществляться по двум сигнальным проводам (DATA и CLK) или с использованием только одного сигнала (DATA). Первый вариант требует более сложного монтажа, но обеспечивает более устойчивую работу на высоких скоростях обмена, что гарантирует меньшую задержку распространения информации и, соответственно, более высокую частоту обновления информации, что важно, например, при создании мультимедийных экранов. В нашей таблице указаны основные параметры SPI-драйверов, используемых Arlight (список микросхем пополняется с появлением новых устройств).

    Тип драйвера ТМ1804 ТМ1812 WS2801 WS2811 WS2812 LPD6803 UCS1903 TLS3001
    Использование в оборудовании Arlight Ленты/ модули Ленты Модули Ленты/ модули Ленты/ модули Модули Модули Модули
    Напряжение питания лент и модулей Arlight 12/24В 12В 5/12В 5/12/24В 5/12/24В 5/12В
    Количество RGB светодиодов в пикселе для лент Arlight 1 или 3 шт. 1, 2 или 3 шт 3 шт. 1 шт.
    Сигналы управления DATA DATA DATA, CLK DATA DATA DATA, CLK DATA DATA
    Исполнение микросхемы В отдельном корпусе В отдельном корпусе В отдельном корпусе В отдельном корпусе Встроена в светодиод В отдельном корпусе В отдельном корпусе В отдельном корпусе
    Количество обслуживаемых драйвером пикселей 1 (3 канала) 4 (12 каналов) 1 (3 канала) 1 (3 канала) 1 (3 канала) 1 (3 канала) 1 (3 канала) 1 (3 канала)
    Количество цветов 16 млн 16 млн 16 млн 16 млн 16 млн 32768 16 млн 4096


    Рис. 1. Структурная схема подключения SPI-ленты к пиксельному контроллеру с передачей сигнала по двум сигнальным проводам (DATA и CLK)


    Рис. 2. Структурная схема подключения SPI-ленты к пиксельному контроллеру с передачей сигнала по одному сигнальному проводу (DATA)


    Рис. 3. Структурная схема подключения DMX светодиодной ленты к пиксельному контроллеру (сигнал ADR используется только при записи адресов DMX каналов)

    Можно спокойно менять местами пиксели (отрезки ленты или модули), это не повлечет за собой изменения в рисунке эффекта.

  • При необходимости возможно соединение более 1024 пикселей. Для этого нужен контроллер, поддерживающий такое количество пикселей, и максимально аккуратный и продуманный монтаж цепей управления.
  • Читайте также:  Небулайзер для детей что это

    Преимущества использования протокола DMX:

    1. Возможность совместной работы с оборудованием, использующим стандартный протокол управления DMX512, таким как различные DMX пульты или, например, с устройствами системы MADRIX.
  • В случае выхода из строя одного из пикселей, работа последующих пикселей цепи продолжается, как и раньше, картинка не нарушается.
  • При совместной работе со стандартным оборудованием DMX512, на одну DMX шину может быть подключено до 170 пикселей (по 3 адреса на каждый пиксель, суммарно 510 адресов). При использовании специализированных пиксельные DMХ контроллеров для светодиодных лент и флеш-модулей на один порт контроллера обычно может быть подключено до 1024 пикселей.

    На нижеприведенной иллюстрации изображена схема подключения нескольких светодиодных лент «Бегущий огонь».

    Запрещено подключать светодиодную ленту к источнику питания с выходным напряжением выше, чем ее номинальное напряжение питания. Подобные действия лишь испортят ленту.

    К такому же результату приведет и подача напряжения питания на вход данных или несоблюдение полярности при подключении блока питания.

    Запрещено последовательно подавать питание от ленты к ленте. Катушки светодиодной ленты, и «гибкого неона» всегда имеют максимально допустимую длину. При последовательном подключении нескольких катушек, провода DATA и GND присоединяются от выхода одной светодиодной ленты ко входу другой, но питание подается отдельно на каждую из них. Возможен и вариант, когда один мощный источник питания используется сразу для нескольких лент. В таком случае, от блока питания ведется отдельный кабель к каждой светодиодной ленте. Такой способ может стать причиной падения напряжения на проводах, что приводит к искажению цвета свечения и неполадкам в управлении пикселями. Сечения проводов для управляемых светодиодных лент рассчитываются также, как и для обычных, основываясь на мощности ленты и длине провода. Наш калькулятор поможет Вам все легко рассчитать. Но наиболее рациональным методом подключения может стать использование отдельных блоков питания невысокой мощности для каждой светодиодной ленты, размещенных непосредственно рядом. Это позволит избежать проблем, связанных с падением напряжения на проводах питания.

    Подключая светодиодные ленты высокой плотности с напряжением питания 5 В, питайте их с обоих концов. Иначе из-за падения напряжения на дорожках ленты и высоких значений потребляемого тока, ее цвет в начале и конце может значительно отличаться. Кроме того, из-за нехватки напряжения на конце ленты, могут возникнуть проблемы с ее управлением. Подобные недостатки особенно ярко заметны при включении постоянного белого цвета на всех светодиодах, т.к. тогда потребляемый лентой ток максимален. Определенные модели контроллеров могут частично решить эту проблему, автоматически снижая яркость свечения белого цвета при питании в 5 В.

    Нет необходимости питать контроллеры и светодиодные ленты с помощью блоков питания с одинаковым напряжением, ведь напряжение на управляющих линиях DATA и CLK не зависит от модели контроллера и его напряжения питания. Оно может принимать только 2 значения – 0 и 5 В (уровни TTL). Таким образом, возможно одновременное использование пятивольтовой светодиодной ленты и двенадцативольтового контроллера. Важно, чтобы блок питания и подключаемое к нему оборудование соответствовали друг другу. В случае, если напряжение питания контроллера и светодиодной ленты совпадает, можно использовать один общий блок питания.

    Передача сигналов управления от контроллера к управляемым источникам освещения должна осуществляться с помощью экранированного кабеля или кабеля для компьютерных сетей UTP (витая пара). Он должен быть не длиннее 10 м. Если нужно управлять системой с большего расстояния (до 200 м), можно использовать конверторы сигнала TTL в RS485 со стороны контроллера RS485 в TTL со стороны ленты. Для передачи и приема сигнала по кабелю можно использовать конвертер TH2010-485.

  • Если система содержит более 1024 пикселей, нужно применять контроллеры с несколькими выходными портами, распределяя равномерно пиксели между портами.
  • Ссылка на основную публикацию
    Сушить штукатурку тепловой пушкой
    Капитальный ремонт невозможен без отделочных работ. Штукатурка требуется для выравнивания поверхности, звуко- и теплоизоляции, а также для декора интерьера. Изначально...
    Стяжка пола без маяков своими руками
    Начну с опровержения одного мифа. Самовыравнивающая смесь на самом деле вовсе не выравнивает пол. Это финишное покрытие чернового пола, отличающееся...
    Стяжки пластиковые 200 мм цена
    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.Для перехода на сайт нажмите "В магазин" На сайте продавца доступен "Онлайн консультант".Для перехода...
    Сушка для кухонного шкафчика
    Сушильный шкаф для посуды давно и прочно является неотъемлемой частью любого кухонного гарнитура. Сушилка для посуды в шкаф может быть...
    Adblock detector