RGB-светодиод: типы, распиновка, подключение. RGB-лента

От Masterweb

19.11.2018 14:00

В вопросе потолочной или настенной подсветки на сегодняшний день наиболее популярным является применение LED-лент. При помощи подобных изделий можно удачно разделить помещения на отдельные зоны. При этом монтаж их довольно прост. Однако этого уже обычного сегодня зонирования часто бывает недостаточно, ведь всегда хочется чего-то нового, а постоянно менять ленты никто не будет. В этом случае лучше воспользоваться LED-полосой на RGB-светодиодах. С ее помощью можно создать атмосферу, наиболее подходящую тому или иному моменту. Этому посвящена сегодняшняя статья.

Принцип работы цветного светодиода

Известно, что при смешивании одних цветов можно получить другие. На этом принципе и построена система работы RGB-светодиода. В основе LED-элемента лежат три цвета, по первым буквам которых он и получил свое название – red (красный), green (зеленый) и blue (синий). Если подать питание на все оттенки разом, можно получить ровное белое свечение. А если исключить из цепи синий, диод будет гореть желтым.

Такие LED-элементы могут конструктивно отличаться друг от друга. Существуют разновидности с отдельными выводами анодов, но общим катодом (СС), или, наоборот, (СА). Отдельно стоит отметить тип RGB светодиодов для LED-полосы – это SMD-элементы, имеющие 6 выводов – аноды и катоды каждого цвета отдельно.

Подключение многоцветных светодиодов

Монтаж подобных элементов достаточно прост, следует лишь вникнуть в суть и запомнить некоторые правила. Главное — понять распиновку RGB-светодиода. Отрицательный заряд (минусовой провод) всегда идет к катоду. Схема здесь будет следующей. Если используется LED-элемент типа «СА», то плюсовой заряд на него поступает постоянно, а управление осуществляется отрицательными импульсами. При использовании светодиода «СС» все происходит наоборот. Что же касается элемента на 6 выводов – здесь распределение положительных и отрицательных импульсов производится одновременно – эту работу выполняет специальный контроллер.

Если отсутствует маркировка типа и схема монтажа, перед подключением RGB-светодиода его следует «прозвонить». Сделать это можно при помощи мультиметра, выставив переключатель на короткое замыкание. При нахождении правильной пары анод/катод раздастся звуковой сигнал, а LED-элемент засветится. Если плюс с минусом перепутаны, ничего происходить не будет.

Полезно знать! Если в руках у мастера обычный трехцветный светодиод, то самый длинный из его выводов и будет являться общим. А катод это или анод, придется проверить мультиметром.

Светодиодная лента: особенности подключения

Для работы обычной однотонной LED-полосы необходим только индивидуальный блок питания. А вот для RGB-ленты придется приобрести еще и контроллер, который будет распределять подачу импульсов на тот или иной цвет, способствуя созданию различных оттенков. Такие устройства довольно разнообразны и могут отличаться количеством каналов или вариантами управления.

Наиболее популярными являются контроллеры с ПДУ на инфракрасном излучении. Стоимость таких устройств вполне приемлема. А вот оборудование, работающее по каналу Wi-Fi, стоит значительно дороже. Существуют и контроллеры с отдельным блоком управления, который монтируется на место штатного выключателя.

Алгоритм монтажа светодиодной полосы

Изначально лента идет с припаянными к контактам отрезками проводов 4-х цветов, где желтый предназначен для подачи общего положительного импульса. Остальные соединяются согласно оттенку – красный, синий и зеленый. Но часто бывает, что длина отрезка велика и ее необходимо укоротить. На RGB-ленте указаны места, предназначенные для деления. Контакты на них промаркированы (R, G, B и +V). После того как отрезана необходимая длина, к ним припаиваются провода для коммутации.

Сейчас в магазинах можно найти и специальные коннекторы, которые позволяют обойтись без пайки. Они могут быть простыми (без жесткой фиксации) либо профессиональными. Для зажима контактов таких коннекторов используется специальный инструмент – кримпер.

Соединение ленты с контроллером

После того как контакты ленты с RGB-светодиодами подготовлены, можно приступить к ее подключению. Здесь также никаких проблем не возникает – все контакты промаркированы. Если же по какой-то причине наклейка с обозначениями отсутствует, нужно снова брать в руки мультиметр. Алгоритм действий таков.

1. На контроллер подается питание. Переключатель устанавливается на 20 В постоянного тока.
2. Крайний правый контакт – «+». К нему присоединяется красный щуп мультиметра.
3. При помощи пульта включается зеленый цвет, находится и маркируется контакт.
4. Те же действия проводят с оставшимися двумя оттенками.

Подключение контроллера производится после того, как монтаж RGB-ленты завершен. А провода от нее протянуты до места установки устройства управления.

Лайфхак по подключению RGB-ленты без контроллера

Подобное подключение можно выполнить при наличии в доме трех ненужных блоков питания от старой, вышедшей из строя техники, с выходом на 12 В. Такие адаптеры часто идут к небольшим телевизорам. Их размещают над подвесным потолком или в другом скрытом от глаз месте, но рядом с распределительной коробкой выключателя. Все адаптеры требуется запитать, однако сделать это нужно по отдельности. Для этого используется трехклавишный выключатель. После произведенных работ останется лишь подключить к минусовым проводам цветные выводы. Плюс, идущий от ленты, разделяется на все блоки питания.

Получается, что при нажатии одной из клавиш RGB-светодиод будет загораться определенным цветом. При включении парами в различных вариациях можно добиться нужного оттенка. Конечно, ни о каком пульте или приглушении освещения здесь речи не идет.

В заключение

Распиновка и подключение многоцветных RGB-лент или отдельных светодиодов особого труда не составляет. Для производства подобных работ не требуется особых умений или опыта. Главное – четко соблюдать некоторые правила, о которых было сказано в сегодняшней статье. А наградой за правильно выполненную работу будет подсветка, которая радует глаз и изменяется с той периодичностью, какая требуется домашнему мастеру. Будут это мигающие огни для создания атмосферы дискотеки или романтический вариант – решает тот, у кого в руках пульт дистанционного управления контроллером.

распиновка, схема подключения и программирование [Амперка / Вики]

Arduino MKR Wi-Fi 1010 — платформа для разработки на базе микроконтроллера ATSAMD21G18 с вычислительным ядром ARM Cortex® M0!

Подключение и настройка

Шаг 1

Скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.

Шаг 2

По умолчанию среда Arduino IDE настроена только на AVR-платы. Для работы с платформой Arduino MKR Wi-Fi 1010 — добавьте в менеджере плат поддержку платформ на ядре ARM Cortex-M0+.

У меня не появляется новых устройств при подключении Arduino MKR Wi-Fi 1010

Примеры работы

• Многозадачность на Arduino

• Воспроизведение музыки через ЦАП

• Аудио плеер на через интерфейс I²S

Элементы платы

Микроконтроллер ATSAMD21G18

Мозгом платформы Arduino MKR Wi-Fi 1010 является 32-разрядный микроконтроллер фирмы Microchip (Atmel) — ATSAMD21G18 с вычислительном ядром ARM Cortex® M0.

Благодаря использованию 32-разрядного ядра ARM, Arduino MKR Wi-Fi во многом превосходит типичные платы на базе 8-разрядных микроконтроллеров. Наиболее существенные отличия заключаются в следующем:

• 32-битное ядро позволяет обрабатывать четырёх-байтовые данные всего за один такт.

• Тактовая частота – 48 МГц.

• Объем памяти программ Flash – 256 КБ.

• Объем оперативной памяти SRAM – 32 КБ.

• Наличие DMA-контроллера позволяет разгрузить центральный процессор, выполняя ресурсоёмкие операции с памятью.

Беспроводной модуль Ublox NINA W102

За беспроводную связь отвечает модуль U-blox NINA-W102 со встроенным чипом ESP32 для обмена данными по воздуху в диапазоне 2,4 ГГц по Wi-Fi и Bluetooth. Регулировка выходной мощности обеспечивает оптимальное соотношение между дальностью связи, скоростью передачи данных и энергопотреблением.

Разъём micro-USB

Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы Arduino M0 с помощью компьютера.

Светодиодная индикация

Имя светодиода	Назначение
ON	Индикатор питания. При питании платформы от аккумулятора через JST PH-разъём светодиод ON не горит для экономии питания.
CHRG	Индикатор зарядки внешнего аккумулятора
L	Пользовательский светодиод на 32 пине микроконтроллера, в отличии от 13 пина на других платформах Arduino. Используйте определение LED_BUILTINС для работы со светодиодом. При задании значения HIGH светодиод включается, при LOW – выключается.

Разъём подключения аккумулятора

На плате расположен JST PH-разъём (2 pin) для подключения внешних Li-Pol и Li-Ion аккумуляторов.

При одновременном питании платформы от USB и аккумулятора:

• батарея заряжается через контролер заряда BQ24195L до 4,2 вольта.

• светодиод ON горит об индикации питания

• светодиод CHRG горит об индикации заряда батареи

При питании платформы только от аккумулятора:

• батарея не заряжается

• светодиод ON горит об индикации питания

Разъём I²C интерфейса

На платформе предусмотрен JST SH-разъём (5 pin) для подключения дополнительных модулей по интерфейсу «I²C». Коннектор включает в себя:

• пины питания — 5V и GND

• пины шины I²C — SDA и SCL

• дополнительный цифровой пин 7

Регулятор напряжения

Линейный понижающий регулятор напряжение AP7215-33 с выходом 3,3 вольта обеспечивает питание микроконтроллера. Максимальный выходной ток составляет 600 мА.

Кнопка RESET

Служит для сброса микроконтроллера. Это аналог кнопки RESET обычного компьютера.

Распиновка

Пины питания

• VIN: Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 5 до 6 вольт.

• 5V: На вывод поступает напряжение 5 В при подключении платы через USB. При питании платформы через пин VIN или разъём для внешнего аккумулятора — на пине может быть напряжение в диапазоне от нуля до входного.

• VCC: Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 600 мА. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера ATSAMD21G18. В любом варианте питания платформы на пине будет присутствовать 3,3 вольта.

• GND: Выводы земли.

• AREF: Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».

Порты ввода/вывода

В отличии от большинство плат Arduino, родным напряжением Arduino MKR Wi-Fi 1010 является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить микроконтроллер!

Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.

• Цифровые входы/выходы:

  22 пина; 0–14 и A0–A6
  Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 7 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.

• ШИМ: 12 пинов; 0–8, 10, A3 и A4
  Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. По умолчанию разрядность «ШИМ» установлена в 8 бит. Изменить разрядность «ШИМ» можно с помощью функции analogWriteResolution().

• АЦП: 7 пинов; A0–A6
  Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. По умолчанию разрядность «АЦП» установлена в 10 бит. Изменить разрядность «АЦП» можно с помощью функции analogReadResolution(). Диапазон входного напряжения от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя.

• ЦАП: пин DAC/A0
  Аналоговый выход цифро-аналогового преобразователя, который позволяет формировать 10-битные уровни напряжения. Вывод может использоваться для создания аудио-выхода — для этого используйте библиотеку AudioZero.

• TWI/I²C: пины (11)SDA и (12)SCL
  Для общения с периферией по интерфейсу «I²C». Для работы используйте библиотеку Wire.

• SPI: пины 8(MOSI), 10(MISO) и 9(SCK)
  Для общения с периферией по интерфейсу «SPI». Для работы — используйте библиотеку SPI.

• UART/Serial:

  • Serial: пины D+ и

    D−

  • Serial1: пины 12(RX) и 11(TX)
    Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами по последовательному интерфейсу. Выводы шины Serial соединены с соответствующими контактами USB-порта для прошивки и мониторинга микроконтроллера. Для коммуникации платы Arduino с другими платами и модулями воспользуйтесь шиной Serial1. Для работы с последовательным интерфейсом — используйте методы библиотеки Serial.

Принципиальная схема

Характеристики

• Беспроводной модуль: NINA-W10 на чипе ESP32 с Wi-Fi и Bluetooth

• Микроконтроллер: ATSAMD21G18

• Ядро: 32-битный ARM Cortex M0+

• Тактовая частота: 48 МГц

• Flash-память: 256 КБ (8 КБ занимает загрузчик)

• SRAM-память: 32 КБ

• Пинов ввода-вывода всего: 22

• Пинов с АЦП: 7

• Разрядность АЦП: 8/10/12 бит (по умолчанию 10 бит)

• Пинов, подключённых к ЦАП: 1

• Разрядность ЦАП: 10 бит

• Пинов с ШИМ: 12

• Разрядность ШИМ: 8/10/12 бит (по умолчанию 8 бит)

• Пинов с прерываниями: 12

• Аппаратных интерфейсов SPI: 1

• Аппаратных интерфейсов I2C / TWI: 1

• Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 1

• Номинальное рабочее напряжение: 3,3 В

• Максимальный выходной ток пина 3V3: 600 мA

• Максимальный ток с пина или на пин: 7 мА

• Входное напряжение через пин Vin: 5–6 В

• Входное напряжение через разъём для аккумулятора: 3,7 В

• Габариты: 62×25 мм

Ресурсы

• Arduino MKR Wi-Fi 1010 в магазине.

• Векторное изображение Arduino MKR Wi-Fi 1010

• Datasheet на микроконтроллер ATSAMD21G18

• Datasheet на беспроводной модуль NINA-W102

• Datasheet на понижающий регулятор напряжения AP2112K с выходом 3,3 вольта

• Datasheet на контроллер BQ24195L заряда Li-Pol и Li-Ion аккумуляторов

• Библиотека I²S

• Библиотека Arduino Sound

Начало работы — проект WLED

Краткое руководство

1. Подключите светодиодную ленту RGB(W), совместимую с WS2812B, к GPIO2 . На большинстве макетных плат на основе ESP8266 этот контакт помечен как D4 , на платах на основе ESP32 используется IO16 или G16 или 16 . Если соединительный провод не может быть коротким, используйте переключатель/транслятор уровня. Опционально подключите нормально разомкнутую кнопку к GPIO0 (NodeMCU/Wemos pin D3 , на ESP32 используйте IO17 ) и заземление для настраиваемых действий. Примечание. Обозначения контактов платы различаются в зависимости от производителя. Пожалуйста, используйте распиновку платы из конкретной платы , которую вы приобрели, и используйте PIN-коды GPIO для ссылки на это руководство. Убедитесь, что заземление ESP и светодиодной ленты соединены вместе!

При использовании ESP8266 и светодиодов, у которых есть часы и данные, вы можете использовать либо аппаратный SPI (в основном быстрее), либо программный SPI. — аппаратный SPI: используйте GPIO14 (SCLK) для часов и GPIO13 (MOSI) для данных. — программный SPI: так как все выводы можно изменить в разделе «Оборудование» настроек светодиода, вы можете использовать любые выводы. Рекомендуется использовать GPIO1 (TxD) для часов и GPIO2 (D4) для данных.

Для безопасной работы рекомендуется правильно подобрать провода питания и установить предохранители.
Для справки вы можете использовать этот калькулятор мощности светодиодов, проводки и предохранителей.

Для аналоговых светодиодов хорошими кандидатами являются полевые МОП-транзисторы IRLZ44N или STP55NF06L. Частичное, пример схемы…

2. Запишите программное обеспечение в модуль ESP! Для этого шага есть два варианта:

Я просто хочу использовать WLED! (установить двоичный файл выпуска)

Я хочу изменить WLED (скомпилировать из исходного кода)

Если все получилось, первые тридцать светодиодов загорятся ярко-оранжевым цветом, чтобы стимулировать смелость, дружелюбие и успех!

3. Использовать устройство WiFi для подключения к точке доступа WLED-AP с паролем по умолчанию wled1234 . Вы также можете просто отсканировать этот QR-код:

WLED-AP не отображается!

Если вы не видите WLED-AP SSID, возможно, SSID по умолчанию был изменен во время компиляции.

Перейдите на страницу IP 4.3.2.1 в браузере, чтобы управлять освещением! Вы также должны быть в состоянии подключиться к wled. me , если в режиме точки доступа (встроенный DNS-сервер).

Настройка Wi-Fi

Чтобы подключить модуль WLED к домашнему Wi-Fi:

1. Щелкните значок Config (шестеренка), чтобы изменить настройки модуля WLED, и выберите «Настройка Wi-Fi».

2. Для большинства домашних сетей просто введите имя сети Wi-Fi и сетевой пароль. Вы также можете изменить адрес mDNS для вашего модуля WLED здесь.

3. Щелкните Сохранить и подключиться внизу страницы.

4. Повторно подключите устройство к домашней сети Wi-Fi.

5. Проверьте список устройств в пользовательском интерфейсе маршрутизатора, чтобы узнать IP-адрес устройства WLED в вашей локальной сети. Для легкого автоматического обнаружения используйте приложение WLED! Получайте удовольствие от программного обеспечения WLED!

Использование GPIO по умолчанию

Функция	GPIO	Предлагаемый штифт
Данные светодиода	2	ESP8266: 1, 2 (3, если <= 100 светодиодов), ESP32: 1, 2, 3, 4, 16
Кнопка	0
ИК-пульт	Нет	4
Реле	Нет	12

Процедура обновления ПО

Метод 1: перепрошивка нового обновления как новая установка (см. выше).

Метод 2: Программное обеспечение имеет встроенную возможность обновления программного обеспечения OTA . Сначала вам нужно включить его, введя правильную фразу-пароль OTA (по умолчанию: «wledota») в меню настроек. Снимите галочку в чекбоксе «OTA заблокировано». Затем сохраните настройки и перезагрузите ESP. Затем вы можете выбрать «Ручное обновление OTA» в настройках безопасности и загрузить двоичный файл выпуска. После того, как вы закончите, рекомендуется снова заблокировать функцию OTA. Для этого снова установите флажок (вы можете изменить парольную фразу, введя новую сейчас). Перезагрузить. Если вы попытаетесь получить доступ к странице обновления сейчас, вы должны увидеть сообщение «Блокировка OTA активна».

Метод 3: ArduinoOTA также поддерживается.

Руководство по распиновке QuinLED-Dig-Quad — quinled.info

Вернуться на главную страницу

QuinLED-Dig-Quad v2 и v3
Если вы ищете руководство по распиновке QuinLED-Dig-Quad v1, перейдите сюда

Номер GPIO_ESP32 — это то, что вы используете в WLED!

00″ data-percent-format=»10.00%» data-date-format=»DD.MM.YYYY» data-time-format=»HH:mm» data-features=»["after_table_loaded_script"]» data-search-value=»» data-lightbox-img=»» data-head=»on» data-head-rows-count=»1″ data-pagination-length=»50,100,All» data-auto-index=»off» data-searching-settings=»{"columnSearchPosition":"bottom","minChars":"0"}» data-lang=»default» data-override=»{"emptyTable":"","info":"","infoEmpty":"","infoFiltered":"","lengthMenu":"","search":"","zeroRecords":"","exportLabel":"","file":"default"}» data-merged=»[]» data-responsive-mode=»0″ data-from-history=»0″>

GPIO_8266	GPIO_ESP32	Плата	Применение
N/A	GPIO_0	Button	WLED Button (is pulled high)
N/A	GPIO15	Q1	External GPIO (can be pulled low)
N /A	GPIO15	Q1R*	12 voltage!» data-order=»Special relay pin, near 5vEXT terminals, 5.12 voltage!»> Специальный релейный контакт рядом с клеммами 5vEXT, напряжение 5,12!
Н/Д	GPIO12	Q2	Внешний GPIO (может быть подтянут вниз)
N/A	GPIO_2	Q3	External GPIO (can be pulled high)
N/A	GPIO32	Q4	External GPIO (can be pulled high)
A0	A0 (SVP) (IO36)	A0	Analog Audio in pin
N/A	GPIO13	DS18B20	Onboard Tempsensor
D4 (IO2)	GPIO16	LED1	LED1 output
RX (IO3)	GPIO_3 (RX)	LED2	LED2 output
TX (IO1)	GPIO_1 (TX)	LED3	LED3 output
Н/Д	GPIO_4	LED4	Выход LED4

* Контакт Q1R доступен только в предварительно собранной версии!
LED1, LED2, LED3, LED4 и Q1R можно использовать только в качестве выходов, поскольку переключатель уровня является однонаправленным. GPIO Q1-Q4 можно использовать как входы или выходы. 9Руководство по распиновке 0045 предполагает, что вы используете QuinLED-ESP32, при использовании D1 Mini32 GPIO1 и GPIO3 можно поменять местами!

передняя передняя вертикальная (облегчает считывание распиновки для штифтов dupont)

Подключение светодиодной ленты кажется простым, но чем больше длина становится, тем сложнее. QuinLED-Dig-Quad был разработан, чтобы упростить прокладку кабелей для средних и крупных установок. Это достигается за счет того, что вы можете пропускать через плату довольно большое количество тока, а множество (7) положительных и отрицательных точек подключения проходят через 5 независимых предохранителей. Это значительно упрощает подачу питания для более крупных установок, даже если вы используете только один канал данных, например, с ESP8266.

Плата совместима с 5В, 12В и 24В. Хотя это не имеет значения при подключении, это может иметь значение при проектировании вашей светодиодной установки. Вообще говоря, цифровая светодиодная лента на 12 В или 24 В может иметь большую длину и большее количество светодиодов, не испытывая такого большого падения напряжения, как их аналоги на 5 В, но недостатком является то, что они обычно адресуются по 3 или по 6, а не по 1 для 5 В.

Обязательно ознакомьтесь со следующими страницами, Ограничения мощности QuinLED-Dig-Quad. Кроме того, обязательно ознакомьтесь со страницей необходимой толщины провода, чтобы определить, какая толщина кабеля вам нужна для желаемой длины и области применения! Также не забудьте обеспечить надлежащее охлаждение для вашей светодиодной ленты, хотя с цифровой светодиодной лентой это очень зависит от того, что будет отображаться, случайный цвет не выделяет слишком много тепла, но устойчивый белый свет быстро сожжет ваши светодиоды!

В отличие от аналоговых светодиодных лент, цифровые светодиодные ленты имеют положительную и отрицательную шины, но для работы им также требуется сигнал данных (или иногда сигнал данных и часы).