Адресная Spi лента, или «Бегущий огонь», – светодиодная лента, с помощью которой можно создавать уникальные световые и динамические эффекты. Такая подсветка имеет особую конструкцию, позволяющую управлять каждым светодиодом на плате отдельно.
Чтобы понять, в чем особенность ленты «Бегущий огонь», нужно представить, как работает стандартная RGB лента. Обычная плата с диодами светит одинаково по всей длине. Но адресная Spi лента имеет контроллер, с помощью которого можно управлять отдельно каждым сегментом, изменяя оттенок и яркость светодиодов.
Группа диодов, управляемая одной микросхемой, называется пиксель (кластер, юнит). Соответственно, такие ленты порой называют пиксельными. В различных моделях пиксели включают разное количество светодиодов. В лентах с напряжением 12 В обычно предусмотрено 3 диода на один кластер, а в крупных модификациях на 5 В возможно управление каждым светодиодом отдельно.
Под управлением контроллера каждый диод может светиться с разной яркостью и оттенком. Благодаря такой системе получаются разнообразные динамические эффекты: бегущего огня, теней, пульсации и пр.
Разновидности SPI лент
Адресные Spi ленты «Бегущий огонь» способны создавать завораживающие световые эффекты, благодаря чему хорошо привлекают внимание. Это объясняет их популярность и широкую сферу применения. В зависимости от дизайнерской идеи такие LED ленты устанавливают по отдельности или в комплектах.
«Бегущий огонь» часто используется при создании световых композиций, которые должны притягивать взгляд к рекламным вывескам, витринам, мероприятиям и т. п. Динамические эффекты смены цветов применяют для выделения информации, акцента на разноуровневых поверхностях, создания светящихся фигур, оформления интерьера, ландшафтной декоративной подсветки и пр.
Перед тем, как выбрать светодиодную ленту «Бегущий огонь», важно точно представить условия использования. В зависимости от целей применения определяют основные параметры подсветки:
- напряжение – 5, 12, 24 В;
- цвет свечения – обычно в продаже представлены платы с многоцветными RGB диодами, менее популярны адресные ленты белого свечения (холодного, теплого или дневного);
- степень защиты – имеются модификации с классом защиты от ip20 до ip66;
- разновидность встроенного чипа – определяет функции и возможности LED-ленты.
В интернет-магазине LedRus представлен широкий выбор светодиодных лент для реализации любых проектов по созданию ярких световых эффектов. Наши сотрудники готовы проконсультировать по всем вопросам и помочь с выбором.
Управление пиксельной лентой
Существует несколько вариантов управления Spi лентой, перечислим основные из них:
- Автоматические программы – светодиодные ленты с таким управлением могут работать в автоматическом режиме без внешних управляющих устройств. В конструкцию подсветки встроен микроконтроллер с фиксированным набором динамических эффектов, запрограммированных на заводе. Пользователю остается подключить ленту к блоку питания, и программы запустятся автоматически. Такая подсветка подходит в тех случаях, когда использование программируемого контроллера для адресной Spi ленты «Бегущий огонь» по каким-то причинам неудобно или нежелательно. Так можно организовать, например, освещение вывесок, фасадов, витрин – без лишних действий и с минимальными затратами. Память микроконтроллера может содержать до 300 программ освещения, которые чередуются между собой, привлекая внимание динамическими эффектами.
- Spi контроллер – внешнее устройство, которое подключается к ленте для настройки и выбора программ. С его помощью можно создавать сложные системы освещения и украшать даже масштабные объекты, контролируя сразу несколько плат с диодами. Новые программы световых эффектов для контроллера можно разрабатывать на компьютере через специальное ПО и записывать на флешку или SD-карту.
- Мастер-контроллер – управляет лентами с интерфейсом DMX-512. Такое устройство может быть заменено подключением и управлением с ПК. Можно настраивать уже установленные программы или создавать на компьютере новые.
- Собственный контроллер, собранный с помощью ардуино – схемы сборки есть в открытом доступе. Такие системы управления обычно используются для непрофессиональной подсветки дома или других простых задач.
- Внешний контроллер подбирается таким образом, чтобы устройство поддерживало тип микросхемы, которая используется у ленты (WS2812B, WS2811-2818, TM1804, TM1812 и др.). Перед тем, как выбрать светодиодную ленту RGB «Бегущий огонь» и контроллер, важно проверить их совместимость. Для надежности можно покупать компоненты от одного производителя, которые предусмотрены друг для друга.
Схема подключения spi ленты
При подключении нужно руководствоваться маркировкой на плате, контроллере и схемами, которые приведены в инструкции по эксплуатации. При внимательном подходе эта довольно простая задача, которая не требует специальных навыков и опыта.
Почти все модификации подсветки «Бегущий огонь» подключаются последовательно до 50–100 м. Сигнальные кабели присоединяются от одного отрезка платы к другому. Блоки питания подключаются отдельно для каждого сегмента длиной 5 м. Общая длина плат в подсветке подбирается так, чтобы суммарное количество пикселей не превышало число, которое поддерживает контроллер.
Схема подключения светодиодной ленты «Бегущий огонь» включает следующие условные обозначения:
- VCC (+12V) – «плюс» питания на ленте – подключается к «плюсу» блока питания 12 В;
- GND – общий провод питания и сигнала – подключается к «минусу» БП и GND внешнего контроллера;
- DI – вход сигнала управления – подключается к выходу контроллера (DIN+, D+ или DATA+);
- DO – выход сигнала управления – подключается ко входу DI следующей ленты.
Технически независимое регулирование свечения диодов в каждом пикселе ленты обеспечивается не присоединением отдельных кабелей, а через формирование цифрового сигнала управления. За свечение в соответствии с поступающим кодом отвечает микрочип-драйвер, который встроен возле каждого пикселя.
Соответственно, при подключении SPI подсветки имеет значение правильное направление передачи цифрового сигнала – оно указывается стрелками на плате. Это нужно учитывать при соединении отрезков ленты, а также подключении к блоку питания и контроллеру. К слову, по стрелкам на плате легче всего отличить SPI ленту от стандартной RGB, для которой направления подключения не имеет значения.
Присоединять отрезок нужно так, чтобы стрелки указывали от контроллера управления к дальнему концы платы. Выход DATA на контроллере подключается к DI ленты, а ее выход сигнала управления DO соединятся с DI следующего отрезка.
Современные контроллеры для светодиодных SPI лент «Бегущий огонь» имеют функцию дублирования сигнала управления, благодаря этому при выходе из строя одного светодиода остальные продолжают работать.
Почему не работает? Как исправить?
При неправильном подключении, неисправных элементах или сбоях в эксплуатации с работой подсветки «Бегущий огонь» могут возникнуть проблемы. Найти неисправность часто помогает простое тестирование системы:
- Подсветка не работает сразу после подключения. Возможна неверная полярность подключения, проверьте места всех соединений. Посмотрите, соблюдено ли направление передачи цифрового сигнала. Если все в порядке, возможно, не задан тип микросхемы-драйвера в контроллере. Тогда укажите нужный параметр в меню контроллера или ПО. Стоит также проверить исправность работы контроллера и блоков питания.
- Освещение перестало работать через какое-то время использования. Проверьте исправность работы контроллера и блоков питания.
- Цвет свечения не соответствует выбранному. Это значит, что неправильно заданы настройки контроллера. Задайте последовательность цветов RGB.
- Светятся не все светодиоды, программы выполняются нестабильно. Такая неисправность возможна по разным причинам, поэтому стоит последовательно исключить все из них:
- неправильно задана длина ленты в настройках контроллера – посчитайте общее количество пикселей и введите это значение в настройках контроллера;
- некачественные кабели в цепи передачи цифрового сигнала – замените провода;
- падение напряжения из-за слишком большой длины или недостаточного сечения кабеля в цепи питания платы – уменьшите длину провода или подсоедините кабель с большим сечением;
- слишком длинный кабель в цепи передачи цифрового сигнала – укоротите провод;
- неверный выбор типа микросхемы-драйвера – задайте нужное значение в настройках контроллера или ПО;
- неисправная микросхема-драйвер – замените отрезок платы;
- неправильно соединены контакты GND – проверьте правильность подключения в соответствии со схемой в инструкции.
Чтобы в будущем с SPI подсветкой не возникало проблем, важно также соблюдать требования и рекомендации по эксплуатации. Каждая система рассчитана на свой температурный режим и условия влажности. Помните, что для установки на улице подходят только модификации с классом защиты не меньше ip66. Открытые LED-ленты и подсветка с индексом SE предназначены только для внутреннего использования.
Не допускайте установку «Бегущего огня» рядом источниками тепла: блоками питания, светильниками, лампами. Кроме того, даже при высокой степени защиты от влаги такую подсветку нельзя устанавливать в местах скопления воды, например, в затопляемых нишах и углублениях.