Цветомузыкальный контроллер для светодиодной ленты своими руками. RGB-светодиоды: как они работают, внутреннее устройство, как подключить, RGB-led и Arduino

Схема RGB контроллера для светодиодной ленты на PIC16F628 своими руками. Схема контроллер rgb

САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ RGB КОНТРОЛЛЕР

С появлением в продаже цветных RGB светодиодных лент, представляющих собой сборку из красных, синих и зелёных SMD светодиодов, стали изготавливать и устройства управления для этих лент - RGB контроллеры. Стоимость промышленных девайсов довольно высока, поэтому представляется интересным самому собрать такой RGB контроллер, тем более, что работы не так и много.

Забегая наперёд замечу, что радиаторы на тиристорные ключи не требуются. На самом контроллере написано, что рабочий ток нагрузки до 10 ампер. При испытании, за целый день работы схемы, нагрева не ощущается, так температура их не больше 30-ти градусов. Промышленный RGB контроллер обычно идёт с пультом дистанционного управления, но здесь мы не будем усложнять схему. Блок питания для двух светодиодных лент и контроллера, был стоваттный.

Большую часть начинки берём готовую - от небольшой коробочки, управляющей китайской гирляндой. Хотя количество режимов переключения выходов в таком контроллере будет невелико, простота изготовления схемы оправдывает дело.

По типовой схеме контроллера обычными гирляндами видно, что сеть 220В питает саму микросхему контроллера, а уже с выходов её сигналы подаются на тиристорные ключи.

В промышленной схеме RGB контроллера используют на выходе мощные тиристоры по нижеприведённой схеме. На их входа и подадим сигналы с микросхемы управления китайской гирляндой.

Как видите собрать самодельный RGB контроллер для светодиодных лент вполне простая задача. При этом общая экономия от такого решения, особенно используя не специальный покупной импульсный блок питания, а стандартный компьютерный ATX, будет сотню долларов.

Форум по контроллерам

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ RGB КОНТРОЛЛЕР

Radioskot.ru

Схема RGB контроллера для светодиодной ленты на PIC16F628 своими руками

Существует множество контроллеров, которые являются компактными устройствами, позволяющие изменять свечение RGB светодиодной ленты по своему желанию. При помощи подобных контроллеров можно создавать различные цветовые композиции подсветки интерьера, тем самым сделать комфортную обстановку в квартире, которая поможет расслабиться и приятно отдохнуть.

В данной статье приведена схема RGB контроллера светодиодов или ленты, который можно собрать своими руками.

Схема собрана на популярном микроконтроллере PIC16F628 . Изменение и переключение яркости реализовано при помощи ШИМ. Контроллер позволяет управлять RGB светодиодами либо RGB светодиодной лентой по схеме подключения с общим анодом, суммарным током 10А и напряжением до 35 вольт.

Управление контроллером осуществляется двумя блоками переключателей SA и SB. Первый из них (SA) отвечает за переключение скорости изменения эффектов свечения, а при помощи второго (SB) можно выбрать одну из шести схем работы контроллера:

Описание работы устройства

Схема обеспечивает плавное переливание всех трех цветов с градацией 256 по каждому цвету, что в общей сложности получается более 16 миллионов оттенков.Питание контроллера светодиодов осуществляется стабилизатором DA1. На вход DA1 подается напряжение соответствующее напряжению питания светодиодов. Необходимо отметить, что в схеме отсутствует драйвер для светодиодов, который ограничивает ток.

Для светодиодов малой мощности ток потребления можно ограничить путем подключения соответствующего сопротивления. В светодиодных RGB лентах эти резисторы уже включены возле каждого светодиода, и ленту можно подключить напрямую к контроллеру, не забыв выбрать необходимое напряжение для данной ленты. Для более мощных светодиодов потребуется специальный стабилизатор, который можно сделать самостоятельно своими руками.

Управляющие сигналы с выходов микроконтроллера поступают на силовые ключи, в роли которых выступают мощные MOSFET транзисторы, рассчитанные на нагрузку до 10А.

Перечень необходимых деталей:

1 шт. - Микроконтроллер PIC16F628A;
1 шт. - Кварцевый резонатор на 20МГц;
2 шт. - Конденсатор 22пкФ;
1 шт. - Микропереключателя на 3;
1 шт. - Микропереключателя на 2;
3 шт. - Транзисторы IRL3103, IRL3705N, IRL2 203N;
1 шт. - Стабилизатор L78L05;
1 шт. – Конденсатор 10мкф х 16В;
2 шт. – Конденсатор 0,1мкф;
7 шт. – Резистор 4,7кОм;
3 шт. – Резистор 10кОм;
3 шт. – Резистор 680Ом.

Скачать прошивку и печатную плату (32,2 Kb, скачано: 3 071)

Симуляция в Proteus (14,8 Kb, скачано: 1 025)

Источник: www.alex-exe.ru

www.joyta.ru

RGB контроллер для управления светоиодной лентой своими руками

Выделенные цветовые зоны в спальне или гостиной – это всегда эстетично и красиво. Конечно, для того чтобы грамотно выполнить все работы по монтажу потолка, установке светодиодной ленты и всего сопутствующего оборудования, нужно немало потрудиться. Но зато результат будет радовать при правильном исполнении очень долго.

Ассортимент цветных светодиодных лент достаточно обширен и их правильный выбор – дело довольно сложное. И все же, какими бы идеальными они ни были, для их правильной работы необходим блок питания 12 В (реже 24 В) и, конечно же, блок управления с параметрами, подходящими именно под выбранную световую полосу.

Но что же такое этот RGB-контроллер, какие функции он выполняет? И если он так необходим, возможно ли его изготовить своими руками в домашних условиях?

Принцип работы

По своей сути контроллер RGB – это мозг домашней подсветки. Все команды, подаваемые с пульта дистанционного управления, им обрабатываются, а уже после нужный сигнал подается на светодиодную ленту, зажигая тот или иной цвет. Проще говоря, именно подобным электронным устройством осуществляется полное управление RGB-лентой.

Контроллеры различаются как по мощности, так и по количеству выходов, т. е. подключаемых к нему световых полос. Есть устройства с пультом, а бывают и без ПДУ. Также есть различие и по сигналу, поступающему на ленту, т. к. полоса может быть либо аналоговой, либо цифровой. Различие между ними существенное, а вот сходство одно. Все они работают только с блоком питания (трансформатором), потому как светодиодная полоса имеет номинальное напряжение в 12 В, а не 220, как думают некоторые.

Дело в том, что аналоговая светодиодная лента при получении сигнала с прибора управления зажигается тем или иным, но одним цветом по всей длине. У цифровой же есть возможность включения каждого светодиода отдельным цветом. А потому и RGB-контроллер для цифровой световой полосы более высокотехнологичен и стоимость его выше.

Варианты подключения

Естественно, что самым простым способом подключения устройства управления RGB станет вариант, при котором подключена лишь одна светодиодная полоса или ее часть. Но такой способ не совсем практичен, хотя он и не требует включения в цепь каких либо дополнительных приборов. Дело все в том, что на одну линию такого устройства возможно подключение не более 5–6 метров световой полосы, что для подсветки комнаты будет явно недостаточным. Если же длина отрезка будет больше, то на ближайшие к контроллеру светодиоды возрастет нагрузка, в результате чего они просто перегорят.

Еще одна проблема при подключении длинных светодиодных полос – большая нагрузка по мощности на тончайшие провода RGB-светодиодной ленты. При их нагреве пластиковое основание начинает плавиться, и в итоге жилы остаются без изоляции либо просто прогорают.

А потому при необходимости осветить более длинные расстояния применяются следующие способы и схемы подключения.

Две светодиодные ленты

При таком подключении к контроллеру для RGB-световой полосы понадобится два устройства питания и усилитель. Особенность подобного подключения в том, что отрезки ленты должны подключаться именно параллельно. Хотя у них и одно, общее электронное устройство управления, питание должно подаваться на каждую в отдельности. Усилитель же используется для более ясного и четкого света диодов.

Иными словами, напряжение поступает на оба блока питания, после чего с одного из них идет на усилитель и далее на световую полосу. Со второго блока питание поступает на электронный блок управления. Между собой устройство управления и усилитель связаны второй светодиодной лентой. Схематически такое подключение выглядит как на схеме выше.

При таком подключении желательно применять также два блока питания, но если они имеют большой выход мощности, то можно воспользоваться и одним.

Четыре отрезка по пять метров подключаются опять же параллельно. Пара полос напрямую подключена к контроллеру, вторая пара к нему же, но через усилитель сигнала. При подключении второго блока питания напряжение от него идет напрямую на усилитель. Выглядит подобное подключение примерно как на картинке выше.

Разобравшись с методами подключения контроллеров и их видами, можно попробовать сделать такой прибор своими руками в домашних условиях. Необходимо лишь помнить, что нужно соизмерять мощность устройства и его выходное напряжение с длиной и энергопотребляемостью светодиодной ленты.

Контроллер своими руками

Схема подобного прибора не сложна, единственный минус в том, что у изготовленного своими руками контроллера будет мало каналов, хотя для домашнего использования этого вполне достаточно.

Наверняка у каждого в квартире найдется неисправная китайская гирлянда с маленькой коробочкой – блоком управления устройством. Так вот, основные детали как раз будут браться из нее.

Схема контроллера, сделанного своими руками

Как раз внутри этого блока управления гирляндой можно увидеть три тиристорных выхода. Это и будут направления R, G и B.

Как раз к ним и следует подключить светодиодную полосу. Никакого охлаждения тиристорам не требуется, ну а отсутствие блока питания легко решается. Не будет большой проблемой найти неисправный системный блок компьютера. Так вот трансформатор от него идеально подойдет для этой цели. И в итоге сэкономить получится не только на покупке контроллера, но и на приобретении блока питания, причем блок питания может стоить в разы дороже, чем само устройство управления светодиодной RGB-лентой.

Конечно, никакого пульта дистанционного управления не будет, но все же можно подключить светодиодную RGB-ленту к трехклавишному выключателю, не потратив ни копейки на приобретение дополнительных устройств.

Стоит ли игра свеч?

Если рассуждать с точки зрения логики обычного человека, не увлеченного радиотехникой, то, конечно, купить дешевый RGB-контроллер будет ненамного дороже. К тому же при этом не будет потеряно время на изготовление своими руками подобного прибора. Но для настоящего радиолюбителя, а иногда и просто увлеченного человека, собрать подобный прибор самому во сто крат приятнее, нежели приобретать где-то. А потому попробовать изготовить RGB-контроллер своими руками стоит. Ведь удовольствие от проделанной, а к тому же еще и удачной работы не заменит ничто.

lampagid.ru

085-Контроллер RGB ленты на ATtiny2313. - GetChip.net

Все началось с идеи управления нагрузкой не постоянного тока, а переменного. Очень хорошая идея была предложена Сергеем (Ghjuhfvvf) вот тут. В развитии этой идеи им были разработаны и построены схемы управления нагрузкой переменного тока как с пульта так и по сенсорному управлению (но это тема отдельного топика и вероятно Сережа созреет для того, чтобы выложить свою работу на форуме). Меня же, чисто из прикладных соображений, заинтересовала возможность управлять RGB светодиодной лентой. За базу был взят вышеуказанный алгоритм. Сразу приношу извинения за возможные нерациональности в тексте программы. Я не программист и поэтому, вероятно, мне это простительно.

Схема несложная. Включение ленты делалось через сборку Дарлингтона. Для ленты самое то (при токах нагрузки до 1А на канал или при длине стандартной ленты до 2м). Она инвертирует сигнал, что как раз кстати для ленты с общим анодом (а таких в RGB варианте большинство). Для алгоритма это означает что включать свечение можно единицами.

scheme-RGB-ULN.spl7 - Схема контроллера RGB ленты на ULNULN2003.pdf - Даташит на сборку Дарлингтонов ULN2003

scheme-RGB-IRF.spl7 - Схема контроллера RGB ленты на IRFIRF640.pdf - Даташит на полевой транзистор IRF640

Печатную плату не делал - собрал на макетке. Но специально для Вас:), набросал в сплинте оба варианта для ULN и для IRF. PBC-RGB-ULN.lay - Печатка контроллера RGB ленты для ULNPBC-RGB-IRF.lay - Печатка контроллера RGB ленты для IRF

3 Алгоритм работы.

В самой программе алгоритм достаточно подробно описан в комментариях. Мне кажется все должно быть понятно. Дополнительно только скажу то, что ШИМ реализован программно, а поскольку программа не помещалась в память AtTiny2313A, то все коды кнопок пульта сразу были прописаны в алгоритме (без блока программирования кнопок). В программе также есть участок генерации случайных чисел. Я попытался в нем реализовать принцип М-последовательности. Похоже пока это лучший программный алгоритм генерации случайных чисел.RGB controller(ULN+IRF) - Исходник контроллера RGB ленты

4 Реализация.

За основу экспериментов был взят китайский пульт от похожего контроллера.

На картинке пульта приведены коды всех кнопок для того, чтобы было легче разобраться в программе. Если кому понадобятся пояснения в последовательности записи кнопок в базу данных - спрашивайте. Вы можете заменить коды в программе на свои, считанные с пульта через UART вот этим: 074-Преобразователь IR-to-UART на ATtiny2313..

5 Прошивка.

С прошивкой все как обычно - описывать нечего…RGB-Controller.hex - Прошивка контроллера RGB ленты для ATtiny2313FuseBits - Фьюз биты для контроллера RGB лентыДля Algorithm Builder и UniProf галочки ставятся как на картинке.Для PonyProg, AVR Studio, SinaProg галочки ставятся инверсно.Как правильно прошить AVR фьюзы

6 Демонстрация работы контроллера RGB ленты.

Видео демонстрирует как работает контроллер с лентой в различных режимах.

7 Заключение.

Хотел бы поблагодарить за помощь и подсказки в разработке соавтору Ghjuhfvvf и всем активным участникам форума, в особенности SVN и anatoliy.

В планах сделать контроллер на 3 ленты на AtTiny2313A, управляемых с одного пульта. Всех заинтересованных прошу отписываться здесь или мне на почту (Kolini1967*ukr.net * заменить на @). Спасибо.

(Visited 15 642 times, 2 visits today)

www.getchip.net

УПРАВЛЕНИЕ МОЩНЫМИ RGB СВЕТОДИОДАМИ

Всё больше людей внедряют у себя светодиодное освещение или подсветку с возможностью переключать разные цвета, поэтому тема LED драйверов очень актуальна. Предлагаемая схема такого устройства управляет RGB-светодиодами через Н-канальные МОП-транзисторы, которые позволяют контролировать светодиодные матрицы или лампы до 5 ампер на канал без применения теплоотводов.

Схема электрическая и описание

Входная мощность от блока питания должна соответствовать электрической мощности выходной нагрузки. Схема будет работать от напряжением питания в диапазоне от 10 до 24 вольт. Он продиктован требованиями входного напряжения микросхемы 78L05 и электролитических конденсаторов. Переключатель S2 не используется с данной прошивкой, он тут только потому, что в будущем возможно вы захотите поставить другую версию кода, который потребует двух переключателей. Здесь можете скачать варианты прошивок.

Во время тестирования контроллер подключался к 50 Вт на 12 В галогенным лампочкам, по одной на каждый канал. Температура МОСФЕТ транзисторов после 5 мин прогона составила чуть больше 50C. Теоретически общая нагрузка для всех трех каналов RGB не должна превышать 15 ампер.

Указанный транзистор STP36NF06L работает при низком напряжении на затворе. Вы можете использовать такие другие стандартные N-канальные полевые транзисторы, которые будут нормально работать при токах нагрузки до 5 ампер и не требовать слишком большого сигнала на входе для полного отпирания.

Подключение к печатной плате кабелей также должно соответствовать тому току, который они будут пропускать. Светодиоды, LED ленты и модули, подключенные к драйверу, должны иметь общий анод, как показано на схеме выше.

Вот один из вариантов реализации, который использует 20 светодиодов RGB типа Пиранья. Собрана лампа в коробе 25 х 50 х 1000 мм из алюминия. Позже она была приспособлена под настенную полку, чтобы осветить стол. Свет очень яркий и дает хорошее ровное освещение без какого-либо дополнительного рассеивателя.

elwo.ru

Контроллер для управления RGB светодиодной лентой на микроконтроллере PIC12F629

В этой статье описывается схема мощного RGB контроллера для управления светодиодной лентой на базе микроконтроллера PIC12F629. Достаточная мощность обеспечивается применением трех MOSFET транзисторов - по одному на каждый канал.

Описание RGB контроллера на PIC12f629

Управление светодиодами на микроконтроллере обеспечивается путем непрерывного изменения интенсивности свечения по каждому каналу. Поскольку цикл включения - выключения немного отличается у каждого из 3 каналов, то это позволило обеспечить отображение большого количества оттенков.

Система управления интенсивности свечения построена на ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Этот метод очень эффективен, потому что выходные транзисторы работают в режиме насыщения, т.е. переключения, рассеивая очень мало энергии насебя, обеспечивая высокую производительность.

В схеме применен микроконтроллер Microchip PIC12F629. Поскольку программа написана без использования каких-либо специальных функций микроконтроллера (Таймер, АЦП и т.д..), программа может быть адаптирована под другой микроконтроллер Microchip с незначительными изменениями.

Переменный резистор позволяет регулировать скорость перехода цветов. Чтобы считывать значения переменного резистора была разработана специальная функция, которая измеряет время заряда конденсатора, подключенного к тому же выводу что и переменный резистор.

Микроконтроллер PIC12F629 имеет только восемь выводов: 2 для питания и 6 входов / выходов. Их 6 оставшихся выводов задействованы только 4: 3 выход для каждого из каналов и один для считывания значения переменного резистора.

Для успешной работы мощных MOSFET транзисторов, необходимо добавить еще три транзистора BC548. Схема питается от 12 вольт. Регулятор напряжения 78L05 обеспечивает питание микроконтроллера. При подключении длинных светодиодных лент возрастает нагрузка на MOSFET транзисторы, поэтому их желательно установить на теплоотвод.

Скачать прошивку и печатную плату (скачено: 1 091)

Источник

fornk.ru

Схема RGB контроллера | Уголок радиолюбителя

Устройство является простым драйвером трехцветных (RGB) светодиодов. Он предназначен для того, чтобы разукрасить кристалл, имитацию камня или другого подобного предмета.

Применение микроконтроллера позволяет разместить устройство на небольшой плате, получить простоту конструкции и добиться очень хорошего визуального эффекта, благодаря генерации всей палитры цветов. В схеме RGB контроллера применен микроконтроллер AT89C4051 и несколько вспомогательных элементов.

Устройство состоит из двух частей. Плата с процессором и светодиодами вставлена в основание кристалла, в то время как в корпусе адаптера электропитания размещен стабилизатор и двухкнопочная клавиатура, позволяющая регулировать скорость анимации.

На приведенном ниже рисунке показана схема контроллера:

Основным элементом схемы является процессор U1 (AT89C4051), работающий с кварцевым резонатором X (12MHz) и конденсаторами C1 (33пф) и C2 (33пф). Диод D1 защищает от неправильной полярности подключения питания. Конденсатор C4 (100мкф) фильтрует напряжение питания, а C3 (4,7мкф) работает в цепи сброса микроконтроллера и позволяет ему правильно начать работу после включения питания.

Разъем GP1обеспечивает соединение с блоком питания и кнопками. Резисторы R5 (180 Ом), R6 (180 Ом) и R7 (100 Ом) ограничивают ток светодиода D2 (LED, RGB), а резисторы R8 (180 Ом), R9 (180 Ом) и R10 (100 Ом) ограничивают ток светодиода D3 (LED, RGB). Элементы R7 и R10 имеют меньшие значения из-за низкого КПД красных светодиодов и необходимости питания их большим током. Диоды D2 и D3 подключены к разным выводам микроконтроллера, поскольку максимальный ток портов процессора мал.

Принципиальная схема источника питания показана ниже:

Микросхема U1 (7805) вместе с конденсаторами C1 (1000мкф) и C2 (47мкф) обеспечивает стабилизированное напряжение 5 В для микроконтроллера и сопутствующих элементов. Кнопки S1 (N. C.) и S2 (N. C.) служат для установки скорости изменения цветов. Светодиод D1 указывает состояние устройства, а резистор R1 (510R) ограничивает ток светодиода. Разъем GP1 обеспечивает соединение с платой драйвера.

Плата RGB контроллера выполнена методом ЛУТ. Сборка устройства очень проста. Следует обратить внимание на правильное подключение RGB светодиодов. Под микроконтроллер U1 необходимо установить панельку. Плату драйвера необходимо поместить в прозрачный матовый корпус, чтобы обеспечить оптимальные условия перемешивания цветов (лучшее, если это будет какой-нибудь кристалл).

Блок питания и кнопки спаяны навесным монтажом, без печатной платы и установлены в корпусе адаптера питания. Кнопки, используемые в системе, относятся к типу N. C. (нормально-замкнуты).

Скачать рисунок печатной платы и прошивку контроллера RGB (скачено: 46)

Источник

fornk.ru

Для создания эффекта поочередного изменения RGB светодиодов ленты предлагается собрать несложную электронную схему управления. Напряжение с каждого из трех выходов автоколебательного кольцевого мультивибратора поочередно поступает на вход R, G или B полосы светодиодов. В определенный момент времени горит только красный, зеленый либо синий цвет. Длительность переключения задается параметрами задающей время цепи из резистора и конденсатора.

Необходимые детали, инструменты

Для изготовления нужно по 3 радиоэлектронных элемента:

Полевой n-канальный МОП-транзистор типа IRFZ44. Применяется в регулируемых источниках тока, стабилизированных преобразователях, системах управления, контроля электронных узлов и блоков.
Алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 2,2 микрофарады с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Номинальные параметры указаны на корпусе.
Постоянный резистор с мощностью рассеивания тепла не меньше 0,125 ватт и активным сопротивлением 1 мегомов.

Узел подключается к светодиодной трехцветной ленте типа SMD5050 или аналогичной с 12-вольтным питанием. На полосе размещены модули, каждый из которых содержит 3 трехцветных диода. Соответствующие клеммы цвета и питания, соединяясь параллельно, выведены на точки подключения на полотне. Управляющие сигналы каждого свечения поданы на светодиоды через персональный токоограничивающий резистор. Параллельно соединенные модули размещены на ленте длиной до 5 метров.
Для надежного соединения радиодеталей подойдет любой паяльник. Придать выводам удобную для работы форму, выгнуть их и отрезать до нужной длины помогут плоскогубцы, кусачки или нож. Узел работает от постоянного источника тока 12 вольт.

Сборка схемы контроллера

Деталей мало, поэтому удобно сделать монтаж навесным способом, когда элементы припаивают непосредственно друг к другу без промежуточных контактов, опор или сборочных плат.

Кристалл транзистора размещен внутри пластмассового корпуса. Расположенный по центру «Сток» соединен также с большим металлическим теплоотводом. Обычно он используется для крепления к стенке электронного блока. Металл радиатора легко лудить, поэтому удобно использовать его как контактную площадку для припаивания сопротивления.
Второй его конец соединяется с выводом «Затвор» следующего элемента.
Аналогично подключается третий транзистор, но его «Сток» соединятся через резистор с электродом «Затвор» первого каскада, образуя кольцо.

Конденсатор включается между электродами «Затвор» и «Исток» каждого транзистора. Предварительно необходимо правильно определить полярность компонента по маркировке на корпусе. Обычно отмечен отрицательный электрод, который паяем на «Исток».

Отрезком провода соединяются между собой «Исток» всех транзисторов, создавая шину подключения клеммы «минус» блока питания. Жесткие электроды транзисторов легко раздвинуть и придать устойчивую форму, чтобы избежать случайных коротких замыканий.

На светодиодном полотне обозначены точки включения «R», «G» и «B». Отрезками изолированного провода каждая из них подключается к «Сток» одного из транзисторов.

«Плюс» источника тока соединяется с клеммой «+» ленты, «минус» припаивается к шине «Исток» транзисторов.
Собранный из исправных деталей при полном соответствии монтажа принципиальной схеме контроллер начинает работать после включения без необходимости предварительной настройки или подбора параметров элементов. Частота переключения уменьшится при увеличении номинала емкости и наоборот.

Многоцветные светодиоды, или как их еще называют RGB, используются для индикации и создания динамически изменяющейся по цвету подсветки. Фактически ничего особенного в них нет, давайте разберемся, как они работают и что такое RGB-светодиоды.

Внутреннее устройство

На самом деле RGB-светодиод - это три одноцветных кристалла совмещенные в одном корпусе. Название RGB расшифровывается, как Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий соответственно цветам, которые излучает каждый из кристаллов.

Эти три цвета являются базовыми, и на их смешении формируется любой цвет, такая технология давно применяется в телевидении и фотографии. На картинке, что расположена выше, видно свечение каждого кристалла по отдельности.

На этой картинке вы видите принцип смешивания цветов, для получения всех оттенков.

Кристаллы в RGB-светодиоды могут быть соединены по схеме:

С общим анодом;

С общим катодом;

Не соединены.

В первых двух вариантах вы увидите, что у светодиода есть 4 вывода:

Или 6-тью выводами в последнем случае:

Вы можете видеть на фотографии под линзой четко видны три кристалла.

Для таких светодиодов продаются специальные монтажные площадки, на них даже указывают назначение выводов.

Нельзя оставить без внимания и RGBW - светодиоды, их отличие состоит в том, что в их корпусе есть еще один кристалл излучающий свет белого цвета.

Естественно не обошлось и без лент с такими светодиодами.

На этой картинке изображена лента с RGB-светодиодами , собранные по схеме с общим анодом, регулировка интенсивности свечения осуществляется путем управления «-» (минусом) источника питания.

Для изменения цвета RGB-ленты используются специальные RGB-контроллеры - устройства для коммутации напряжения подаваемого на ленту.

Вот цоколевка RGB SMD5050:

И ленты, особенностей работы с RGB-лентами нет, всё остается также как и с одноцветными моделями.

Для них есть и коннекторы для подсоединения светодиодной ленты без пайки.

Вот распиновка 5-ти мм РГБ-светодиода:

Как изменяется цвет свечения

Регулировка цвета осуществляется путем регулировки яркости излучения каждым из кристаллов. Мы уже рассматривали .

RGB-контроллер для ленты работает по такому же принципу, в нём стоит микропроцессор, который управляет минусовым выводом источника питания - подключает и отключает его от цепи соответствующего цвета. Обычно в комплекте с контроллером идёт пульт дистанционного управления. Контроллеры бывают разной мощности, от этого зависит их размер, начиная от такого миниатюрного.

Да такого мощного устройства в корпусе размером с блок питания.

Они подключаются к ленте по такой схеме:

Так как сечение дорожек на ленте не позволяет подключать последовательно с ней следующий отрезок ленты, если длина первого превышает 5м, нужно подключать второй отрезок проводами напрямую от РГБ-контроллера.

Но можно выйти из положения, и не тянуть дополнительных 4 провода на 5 метров от контроллера и использовать RGB-усилитель. Для его работы нужно протянуть всего 2 провода (плюс и минус 12В) или запитать еще один блок питания от ближайшего источника 220В, а также 4 «информационных» провода от предыдущего отрезка (R, G и B) они нужны для получения команд от контроллера, чтобы вся конструкция светилась одинаково.

А к усилителю уже подключают следующий отрезок, т.е. он использует сигнал с предыдущего куска ленты. То есть вы можете запитать ленту от усилителя, который будет расположен непосредственно возле неё, тем самым сэкономив деньги и время на прокладку проводов от первичного RGB-контроллера.

Регулируем RGB-led своими руками

Итак, есть два варианта для управления RGB-светодиодами:

Вот вариант схемы без использования ардуин и других микроконтроллеров, с помощью трёх драйверов CAT4101, способных выдавать ток до 1А.

Однако сейчас достаточно дешево стоят контроллеры и если нужно регулировать светодиодную ленту - то лучше приобрести готовый вариант. Схемы с ардуино гораздо проще, тем более вы можете написать скетч, с которым вы будете либо вручную задавать цвет, либо перебор цветов будет автоматическим в соответствии с заданным алгоритмом.

Заключение

RGB-светодиоды позволяют сделать интересные световые эффекты используются в дизайне интерьеров, как подсветка для бытовой техники, для эффекта расширения экрана телевизора. Особых отличий при работе с ними от обычных светодиодов - нет.

Описание RGB контроллера на PIC12f629

Управление светодиодами на микроконтроллере обеспечивается путем непрерывного изменения интенсивности свечения по каждому каналу. Поскольку цикл включения — выключения немного отличается у каждого из 3 каналов, то это позволило обеспечить отображение большого количества оттенков.

Используются для подсветки или в качестве основного освещения уже не один год. Цена на них постоянно падает, а ассортимент растет. Но если есть необходимость, то можно сделать светодиодную ленту своими руками.

Преимущества светодиодной ленты

Светодиодная лента

LED-полоса имеет ряд преимуществ перед другими источниками света:

как и все светодиодные светильники, это самый экономичный источник света;
полоска со светодиодами занимает мало места, ее можно спрятать под полкой, карнизом или в другом малодоступном месте;
самое распространенное напряжение питания – 12 В, поэтому такую полосу допускается использовать в сырых помещениях;
гибкость основы позволяет монтировать устройство на криволинейных поверхностях.

Применение самодельной светодиодной ленты

Такую конструкцию можно использовать для подсветки в самых разных местах – если спрятать за карниз или шкаф, то подсветка натяжного или обычного потолка придаст комнате романтический вид. Установка на кухне, на нижней поверхности кухонного гарнитура, осветит рабочую поверхность, а над горшками с комнатными растениями добавит им света в пасмурную погоду.

Подсветка кухни светодиодной лентой

Такую самоделку можно использовать в машине и на велосипеде, в качестве габаритных огней или сигнала поворота авто. На музыкальном центре, с помощью RGB-контроллера, она обеспечит световые эффекты – огни будут мигать в такт музыке.

Подсветка рабочего стола

Как изготовить светодиодную ленту своими руками

Изготовление светодиодной ленты

Копию LED-полосы фабричного производства изготовить в домашних условиях очень трудно. Она представляет собой печатную плату на гибкой основе, на которой смонтированы светодиоды и резисторы серии SMD. В домашних условиях эти материалы можно заменить текстолитовой полоской и обычными светодиодами и сопротивлениями, на ножках.

Необходимые инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления светодиодной ленты необходимы следующие инструменты:

ножницы или резак для отрезания текстолитовой полосы;
шило или тонкое сверло, соответствующее толщине ножек светодиодов и резисторов;
паяльник с припоем и канифолью;
строительный фен для прогрева термоусадочной трубки.

Кроме инструментов, необходимы следующие материалы:

Светодиоды. Количество зависит от напряжения, необходимого для работы каждого из светодиодов, напряжения питания – 12 В или 24 В, и желаемой яркости. Самодельная полоса подключается также к батарейке или USB. При изготовлении RGB-ленты диоды нужны разных цветов – красные, зеленые и синие.
Резисторы. Они необходимы для ограничения тока, протекающего через светодиоды.
Полоса гетинакса или текстолита толщиной 0,5 – 1 мм. При наличии фольгированного гетинакса можно изготовить печатную плату.
Отрезки провода для монтажа схемы. Сечение может быть любым, но не более 0,35 мм2, иначе они будут слишком жесткими.
Полоска, вырезанная из непрозрачной пластиковой бутылки или другой тонкой пластмассы. Размеры этой полосы совпадают с размерами текстолитовой полоски.
Прозрачная термоусадочная трубка. Диаметр должен позволять надеть ее на готовую полосу, а длина на 30 мм больше ее.

Процесс изготовления

светодиодная полоска своими руками

Изготовление самодельной светодиодной полоски состоит из нескольких этапов:

Составление принципиальной схемы. У каждого светодиода есть номинальное напряжение и ток. Исходя из этого, они соединяются группами последовательно с токоограничивающим резистором. Его номинал и мощность можно рассчитать по закону Ома или воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов.
Отрезается текстолитовая полоска. Длина и ширина полоски должны позволять разместить на ней все элементы схемы.
Шилом или тонким сверлом сверлятся отверстия для монтажа деталей. Светодиоды размещаются в ряд, на одинаковом расстоянии друг от друга, а резисторы между ними, сбоку или с обратной стороны полосы, в зависимости от местных условий. Для изготовления RGB-полоски светодиоды располагаются с чередованием цвета.
В просверленные отверстия вставляются элементы полосы.
Отрезками провода с помощью паяльника соединяются все элементы согласно схеме.
Припаиваются провода для подключения.
Для придания конструкции более эстетичного внешнего вида полосы со светодиодами и вырезанная полоса из бутылки помещаются в прозрачную термоусадочную трубку. Полоса из бутылки размещается с задней стороны полоски со светодиодами.
Термоусадочная трубка прогревается феном для стягивания всех деталей в одно целое. Для использования конструкции в воде, например, в аквариуме, ее концы герметизируют силиконовым герметиком. Это делает конструкцию водонепроницаемой.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Осторожно! Герметик должен быть нейтральным. Пары уксуса от уксусного герметика могут разрушить провода или вызвать короткое замыкание.

Управление свечением

Если просто подключить светодиодную полосу просто подключить к источнику питания, то единственный результат – постоянная яркость света. Если же на LED-полоске установлены разноцветные светодиоды, то они будут гореть одновременно.

Для простой регулировки яркости от min до max можно использовать диммер, мощностью на 20% превышающей мощность полосы со светодиодами.

Для управления RGB-лентой лучше взять контроллер.

Выбор контроллера

Контроллер для светодиодных лент

Без контроллера можно управлять яркостью свечения только одноцветной ленты. Для управления многоцветной необходим контроллер. Он даст возможность плавной настройки цвета и его изменений по заданной программе, например, переливание. Его мощность должна на 20% превышать мощность светодиодной полоски. Кроме мощности контроллеры отличаются по типу:

Контроллер без пульта дистанционного управления. Самые дешевые. Управление осуществляется прямо на устройстве вручную или по встроенной программе.
Контроллер с инфракрасным пультом (ИК) дистанционного управления. Такие пульты работают в пределах прямой видимости до 10 метров.
Контроллер с радиопультом дистанционного управления. Такие пульты работают на расстоянии до 20 метров. Управление может производиться через стены и перегородки.
Контроллер, работающий по WI-FI каналу. Такие устройства могут оснащаться любыми пультами, но кроме этого возможно управление с помощью компьютера или мобильного телефона, а также подключаться к системе «Умный дом».

Подключение контроллера

Контроллер и блок питания располагаются рядом с лентой. Если светодиодных конструкций несколько, и они располагаются на значительном (несколько метров) расстоянии друг от друга, то каждая из них подключается к RGB-повторителю.

Это делается для уменьшения длины кабелей, по которым идет большой ток. При большой длине кабеля падение напряжения слишком велико и свет становится тусклым.

Монтаж

Готовая конструкция закрепляется на месте разными способами:

пластиковыми хомутами;
конструкция в термоусадочной трубке закрепляется двухсторонним скотчем;
негерметичная текстолитовая полоса закрепляется также саморезами или винтами через заранее просверленные отверстия;
силиконовым герметиком или «жидкими гвоздями».

Внимание! Для закрепления полосы без термоусадочной трубки используется нейтральный герметик.