Смарт неон, SPI неон, умный неон – наиболее частые названия. В предыдущей статье – разновидности гибкого неона, мы рассказали основу из чего он сделан, какой бывает. В этой статье расскажем подробнее о Смарт неоне, как он работает, как включается, какие эффекты можно получить.
В Смарт неоне используются трехцветные программируемые светодиоды, которые могут светиться разными оттенками. Внутри каждого светодиода расположено три светодиода: R – red, G – green, B – blue. Цвет задается уровнями напряжений, которые выдает специальный программируемый драйвер, расположенный там же – внутри светодиода. Аналогично RGB неону, каждый из трех RGB каналов имеет 256 уровней, где 0 – полное отсутствие напряжение в канале и 255 – максимально напряжение в канале.
К примеру, если драйвер установит сигнал R = 255, G = 0 и B = 0, то светодиод в Смарт неоне засветится ярким красным цветом. А если драйвер установит сигнал R = 255, G = 255 и B = 255, то цвета красного, зеленого и синего смешаются и светодиод засветится белым цветом. Таким образом, если подсчитать, то можно сделать 256*256*256 или 16 777 216 вариаций цвета умного светодиода.
Каждый светодиод в Смарт неоне программируется Смарт контроллером по шине данных. Это происходит настолько быстро, что, управляя всеми светодиодами, можно достичь огромное количество визуальных эффектов. Это и бегущий огонь, и волна, и стробоскоп, и много других.
Смарт неон не сразу строился и по мере развития прошел несколько вариаций и каждая имеет свои плюсы и минусы, расскажем об этом подробнее.
WS2811 самый первый вид программируемой светодиодной ленты. На картинке выше вы видите, что на светодиодной ленте рядом со светодиодами расположены программируемые светодиодные драйверы (черные восьмивыводные микросхемы). Именно они получают команды от Смарт контроллера и потом подают питание на RGB светодиоды, включая их.
Один драйвер управляет сразу тремя RGB светодиодами. Отсюда виден и недостаток – визуально при включении эффектов вблизи это смотрится более пиксельно, нежели издалека. Кратность реза такой ленты составляет около 25 мм, что не всегда удобно при изготовлении неоновых вывесок. Так же при выходе из строя одного драйвера, гаснут сразу 3 RGB светодиода. Данные от Смарт контроллера по шине данных передаются последовательно, слева направо, от одного драйвера к другому. Do – Digital Output, Din – Digital Input. Иногда, выход из строя драйвера приводит к тому, что данные перестают передаваться дальше по ленте и все светодиоды после него гаснут.
WS2812 отличается от WS2811 тем, что драйверы управления размещены прямо внутри каждого светодиода. На картинке выше, его можно увидеть в виде маленькой черной точки. Напряжение питания ленты WS2812 составляет 5В, у ленты WS2811 напряжение питание 12В. В остальном все тоже самое.
Благодаря тому, что драйверы расположены внутри каждого светодиода, то и управлять теперь можно каждым светодиодом в отдельности. Эффекты теперь смотрятся более красиво и сменяются плавно. Кратность реза такой ленты значительно меньше и может достигать 10 мм. При выходе из строя драйвера, погаснет только один светодиод. Однако если драйвер перестал передавать данные следующему светодиоду, то гаснут все светодиоды после него.
WS2813 отличается от WS2812 тем, что шина данных теперь имеет два канала – основной и резервный. Данные от Smart контроллера передаются по двум каналам, что делает светодиодную ленту WS2813 намного надежнее, что очень важно, если затруднен доступ к ней для ремонта или замены.
WS2815 отличается от WS2813 тем, что напряжение питания данной ленты теперь 12В. Иногда это более удобно, чем 5В. От напряжения 12В можно запитать куда более длинную ленту, так как ток потребления ниже.
WS2818 по сути напоминает ленту WS2811. На ней присутствуют внешние микросхемы – драйверы управления RGB светодиодами и один драйвер управляет сразу тремя светодиодами. Но в отличие от WS2811 в ленте WS2818 имеется основная и резервная шина передачи данных, что повышает надежность работы этой ленты. На картинке выше показано, что если демонтировать драйвер управления светодиодами, то у ленты WS2811 после этого гаснут все светодиоды, расположенные далее этого места. Лента WS2818 продолжает работать, за исключением поврежденного участка.
Если просто подать питание на Смарт неон, то он не включится. Требуется специальный Смарт контроллер, который передаст ленте по шине данных информацию о цвете каждого светодиода. Информация передается последовательно от начала и до последнего светодиода. Скорость передачи данных довольно высока и на разных модификациях она разная. Для ленты с драйвером WS2812 – около 800 кГц или около 30 микросекунд для включения одного светодиода.
Схема ленты WS2811 приведена выше на рисунке. Драйвер принимает данные от Смарт контроллера в виде прямоугольных импульсов. Информация закодирована длительностью импульсов. Если импульс 0,4 микросекунды, то это логический 0, а если импульс 0,85 микросекунды, то это логическая 1. Между сообщениями выдерживается пауза в 50 микросекунд. Окончание передачи данных воспринимается драйвером если была пауза более 100 микросекунд. Для передачи цвета Смарт контроллеру требуется передать драйверу 3 байта информации или 24 бит.
В настоящее время, создано огромное количество управляющих программ для управления Смарт неоном и умными светодиодными лентами. Эффектов очень много, это и бегущий огонь, и волна, и стробоскоп, и волна, и много других. Как правило, Смарт контроллеры управляются дистанционно с телефона, что открывает возможности для изготовления неоновых вывесок из Смарт неона, рисунков, указателей, надписей, картин и многого другого. Эффекты можно переключать, сегодня анимация одна, завтра просто ровное свечение нужным цветом, послезавтра анимация совершенно другая, под ваше настроение или под какой-то праздник или торжество. Посмотрите наши работы из Смарт неона. Взгляните на видео ниже, чтобы увидеть своими глазами как это работает.
Позвонить
Telegram
Whatsapp
Почта