Устройство универсальной LED подсветки LCD экрана ноутбука CA-166, особенности, установка и адаптация

В настоящее время многоцветная светодиодная лента получила большое распространение и пользуется повсеместной популярностью во многих областях человеческой деятельности. Так, в частности, RGB-ленты можно встретить в обычных квартирах и загородных домах. Нередко их используют в качестве украшения магазинов или торговых центров. В последние годы светодиодные многоцветные ленты стали служить украшением для автомобилей и применяются в тюнинге. Для того, чтобы управлять такой лентой необходим специальный контроллер. Мы разработали электронное устройство, предназначенное для управления многоцветной светодиодной лентой — контроллер LED-C-01. Используя наш контроллер LED-C-01 можно управлять светодиодными лентами с любого устройства, на котором можно запустить интернет обозреватель, будь то стационарный компьютер, ноутбук, планшет или смартфон. Контроллер позволяет быстро и просто менять цвет ленты, включать и выключать устройство, а также просмотреть текущий статус ленты (вкл/выкл). Все это дает возможность управлять лентой на удаленном расстоянии.

Ключевые характеристики устройства

Вся элементная база построена на проверенных временем компонентах и не содержит дорогостоящих деталей, что позволило снизить стоимость контроллера и повысить его надежность.

Железо

• процессор ATmega 328;
• управление светодиодами: методом ШИМ;
• силовые ключи на основе полевых транзисторов IRL3716
• 2 RGB-канала для подключения светодиодных лент;
• интерфейс Ethernet для подключения к сети;
• Ethernet-контроллер: ENC28J60;
• напряжение питания – 12 В / 24 В, постоянное.

Прошивка

• встроенный web-сервер для управления и настройки;
• управление http-запросами (методом GET);
• первоначальная настройка контроллера LED-C-01 осуществляется с помощью web-интерфейса.

Физические характеристики

• пластиковый корпус;
• габаритные размеры: 153х58х37 (мм);
• масса: 0.25 кг;
• рабочий диапазон температур: -25°C до 65°C.

Контроллер имеет один вход для питания. Поддерживается напряжение 12 В и 24 В (в зависимости от напряжения питания самой светодиодной ленты). Это позволяет осуществлять поддержку огромного числа светодиодных лент от разных производителей. Помимо этого, на передней панели есть два разъема для подключения самих RGB-лент. Каждый разъем для подключения имеет три канала (для управления красным, зеленым и синими цветами ленты). Каждый канал способен выдержать нагрузку до 30 А (по даташиту транзисторы выдержат ток до 130 А, но для этого нужно изменить дорожки на плате и установить мощные радиаторы и охлаждение). Также на передней панели устройства имеется разъем RJ-45 для подключения контроллера к локальной сети «умного дома». Изначально мы планировали использовать в каждом нашем устройстве разработанный нами Ethernet-модуль для управления девайсами посредством HTTP-запросов. Поэтому в данном контроллере мы также решили использовать этот модуль. После того как мы выработали основные требований к нашему разрабатываемому контроллеру, мы сделали первый прототип устройства методом ЛУТ. Проверили его работу на нескольких обрезках светодиодных лент (длинных лент под рукой не было) и, убедившись, что все работает как мы и хотели, заказали первую партию плат на заводе: К тому времени как платы приехали с завода, наконец-то, была приобретена цельная лента длиной 5 метров и мы приступили к сборке девайсов. Основная плата, без установленного Ethernet-модуля: С установленным Ethernet-модулем: Вид на плату со стороны разъемов: После сборки мы подключили к устройству 5 метров светодиодной RGB-ленты и занялись тестированием. Нас ждало разочарование. Нет, лента, конечно, загоралась и управлялась. Но передача команды на включение ленты белым цветом приводила к следующему (кликабельно): Мы выбрали слишком большую частоту для ШИМа (25 кГц) и лента светилась неравномерно. После серии экспериментов с разными лентами мы остановились на частоте 750 Гц и всё стало на свои места цвета 🙂 Первый собранный экземпляр LED-C-01 перед установкой в квартиру моего друга мы поместили в готовый пластиковый корпус, купленный в соседнем магазинчике (на КДПВ как раз этот первый экземпляр, а ниже фото кликабельны): В связи с тем, что корпус подбирался в очень сжатые сроки, пришлось воспользоваться термоклеем: Обратная сторона (со стороны крепления на DIN-рейку): Девайс в сборе: После того, как я намучился с этим корпусом во время его сборки, да и во время монтажа девайса в квартире друга (для подключения устройства необходимо полностью разобрать корпус, потом собрать), было принято решение изготовить корпус на 3D-принтере. Для этого мы разработали модель корпуса: И напечатали корпус на 3D-принтере (кликабельно):

В итоге второй экземпляр получился таким (кликабельно):

Как происходит управление контроллером?

Устройство управляется с помощью протокола HTTP (метод Get). Контроллер подключается к локальной сети «умного дома» (посредством разъема RJ-45) и им можно управлять с любого компьютерного устройства, также подключенного к этой сети. В данный момент времени протокол SSL не поддерживается, и поэтому предусмотрено специальное секретное слово, с помощью которого можно ограничить управление контроллером. Управление осуществляется следующим образом. При обращении к контроллеру из браузера с любого компьютерного устройства — открывается web-страница. На ней можно задать первоначальные параметры: установить IP-адрес устройства и секретное слово, а также установить цвет светодиодных лент, и включить и выключить ленты. Все необходимые аргументы запроса передаются в его параметрах. Например, включение белого цвета ленты, подключенной ко второму каналу контроллера, выполняется следующим запросом:

http://192.168.2.18/secretword/?frm=2&red2=255&green2=255&blue2=255&smo2=0

Здесь параметры red2, green2 и blue2, как можно догадаться, отвечают за цвет. Параметр smo2 установленный в значение «0» говорит о том, что переключение цвета будет резкое, а не плавное. Если указать smo2=8, то переключение состояния ленты будет происходить в течение восьми «условных интервалов времени» 🙂 Каждый «условный интервал времени» равен 5 секундам. Для манипуляции первым каналом необходимо передавать такие же запросы, только вместо «2» во всех именах параметров будет «1». Например,

http://192.168.2.18/secretword/?frm=1&red1=255&green1=0&blue1=0&smo1=5

В результате данного запроса лента на первом канале переключится в красный цвет в течение пяти «условных интервалов времени» (то есть 25 секунд) 🙂 Спасибо за внимание! Другие статьи о наших устройствах для:

• Подключения по сети Ethernet.
• Управления освещением.
• Multiroom-контроллере.
• Сбора информации от датчиков движения.
• Управления электрическим тёплым полом.
• Управления освещением лестницы.

С Днем учителя!UPD: Поправил информацию по току в статье.

Для работы с многоцветной светодиодной лентой нужен специальный контроллер. Если вы хотите, чтобы освещение переливалось разными цветами или с пульта регулировать яркость и оттенок RGB-светильника без него не обойтись. Такие ленты часто монтируют в автомобиль, это самая простая подсветка, напоминающая неон. Поэтому давайте узнаем, как выбрать контроллер для светодиодной ленты.

Содержание: 1. Зачем нужен контроллер 2. Виды контроллеров 3. Ecola RF mini controller 6A 72W 12V 4. Как выбрать контроллер для светодиодной ленты 5. Подключение контроллера к светодиодной ленте

Зачем нужен контроллер

Одноцветной светодиодной ленте контроллер не требуется, она просто подключается к блоку питания, который обычно имеет маркировку DC12V для 12-ти вольтных моделей, если лента отличается по напряжению, нужно подобрать соответствующий БП. В принципе, наиболее распространенными являются модели на 12 – 24 В, причем экземпляры с большим напряжением достаточно экзотичны. Встречаются и виды светодиодных лент для подключения к сети 220 В напрямую, но их не бывает в RGB исполнении.

Контроллер играет роль переключателя цепей от источника питания к потребителю. На ленте расположено три ряда светодиодов, различающихся по цвету, либо все три цвета выполнены в виде отдельного кристалла в одном корпусе светодиода, например, типа 5050:

1. Зеленый.
2. Синий.
3. Красный.

Контроллеры бывают различного исполнения, в том числе герметичного, на них указана степень защиты от воды и пыли в виде IPхх, причем IP20 – самый нежный, его нельзя использовать на улице или во влажных помещениях, а IP68 – защищен хорошо. Ленты тоже бывают разными по степени защиты, маркируются таким же образом. Иногда производители используют более понятную пометку, надпись «Waterproof» гласит о водонепроницаемости прибора.

Виды контроллеров

Мы уже упомянули, что контроллеры бывают различными, но они выполняют подобные задачи – переключение цветов и регулировку интенсивности их свечения. Они отличаются:

• По типу исполнения (защищенные от условий окружающей среды и незащищенные);
• По типу монтажа (с отверстиями под монтаж на саморезы, или на Din-рейку и прочие).
• По способу управления (пульт дистанционного управления, кнопки на корпусе контроллера или другие wireless-радио технологии, например, управление со смартфона по WiFi).

Контроллеры для монтажа на DIN-рейку удобно встраивать в электрощиты. Пульты управления также различаются, на устройства которые используют ИК-порт для передачи сигнала и радиопередачу. При этом на пульте присутствует возможность выбора автоматического режима или ручной установки цвета и яркости. При подборе устройства будьте внимательны, ведь в различных экземплярах имеются свои особенности управления и подключения. А необходимой функции может просто не оказаться.

Вообще, видов пультов очень много. Самый дешевый вариант – это кнопочное устройство, у которого в качестве передатчика инфракрасный светодиод. Оно обладает недостатками присущими всем подобным изделиям. Например, система будет реагировать, только если направлять в сторону приемника контроллера пульт при выборе и регулировке режима работы. Более современные модели в комплекте содержат уже сенсорные устройства управления.

Интересная модель:

Ecola RF mini controller 6 А, работает от 12 – 24V, при питании 12 V позволяет зажечь 72 W, а при 24 V – уже 144 W светодиодного света. Использует кнопочный радио (RF) пульт для настройки. Имеет очень маленький разъем для подсоединения к вашей схеме. Изменяет цвет подсветки и работает как диммер.

Купить

Ecola RF mini controller 6A 72W 12V

Возможно, вам будет неудобно использовать пульт для управления, поэтому существуют контроллеры для монтажа вместо выключателя света. Они должны гармонично вписаться в ваш интерьер. В качестве органов управления может быть, потенциометр, энкодер, кнопки, сенсорная панель. Эксплуатация и функции таких моделей аналогичны, отличия лишь в исполнении.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуС помощью пульта вы можете изменять не только цвет подсветки, но и его интенсивность, т. е. использовать функцию диммирования.

Как выбрать контроллер для светодиодной ленты

При выборе РГБ-контроллера обратите внимание на его вольтаж, он должен быть такой же, как у блока питания, например, 12 В. Это величина коммутируемого напряжения. Говорит, о том, что не нужно его подключать к цепи 24 В. Работать он возможно и будет, но не факт, что проработает долго, или вообще не сгорит моментально. Подробная информация указана на корпусе в графе «Voltage» (напряжение, В) и Current (ток, А).

Следующим шагом является подбора контроллера по току. Для этого вы должны определиться с тем, какой метраж будете включать, и посчитать потребляемый ток. Например для ленты типа 5050 ток потребления примерно 1,2 – 1,3 А на 1 метр.

О маркировке блоков питания:

БП имеют маркировку типа:

• DC12V-12A – напряжение на выходе – 12 вольт, выдает ток до 12 А.
• DC12V-18A – напряжение на выходе – 12 вольт, ток до 18 А.

Она может несколько отличаться, на ее общий вид всегда подобен. Примите это во внимание при выборе БП и его внешнем осмотре.

Если в наличии нет контроллеров на необходимый ток – примените усилитель для RGB-ленты. Он использует сигналы управления (величины напряжений) от предыдущей ленты или от основного контроллера, и с помощью дополнительного блока питания продолжает зажигать подсветку по аналогичной программе вашего контроллера.

То есть, он усиливает сигнал с контроллера для подключения большего количества светильников, с помощью дополнительного блока питания. Это удобно если нужно смонтировать протяженную по расстоянию инсталляцию, вы можете сэкономить, как кабель (подключив вход усилителя от конца ленты, а начало следующей на выход), так и время на разводку силовых линий – дополнительный БП питается от ближайшего источника 220 В.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуВажно! Все элементы цепи должны быть подобраны по одинаковому номинальному напряжению и току, а ток потребления ленты не должен превышать выдаваемый ток БП и контроллера

Далее, обратите внимание на исполнение его корпуса. На этапе подбора комплектующих, вы уже должны определиться с тем, где будете их устанавливать. Если работа осуществляется в помещении, например, на внутренней отделке кафе – скорее всего, вам не нужны герметичные модели БП и контроллеров.

Краткие итоги:

Набор для работы (kit) RGB-LED-ленты состоит из: самой ленты, блока питания, контроллера. В случае необходимости подключение больших объемов ленты для синхронной работы в системе используйте дополнительно: усилитель для ргб-ленты и еще один блок питания 12 В. Задача последнего – преобразование и стабилизация напряжения с 220 V в 12.

Подключение контроллера к светодиодной ленте

Подключение контроллера лучше осуществлять с помощью разъемов для монтажа RGB-ленты, потому что это быстрее и проще в ремонте, чем соединение с помощью пайки. Чтобы добавить отрезок достаточно надеть коннектор на конец ленты соответственно цепям. По схеме (клемма на блоке – контактный пятачок на ленте).

• Red-R;
• Green-G;
• Blue-B;
• +Vout-+Vin.

Многоцветная лента использует для питания общий плюс, а управление ведется по минусовой шине.

Важно! Для работы rgb нужен 4-х проводной соединитель (коннектор)

Контроллер может быть многозональным, это значит, что на нем предусмотрено управление более чем одной световой зоной. Вы можете подключить несколько различных участков и управлять ими независимо. В таком случае соединение будет аналогичным вышеописанному однозонному, только повторяется для каждой зоны соответственно. Некоторые модели подсоединяются к БП не через клеммные колодки, а круглым разъемом «папа», естественно, на блоке питания должно быть такое же гнездо, но типа «мама» или наоборот.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания

0%

Почему разрезать ленту можно только в специально предназначенных местах?

<label>Чтобы не вызвать короткое замыкание. </label><label>Чтобы не испортить всю ленту.</label><label>Чтобы не нарушить схему питания группы светодиодов. </label>Верно!Не верно!

Можно ли светодиодную ленту погружать в воду?

<label>Можно, если она имеет герметичное исполнение (IP67 и выше).</label><label>Категорически нельзя. </label><label>Можно – она питается низким напряжением.</label>Верно!Не верно!

Почему у очень длинной ленты удаленные от питающих проводов светодиоды светят тускло?

<label>Предыдущие светодиоды забирают все напряжение.</label><label>Из-за большой длины ленты на ее токопроводящих дорожках падает напряжение.</label><label>Они не могут светить тускло – все светодиоды включены параллельно на одну питающую шину ленты. </label>Верно!Не верно!

RGB лента состоит из разноцветных или трехцветных светодиодов?

<label>Разноцветных, установленных поочередно.</label><label>Трехцветных.</label><label>Зависит от конструкции – может быть и так, и так. </label>Верно!Не верно!

Можно ли светодиодную ленту использовать для освещения

<label>Можно, если создаваемого ею светового потока для этого достаточно. </label><label>Нельзя – можно испортить глаза.</label><label>Нельзя – она очень слабо светит.</label>Верно!Не верно!

На какое рабочее напряжение рассчитала светодиодная лента?

<label>На 24 В.</label><label>На 12 В. </label><label>Зависит от конструкции.</label><label>На 36 В. </label>Верно!Не верно!Все ли ты знаешь о светодиодной лентеТы абсолютно ничего не знаешь о светодиодной ленте. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.Ты очень слабо знаешь принцип работы светодиодной ленты. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.Ты неплохо разбираешься в принципе работы светодиодной ленты, но есть некоторые пробелы.Ты очень хорошо знаком со светодиодными лентами.Показать код встраивания теста» onClick=»this.select();»>

Для того, чтобы подключить светодиодную RGB ленту, помимо самой ленты и блока питания, необходимо устройство, которое будет ею управлять.

Это устройство управления называется контроллер RGB.

Выбор контроллера и определение его мощности, такая же ответственная задача, как и выбор блока питания.

Чтобы сделать это правильно и пользоваться светодиодной лентой долгие годы, вы должны четко знать ответы на 7 основных вопросов.

Это как некий чек лист, заполнили его, отметили галочки в правильных местах, и купили то, что нужно. Давайте пройдемся по этим вопросам подробнее.

Что такое RGB контроллер</h2>

Как известно, светодиодная RGB лента, состоит из трех светодиодов:

Соответственно, чтобы менять эти цвета, вам потребуется устройство, способное управлять тремя цветовыми каналами, включая тот или иной оттенок по вашему желанию.

На вход у него подается постоянное напряжение от блока питания (12 или 24 вольт).

А на выходе присутствует 4 клеммы:

Это единый плюсовой провод.

И те самые три отдельных канала, каждый под свой цвет R(красный) – G(зеленый) – B(синий).

Никаких кнопочек и переключателей на контроллере нет. А значит в комплекте с ним должен идти пульт дистанционного управления.

Даже простейшие модели пультов позволяют:

• 
• 
• 

• 
• 
• 

Отличаются ли контроллеры для RGB и монохромной ленты?</h2>

К сожалению, даже многие продавцы-консультанты в магазинах не знают, что помимо RGB контроллеров, есть и специальные модели для одноцветных, монохромных лент. Как их отличить?

Например, по надписям на упаковке. Для монохромных вариантов пишется: “для одноцветных светодиодных лент”.

Поэтому запомните, что существует два основных вида контроллеров:

Ищите и проверяйте соответствующие надписи на упаковке или корпусе изделия еще в магазине.

Если попалась моделька без коробки и соответствующих надписей, то смотрите на клеммы. В одноцветном варианте на выходных клеммах не будет никаких значков RGB.

Только “+” или “-”. Либо “Led+”, “Led-”.

От какого напряжения подключать контроллер?</h2>

Во-первых, не от 220 вольт. Наиболее распространенные виды напряжения светодиодных лент это 12 и 24 вольт.

Поэтому практически все контроллеры являются адаптивными аппаратами, способными работать как на 12V, так и на 24V одновременно.

Только здесь обратите внимание на один момент.

Чем меньше вольтаж, тем меньше расчетная мощность устройства.

Поэтому на каждой коробке производителем должно быть указано соответствие мощности прибора, тому напряжению, к которому подключается лед лента.

Если безграмотный продавец вам говорит, что эта штука универсальная и подходит под любое напряжение, а значит выбирайте какой угодно из понравившихся экземпляров, не совершайте ошибку.

Прежде всего, сравните мощность вашей Led ленты и мощность контроллера на этом напряжении.

И если все совпадает, только тогда смело покупайте.

Как выбрать мощность контроллера?</h2>

Здесь расчет мощности в отличие от блока питания очень простой.

Достаточно умножить общую длину подсветки на заявленную мощность одного метра светодиодной Led ленты.

Большого запаса в 30% здесь делать не обязательно.

Резерв нужен в первую очередь на блоке питания.

Казалось бы, все просто, но и здесь некоторые совершают ошибку. Есть люди, которые и не догадываются, что контроллеры бывают по мощности разными.

Другие не учитывают класс напряжения (12V или 24V), как объяснялось выше. При этом размер устройства, не всегда играет значение.

То есть, некоторые думают, что чем он больше, тем мощнее. Однако зачастую бывает так, что в одном и том же исполнении и корпусе, заложены разные параметры и мощность.

Какое управление лучше – инфракрасное или на радиоканале?</h2>

Самые первые модели изначально шли с инфракрасным управлением. В чем их специфика?

Вспомните пульт ДУ от телевизора. Для того, чтобы переключать каналы, пульт необходимо направить непосредственно на экран TV.

То же самое и с инфракрасным контроллером. Он имеет специальный датчик ИК излучения.

При внешнем датчике, вы сможете запрятать само устройство за стену, потолок и т.п. Но сам датчик при этом, должен быть в прямой видимости пульта.

Запрячете его и никакого управления не будет. Поэтому то в последствии и разработали контроллеры на радиоканале.

На сегодняшний день, более 90% такой светодиодной продукции, как раз таки и работает на радиоканалах. Такой подсветкой вы сможете управлять, даже находясь в соседней комнате.

Контроллеры на радиоканале имеют в своем названии буквы RF. Проверяйте это на упаковке.

По дизайну и исполнению есть три разновидности пультов:

• 
• 

• 
• 

На них нет кучи разноцветных кнопочек, зато присутствует сенсорное кольцо и несколько клавиш с различным функционалом.

Их монтируют в стену вместо выключателей света, либо стационарно закрепляют на рабочем столе.

Сказать однозначно какие из них лучше или хуже нельзя. Выбирайте по своему вкусу и возможностям.

Самое главное, чтобы на этом пульте дистанционного управления была кнопка включения “псевдо” белого цвета. Почему это важно?

RGB ленты при включении всех трех каналов, дают псевдо белое свечение. Его никак нельзя назвать однозначно белым, но в любом случае, вся эта радуга однажды вам надоест, и захочется простого привычного освещения.

Зачем нужен усилитель сигнала?</h2>

Что такое усилитель сигнала RGB ленты и чем он отличается от контроллера? В плане отличия, не сильно обращайте внимание на их внешний вид.

В некоторых случаях, попадаются практически идентичные коробочки.

Вся разница в функционале.

Контроллер — это устройство, которое УПРАВЛЯЕТ светодиодной лентой – включает, выключает, меняет расцветку, диммирует и т.д.

А усилитель, как следует из его названия, всего лишь увеличивает = усиливает сигнал до определенной мощности. Он также имеет свои технические параметры.

На входе усилителя снимается сигнал с контроллера, а на выходе происходит его усиление на заявленную мощность. Что это дает?

Это позволяет подключать дополнительный метраж светодиодной ленты. Решили увеличить длину подсветки в коридоре или спальне?

Покупаете усилитель, подключаете его в самом конце ленты и обходитесь без дополнительных затрат.

Схемы подключения будут выглядеть примерно следующим образом.

• • 
  • 
  • 

Более подробно о схемах подключении как RGB контроллера, так и усилителя, правильном монтаже светодиодной ленты протяженностью 5, 10, 15 метров и более, читайте в отдельной статье по ссылке ниже.

Какие ошибки могут быть при выборе?</h2>

Подводя итог всему вышесказанному, перечислим три основные ошибки, которых вам следует избегать при выборе и покупке контроллера.

1 Выбор без расчета мощности.

2 Монтаж контроллеров, работающих от инфракрасных пультов ДУ за потолком или зашивание их гипсокартоном.

3 Использование контроллера одного производителя для подсветки в разных комнатах.

Почему это ошибка и чем это грозит? Проблема здесь в том, что у продукции одного и того же производителя, пульты могут работать на одной частоте.

И вы, пытаясь включить RGB подсветку только в зале, автоматически будете ее запускать во всех остальных комнатах и остальных местах.

Чтобы этого избежать, либо используйте псевдо систему “Умный дом”, с одним пультом, управляющим на четырех разных каналах.

Либо элементарно для разных комнат, покупайте продукцию разных фирм.

Используемые источники:

• https://habr.com/post/384883/
• https://lampaexpert.ru/svetodiodnaya-lenta/chto-takoe-kontroller-i-kak-ego-vybrat
• https://svetosmotr.ru/kak-vybrat-kontroller-dlya-svetodiodnoj-lenty-7-otvetov/