Как сделать RGB контроллер для ленты своими руками

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.

Схема подключения

При подключении, дабы у вас не перепутались цвета, соблюдайте распиновку. От конца светодиодной ленты, уже как правило отходят припаянные отрезки разноцветных проводов.

Если их нет, придется припаять их самому. Сложного в этом ничего нет, но определенные нюансы все же существуют. Какие именно, описано в статье ниже.

При готовом 4-х пиновом коннекторе-разъеме папа-мама, подключение выглядит еще проще.

Таким образом соединяете все провода по своим цветам:

R-красный

G-зеленый

B-синий

V”+” – общий плюсовой провод

Что будет, если например подключить зеленый провод от Led ленты не к своему контакту на клеммной колодке, а к другому, например с надписью “B”?

В этом случае при нажатии на пульту на зеленую кнопку, у вас подсветка будет светиться не зеленым цветом, а синим. Что как понимаете, не очень удобно.

На этом же блоке, на клеммной колодке расположены контакты для подключения питания 12 или 24в. Самое главное здесь не перепутать полярность.

На клемму со знаком “+” должен приходить провод от плюсового контакта блока питания. На клемму “-” от минусового. Иначе можете что-нибудь спалить.

В принципе на этом все подключение можно считать завершенным.

Последовательность схемы здесь следующая:

блок питания

RGB музыкальный контроллер

светодиодная лента

Нажимаете кнопку ВКЛ на пульту и проверяете работоспособность самой ленты, переключая вручную все цвета. Далее ручкой отстраиваете чувствительность. Желательно добиться такого эффекта, чтобы контроллер на реагировал на голос и посторонние разговоры в помещении, зато хорошо срабатывал на басы, музыкальные звуки и мелодии.

Отличие лент ws2812, ws2812b, ws2811

Наиболее распространенные модели со встроенными микросхемами имеют маркировку WS2812 или WS2812b. С внешними – WS2811.

Чем модель ws2812 отличается от ws2812b? Первые имеют 6 контактов (PIN) для управления, а вторые, с буковкой “b” – всего четыре.

На 2812 питание светодиода и чипа разнесены. У 2812b питание интегрированного драйвера и светодиода вынесено на один PIN (VDD).

А в чем главные отличия между ws2812b и ws2811?

ws2812b – работает от 5v

ws2811 – питание 12v (в 2015г прекращен выпуск последних моделей на 5в)

WS2812 управляет кластерами по одному диоду, WS2811 управляет тремя светодиодами одновременно.

Существенным недостатком диодов ws2812 является то, что если в цепочке сгорит хотя бы один из них, то все дальнейшие светодиоды, стоящие после него, тут же перестают работать.

Схема подключения усилителя

У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.

R

G

B

V+

Также присутствуют и клеммы подключения питания:

VDD или “+”

GND или “-”

Напряжение 12-24В можно подавать как от дополнительного блока, так и от общего, если позволяет его мощность.

Для подключения, общие концы предыдущего отрезка светодиодной ленты, заводите во входные клеммы усилителя.

Далее подсоединяете выход. Вставляете в RGBV+ разъемы, провода от дополнительного участка светодиодной ленты.

После этого под винты VDD и GND заводите проводники питания от блока.

Опять же полярность здесь строго соблюдаете! VDD – это плюс, GND – минус.

12345

Собранная подсветка по такой схеме будет работать и управляться с одного пульта.

Если вам нужно подключить еще 5-10 метров ленты, в схему добавляется еще один усилитель, а возможно и дополнительный блок питания (зависит от мощности освещения).

Только имейте в виду, что параллелить напрямую между собой сами блоки питания нельзя. Делать это нужно через диодный мост. Поэтому они должны быть разделены между собой через отдельные участки лент.

Таким образом можно собрать разноцветную подсветку любой длины под ваши запросы. Главное найти место для размещения всего этого оборудования.

Когда места не хватает, вместо большого усилителя можно использовать микро модель.

Он напоминает из себя что-то типа переходника, и размер у него соответствующий. При этом со своей задачей усиления сигнала справляется хорошо.

Кроме этого, его можно использовать, если вам не хватает мощности вашего контролера. Например, мощность всей светодиодной ленты 110Вт, а контроллера всего 70Вт.

Чтобы не менять его, просто докупаете такой мини усилитель, последовательно соединяете два элемента и наслаждаетесь освещением.

Что нужно для монтажа и установки led-ленты

Для монтажа и установки LED-ленты необходима исправная светодиодная плата с правильными техническими характеристиками:

  1. Длина. Стандартная длина платы в бобине составляет 5 метров, но при этом максимальная длина параллельно соединенных участков – 15 метров. При наибольшей длине дальние участки имеют более тусклый свет и высокую вероятность износа проводников.
  2. Показатель плотности характеризует количество диодов установленных на 1 метре платы. Например, 30, 60 или 120 диодов на 1 метр.

Плотность размещения диодов на плате

От плотности кристаллов зависит потребляемая мощность, ток нагрузки и напряжение питания.

  1. Степень защиты от частиц и влаги (IP). Параметр составляет от 00 (отсутствие защиты) до 68 (полная изоляция). Так СДЛ с IP20 применяются в помещениях, например, для интерьерной подсветки мебели, а с IP67 – для внешней подсветки зданий, бассейнов и внутри саун/бань.

Таблица степени защиты от частиц и влаги

  1. Цвет светового потока (монотонная/одноцветная или разноцветная RGB-лента).

Характеристики RGB-ленты

  1. Напряжение питания. Плата состоит из групп последовательно соединенных кристаллов, которые параллельно соединены между собой. Каждый кристалл получает напряжение питания не более 3,3 Вольт. Таким образом, зная плотность кристаллов, на плату подается питающее напряжение значением 12 или 24 Вольт.

За выстраивание необходимого уровня напряжения в плате отвечает специальный трансформатор, устанавливаемый между СДЛ и источником переменного напряжения. Он подает электрический ток требуемой величины.

Блок питания

  1. Протяженность питающей кабельной линии. Главное правило – значение падения напряжения питающего кабеля не должно превышать 8%. Для этого необходимо просчитать уровень нагрузки и выбрать кабель с соответствующим сечением.

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Расчет мощности светодиодной ленты

Показатель потребляемой мощности напрямую зависит от плотности размещения кристаллов на плате:

Плотность, штМощность, потребляемая на 1 метр, ВтОбщая мощность, Вт
302,4

Произведение потребляемой мощности на 1 метр  на длину платы.

Например, для 3-х метровой ленты с плотностью 60 мощность составит: 4,8*3=14,4 Вт.

604,8
1209,6
24019,2

Для выбора блока питания значение мощности составляет на 20 — 30% больше мощности потребляемой платой. Например:

Светодиодная лента с плотностью 120 кристаллов на 1 метр. Общая протяженность СДЛ 11 метров. Потребляема мощность составит:

Pлен = 9,6 * 11 = 105,6 Вт.

Pблока = 105,6 * 1,25 = 132 Вт.

Таким образом, выбирается блок мощностью ближайшей по значению, это 135 Вт. При выборе блока мощностью ниже значения, которое потребляет плата, последняя не загорится. А отсутствие запаса мощности в 20-30% приведет к выходу блока из строя.

Частые ошибки при подключении

Несмотря на простоту вышеприведенных работ, в ходе подключения часто допускают ошибки, способные свести на нет все ваши усилия

Поэтому стоит заострить на них внимание:

  • Подключение выполняется в строгой последовательности – блок питания – коннектор – RGB лента – (усилитель) – RGB лента.
  • При отклеивании пленки на бюджетных моделях часто оголяются контакты заводской пайки, которые при монтаже на проводящую поверхность могут сгореть от токов нагрузки;
  • При совмещении между собой нескольких участков ленты их соединение должно производиться с помощью специальных коннекторов или пайки, но, ни в коем разе не скрутками;
  • Сечение проводов для соединения следует выбирать в соответствии с величиной нагрузки, иначе они могут перегореть;
  • Мощность БП нельзя выбирать впритык, обязательно нужно обеспечивать запас;
  • Светодиодные ленты большой мощности должны обязательно устанавливаться с устройством теплоотвода;
  • Последовательное подключение более 5м RGB ленты должно производиться только через усилитель или от отдельного БП и контроллера.

Какие ошибки могут быть при выборе?

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.

Способы управления цветом свеченияRGB светодиодных лент

Есть два способа управления цветовым режимом работы RGB светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.

Принцип работы простейшего контроллера на выключателях

Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением RGB ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.

Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать RGB ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.

Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R, G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения RGB ленты.

Принцип работы электронного контроллера

Для получения бесконечного количества цветов свечения RGB ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется RGB контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и RGB лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.

Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.

Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления RGB, силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.

Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).

Виды пультов

Всего в продаже встречается два основных вида ПДУ:

  1. Кнопочные.
  2. Сенсорные.

Простые кнопочные пульты ДУ встречаются в различных вариантах исполнения. Зачастую они похожи на пульты от телевизора или музыкального центра. Как правило, на ПДУ расположены цветные кнопки, нажатие которых и включает на ленте RGB соответствующий цвет. Например, если нажать на кнопку красного цвета, то светодиодная лента загорится красным цветом. Если нажать на желтую кнопку, то загорится желтый цвет. Управление осуществляется по радиоканалу, передающегося инфракрасным лучом.

Функциональные клавиши позволяют регулировать силу излучения света, выключать и включать ленту, а также выполнять некоторые другие функции, например плавное переливание цветов от синего к красному, от красного к зеленому, от зеленого к желтому и т.д. Иногда этот режим называют – Танец цветов. При помощи пульта можно настраивать скорость цветов, их мерцание и многое другое. Наличие подобных функций зависит от варианта исполнения самого ПДУ. Естественно, чем дороже пульт, тем больше этих функций.

Функция регулировки силы излучения света очень удобна в работе. Она позволяет создать необходимый уровень свечения в помещении и тем самым выполняет роль диммера. В пульте есть несколько основных режимов:

  • яркий свет – яркость 100%;
  • ночник – нежно – голубой цвет;
  • медитация – зеленый цвет;

Сенсорные пульты очень простые в исполнении. Они оснащены сенсорным кольцом, прикасаясь к которому меняется цвет свечения. Удерживая кнопку 3 секунды, включается режим плавного переключения цветом с небольшими паузами. Функций у сенсорного ПДУ много, а вот кнопка всего одна. Для ознакомления со всеми, рекомендуем внимательно почитать паспорт на сенсорный ПДУ.

Электрическая схема LED RGB светодиода SMD-5050

Для подключения, а тем более ремонта RGB светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент RGB светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.

Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.

Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам».

Как подобрать контроллер для светодиодной ленты?

Итак, мы убедились в значимости контроллера, поэтому пришло время определиться с лучшим вариантом. Ни один эксперт с ходу не сможет дать ответ, если вы спросите, какое устройство вам подойдет. Каждый прибор подбирается для конкретного случая, учитывая все индивидуальные желания и потребности. Чтобы определиться с выбором, вам нужно выделить для себя оптимальные параметры и функции, которыми должен обладать будущий контроллер.

Признаки, по которым можно различить контроллер для светодиодной ленты:

  • Тип управления;
  • Сенсорные или кнопочные;
  • Выходная мощность;
  • Прошивка программы.

Все возможные схемы подключения контроллера для управления светодиодной ленты известные на данный момент.

Типы управления контроллерами.

  1. Без пульта дистанционного управления.

Это самый простой в управлении прибор небольших размеров. Настройка параметров проводится всего один раз, входе которой устанавливается режим работы всей ленты: задается цвет, интенсивность свечения и динамика переливания. Такой вариант подойдет в тех случаях, когда нет нужды в частой регулировке светодиодной ленты.

  1. Инфракрасный пульт управления.

Контроллер буквально на ходу регулируется с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Пульт действует в пределах 10 метров при условии, что инфракрасный датчик не перегораживается посторонними предметами. В некоторых моделях имеется огромное количество функций. Их возможностями можно управлять каждым светодиодом по отдельности. ИК-комплекты обычно дешевле аналогов. Если пульт вышел из строя либо потерян, его можно заменить, купив точно такой же в ближайшем магазине электротехники.

  1. Радиопульт.

Управлять светодиодной лентой можно на расстоянии до сотни метров. Устройство получит сигнал даже через стены и преграды на пути к пульту, так как в этом случае не используется инфракрасный луч.

  1. Wi-Fi.

Перечень доступных функций такой же, как у моделей с радио- и ИК-пультом. Различия заключаются лишь в том, что управление производится со смартфона, планшета или персонального компьютера. Также существуют приборы с вмонтированным модулем Wi-Fi или регулируемые с определенного маршрутизатора, контролирующего одновременно несколько светодиодных лент. В специальном приложении на iOS или Android можно настроить каждый диод, установить ему собственный оттенок и определить скорость переливания.

  1. Звуковой.

Процесс работы проходит в полуавтоматическом режиме. Контроллер реагирует на внешние звуки. Включать или выключать светодиоды можно различными звуками, установленными при первоначальной настройке, например, хлопок, щелчок и подобное. Если определенным образом настроить контроллер, лента может динамически реагировать на музыку, повторяя ее ритм и темп.

Сенсорные или кнопочные

Сенсорные пульты обладают сенсорным кольцом, с помощью которого выбирается необходимый режим и оттенок освещения. Они отличаются высокой стоимостью, однако в современном мире это самый удобный вариант управления.

Кнопочные пульты являются самым популярным вариантом на современном рынке. Программа динамики светодиодов назначается определенной кнопкой. Товар отличается простотой эксплуатации и относительно низкой ценой.

Разделение регуляторов по системе программирования

После покупки устройства можно выбрать определенную программу изменения оттенков, интенсивности и скорости переливания. В некоторых моделях доступна функция самостоятельной настройки светодиодной ленты.

Преимущества и недостатки RGB ленты

Если вы уже убедились, что для вашего интерьера не хватает многоцветного освещения, то самое время поговорить о плюсах и минусах подключения RGB светодиодной ленты.

Из преимуществ можно выделить:

  • Простота монтажа.
  • Срок службы в сравнении с привычными лампами накаливания намного дольше. Он может достигать около 30–50 тыс. часов бесперебойной работы.
  • Удобство использования, компактность.
  • Возможность осуществления любых, даже самых необычных дизайнерских решений за счет гибкости и применения световых эффектов: мерцание, смена цветов и оттенков, регулировка яркости и т. д.
  • Безопасность, которая достигается за счет низкого потребляемого напряжения.

К недостаткам подключения РГБ ленты относятся:

  • Невысокая влагостойкость, но ее можно существенно повысить, если приобрести светодиодную ленту с силиконовой оболочкой.
  • Отсутствие защиты от механических повреждений.
  • Сниженное качество цветопередачи по сравнению с белым светодиодом, так как применяемые светодиоды имеют относительно невысокий индекс цветопередачи.

Характеристики впечатляют, недостатки можно регулировать, адаптируя под свои условия и требования

Например, если вам важно, чтобы светодиоды были хорошо защищены от воздействия внешних факторов, то применяйте для монтажа алюминиевый профиль. Если комната, в которой предполагается установка светодиодной ленты имеет повышенную влажность, то подбирайте ее, учитывая влагостойкость осветительного прибора

В общем, перед покупкой продумайте все детали.

RGB лента длиной 15-20 метров

Если нужно подключить 15, 20 метров или более, такой вариант только с одним контроллером уже не подойдет. Есть два выхода:

использовать два контроллера

использовать RGB усилитель

Первый вариант неудобен более высокими затратами. А во-вторых, у вас будет два пульта управления, каждый из которых отвечает за различные участки ленты. И как вы их синхронизируете, тот еще вопрос.

Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.

Из названия понятно, что его предназначение усиливать сигнал от контроллера. Правда некоторые заблуждаются, полагая, что он нужен для более яркого свечения ленты. И его именно с этой целью можно использовать даже для 5-ти метровых участков. Это не так.

Выбирается он по мощности не всей длины светодиодной ленты, а только того участка, который к нему и подключается, помимо первых 5 или 10 метров.

Corsair iCUE Commander Pro

Освещение с контролем температуры

  • Множество полезных функций
  • Простое в использовании программное обеспечение
  • Датчик температуры
  • Дорогая цена
  • Нет дистанционного управления

Пульт дистанционного управления: Нет | Поддержка программного обеспечения: Да

Corsair имеет огромную репутацию в игровом сообществе благодаря широкому ассортименту высококачественного игрового оборудования. От игровых гарнитур, корпусов для ПК, карт памяти, вентиляторов RBG, мыши до даже систем жидкостного охлаждения. Для геймеров Corsair не нуждается в представлении. Они широко известны своей превосходной производительностью RAM-карт, а также надстройками, такими как клавиатуры RGB. ICUE Commander Pro — это полный комплект контроллера, предназначенный для работы в качестве светодиодной системы каналов. Он подключается к вашему ПК через 6-дюймовый разъем SATA, который обеспечивает достаточную прочность для всех его функций. На лицевой стороне устройства вы обнаружите пару 3-контактных разъемов для светодиодных лент. Внутри набора нет никаких полосок, однако это незначительно, учитывая все остальное, что вы получаете в упаковке.

Для начала вы получаете программу Corsair iCUE. Это программа, которая управляет вашим освещением в дополнение к шести вентиляторам. В комплекте 4 датчика температуры. Вы можете разместить их где угодно внутри корпуса. Это позволяет iCUE интеллектуально управлять вентиляторами, обеспечивая охлаждение именно там, где это необходимо. Чем большее количество вентиляторов вы установите, тем лучше будут результаты. Во многих случаях для повседневного использования достаточно трех вентиляторов. Вы даже можете использовать программу iCUE для управления системой жидкостного охлаждения, которая творит чудеса в охлаждении вашего ПК.

Низкопрофильная компоновка позволяет легко разместить Commander PRO на задней панели материнской платы. В качестве альтернативы вы можете установить его в любом месте внутри корпуса. Так что, если вы уже используете множество оборудования Corsair, вы получите еще большую функциональность. Единственным недостатком является то, что цена может быть немного высокой, а пульта дистанционного управления нет, поэтому вам придется каждый раз проходить процесс изменения через программное обеспечение.

Будет ли стоить игра свеч?

Если же рассмотреть все с точки зрения логики простого человека, который не увлечен радиотехникой, то, естественно, приобрести дешевый контроллер будет не дороже. Кроме того, не будет потеряно время на создание своими руками. Но для истинного радиолюбителя, а иногда и просто человека увлеченного, собрать такое устройство самостоятельно куда приятнее, чем покупать где-то в магазине. А вот попробовать сделать контроллер собственноручно все же стоит, потому что удовольствие от проделанной работы (и к тому же удачной) ничто не сможет заменить.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий