Diody RGB: jak działają, urządzenie wewnętrzne, sposób podłączenia, diody RGB i Arduino

Wielokolorowe diody LED, lub tak zwane RGB, służą do wskazywania i tworzenia podświetlenia dynamicznie zmieniającego kolor. W rzeczywistości nie ma w nich nic specjalnego, zobaczmy, jak działają i jakie są diody LED RGB.

Urządzenie wewnętrzne

W rzeczywistości dioda LED RGB to trzy jednokolorowe kryształy połączone w jednej obudowie. Nazwa RGB oznacza czerwony - czerwony, zielony - zielony, niebieski - niebieski w zależności od kolorów emitowanych przez każdy kryształ.

Te trzy kolory są podstawowe i podczas mieszania powstaje dowolny kolor; technologia ta od dawna jest stosowana w telewizji i fotografii. Na powyższym obrazku widać blask każdego kryształu osobno.

Na tym zdjęciu widać zasadę mieszania kolorów, aby uzyskać wszystkie odcienie.

Kryształy w diodach LED RGB można podłączyć w następujący sposób:

- Ze wspólną anodą;

- Ze wspólną katodą;

- Nie podłączony.

W pierwszych dwóch opcjach zobaczysz, że dioda LED ma 4 wyjścia:

Lub 6 wniosków w tym drugim przypadku:

Na zdjęciu pod obiektywem wyraźnie widać trzy kryształy.

W przypadku takich diod LED sprzedawane są specjalne platformy montażowe, które nawet wskazują przeznaczenie terminali.

Nie można zignorować diod LED RGBW - ich różnica polega na tym, że w ich przypadku jest inne krystaliczne białe światło.

Oczywiście nie obyło się bez taśm z takimi diodami LED.

To zdjęcie pokazuje taśmę z diodami LED RGB typ SMD 5050zebrane zgodnie ze schematem za pomocą wspólnej anody natężenie światła jest regulowane poprzez kontrolowanie „-” (minus) źródła zasilania.

Aby zmienić kolor taśmy RGB, stosuje się specjalne kontrolery RGB - urządzenia do przełączania napięcia dostarczanego na taśmę.

Oto pinout RGB SMD5050:

I nie ma wstążek, nie ma funkcji do pracy z wstążkami RGB, wszystko pozostaje takie samo jak w przypadku modeli monochromatycznych.

Do nich są również złącza do podłączenia paska LED bez lutowania.

Oto pinout 5 mm diody LED RGB:

Jak zmienia się kolor poświaty

Regulacja koloru odbywa się poprzez dostosowanie jasności promieniowania każdego z kryształów. Już rozważaliśmy Sposób regulacji jasności diod LED za pomocą kontrolera PWM.

Kontroler RGB dla taśmy działa na tej samej zasadzie, ma mikroprocesor, który kontroluje ujemną moc wyjściową źródła zasilania - łączy i odłącza go od obwodu odpowiedniego koloru. Zwykle do kontrolera dołączony jest pilot. Kontrolery występują w różnych pojemnościach, ich wielkość zależy od tego, zaczynając od tak miniaturowej.

Tak, takie potężne urządzenie w obudowie wielkości zasilacza.

Łączą się z taśmą w następujący sposób:

Ponieważ przekrój ścieżek na taśmie nie pozwala na połączenie kolejnego segmentu taśmy szeregowo z nim, jeśli długość pierwszego przekracza 5 m, drugi segment należy połączyć przewodami bezpośrednio z kontrolera RSL.

Ale możesz wyjść z sytuacji i nie wyciągać dodatkowych 4 przewodów 5 metrów od kontrolera i użyć wzmacniacza RGB. Do jego działania należy przedłużyć tylko 2 przewody (plus i minus 12V) lub zasilić inny zasilacz z najbliższego źródła 220V, a także 4 przewody „informacyjne” z poprzedniego segmentu (R, G i B), które są potrzebne do odbierania poleceń ze sterownika, dzięki czemu cała struktura świeci tak samo.

Następny segment jest już podłączony do wzmacniacza, tj. wykorzystuje sygnał z poprzedniego kawałka taśmy. Oznacza to, że możesz zasilać taśmę ze wzmacniacza, który będzie umieszczony bezpośrednio obok niej, oszczędzając w ten sposób pieniądze i czas na układaniu przewodów z głównego kontrolera RGB.

DIY RGB-LED

Istnieją więc dwie opcje sterowania diodami LED RGB:

1. Użyj trzech niezależnych kontrolerów PWM i ręcznie dostosuj jasność każdego z kryształów.

2. Użyj mikrokontrolera z wyjściami PWM.

Do sterowania diodą LED z Arduino - skorzystaj z tego schematu:

Zwróć uwagę na ustalenia R, G i B na diodzie LED są podłączone do styków PWM Arduiny.

Aby kontrolować mocną taśmę RGB, obwód nie ma zasadniczych różnic, z wyjątkiem tego, że jest podłączony do mikrokontrolera przez wzmacniacze - tranzystory.

Oto wariant obwodu bez użycia arduina i innych mikrokontrolerów, przy pomocy trzech sterowników CAT4101, zdolnych do generowania prądów do 1A.

Jednak teraz kontrolery są wystarczająco tanie i jeśli musisz wyregulować pasek LED - lepiej kupić gotową wersję. Obwody Arduino są znacznie prostsze, tym bardziej możesz napisać szkic, za pomocą którego albo ręcznie ustawisz kolor, albo wyszukiwanie kolorów będzie automatyczne zgodnie z określonym algorytmem.

Wniosek

Diody LED RGB umożliwiają tworzenie interesujących efektów świetlnych wykorzystywanych w aranżacji wnętrz, jako podświetlenie urządzeń gospodarstwa domowego, w celu rozszerzenia ekranu telewizora. Nie ma specjalnych różnic w pracy z nimi od konwencjonalnych diod LED.