Статья

Контроллер адресных светодиодных лент и гирлянд GLed.

С развитием адресуемых светодиодных гирлянд и лент, стало популярным их использование в динамическом украшении пространства. 
Чаще берут плату на основе ЕСП типа wemos или nodemcu. Подключают к ним гирлянду, и вроде бы все, готов умный светильник.  Но если строить проекты с большим количеством светодиодов, с протяженными линиями, часто возникают проблемы в виде глюков гирлянды. Связано это с тем что адресный контроллер внутри светодиода или на ленте основан на 5 вольтовой логике, и, если заглянуть в даташит например WS2812, то мы видим уровень единицы 0,7Vdd. 3.3 вольтовая логика ЕСП сюда не укладывается. Поэтому необходимо использовать конвертер уровней логики. Есть такой проект QuinLed. Очень интересная задумка. Но одна из проблем, что это зарубежный проект и в нынешнее время купить и получить такой товар несколько сложно. Решено было реализовать собственную плату, ну и попутно внести кое какие доработки. Основой платы является контроллер ESP32. Выше я описал, что при подключении лент к пинам контроллера напрямую зачастую возникают проблемы, из за несоответствия уровней логики. На плате установлен level shifter который обеспечивает необходимые уровни. В отличии от упомянутой платы в которой установлена cmos логическая микросхема для корректировки уровней.
Для лент реализовано 4 канала управления. Отдельные линии данных по каждому каналу, Также выведены отдельные линии питания для каждой ленты через предохранители, еще два дополнительных вывода питания на одном предохранителе.
Питание платы может быть любое от 5 до 24 вольт. Конфигурация задается с помощью джампера: 5 вольт, и больше 5 вольт.
В следующих версиях платы планирую сделать автоматическое определение напряжения питания и избавится от джампера.
Управляется плата прошивкой WLED

В конфигурации светодиодов задается каждый канал для ленты, количество светодиодов, тип контроллера. Также можно задать инверсию, порядок следования цветов.
Можно разбить каждый канал как отдельный сегмент. Прошивка умеет управлять реле, для отключения силового питания на светодиоды, в плате выведен пин для подключения реле. Управляется низким уровнем. Можно подключать и чисто реле на 5 вольт, также различные модули с реле, управляемые низким уровнем. На плате выведены контакты для подключения кнопки, с помощью которой можно переключать режимы лент. Так же дополнительно выведены 4 GPIO для подключения датчиков движения концевиков и т. д. Есть возможность установки стандартного ИК приемника, например TSOP4838. Необходимая обвязка для него на плате уже есть.

Плату можно подключать различными способами.

Без управления силовым питанием.

Блок питания подключаем к силовым контактам, устанавливаем перемычку в зависимости от напряжения питания. Ленты подключаем к выходным клеммам. 4 выходных канала подключены к индивидуальным предохранителям, Красный клеммник - плюс питания, зеленый клеммник - минус питания, синий клеммник сигнальный. Проверял работу с лентами WS2811, SK6812 и WS2801. Последняя лента требует два входа, данные и синхронизация. Конфигурация задается в веб интерфейсе.

 Управление силовым питанием.

Мощный блок питания подключаем к силовым контактам. Дополнительный блок питания подключаем к клеммнику Ext5V. Реле подключаем к клемме Rel и плюсу питания дополнительного блока. Перемычку на плате удаляем. 220 вольт мощного блока питания подключаем через контакты реле. При выключении ленты из интерфейса, реле отключает мощный блок питания от сети.
Дополнительный блок питания можно подключить к разъёму microUSB.

Возможно использование компьютерного блока питания. При этом подключение следующее: На дополнительный клеммник подключаем на Ext5v пурпурный провод, на GND -  черный, на Rel - зеленый. На силовые клеммы подключаем на GND черные провода, На + питания желтые если нужно 12 вольт, или красные если нужно 5 вольт. При этом ЕСП будет питаться от дежурного источника, и управлять включением блока питания.  Перемычку убираем или ставим в положение Ext5V (что одно и то же)).

Плата содержит импульсный блок питания на 5 вольт, и при подключении по первому варианту на клеммнике Ext5V будет 5 вольт, можно подключать дополнительные потребители до 0.5 А.

Таблица выводов:

Платы можно приобрести в магазине. Как обычно, платы прошитые, готовы к работе из коробки.  Станица платы на гитхаб.

Провел предварительные испытания на трех кусках лент: WS2801 (требует линию данных и синхронизации), WS2812, SK6812 (есть дополнительный белый канал). Последний фрагмент подключил через кабель для сигнализации в котором жилы не свиты, одножильные диаметром 0,2 мм. Длина кабеля около 10 метров. Свечение светодиодов без артефактов, зависания ленты нет. Дополнительно засунул бухту кабеля в силовой щиток на производстве. Работают станки, потребление на момент испытаний в щитке 6,6 ампер на одну фазу. Включали дополнительно еще станок, потребление возрастало до 12,5 А. Глюков не замечено. Многократное включение и выключение станка тоже никак не повлияло на плату. Тест длился около получаса, за это время пару раз терялась связь с роутером, но он достаточно далеко от цеха.  Для подробностей теста и обсуждения плат есть группа в телеграмм.  


MQTT есть? :)
Есть конечно. Для спрутхаба кто то делал конфиг.
Не нашел в магазине
Скоро будет. Пока заходите в группу. Информация будет там.
а есть возможность эффекта вывода бегущей строки на адресных светодиодных лентах?
Это если написать кастомную
прошивку
рассмотрите пожалуйста такую возможность, думаю будет актуально как альтернатива проектам гайвера.
Здравствуйте.
подскажите, если на вход идет 24 вольта а на выходе 5 вольт - где-то должно быть ограничение по току? современные тенденции идут к 48 вольта :)
Формулировка вопроса не совсем понятна. Причем тут ограничения тока и 48 вольт?
На ленты идет то же напряжение что и на входе. 5 вольт, для питания внутренних элементов схемы, и возможно питание внешних элементов до 0,5 А.
сколько ампер этот модуль сможет переварить?

Вернуться назад
Вернуться назад