ČO JE TO DIGITÁLNY ADRESOVATEĽNÝ PÁS?

Individuálne adresovateľný LED pás umožňuje nezávislé ovládanie každého pixlu, ktorému môžete nastaviť  samostatnú farbu a intenzitu. Týmto spôsobom vytvoríte úžasné svetelné efekty, preto sa tieto pásy používajú najmä  v projektoch, ktoré vyžadujú zložitejšie vizuálne efekty, ako je scénické osvetlenie, ale aj projekty pre domácich majstrov a sviatočné dekorácie. Naproti tomu neadresné LED pásy sa rozsvietia naraz len jednou farbou, vďaka čomu sú vhodné pre jednoduché aplikácie, kde je požadovaná jednoduchosť a nákladová efektívnosť.

Napríklad štandardný RGB pás rozsvietite v celej jeho dĺžke iba jednou farbou a aj zmena farby sa odohráva naraz v celej dĺžke. Naproti tomu digitálny RGB pás môže svietiť  aj ako štandardný RGB pás ale vzhľadom na vlastnosti uvedené vyššie, môže dynamicky meniť farbu aj po dĺžke, každá dióda môže mať inú farbu, čo umožňuje vytvárať  komplexné svetelné efekty, animácie a bežiace svetlo, ktoré možno synchronizovať s hudbou a pod.

ČO JE PIXEL ADRESOVATEĽNÉHO LED PÁSU? 

V ponuke adresovateľných LED pásov sa často objavuje pojem pixel, ale čo to znamená? Pochopenie zloženia pixlov na týchto pásoch je dôležité pre každého, kto chce vytvoriť dynamické svetelné efekty.

Pixel označuje najmenší ovládateľný prvok na LED páse. To sa môže líšiť v závislosti od napájania a konštrukcie pásu. Všeobecne platí, že pre 5V pásy jedna LED dióda tvorí jeden pixel, ktorý umožňuje  individuálnu kontrolu nad farbou a jasom tejto LED. Pri 12V môže tvoriť pixel  jedna LED, alebo trojica LED zoskupená do jednej ovládateľnej jednotky. Naproti tomu pásy s napájaním 24V majú pixel tvorený tromi, šiestimi aj viacerými LED, čo samozrejme ovplyvňuje spôsob a možnosti ovládania.

TYPY DIGITÁLNYCH LED PÁSOV

Adresovateľné LED pásy sa dodávajú v rôznych typoch, ale najobľúbenejšie sú modely DMX512 a SPI, z ktorých každý má jedinečné vlastnosti a spôsoby ovládania. Pochopenie týchto rozdielov je kľúčové pre výber správneho typu pre váš projekt.

DMX512 (Digital Multiplex) je štandard pre digitálne komunikačné siete, ktoré sa bežne používajú na ovládanie scénického osvetlenia a efektov. Adresovateľné LED pásiky DMX512 sú známe svojou spoľahlivosťou a sú široko používané v profesionálnych prostrediach, ako sú divadlá, koncertné sály a kluby. Zvládnu veľké vzdialenosti medzi  ovládačom a LED pásmi bez degradácie signálu, vďaka čomu sú ideálne pre veľké inštalácie s riadením v reálnom čase.

Adresovateľný LED pás DMX512 dokáže prijímať signály DMX512 priamo, bez dekodéra a mení farbu a jas svetla podľa signálu z master ovládača.

SPI (Serial Peripheral Interface) adresovateľné LED pásy sú veľmi obľúbené pre ich jednoduché použitie a flexibilitu. Tieto pásy sú obzvlášť vhodné pre jednoduché, svojpomocné projekty a menšie inštalácie, pri ktorých nie sú potrebné zložité riadiace systémy. Práve naopak, dajú sa ľahko ovládať pomocou rôznych, ľahko prístupných, ovládačov a aplikácii.

V tomto článku sa venujeme najmä SPI LED pásom, o DMX512 si prečítate v samostatnom blogu, alebo  si vyžiadajte informácie u našich pracovníkov.

Pochopenie toho, ako fungujú adresovateľné LED pásy, je kľúčom k využitiu ich plného potenciálu. Každá LED dióda na páse je pripojená k mikroprocesoru, ktorý prijíma a spracováva signály na ovládanie farby a jasu jednotlivých LED alebo skupín LED (pixlov). To je dosiahnuté prostredníctvom digitálnych komunikačných protokolov, ako sú SPI alebo DMX512 , ktoré posielajú pokyny LED diódam o tom, ktorá farba sa má zobraziť, v akom čase a intenzite.

Srdcom funkčnosti adresovateľného LED pásu sú jeho mikroprocesory - integrované obvody (IC). Tieto integrované obvody sú naprogramované s jedinečnými adresami, ktoré zodpovedajú ich polohe na páse. Keď odošlete príkaz cez kompatibilný ovládač, IC interpretuje pokyn a podľa toho zmení farbu a jas LED. To umožňuje presné ovládanie a synchronizáciu komplexných svetelných efektov naprieč celým pásom.

Programovanie adresovateľných LED pásikov je možné vykonať prostredníctvom rôznych softvérových platforiem, ktoré ponúkajú celý rad zložitostí od jednoduchých zmien farieb až po zložité animácie. Pre technicky zdatných a kreatívnych jednotlivcov to znamená možnosť navrhovať vlastné svetelné efekty prispôsobené špecifickým potrebám alebo náladám. 

UMIESTNENIE  INTEGROVANÝCH  OBVODOV  NA  LED  PÁSE

Integrované obvody môžu byť vstavané alebo externé. Vstavané IC LED pásy majú mikroprocesor  integrovaný v samotnom LED puzdre. Tento dizajn zjednodušuje vzhľad pásu a môže zjednodušiť inštaláciu, pretože je potrebné spravovať menej komponentov. Kompaktný charakter vstavaných IC pásikov často vedie k čistejšiemu vzhľadu, ktorý je ideálny pre viditeľné inštalácie, kde je dôležitá estetika.

Naopak, externé IC LED pásy obsahujú riadiace mikroprocesory umiestnené samostatne na páse a nie v rámci samotných LED čipov. Táto konfigurácia môže ponúknuť väčšiu flexibilitu z hľadiska servisu, pretože jednotlivé komponenty možno jednoduchšie vymeniť alebo upraviť. 

SPI LED PÁSY PODĽA FUNKČNOSTI

SPI digitálne LED pásy môžu byť ďalej kategorizované na základe typu signálu a funkčnosti.

Jednosignálové adresovateľné LED pásy – obsahujú integrované obvody, ktoré vyžadujú iba jeden dátový signál na ovládanie LED, čo uľahčuje ich programovanie a pripojenie, štandardné pripojenie je trojžilovým káblom. Najčastejšie používané modely sú WS2811, WS2812, SK6812, TM1814, UCS1903H.

Adresovateľné LED pásy s duálnym signálom - tieto ponúkajú zvýšenú spoľahlivosť prostredníctvom záložnej dátovej linky. Ak jedna linka zlyhá, druhá naďalej udržiava riadiaci signál, čím sa znižuje riziko porúch osvetlenia. Prenos údajov na druhej linke zabezpečí, že aj keď jeden pixel zlyhá, ostatné časti za ním budú naďalej svietiť. Túto funkciu niektorí výrobcovia označujú ako neprerušenie – break-continue. Štandardné pripojenie je štvoržilovým káblom, najčastejšie používané modely procesorov s duálnym signálom sú WS2813, WS2815, WS2818, SK6813, GS8208.

Existujú ešte digitálne pásy s procesormi, ktoré obsahujú okrem datového aj ďalší časový (clock) signál. Tento signál umožňuje presnejšiu kontrolu nad časovaním prenosu údajov, čo môže byť výhodné v prostredí, kde môže byť narušená integrita signálu alebo kde sa vyžaduje vysokorýchlostný prenos údajov. Tieto parametre spĺňajú napríklad procesory SK9822 a APA102.

TYPY SPI LED PÁSOV PODĽA FARBY

Najčastejšie používané adresovateľné LED pásy sú RGB, riadené procesom WS2811, ktoré sú napájané 12VDC alebo 24VDC a riadený pixel je väčšinou tvorený 3 alebo 6 diódami. WS2811 má iba tri kanály, takže nemôže poskytovať RGBW, má však obnovovaciu frekvenciu 400Hz, čo umožňuje plynulejšie farebné prechody. Využíva iba jeden signálový tok, takže pre náročnejšie a väčšie aplikácie je vhodnejšie použiť LED pás osadený procesorom WS2818 s duálnym prenosom signálu, pre zachovanie funkčnosti pásu aj v prípade poškodenia jedného pixlu.

V poslednom čase narastá počet jednofarebných adresovateľných LED pásov, alebo duálnych CCT, ktoré sú osadené aj procesorom WS2815. Ten je používaný aj pre RGB pásy, ale jeho nevýhodou je napájanie iba 12VDC. Môže však ovládať samostatne každú LED diódu a je vybavený duálnym signálom, čo zabezpečuje že LED pás svieti naďalej aj keď jeden pixel zlyhá.

Individuálne RGBW adresovateľné LED pásy sú na trhu vo všeobecnosti dostupné iba s procesormi  SK6812, TM1814 a UCS2904. V porovnaní s RGB pridávajú tieto pásy aj samostatné biele svetlo, ktoré je čistejšie ako biele svetlo produkované zmiešaním RGB. Dostupné sú vo viacerých hustotách, s napájaním 5V/12V/24VDC.

DELENIE A ZAPOJENIE DIGITÁLNYCH LED PÁSOV

Aj  adresovateľné LED pásy môžete deliť/strihať, ale je potrebné mať na pamäti niekoľko dôležitých aspektov, aby ste zabezpečili, že funkčnosť pásu zostane zachovaná aj po takejto úprave. LED pásy sa zvyčajne dodávajú s určenými reznými bodmi, ktoré sú označené čiarou a niekedy ikonami nožníc. Tieto body sú rozmiestnené podľa konštrukcie pásu, zvyčajne každých pár centimetrov, a umožňujú vám skrátiť LED pás bez poškodenia komponentov alebo prerušenia obvodu.

Pri strihaní a príprave koncov na opätovné pripojenie je dôležité byť presný a opatrný, pretože nesprávna manipulácia môže poškodiť LED diódy alebo integrované obvody. Adresovateľné LED pásy majú určené vstupné a výstupné konce, čo je rozdiel oproti bežným LED pásom. Je veľmi dôležité aby ste pri delení a opätovnom pripojení týchto pásov dodržali smer prenosu signálu. Preto sú digitálne pásy označené šípkami označujúcimi ktorým smerom prúdi riadiaci signál.

Pre správne fungovanie je taktiež dôležité, aby bol digitálny pás pripojený k zodpovedajúcemu SPI ovládaču, s dostatočnou kapacitou. Tou kapacitou je myslený počet pixlov, ktoré dokáže príslušný ovládač riadiť. Ak teda máte napríklad LED pás s počtom pixlov 40 na 1m a k dispozícii ovládač s kapacitou riadenia 600 pixlov, môžete k nemu pripojiť maximálne 15m tohto pásu. Ale ak uvažujete o hustejšom digitálnom páse a počtom pixlov 120 na 1m, môžete na uvedený ovládač pripojiť maximálne 5m tohto pásu. Pri výbere SPI ovládača je potrebné dodržať kompaktibilitu, čiže ak máte k dispozícii digitálny LED pás osadený určitým typom IC, je nutné aby aj ovládač podporoval riadenie tohto procesora.

Z ponuky SPI ovládačov si môžete vybrať kompaktné modely (SC, SP511, SP608, WT-SPI), ktoré majú vstavané naprogramované režimy, ktoré si uživateľ už iba vyberá a upravuje rýchlosť, jas a farbu, obohatené sú o WiFi, Bluetooth a mobilné APP, diaľkové RF ovládanie a pod. Ak si chcete vytvárať vlastné svetelné scény a efekty, môžete si vybrať programovateľné modely (K-1000C, K-8000C, H803TV), ktoré majú viacej výstupných portov, väčšiu kapacitu ovládaných pixlov, ale hlavne editovacím programom dokážu vytvárať originálne súbory podľa vašich predstáv a uložiť ich na SD kartu.

Digitálne technológie popísané v tomto blogu sa neustále vyvíjajú, môžeme očakávať, že adresovateľné LED pásy budú ešte dostupnejšie a bohatšie na nové funkcie, čo ponúkne ešte väčšie možnosti využitia a kreativity.

Pamätajte, že kľúč k úspešnému projektu s LED digitálnymi pásmi spočíva v starostlivom plánovaní, od výberu správneho typu LED pásu a ovládača, napájacích komponentov, až po dodržanie technických požiadaviek v procese inštalácie. Dúfame, že tento materiál vám pomôže dosiahnuť pôsobivé výsledky v nových svetelných projektoch. Tešíme sa na spoluprácu.