RGB-LEDs: Funktionsweise, internes Gerät, Anschluss, RGB-LED und Arduino

Mehrfarbige LEDs oder auch RGB genannt, werden verwendet, um eine sich dynamisch ändernde Hintergrundbeleuchtung anzuzeigen und zu erzeugen. Tatsächlich haben sie nichts Besonderes. Schauen wir uns an, wie sie funktionieren und was RGB-LEDs sind.

Internes Gerät

Tatsächlich besteht eine RGB-LED aus drei einfarbigen Kristallen, die in einem Gehäuse kombiniert sind. Der Name RGB steht für Rot - Rot, Grün - Grün, Blau - Blau entsprechend den Farben, die jeder Kristall aussendet.

Diese drei Farben sind einfach und jede Farbe entsteht beim Mischen. Diese Technologie wird seit langem im Fernsehen und in der Fotografie eingesetzt. Im Bild oben sehen Sie das Leuchten jedes Kristalls einzeln.

In diesem Bild sehen Sie das Prinzip des Mischens von Farben, um alle Schattierungen zu erhalten.

Kristalle in RGB-LEDs können wie folgt angeschlossen werden:

- Mit einer gemeinsamen Anode;

- Mit einer gemeinsamen Kathode;

- Nicht verbunden.

In den ersten beiden Optionen sehen Sie, dass die LED 4 Ausgänge hat:

Oder 6 Schlussfolgerungen im letzteren Fall:

Auf dem Foto unter der Linse sind drei Kristalle deutlich zu sehen.

Für solche LEDs werden spezielle Montageplattformen verkauft, die sogar den Zweck der Klemmen angeben.

Sie können die RGBW - LEDs nicht ignorieren, ihr Unterschied besteht darin, dass in ihrem Fall ein anderer Kristall weißes Licht emittiert.

Natürlich war es nicht ohne Bänder mit solchen LEDs.

Dieses Bild zeigt ein Band mit RGB-LEDs Typ SMD 5050Nach dem Schema mit einer gemeinsamen Anode gesammelt, wird die Lichtstärke durch Steuern des „-“ (Minus) der Stromquelle eingestellt.

Um die Farbe des RGB-Bandes zu ändern, werden spezielle RGB-Controller verwendet - Geräte zum Umschalten der an das Band gelieferten Spannung.

Hier ist die RGB-Pinbelegung des SMD5050:

Und es gibt keine Bänder, es gibt keine Funktionen für die Arbeit mit RGB-Bändern, alles bleibt gleich wie bei monochromen Modellen.

Für sie gibt es auch Anschlüsse zum Anschließen des LED-Streifens ohne Löten.

Hier ist die Pinbelegung der 5 mm RGB LED:

Wie leuchtet die Farbe?

Die Farbanpassung erfolgt durch Einstellen der Helligkeit der Strahlung jedes der Kristalle. Wir haben bereits darüber nachgedacht Die Möglichkeit, die Helligkeit der LEDs mithilfe eines PWM-Controllers einzustellen.

Der RGB-Controller für das Band arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Er verfügt über einen Mikroprozessor, der den negativen Ausgang der Stromquelle steuert. Er verbindet und trennt ihn vom Stromkreis der entsprechenden Farbe. Normalerweise ist eine Fernbedienung in der Steuerung enthalten. Controller haben unterschiedliche Kapazitäten, ihre Größe hängt davon ab, ausgehend von einer solchen Miniatur.

Ja, ein so leistungsstarkes Gerät in einem Gehäuse von der Größe eines Netzteils.

Sie verbinden sich auf folgende Weise mit dem Band:

Da der Querschnitt der Spuren auf dem Band nicht zulässt, dass das nächste Segment des Bandes in Reihe geschaltet wird, müssen Sie das zweite Segment mit Drähten direkt vom RSL-Controller verbinden, wenn die Länge des ersten 5 m überschreitet.

Sie können jedoch aus der Situation herauskommen und nicht die zusätzlichen 4 Drähte 5 Meter vom Controller abziehen und einen RGB-Verstärker verwenden. Für den Betrieb müssen Sie nur 2 Drähte (plus und minus 12 V) verlängern oder ein anderes Netzteil von der nächsten 220 V-Quelle mit Strom versorgen, sowie 4 "Informations" -Drähte aus dem vorherigen Segment (R, G und B), die zum Empfangen von Befehlen von der Steuerung benötigt werden. so dass die gesamte Struktur gleich leuchtet.

Und das nächste Segment ist bereits mit dem Verstärker verbunden, d.h. er verwendet das Signal vom vorherigen Stück Band. Das heißt, Sie können das Band über den Verstärker mit Strom versorgen, der sich direkt daneben befindet. Dadurch sparen Sie Geld und Zeit beim Verlegen von Kabeln vom primären RGB-Controller.

DIY RGB-LED

Es gibt also zwei Möglichkeiten, RGB-LEDs zu steuern:

1. Verwenden Sie drei unabhängige PWM-Controller und stellen Sie die Helligkeit jedes Kristalls manuell ein.

2. Verwenden Sie einen Mikrocontroller mit PWM-Ausgängen.

LED steuern mit Arduino - Verwenden Sie dieses Diagramm:

Achten Sie auf die Befunde von R, G und B, an denen die LED angeschlossen ist zu PWM-Pins von Arduina.

Um ein leistungsfähiges RGB-Band zu steuern, weist die Schaltung keine grundlegenden Unterschiede auf, außer dass sie über Verstärker mit dem Mikrocontroller verbunden ist - Transistoren.

Hier ist eine Variante der Schaltung ohne Verwendung von Arduin und anderen Mikrocontrollern mit Hilfe von drei CAT4101-Treibern, die Ströme bis zu 1A erzeugen können.

Jetzt sind die Controller jedoch billig genug und wenn Sie den LED-Streifen anpassen müssen, ist es besser, eine fertige Version zu kaufen. Arduino-Schaltungen sind viel einfacher, je mehr Sie eine Skizze schreiben können, mit der Sie entweder die Farbe manuell einstellen oder die Farbsuche gemäß dem angegebenen Algorithmus automatisch erfolgt.

Fazit

Mit RGB-LEDs können Sie interessante Lichteffekte erzielen, die in der Innenarchitektur als Hintergrundbeleuchtung für Haushaltsgeräte verwendet werden, um den Fernsehbildschirm zu erweitern. Bei der Arbeit mit herkömmlichen LEDs gibt es keine besonderen Unterschiede.