Контроллер ргб ленты своими руками. Схема RGB контроллера для светодиодной ленты на PIC16F628 своими руками

Используются для подсветки или в качестве основного освещения уже не один год. Цена на них постоянно падает, а ассортимент растет. Но если есть необходимость, то можно сделать светодиодную ленту своими руками.

Преимущества светодиодной ленты

Светодиодная лента

LED-полоса имеет ряд преимуществ перед другими источниками света:

как и все светодиодные светильники, это самый экономичный источник света;
полоска со светодиодами занимает мало места, ее можно спрятать под полкой, карнизом или в другом малодоступном месте;
самое распространенное напряжение питания – 12 В, поэтому такую полосу допускается использовать в сырых помещениях;
гибкость основы позволяет монтировать устройство на криволинейных поверхностях.

Применение самодельной светодиодной ленты

Такую конструкцию можно использовать для подсветки в самых разных местах – если спрятать за карниз или шкаф, то подсветка натяжного или обычного потолка придаст комнате романтический вид. Установка на кухне, на нижней поверхности кухонного гарнитура, осветит рабочую поверхность, а над горшками с комнатными растениями добавит им света в пасмурную погоду.

Подсветка кухни светодиодной лентой

Такую самоделку можно использовать в машине и на велосипеде, в качестве габаритных огней или сигнала поворота авто. На музыкальном центре, с помощью RGB-контроллера, она обеспечит световые эффекты – огни будут мигать в такт музыке.

Подсветка рабочего стола

Как изготовить светодиодную ленту своими руками

Изготовление светодиодной ленты

Копию LED-полосы фабричного производства изготовить в домашних условиях очень трудно. Она представляет собой печатную плату на гибкой основе, на которой смонтированы светодиоды и резисторы серии SMD. В домашних условиях эти материалы можно заменить текстолитовой полоской и обычными светодиодами и сопротивлениями, на ножках.

Необходимые инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления светодиодной ленты необходимы следующие инструменты:

ножницы или резак для отрезания текстолитовой полосы;
шило или тонкое сверло, соответствующее толщине ножек светодиодов и резисторов;
паяльник с припоем и канифолью;
строительный фен для прогрева термоусадочной трубки.

Кроме инструментов, необходимы следующие материалы:

Светодиоды. Количество зависит от напряжения, необходимого для работы каждого из светодиодов, напряжения питания – 12 В или 24 В, и желаемой яркости. Самодельная полоса подключается также к батарейке или USB. При изготовлении RGB-ленты диоды нужны разных цветов – красные, зеленые и синие.
Резисторы. Они необходимы для ограничения тока, протекающего через светодиоды.
Полоса гетинакса или текстолита толщиной 0,5 – 1 мм. При наличии фольгированного гетинакса можно изготовить печатную плату.
Отрезки провода для монтажа схемы. Сечение может быть любым, но не более 0,35 мм2, иначе они будут слишком жесткими.
Полоска, вырезанная из непрозрачной пластиковой бутылки или другой тонкой пластмассы. Размеры этой полосы совпадают с размерами текстолитовой полоски.
Прозрачная термоусадочная трубка. Диаметр должен позволять надеть ее на готовую полосу, а длина на 30 мм больше ее.

Процесс изготовления

светодиодная полоска своими руками

Изготовление самодельной светодиодной полоски состоит из нескольких этапов:

Составление принципиальной схемы. У каждого светодиода есть номинальное напряжение и ток. Исходя из этого, они соединяются группами последовательно с токоограничивающим резистором. Его номинал и мощность можно рассчитать по закону Ома или воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов.
Отрезается текстолитовая полоска. Длина и ширина полоски должны позволять разместить на ней все элементы схемы.
Шилом или тонким сверлом сверлятся отверстия для монтажа деталей. Светодиоды размещаются в ряд, на одинаковом расстоянии друг от друга, а резисторы между ними, сбоку или с обратной стороны полосы, в зависимости от местных условий. Для изготовления RGB-полоски светодиоды располагаются с чередованием цвета.
В просверленные отверстия вставляются элементы полосы.
Отрезками провода с помощью паяльника соединяются все элементы согласно схеме.
Припаиваются провода для подключения.
Для придания конструкции более эстетичного внешнего вида полосы со светодиодами и вырезанная полоса из бутылки помещаются в прозрачную термоусадочную трубку. Полоса из бутылки размещается с задней стороны полоски со светодиодами.
Термоусадочная трубка прогревается феном для стягивания всех деталей в одно целое. Для использования конструкции в воде, например, в аквариуме, ее концы герметизируют силиконовым герметиком. Это делает конструкцию водонепроницаемой.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Осторожно! Герметик должен быть нейтральным. Пары уксуса от уксусного герметика могут разрушить провода или вызвать короткое замыкание.

Управление свечением

Если просто подключить светодиодную полосу просто подключить к источнику питания, то единственный результат – постоянная яркость света. Если же на LED-полоске установлены разноцветные светодиоды, то они будут гореть одновременно.

Для простой регулировки яркости от min до max можно использовать диммер, мощностью на 20% превышающей мощность полосы со светодиодами.

Для управления RGB-лентой лучше взять контроллер.

Выбор контроллера

Контроллер для светодиодных лент

Без контроллера можно управлять яркостью свечения только одноцветной ленты. Для управления многоцветной необходим контроллер. Он даст возможность плавной настройки цвета и его изменений по заданной программе, например, переливание. Его мощность должна на 20% превышать мощность светодиодной полоски. Кроме мощности контроллеры отличаются по типу:

Контроллер без пульта дистанционного управления. Самые дешевые. Управление осуществляется прямо на устройстве вручную или по встроенной программе.
Контроллер с инфракрасным пультом (ИК) дистанционного управления. Такие пульты работают в пределах прямой видимости до 10 метров.
Контроллер с радиопультом дистанционного управления. Такие пульты работают на расстоянии до 20 метров. Управление может производиться через стены и перегородки.
Контроллер, работающий по WI-FI каналу. Такие устройства могут оснащаться любыми пультами, но кроме этого возможно управление с помощью компьютера или мобильного телефона, а также подключаться к системе «Умный дом».

Подключение контроллера

Контроллер и блок питания располагаются рядом с лентой. Если светодиодных конструкций несколько, и они располагаются на значительном (несколько метров) расстоянии друг от друга, то каждая из них подключается к RGB-повторителю.

Это делается для уменьшения длины кабелей, по которым идет большой ток. При большой длине кабеля падение напряжения слишком велико и свет становится тусклым.

Монтаж

Готовая конструкция закрепляется на месте разными способами:

пластиковыми хомутами;
конструкция в термоусадочной трубке закрепляется двухсторонним скотчем;
негерметичная текстолитовая полоса закрепляется также саморезами или винтами через заранее просверленные отверстия;
силиконовым герметиком или «жидкими гвоздями».

Внимание! Для закрепления полосы без термоусадочной трубки используется нейтральный герметик.

Сделать подсветку потолка своими руками легко. А что тут сложного? Вот светодиодная лента. Вот блок питания. Вот провода. Подключил и все дела. Однако, есть нюансы, о которых я расскажу на примере вот этой подсветки для гостиной, которую я собрал своими руками.

Длина подсветки 10 метров. Для нее я купил:

2 катушки со светодиодной лентой по 5 метров
2 блока питания
контроллер
повторитель сигнала
6 метров сетевого провода ШВВП-0,5х2
4 сетевых разъема Wago
24 контактные гильзы
10 держателей провода

2. Светодиодные ленты

Светодиодных лент существует более 200 видов . Чтобы правильно выбрать ленту (например, для гостиной), нужно иметь хотя бы общее представление, чем все эти ленты отличаются друг от друга. Можно сойти с ума, выслушивая противоречивые мнения продавцов, читая форумы и просматривая видео на Ютубе.

Для гостиной , я выбрал многоцветные светодиодные ленты RGB Arlight SMD 5060 , 60 светодиодов на метре. Это дорогие, ленты класса LUX. Дают приятные, насыщенные цвета. Яркие, освещение равномерное. Срок службы 10 лет. Отзывы в Интернете только положительные.

4. Блоки питания

Их тоже сотни видов . Отличаются корпусом, размером, сроком службы и мощностью. Мощность рассчитывается под каждый вид светодиодной ленты. Соответственно под разные ленты, нужны разные блоки питания.

Большие блоки не влезают в нишу моего потолка. Разместить их где-то в стороне, тоже не получается. Нет такого места, чтобы и блок не было видно и чтобы циркуляция воздуха была хорошая. Поэтому, я выбрал компактные, бесшумные блоки питания в пластиковом корпусе.

5. RGB- контроллеры для ленты

Это устройства, которые управляют цветом ленты . Их тоже существует огромное количество. На мой взгляд, большинство контроллеров совершенно неудобны и непрактичны. Вот пример:

Внешне, вроде бы, выглядит неплохо. Компактный пульт. Много кнопок. Стоит недорого. Но! Пульт связывается с контроллером с помощью инфракрасного луча. Провод, который торчит из контроллера – это датчик. Он обязательно должен быть открытым.

Радиус действия мал и нужно точно прицеливаться пультом в датчик. Мне такое управление не нравится. Вот еще один пример:

Этот работает по радиоканалу и пульт управляет светом в любом положении (и даже из другой комнаты). Но выдает только 5 цветов. Никаких оттенков и тонкой настройки. Мало того, чтобы выбрать нужный цвет, приходится несколько раз тыкать в одну кнопку.

Кнопочные пульты - это вчерашний день . Для управления RGB лентой, я выбрал контроллер с сенсорным пультом управления . Он удобен, прост в управлении и дает более 60 оттенков цвета.

6. Инструмент для подсветки потолка

Чтобы собрать из всего этого подсветку своими руками, мне понадобились инструменты. А кроме них, еще знания и опыт. Благо, что я радиоинженер по образованию, люблю мастерить и у меня есть ящик с инструментами.

Конечно, можно сделать все левой пяткой . Скрутить провода, замотать изолентой. Сделать быстро и плохо. Но это не мой подход. Я делаю надежно и по всем правилам . На совесть. Не хочу чтобы через год-два начались проблемы с контактами.

Электричество - штука опасная. Возгорание электроприборов входит в десятку самых распространенных причин пожара . Это официальная статистика. Поэтому, к сборке я отношусь ответственно. Например, на каждый провод ставлю контактные гильзы.

Вывод:

Если вы любите мастерить и делать ремонт своими руками, то закажите у нас ленты и комплектующие. Почему? Потому, что мы не продавцы, а инженеры. У нас не магазин, а частная мастерская. Мы выбираем ленты исходя из технических параметров, а не из заложенной прибыли.

Если у вас нет времени на сборку, закажите готовый набор. С ним вы сделаете подсветку своими руками за 15-20 минут. Без инструментов.

Представляющих собой сборку из красных, синих и зелёных SMD светодиодов, стали изготавливать и устройства управления для этих лент - RGB контроллеры. Стоимость промышленных девайсов довольно высока, поэтому представляется интересным самому собрать такой RGB контроллер, тем более, что работы не так и много.

Забегая наперёд замечу, что радиаторы на тиристорные ключи не требуются. На самом контроллере написано, что рабочий ток нагрузки до 10 ампер. При испытании, за целый день работы схемы, нагрева не ощущается, так температура их не больше 30-ти градусов. Промышленный RGB контроллер обычно идёт с пультом дистанционного управления, но здесь мы не будем усложнять схему. Блок питания для двух светодиодных лент и контроллера, был стоваттный.

Большую часть начинки берём готовую - от небольшой коробочки, управляющей китайской гирляндой. Хотя количество режимов переключения выходов в таком контроллере будет невелико, простота изготовления схемы оправдывает дело.

По типовой схеме контроллера обычными гирляндами видно, что сеть 220В питает саму микросхему контроллера, а уже с выходов её сигналы подаются на тиристорные ключи.

В промышленной схеме RGB контроллера используют на выходе мощные тиристоры по нижеприведённой схеме. На их входа и подадим сигналы с микросхемы управления китайской гирляндой.

Как видите собрать самодельный RGB контроллер для светодиодных лент вполне простая задача. При этом общая экономия от такого решения, особенно используя не специальный покупной импульсный блок питания, а стандартный компьютерный ATX, будет сотню долларов.

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ RGB КОНТРОЛЛЕР

Электронный контроллер довольно дорогостоящее изделие, поэтому есть смысл отремонтировать его самому.

Вскрывается корпус устройства с помощью плоской отвертки, разжиманием тонких боковых стенок в стороны. Освободив донышко контроллера от зацепления, можно добраться до печатной платы, которая обычно фиксируется лишь несколькими каплями силиконового клея.

После извлечения печатной платы, внимательно осмотрите её на наличие следов перегрева, оторванных гибких проводов или нарушения пайки коаксиального разъема питания.

После остается лишь проверить полевые транзисторы в силовых ключах. Две микросхемы контроллера и инфракрасного приемника выходят из строя очень редко, гораздо чаще перегорают именно транзисторы. Как уже говорилось, из-за подключения к контроллеру слишком длинной светодиодной ленты, когда через ключи идет недопустимо высокий ток.

Хотя применяемые в корпусных RGB-контроллерах полевые транзисторы по своим характеристикам рассчитаны на ток до 12 А, но устанавливаются они не на радиатор. Поэтому допустимый ток нагрузки для них ограничивается в 2 А. Дольше всего прослужит контроллер в пластмассовом корпусе, который не нагружается током свыше 1.5 А.

Разом все три силовых транзистора перегорают очень редко, чаще всего только тот, что находится посередине. Окруженный остальными двумя транзисторами, он охлаждается хуже всего.

Проверить работу транзисторов можно, имея самый простой мультиметр. При включенном режиме свечения белым цветом на затворе каждого транзистора должно быть напряжение 5 В, а на стоках, там где припаиваются провода на светодиодную ленту, напряжение должно составлять 12 В. Если какой-то транзистор не дает такие показания, то он подлежит замене.

Полевые транзисторы P3055LD, P3055LDG, PHD3355L и их аналоги в корпусе для поверхностного монтажа DPAK (ТО-252) можно найти на неисправных материнских платах компьютеров.

В случае, когда напрямую с ножки микросхемы, перед токоограничивающим резистором, нет напряжения 5 В на затвор силового транзистора, то испорченный микроконтроллер ремонтировать нецелесообразно. Пробитая микросхема стоит дорого, да и перепаивать её сложно.

Трёхфазные электродвигатели Принцип действия Самодельный бесперебойник для компьютера Самонаводящиеся солнечные панели с управлением от мобильника - Этап 9: привод наклона панелей

Итак, кратко о мотивах создания этого проекта. Как я ранее говорил в статье "Многоцветная светодиодная подсветка или RGB-контроллер своими руками" , в заводском китайском RGB контроллере (т.е. оригинальном) очень сильно греются выходные силовые ключи (полевые транзисторы), реально можно обжечь пальцы. Речь идёт о работе на максимальной яркости, когда все три канала работают на полную; в данном случае это будет белый цвет свечения.

Замеры тока показали, что в таком режиме китайский RGB контроллер потребляет 1,2 ампера. Казалось бы ерунда, всего 1,2А*12В=14Ватт, но сука греется. Ок. Собираем свой вариант контроллера (ATtiny2313 + IRFZ 44 N на выходе) и испытываем чувство, что нас, мягко говоря, обманывают. Блок питания уходит в защиту. Снимаем защиту, измеряем ток = 2,2 ампера. Прикольно 2,2А*12В=26,4Ватт. Видимо китайский контроллер выдаёт ШИМ на силовые ключи не на всю ширину. Визуально с ATtiny2313 + IRFZ 44 N лента светится ярче.

Продолжаем изыскания. Подключаем 5 метров ленты к ATtiny2313 + IRFZ 44 N и гоняем. Всё прекрасно, ключи без радиатора немного теплые. Подключаем последовательно еще одну ленту и наблюдаем, что подключенный кусок изменил оттенок и равномерно снижается яркость по всей длине (на участке от 5 до 10 метров). Измеряем напряжение на конце ленты; напряжение упало с 12 вольт до 9,1 вольт. Очевидно, что ленты надо подключать в параллель, хотя я предполагал, что светодиоды в самой ленте и так подключены в параллель. Неудобняк, но других вариантов нет.

Включаем в параллель три рулона по 5 метров. Включилось, работает. Но сука греется. Можно радиатор поставить, но всё равно, нагрев убедительный. Чешем репу и делаем следующее.

В этом контроллере умощненные выхода. Также облегчили режим работы стабилизатора на 5 Вольт.

В общем всё довольно просто. Транзисторы BD139-BD140 можно заменить на КТ815-КТ814 и аналогичные.

При прошивании микроконтроллера ATtiny2313 устанавливаются следующие фьюзы.

Печатная плата изготавливается методом ЛУТ .

Ну и к слову говоря, на основе этой схемы можно сделать простой RGB усилитель, для объединения лент в последовательные или параллельные цепочки. Некоторые схемы последовательного и параллельного включения RGB усилителей смотри в файле

Категории

Выбор редакции