في هذه المقالة ، سأقوم بإجراء اختبارات على جميع الأنواع الأكثر شيوعًا لأضواء شرائط RGBIC ذات الأحلام الملونة القابلة للتوجيه بشكل فردي.
سوف نتحدث عن المواصفات الفنية الخاصة بهم ، وبعد ذلك سأساعدك في معرفة أي منها هو أفضل أضواء شريطية led rgbic قابلة للعنونة لمشروعك.
بادئ ذي بدء ، إذا كنت تبحث عن أفضل شريط إضاءة LED قابل للتحكم. لسوء الحظ ، لا يمكنني إعطاء إجابة واحدة ، الإجابة الفعلية هي أن هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها ، ومن المحتمل أن يكون لكل تطبيق نوع واحد من الشريط. سيكون هذا هو الأنسب لذلك.
الغرض من هذا الدليل هو مساعدتك في تحديد مجموعة مصابيح الشريط الرقمية LED القابلة للتوجيه بشكل فردي أو الأفضل بناءً على معايير مشروعك. بالطبع ، هناك شيء واحد يجب أن تعرفه هو أن جميع الطرز المذكورة أدناه مناسبة لمشروعك ، إذا كنت تبحث عن شريط LED من Arduino أو شريط Adafruit أو مصابيح شريط Govee rgbic ، إلخ.
لنبدأ بإلقاء نظرة مادية على كل نوع شريط LED قابل للعنونة.
من أجل الحفاظ على اختباري موحدًا قدر الإمكان ، يحتوي كل شريط LED قابل للبرمجة على نفس كثافة LED ونوع العزل المائي ، على وجه التحديد ، هذه كلها 150 مصباح LED لكل 5 أمتار ، ومجموعة متنوعة مشفرة بالسيليكون IP65 ، ولكن هناك أنواعًا أكثر للاختيار من عند.
1. 4 خيارات لتحديد أضواء الشريط RGBIC LED القابلة للبرمجة
عندما تحدد شرائط RGBIC LED الذكية الخاصة بك ، فعادة ما تحصل على تحديد بعض الخيارات.
الأول سيكون لون ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن الذي تم تركيب الرقائق عليه. يمكنك عادة الاختيار بين الأسود والأبيض ، وهذا لا يحدث فرقًا.
ثانية هي كثافة البكسل أو عدد المصابيح الموجودة في متر واحد ، أميل إلى استخدام 30 مصباحًا لكل متر.
لأنه يجعل متطلبات الطاقة أسهل قليلاً. لكنها تأتي بكثافات متنوعة تصل إلى 144 مصباح LED لكل متر.
ثالث، ستحتاج إلى اختيار نوع العزل المائي الذي تريده لمشروعك.
كما قلت من قبل تلك التي أختبرها هي ip65 ، مما يعني أنها مغطاة بسيليكون شفاف مرن لإبعاد الماء والغبار ولكنها ليست جاهزة للغمر في الماء. في تجربتي ، كلاهما مقاوم للرذاذ ومقاوم للمطر.
إذا كنت بحاجة إلى مزيد من العزل المائي ، فيمكنك اختيار الإصدار IP67 الذي يأتي بأكمام من السيليكون محكمة الغلق.
لكن ضع في اعتبارك أنها مزعجة بعض الشيء إذا كنت بحاجة إلى قطع شرائط LED القابلة للتوجيه إلى الطول.
بالطبع ، إذا كان مشروعك داخليًا ، فلن تحتاج إلى أي مواد مقاومة للماء وسيكون هذا الخيار متاحًا أيضًا.
الاخير الخيار الذي تحتاج إلى القيام به هو الشريحة المحددة التي ستقود مصابيح LED القابلة للتوجيه بشكل فردي.
هذه الشريحة هي المكان الذي يحصل فيه كل شريط من شرائط LED القابلة للعنونة على اسمه ، وسأعمل على وجه التحديد مع هذه الأنواع السبعة من الشرائح في هذه المقالة.
2. ما هو مبدأ عمل شرائط Pixel LED
تعمل مصابيح شريط Pixel LED جميعها بنفس المبدأ الأساسي ، حيث يتم إرسال البيانات إلى أسفل سلك واحد حيث يتم قراءتها بعد ذلك بواسطة شريحة صغيرة متحكم ، والتي تنتج إشارة معدلة لعرض النبضة ، والتي تتحكم في سطوع كل قناة لشريحة LED ، الذي يحتوي على مقطع أحمر وقطعة خضراء وقطعة زرقاء.
يمكن أن يحتوي كل مقطع على 256 مستوى من السطوع ، مما ينتج عنه 256 إلى الطاقة الثالثة من الألوان المختلفة التي يمكن إنتاجها.
إذا رأيت المصطلح 5050 LED على صفحات المنتج ، هذا يشير فقط إلى حجم شريحة LED ، وليس بالضرورة نوع شريط LED بكسل أو أي مكونات أخرى يمكن دمجها فيه.
بالنسبة لمواصفات سحب الطاقة الخاصة بهم ، في هذا المنشور ، قمت باختبار كل شريط من أشرطة LED الرقمية.
عن طريق قياس السحب الحالي لضوء الشريط LED من neopixel مع إيقاف تشغيل جميع مصابيح LED ، ثم الرسم الحالي لقناة واحدة من بكسل واحد ، ثم جميع قنوات البكسل الواحد قناة واحدة لجميع وحدات البكسل ، ثم التيار الكلي ارسم للشريط بأكمله مع كل قناة بأقصى سطوع.
قمت أيضًا بتقييم فقدان دقة الألوان بسبب انخفاض الجهد على كل شريط LED بكسل.
سنبدأ الاختبار بأقدم نموذج لشريط بكسل LED القابل للتحكم والذي اختبرته.
3. انخفاض الجهد لشريط الضوء LED القابل للعنونة
يضيء ws2811 كشريط LED قابل للعنونة بجهد 12 فولت ، عندما تريد تشغيل هذه الشرائط على مسافات كبيرة ، انخفاض الجهد هو المصطلح المستخدم لوصف الفرق في الجهد في بداية تشغيل السلك وفي نهاية ذلك السلك.
انخفاض الجهد هو نتيجة للسلك الفعلي ، أو في هذه الحالة ، تساهم الآثار النحاسية على سلسلة LED القابلة للعنونة في قدر كبير من المقاومة الكهربائية.
إذا كان ناتجك 5 فولت وكان لديك 2.5 فولت أكثر من 30 قدمًا ، فهذا يعني أنه لن يتبقى لديك سوى 50 بالمائة من جهدك ، وهذا يعني أن مصابيح LED الأخيرة ستتلقى 2.5 فولت فقط في المجموع.
4. 12V WS2811 LED Strip VS 5V WS2812B LED Strip
وهذا لا يكفي بالضرورة لإنتاج الألوان التي اخترتها بدقة.
إذا بدأت بدلاً من ذلك بـ 12 فولت ولديك نفس انخفاض 2.5 فولت ، فهذا يمثل فقط تغييرًا في الجهد بمقدار 211 تي بي 1 تي ، وستنتج 9.5 فولت المتبقية ألوانًا أكثر دقة بشكل ملحوظ من شريط LED 5 فولت ws2812b.
يمكنك أن ترى الاختلاف في دقة الألوان بين WS2811 بجهد 12 فولت وشريط LED القابل للعنونة بجهد 5 فولت ws2812B هنا عندما ينتج كلاهما سطوع 100% لشريط إضاءة LED بالكامل.
الإصلاح لهذا هو تطبيق الطاقة على طرفي شريط LED الرقمي ، بطريقة تسمى حقن الطاقة.
ولكن في الحالات التي لا يكون فيها الحقن المتكرر للطاقة ممكنًا ، يجب تفضيل شرائط LED قابلة للعنونة بجهد 12 فولت مثل WS2811.
في معظم الأوقات ، تكون شرائط LED القابلة للتوجيه WS2811 هي الأقل تكلفة ، ولكنها تأتي مع بعض الجوانب السلبية.
الأهم من ذلك ، أن أرخص إصدارات شريط WS2811 LED ليست قابلة للعنونة بشكل فردي ، عادةً ما يحتوي شريط WS2811 LED على متحكم واحد يعمل في الواقع على تشغيل 3 وحدات بكسل LED أو ما مجموعه 9 قنوات.
هذا يعني أنه ليس من الممكن حقًا التحكم في كل LED ، ولكن بدلاً من ذلك ، يمثل كل بكسل في الكود مجموعة من 3 شرائح LED.
في الاختبارات التي أجريتها ، كان مصباح الشريط LED القابل للعنونة WS2811 أحد أعلى استخدامات الطاقة عند عدم إضاءة مصابيح LED.
سحب 1.27 واط من الطاقة لوحدات التحكم الدقيقة الخاصة بهم ، وإضاءة الشريط بالكامل باللون الأبيض النقي يسحب إجمالي 1.64 أمبير.
والذي يبلغ حوالي 19.68 واط عند السطوع الكامل ، يمكنك أيضًا أن ترى أن دقة الألوان جيدة حقًا في جميع أنحاء الشريط البالغ طوله 5 أمتار ، حتى بدون أي حقن للطاقة.
وهو كما ذكرت من قبل ، ميزة كبيرة لشريط LED القابل للتوجيه بجهد 12 فولت ws2811 فوق شريط LED القابل للعنونة بجهد 5 فولت ws2812b.
بالنسبة لحالة الاستخدام ، يجب مراعاة شريط LED القابل للعنونة WS2811 عندما تكون التكلفة عاملاً مهمًا ، أو عندما لا يمكن إتمام حقن الطاقة بسهولة ، ولكن ليس بالضرورة إذا كنت بحاجة إلى التحكم في كل بكسل على حدة.
التالي في القائمة هو النوع الأكثر شيوعًا لشريط LED الرقمي القابل للعنونة ، أضواء الشريط LED ws2812B ، والتي على عكس WS2811 تحتوي على شريحة تحكم مدمجة بشكل صحيح في حزمة LED ، يأتي شريط LED ws2812B فقط في مجموعة متنوعة 5 فولت ، لذلك ستحتاج إلى مزيد من حقن الطاقة مقارنة بشريط LED 12 فولت WS2811.
لكن المكونات الأصغر تعني أن هناك حاجة إلى مواد أقل لإنتاج شريط البكسل LED ، ويجب أن تكون التكلفة نظريًا أقل للشريط ، حيث يمكن التحكم في كل مصباح على حدة.
في الاختبار الذي أجريته ، استهلك شريط LED القابل للعنونة ws2812B نصف الطاقة التي استهلكها ws2811 عندما لم تكن هناك مصابيح LED مضاءة.
ولكن كما هو متوقع ، كان استهلاك الطاقة لمصابيح LED متماثلًا تقريبًا عند حوالي 60 مللي واط لكل قناة ، واستهلك شريط LED الكامل القابل للتوجيه 13.6 واط فقط. وهو أقل بحوالي 6 واط من ws2811.
لدي أيضًا مجموعة جديدة أخرى من ws2812B تسمى Eco ، في الاختبار الذي أجريته ، كان للإصدار Eco أقل استهلاك أساسي للطاقة يحتاج فقط إلى 56 ملي واط بدون وجود مصابيح LED مضاءة.
تكافح شرائط LED 5 فولت كلا النوعين حقًا لإعادة إنتاج ألوان دقيقة بالقرب من نهاية شريط LED الرقمي بسبب انخفاض الجهد.
مع أداء الإصدار الاقتصادي أسوأ قليلاً من الإصدار غير البيئي بشكل عام.
أنا أستخدم أضواء الشريط ws2812B RGBIC مثل شرائط RGB LED القابلة للعنونة للأغراض العامة ، فهي رخيصة نسبيًا ، وتأتي في مجموعة كبيرة من أنواع العزل المائي بكثافة البكسل وألوان الشريط ، وهي متوافقة بشكل أساسي مع كل مكتبة ، وهذا يعني للتحكم في المصابيح التي يمكن معالجتها بشكل فردي.
5. 5V SK9822 LED Strip VS 5V WS2812B LED Strip
إذن ما الذي قد يتسبب في عدم توافق سلسلة led قابلة للعنونة مع مكتبة؟ تتحكم هذه المكتبات في شيء يسمى توقيت الرقاقة ، وهو المعدل الذي تتوقع به مصابيح LED بيانات جديدة.
في شرائط LED القابلة للعنونة التي تحتوي على رقاقة SK9822 (مماثل لـ APA102) ، يتم التعامل مع التوقيت بشكل مختلف قليلاً ، بدلاً من الحصول على توقيت مشفر يجب على المتحكم الدقيق الخاص بك الالتزام به.
يتضمن سلكًا آخر يسمى دبوس الساعة، يحدد دبوس الساعة هذا معدل نقل البيانات بين وحدة التحكم الدقيقة والرقاقة.
لا يعني ذلك فقط أن المتحكم الدقيق يمكن دفعه إلى أقصى إمكاناته عن طريق تسريع معدل نقل البيانات أكثر مما تسمح به WS2811 أو 2812B ، ولكنه يسمح أيضًا بإبطاء نقل البيانات إذا كانت الإطارات في الثانية ' ر هذا مهم.
وللمتحكم الدقيق عبء عمل ثانوي كبير. تحتوي رقائق SK9822 على أعلى استهلاك للطاقة في وضع الخمول لأي من شرائط LED القابلة للتوجيه بجهد 5 فولت ، ولكن يمكنها استخدام أرقام استهلاك الطاقة لإضاءة شريط LED بالكامل باللون الأبيض الكامل.
أحد الأشياء المهمة التي يجب ملاحظتها هو دقة الألوان الأسوأ بشكل ملحوظ بسبب انخفاض الجهد في مصابيح الشريط LED القابلة للتوجيه.
عندما تقوم بحقن الطاقة في ws2812B ، فإنه يكفي عمومًا لتشغيل كل طرف من شريط بكسل LED يبلغ طوله 5 أمتار.
ولكن في مصابيح الشريط LED SK9822 ، أقترح حقن الطاقة كل مترين ونصف المتر للحفاظ على دقة الألوان.
تكلف SK9822 أيضًا أكثر قليلاً من WS2812B ، وتتطلب موصلًا إضافيًا لدبوس الساعة.
ولكن في المواقف التي تكون فيها الأخطاء والرسوم المتحركة غير مقبولة وتكون دقة البيانات هي الاعتبار الأكثر أهمية ، فإن شرائح LED القابلة للتوجيه SK9822 تستحق الزيادة في السعر.
6. 5V WS2813 LED قطاع مقابل 5V WS2812B LED قطاع
تتمثل العيوب الأخرى في الاتصال التسلسلي في أنه نظرًا لأن جميع البيانات يتم تمريرها عبر سلك واحد ، فإن أي انقطاع في السلسلة سيؤدي إلى فشل الشريط بأكمله بعد ذلك.
تم تصنيع شرائط ws2813 القابلة للتوجيه لمعالجة هذا السقوط. في ws2813 ، يوجد سطرا بيانات مختلفان يسمى di و bi ، مما يعني البيانات الموجودة في ونسخها احتياطيًا.
يسمح هذا لشريط LED القابل للعنونة بمواصلة العمل في حالة وجود بكسل ميت. نظرًا لأن القناة الثنائية ستعمل كمرور ، طالما أن مصباحين متتاليين من LED لا يفشلان ، يجب أن يستمر باقي شريط LED الرقمي في العمل.
هذا يجعل شرائط ws2813 القابلة للعنونة مثالية للحالات التي لا يمكن فيها الوصول إلى الشرائط للإصلاح ، على سبيل المثال ، إذا كنت ستغلفها بالإيبوكسي.
لسوء الحظ ، مثل SK9822 ، كان أداء أضواء الشريط WS2813 RGBIC سيئًا للغاية من حيث دقة الألوان.
أظهروا اصفرارًا ملحوظًا بعد حوالي 45 بكسل عند السطوع الكامل. بصرف النظر عن ذلك ، كان استهلاك الطاقة أقل بشكل متوقع بالنظر إلى المقاومة الداخلية المتزايدة ، ولم يتطلب سوى 12.15 وات لشريط LED بأكمله عند الإضاءة عند السطوع الكامل. أتوقع أن يرتفع هذا الرقم بشكل ملحوظ مع المزيد من نقاط حقن الطاقة.
7. مزايا شريط الضوء LED القابل للتحكم WS2815
إذا كنت تريد قناة بيانات احتياطية بدون مشاكل انخفاض الجهد ، فقد يكون WS2815 هو الحل.
WS2815 عبارة عن شريط LED رقمي RGB بجهد 12 فولت وكما ترى ، لا يوجد انخفاض كبير في عرض اللون في جميع أنحاء الشريط بأكمله ، حتى في السطوع الكامل.
المفاضلة هي السعر واستهلاك الطاقة ، يمكنك أن ترى أن هناك بعض السلوك الغريب في WS2815 عندما يتعلق الأمر بالسحب الحالي ، بشكل أساسي ، يرسم بكسل واحد نفس المقدار من التيار عند 50% أحمر كما يفعل عند 50% أبيض ، على الرغم من أن اللون الأبيض يتكون من وحدات بكسل حمراء وخضراء وزرقاء.
ذلك لأن كل قناة يتم تشغيلها في سلسلة بدلاً من التوازي ، وإذا كانت القناة الواحدة هي 1 ، ثم يتم تقصير القناتين الأخريين بواسطة مجموعة ترانزستور أو مقاوم ، للحفاظ على التيار المستمر.
يحتوي مصباح الشريط LED WS2815 بكسل على أعلى استهلاك للطاقة في وضع الخمول عند 3.5 واط وأعلى استهلاك طاقة أبيض كامل عند 20.18 واط لكل 150 مصباح LED.
يقال إنهم سيكونون موثوقين للغاية بسبب القناة الاحتياطية ، وهم رائعون في إعادة إنتاج الألوان الصحيحة على الرغم من انخفاض الجهد في الشريط.
8. 5V SK6812 RGBW IC LED Strip VS 5V WS2812B LED Strip
يبدو WS2815 رائعًا جدًا ، لكنني قمت بحفظ مجموعة LED المفضلة لدي أخيرًا ، SK6812 يشبه إلى حد بعيد ws2812B ، ومن ثم يتطلب 5 فولت فقط.
يحتوي على متحكم مضمن ويفتقر إلى قناة احتياطية. لكن SK6812 لديه القدرة على التحكم في قناة إضافية من المصابيح التي يتم استخدامها للتحكم في جزء أبيض كبير في حزمة 5050 LED.
عادة أضواء شريطية RGB LED ينتج اللون الأبيض عن طريق تشغيل القنوات الحمراء والخضراء والزرقاء على نفس النسبة ، مما ينتج عنه ضوء أزرق أو أرجواني قليلاً.
من خلال وجود قناة بيضاء مخصصة على LED ، يمكنك إنتاج ضوء أبيض حقيقي مألوف إما باللون الأبيض الدافئ أو الأبيض المحايد أو الأبيض البارد.
صحيح أنه يجعل البرمجة أكثر تعقيدًا بعض الشيء منذ قيامك بالإرسال أربع قنوات بدلاً من ثلاث لكن النتائج تستحق ذلك.
في أي وقت أستخدم أضواء شريطية LED بدلاً من مصابيح الإضاءة العادية ، أختار دائمًا مجموعة RGBW لتطبيقات مثل مصابيح LED الخارجية للعطلات.
إنه أقل أهمية بكثير لأنني أريد أن يجعل هؤلاء أنماطًا مجنونة يفضلون إضافة إضاءة خلفية خفية بينما لا يزالون قادرين على الظهور بشكل خيالي من وقت لآخر ، SK6812 RGBW أضواء شريط LED قابلة للعنونة هي الأفضل على الإطلاق.
في الاختبار الذي أجريته ، كان لدى 6812 استهلاك طاقة مرتفع بشكل معتدل عند الخمول 0.83 واط ، و 14.4 عند الإضاءة الكاملة.
يمكنك أيضًا أن ترى أن لديهم قدرًا كبيرًا من الاصفرار حول LED 90 ، لكن هذا ليس اختبارًا صالحًا حقًا لأنك لن تنتج ضوءًا أبيض عن طريق تشغيل شرائط RG و B.
في الواقع ، ستستخدم القناة البيضاء فقط ، وبينما تجذب القناة البيضاء تيارًا أكثر من أي إضاءة قناة واحدة أخرى.
ينتج ضوء شريط rgbic بالكامل باللون الأبيض عن 10 واط فقط من الطاقة ، ويسحب أقل استهلاك للطاقة البيضاء لأي من الشرائط التي اختبرتها مع الميزة المضافة ، والاستفادة من دقة الألوان المثالية تقريبًا في جميع أنحاء شريط LED بالكامل دون حقن الطاقة.
لذا كما ترون ، لا يوجد في الواقع مصباح شريطي LED قابل للعنونة بمقاس واحد يناسب الجميع ، ولكن بدلاً من ذلك ، لديهم جميعًا نقاط قوة وضعف محددة.
إذا اضطررت إلى اختيار شريط شريط LED واحد لاستخدامه في جميع مشاريعي ، فسأختار بالتأكيد شرائط LED SK6812 RGBW إما باللون الأبيض الدافئ أو الأبيض البارد.
تنوع اعتمادًا على حالة الاستخدام الخاصة بي ، ربما في المستقبل ، سيكون هناك مصباح RGBW SK6812 بقوة 12 فولت هو ضوء الشريط LED الخاص بي.
