Frage:
Verwenden Sie einen Raspi, um lange (> 100 Fuß) 5-V-LED-Streifen zu steuern
puk
2014-02-24 11:20:44 UTC
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Ich verwende den folgenden LED-Streifen für die Akzentbeleuchtung.

enter image description here

  • 5M WS2801 Blcak PCB 32LED 5050 RGB Digitaler LED-Streifen Individuell adressierbar 5V
  • Artikel: nicht wasserdichte schwarze Platine ws2801 LED-Streifen
  • Modell: 5050RGB WS2801
  • Arbeitsspannung: DC5V
  • LED-Typ: SMD5050 RGB
  • IC: Jede LED wird von einem WS2801-IC-Chip gesteuert.
  • Maßstab: 256
  • Blickwinkel: 120 Grad
  • Lebensdauer: Nein weniger als 50000 Stunden
  • Verpackung: 5 M / Rolle in Antistatikbeutel
  • NICHT wasserdicht

Ich muss das Licht so steuern, dass alle 100 + ft sind zusammenarbeiten (dh die gleiche Farbe oder Farbübergänge kontinuierlich). Idealerweise würde ich sie an eine Stromquelle anschließen, aber das führt zu einem Spannungsabfall. Ich könnte versuchen, sie parallel zu schalten, aber irgendwann wird es zu viele Verstärker geben. Ich könnte ein Netzteil für jeweils 5 m anschließen und dann alle Raspis vernetzen, um das Erscheinungsbild aller zusammenarbeitenden Streifen zu erhalten. Dies erfordert jedoch Netzteile für die Raspis, und ich möchte nicht um das Haus herumgehen und sie alle verstecken

Könnte jemand eine sehr unerfahrene Erklärung geben, wie ich so viele LEDs versorgen und von einem einzigen Raspi aus steuern kann.

BEARBEITEN : Ich wollte wissen, wie ich sie anschließen müsste. Wenn beispielsweise ein 5-V-2A-Adapter an einen 10-m-Streifen ausfällt, kann ich einfach einen zweiten 5-V-2A-Adapter verwenden und den Streifen in 2 x 5-m-Streifen aufteilen und dann den anschließen erster Adapter zum ersten 5m-Streifen und der zweite Adapter zum zweiten 5m-Adapter (siehe unten)?

  • Adapter / Raspi -> [10m-Streifen] FEHLER
  • Adapter / Raspi -> [5m Streifen] -> Adapter -> [5m Streifen] ERFOLGE?

Was ist mit den Verbindungen DI und CI ? Kann ich einfach den DI / CI aus dem ersten Streifen mit dem DI / CI in dem zweiten Streifen verbinden und dann hoffen, dass die Signale vom Raspi zum ersten gesendet werden Streifen wird magisch auf den zweiten Streifen übertragen? Ich kann nicht anders, als das Gefühl zu erschüttern, dass es nicht so einfach ist, da die Stromversorgung so schwierig ist (z. B. Spannungsabfall, Drahtstärke, Serie V parallel ...) nilly.

Sie sagen "Leistung (W / M): 9 W / M", also wären 30 m 27 W. Sie sollten keine Probleme haben, ein geeignetes Netzteil zu finden. Sie erwähnen auch "WS2801", das eine serielle 2-Draht-Schnittstelle verwendet. Vorausgesetzt, Sie müssen nicht mehr als 100 adressieren, sollten Sie keine Probleme mit der Schnittstelle von der I2C-Schnittstelle auf dem Pi haben. Es sollte keine Probleme mit dem Spannungsabfall geben, da der Chip einen Konstantstromtreiber für die LEDs hat.
@Milliways ... Könnten Sie dies als Antwort mit weiteren Informationen ausdrücken, ich folge Ihnen nicht in Bezug auf Folgendes: `Leistung (W / M): 9W / M`," 2-Draht-serielle Schnittstelle "," mehr als 100 "," I2C "," Konstantstromtreiber "
@ puk Ich habe nicht als Antwort gegeben, weil es wirklich nicht ist. Ehrlich gesagt geben Sie nicht genug Details über die LED-Streifen oder was Sie damit machen möchten. Das meiste davon stammt aus der von Ihnen angegebenen Spezifikation (Sie geben keinen Link zum tatsächlichen Produkt an). Die Spezifikation besagt, dass der Streifen Leistung (W / M) verwendet: 9 W / M, sodass 30 m 270 W benötigen würden. (Ich habe mich oben geirrt) Ich habe die Spezifikation für den WS2801 nachgeschlagen, um zu sehen, was er tat. Dies sollte Ihnen einen Anfang geben. Ich schlage vor, Sie beginnen mit 1 Streifen, überprüfen die I2C-Schnittstelle und versuchen, Code zu schreiben.
[Einen Teil Ihrer Antwort finden Sie hier] (http://diy.stackexchange.com/a/18236/2885) Sie machen alles falsch und besonders RGB, es ist noch komplizierter.
@puk Sie haben ursprünglich eine Frage zu RGB gestellt: http://raspberrypi.stackexchange.com/q/13925/8697 und dann eine Spezifikation für eine I2C-Schnittstelle kopiert. Jetzt fragen Sie nach SPI. Diese sind völlig anders.
@milliways Sie sind richtig. Ich habe versehentlich 5 Fuß RGB gekauft und versucht, das 12V 5V-Problem zu lösen. Hier habe ich jedoch einen voll adressierbaren LED-Streifen gekauft
Sechs antworten:
#1
+3
Gerben
2014-02-24 20:41:22 UTC
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Sie sollten den LED-Streifen nicht über die 5-V-Leitung des Pi mit Strom versorgen. Verbinden Sie nur die GND-, CI- und DI-Leitungen mit dem Pi. Verbinden Sie die 5V und GND der LED-Leiste mit dem separaten Netzteil. Beachten Sie, dass die Erdung hier "miteinander verbunden" ist.

Wenn der Adapter nicht für die gesamte Länge stark genug ist, können Sie den LED-Streifen tatsächlich in Abschnitte aufteilen. Verbinden Sie wie oben DO mit DI, CO mit CI und GND mit GND. Schließen Sie anschließend den neuen Adapter an 5 V und GND des neuen Abschnitts an.

Ja, das macht mehr Sinn. Dieser Streifen kann jede LED einzeln adressieren und die Daten müssen gut verbunden sein
Es gibt dort viele Etiketten, können Sie genauer sein (dh Masse des Adapters zur Masse der LED oder Masse der LED zur Masse der Raspi ...) danke
Alle drei Erdungen sind miteinander verbunden, also die Erdung des Pi, die Erdung des Adapters und die Erdung des LED-Streifens. Genau wie das Bild in ppumkins Antwort
#2
+3
Piotr Kula
2014-02-24 22:21:42 UTC
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Der WS2801 ist ein 3-Kanal-LED-Treiber mit konstantem Strom. Sie benötigen 1 davon für jede LED. Es gibt andere RGB-Treiber, aber der WS2801 ist am einfachsten und flexibelsten zu bedienen.

Die Stromquelle MUSS vom Pi getrennt sein. Dies ist jedoch einfach, da ein Netzteil an Vcc und GND auf dem LED-Streifen angeschlossen wird.

enter image description here

Steuern

Das Problem mit dieser WS2801 -LED ist, dass der Eingangspegel des Ausgangssignals von der Eingangsspannung abhängt. (0,8 * Vcc) Damit es direkt auf dem Raspberry Pi GPIO funktioniert, können Sie nur maximal 4,1 Volt liefern, wodurch Sie einen für den Pi sicheren Datenpegel von 3,2 Volt erhalten. Aber einige Leute sagen, selbst wenn die LEDs mit 5 Volt betrieben werden, funktioniert es immer noch - es könnte sich um eine andere Version des Chips handeln.

Das Datenblatt, das Sie von 3,3 bis 5,5 Volt liefern können . Der WS2801 verwendet tatsächlich ein 2-Draht-Protokoll

  1. CKI - Datentakt-Eingang bei 25 MHz
  2. SDI - Serielle Graustufendaten.
  3. ol>

    Zum Glück müssen Sie keinen Code schreiben, da es etwas namens PixelPi gibt, das bereits weiß, wie man mit diesen Leuten spricht.

    Powering

    Lange LED-Streifen benötigen viel mehr Strom als Sie vielleicht denken.

  • Nach 2 bis 4 Metern können Sie die Vcc-Leitung auf dem LED-Streifen abschneiden und ein neues Netzteil anschließen . Lassen Sie GND, DO, DI unverändert. Auf diese Weise können Sie einen langen LED-Streifen abschnittsweise mit Strom versorgen.
  • Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines leistungsstarken geregelten Netzteils. Wie ein Computer-Netzteil. Schließen Sie dann den Start der LED-Stromversorgung an, verlegen Sie das Kupferkabel neben dem LED-Streifen und schließen Sie es alle 3 Meter an. Sie müssen die LED nicht trennen, da die Stromversorgung immer den Weg mit dem geringsten Widerstand verwendet, in diesem Fall Ihren zusätzlichen Kupferdraht von derselben Stromversorgung.
Bei Verwendung eines Computer-Netzteils und Verlegen von Kupferdrähten würde es über große Entfernungen (dh 100 Fuß) nicht zu einem Spannungsabfall in den Drähten selbst kommen.
Was ist auch die physikalische Grenze für die Anzahl der LEDs, die der Raspi steuern kann (NICHT Strom)? 1 000 000?
Das Limit gilt nur für das Gerät, das es steuert. Sie können also 1 Million haben, aber es ist nicht möglich, alle gleichzeitig zu kontrollieren! Da Sie nicht gleichzeitig unterschiedliche Daten in eine Million Objekte schreiben können (es sei denn, es handelt sich um Quantencomputer), ist auch jeder IC global eindeutig adressiert. Die Grenze ist der Abstand zwischen ICs. Er sollte nicht mehr als 1 Meter betragen, kann jedoch bis zu 6 Meter betragen, wenn Sie ihn mit einem 50-Ohm-Widerstand abschließen, um die Impedanz auszugleichen.
Danke, aber ich habe eine grundlegendere Frage gestellt. Kann 1 Raspi 64 LEDs steuern? 100? 200? 1000? Ich gehe davon aus, dass der Stromverbrauch direkt proportional zur Anzahl der zu steuernden LEDs ist. Oder ist es sequentiell, so dass es ein Signal an LED 1, dann an LED2, dann an LED3 sendet ...
Auch was ist ein "IC". Es versteht sich von selbst, dass alles, was mit "Also Each IC ..." begann, ich nicht verstand
Ich sollte auch für Software erwähnen, die ich * derzeit * als Basis https://github.com/adammhaile/RPi-LPD8806 verwende
"IC" bedeutet "Integrierte Schaltung" - Sie stellen in Kommentaren neue Fragen. Bei Electronics Exchange erhalten Sie möglicherweise mehr Glück bei bestimmten elektronischen Fragen. Um die maximale Anzahl von LEDs herauszufinden, müssen Sie herausfinden, wie viele Daten Sie mit 25 MHz senden können und wie viele Daten tatsächlich gesendet werden. Sie müssen dies herausfinden. Es könnte 255 sein. Aber mit SPI-Extendern kann es 255 x 16 sein. Dies ist alles anders als das, was Sie fragen. Szwagier raus.
"Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein leistungsstarkes geregeltes Netzteil zu verwenden. Wie ein Computer-Netzteil. Schließen Sie dann den Anfang der LED-Stromversorgung an und verlegen Sie das Kupferkabel neben dem LED-Streifen und schließen Sie es alle 3 Meter an. Sie müssen nicht trennen LED, da die Stromversorgung immer den Weg mit dem geringsten Widerstand verwendet, in diesem Fall Ihren zusätzlichen Kupferdraht von derselben Stromversorgung. " ** Die Sache mit Elektronen ist, dass sie in einem Stromkreis herumlaufen - ich denke, Sie müssen auch die GND-Linie verbessern! **
Bei einigen Streifen können Sie sie nicht einfach 30 Meter hoch anschließen und an einem Ende einschalten. Die ersten 3 Meter Leiterplattenspur brennen aus. Ohm'sches Gesetz.
#3
+3
Shockwave
2014-08-12 00:41:10 UTC
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Gestatten Sie mir als Builder, der ein Gerät mit 480 WS2801 in Serie erstellt hat, auf die Probleme hinzuweisen, auf die Sie stoßen werden.

Zunächst wird die Laufzeit verzögert. Das aus dem Chip kommende Taktsignal ist 0,6 ns länger als das eingegangene. Wenn Sie also 250 Pixel überschreiten, verschwindet Ihre Uhr vollständig, es sei denn, Sie fallen auf eine niedrigere Taktfrequenz ab. Oder bauen Sie einen Monopuls, um eine gute Uhr zu regenerieren und die Saite weiter zu verfolgen. Damit mein vollständiges 480-Pixel-Setup funktioniert, musste ich von einer Taktfrequenz von 2 MHz auf 1 MHz fallen. Wenn Sie feststellen, dass ein Pixelfeld ausflippt und danach nichts mehr auf den Pixeln ist, ist Ihre Frequenz so hoch, dass der Takt aufgrund der Ausbreitungsverzögerung verschwindet.

Zweitens ist die Leistungsinjektion. Auf keinen Fall können Sie jedes Licht einschalten und von einem Ende und einem Netzteil aus mit Strom versorgen. Wir sprechen von 60A 5V Versorgung! Sie müssen die Stromversorgung über ein schönes 18- oder 16-g-Kabel anschließen, das an einer einzelnen 5-V-Versorgung angeschlossen und etwa alle 16 Fuß angeschlossen ist. Grundsätzlich muss auf jeder Rolle Saft von beiden Enden kommen, wenn jedes Licht voll sein soll.

#4
+1
Milliways
2014-02-25 06:25:13 UTC
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Sie haben oben einige gute Kommentare erhalten, aber keiner hat Ihre Machtfrage explizit beantwortet. Dies ist ein einfaches elektrotechnisches Problem. Die von Ihnen kopierte Spezifikation lautet "Leistung (W / M): 9 W / M", sodass eine Länge von 5 m 45 W benötigt - das sind 9 A bei 5 V.

Vermutlich ist dies der Verbrauch bei allen 160 LEDs bei voller Helligkeit . Dies funktioniert bei ~ 50 mA pro LED, was ungefähr richtig erscheint. Sie haben offensichtlich einige Erfolge mit einem 2A-Netzteil erzielt, dies wäre jedoch nicht in allen Fällen ausreichend. Die Steckdosenleistung ist für diese Art von Anwendung nicht wirklich geeignet. Ich gehe davon aus, dass es neben Computer-Netzteilen auch Netzteile gibt, die speziell für diese Art von Anwendung entwickelt wurden.

Es gab einige Fragen zur Spannung an den Steuerleitungen. Hierbei wird I2C verwendet, ein Open-Collector-Treiber. Es braucht Pull-up-Widerstände - der Pi hat 1,8k Widerstände auf der Platine. Vorausgesetzt, es gibt keine anderen Pull-up-Widerstände für 5 V, sollte dies ziemlich sicher sein. Sie können dies leicht überprüfen, indem Sie die Spannung bei angeschlossenem Pi messen.

@ ppumkins Antwort zeigte die Verbindung zum SPI -Bus, der Spannungsprobleme haben könnte, aber wenn nur der MOSI wird verwendet - vom Pi als Busmaster angesteuert, dies sollte nicht der Fall sein.

Ich habe es geschafft, mich mit dem gesamten Stromproblem zu beschäftigen, indem ich einen Adapter mit mehr Ampere besorgt habe, aber dann gibt es das Problem des Spannungsabfalls. Ich werde einen 10A-Adapter ausprobieren, und wenn er genügend Strom liefert, werde ich diesen in Intervallen von 1 oder 2,5 m anschließen und dann die Anzahl der LEDs testen, die ein Raspi steuern kann
#5
-1
chuda
2014-02-24 13:05:31 UTC
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Analysieren Sie nicht, wie viel Spannung Sie benötigen, um alle LEDs einzuschalten?

  1. versuchen Sie, mit dem Himbeer-Pi + -Treiber-Relais zu kombinieren. Himbeer-Pi zum Signieren und Senden an den Treiber über den GPIO-Pin.
  2. von gpio pin in raspberry pi können Sie das Treiberrelais einschalten und nach Bedarf an die LED senden.
Vielen Dank für die Antwort, aber ich verstehe nicht.
Relais funktioniert nicht! Es ist RGB.
@ppumpkin ist ein RGB-Streifen, aber um zu betonen, es ist die 5-V-LED-Version, nicht die 12-V-Basisversion
#6
-1
nagyben
2014-02-24 14:46:43 UTC
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Um Chudas Antwort zu verdeutlichen:

Sie können eine 5-V-Relaisplatine erhalten, um größere Ströme mit dem Pi zu steuern. Der Pi hat nicht genug Strom, um so viele LEDs mit Strom zu versorgen, aber Sie können einen Netzadapter verwenden. Wenn Sie die Drähte verbinden und an eine Relaisplatine anschließen, können Sie das Netz mit dem Pi steuern, ohne es zu beschädigen.

Sehen Sie sich dieses YouTube-Video an, er gibt eine gute Erklärung.

https://www.youtube.com/watch?v=3Pikhq99q5E&feature=youtube_gdata_player

Dies sind RGB. Das wird nicht funktionieren
Ja, es handelt sich um 5-V-LED-Streifen, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit können Sie genau erläutern, was "Spleißen" bedeutet, was eine Relaisplatine ist und was "Netz" hier bedeutet. Prost
Sehr informatives Video, ich glaube jedoch nicht, dass es jemals auf LED-Streifen anwendbar sein würde. Kann mir das bitte jemand bestätigen.


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