RGB-світлодіоди: як вони працюють, внутрішній пристрій, як підключити, RGB-led та Arduino

Багатокольорові світлодіоди, або як їх ще називають RGB, використовуються для індикації і створення підсвічування, що динамічно змінюється за кольором. Фактично нічого особливого у них немає, давайте розберемося, як вони працюють і що таке RGB-світлодіоди.

Внутрішній пристрій

Насправді RGB-світлодіод – це три одноколірні кристали поєднані в одному корпусі. Назва RGB розшифровується, як Red – червоний, Green – зелений, Blue – синій відповідно кольорам, які випромінює кожен із кристалів.

Ці три кольори є базовими, і на їхньому змішуванні формується будь-який колір, така технологія давно застосовується в телебаченні та фотографії. На картинці, що розташована вище, видно світіння кожного кристала окремо.

На цій картинці ви бачите принцип змішування кольорів для отримання всіх відтінків.

Кристали в RGB-світлодіоди можуть бути з'єднані за схемою:

У перших двох варіантах ви побачите, що світлодіод має 4 висновки:

Або шістьма висновками в останньому випадку:

Ви можете бачити на фотографії під лінзою чітко видно три кристали.

Для таких світлодіодів продаються спеціальні монтажні майданчики, навіть вказують призначення висновків.

Не можна залишити без уваги і RGBW - світлодіоди, їх відмінність полягає в тому, що в їхньому корпусі є ще один кристал, що випромінює світло білого кольору.

Звичайно не обійшлося і без стрічок з такими світлодіодами.

На цій картинці зображена стрічка з RGB-світлодіодами типу SMD 5050, зібрані за схемою із загальним анодом, регулювання інтенсивності світіння здійснюється шляхом керування "-" (мінусом) джерела живлення.

Для зміни кольору RGB-стрічки використовуються спеціальні RGB-контролери – пристрої для комутації напруги, що подається на стрічку.

Ось цоколівка RGB SMD5050:

І стрічки, особливостей роботи з RGB-стрічками немає, все залишається так само, як і з одноколірними моделями.

Для них є конектори для приєднання світлодіодної стрічки без паяння.

Ось розпинування 5-ти мм РГБ-світлодіода:

Як змінюється колір свічення

Регулювання кольору здійснюється шляхом регулювання яскравості випромінювання кожним із кристалів. Ми вже розглядали спосіб регулювання яскравості світлодіодів за допомогою ШІМ-контролера.

RGB-контролер для стрічки працює за таким же принципом, в ньому стоїть мікропроцесор, який керує мінусовим виведенням джерела живлення – підключає та відключає його від ланцюга відповідного кольору. Зазвичай у комплекті з контролером йде пульт дистанційного керування. Контролери бувають різної потужності, від цього залежить їхній розмір, починаючи від такого мініатюрного.

Так такого потужного пристрою в корпусі розміром з блок живлення.

Вони підключаються до стрічки за такою схемою:

Так як переріз доріжок на стрічці не дозволяє послідовно підключати з нею наступний відрізок стрічки, якщо довжина першого перевищує 5м, потрібно підключати другий відрізок проводами безпосередньо від РГБ-контролера.

Але можна вийти зі становища, і не тягнути додаткових 4 дроти на 5 метрів від контролера і використовувати RGB-підсилювач. Для його роботи потрібно протягнути всього 2 дроти (плюс і мінус 12В) або запитати ще один блок живлення від найближчого джерела 220В, а також 4 «інформаційні» дроти від попереднього відрізка (R, G і B) вони потрібні для отримання команд від контролера, щоб вся конструкція світилася однаково.

До підсилювача вже підключають наступний відрізок, тобто. він використовує сигнал із попереднього шматка стрічки. Тобто ви можете запитати стрічку від підсилювача, який буде розташований безпосередньо біля неї, заощадивши гроші і час на прокладання проводів від первинного RGB-контролера.

Регулюємо RGB-led своїми руками

Отже, є два варіанти для керування RGB-світлодіодами:

1. Використовувати три незалежні ШІМ-контролери та регулювати яскравість кожного з кристалів вручну.

2. Використовувати мікроконтролер із ШІМ-виходами.

Щоб керувати світлодіодом з Arduino – використовуйте цю схему:

Зверніть увагу висновки R, G і B у світлодіода підключаються до ШІМ-пін Ардуїни.

Для управління потужною RGB-стрічкою схема немає принципових відмінностей, крім те, що підключається вона до микроконтроллеру через підсилювачі – транзистори.

Ось варіант схеми без використання ардуїну та інших мікроконтролерів, за допомогою трьох драйверів CAT4101, здатних видавати струм до 1А.

Однак зараз досить дешево стоять контролери і якщо потрібно регулювати світлодіодну стрічку, то краще придбати готовий варіант. Схеми з ардуїно набагато простіше, тим більше ви можете написати скетч, з яким ви або вручну задаватимете колір, або перебір кольорів буде автоматичним відповідно до заданого алгоритму.

Висновок

RGB-світлодіоди дозволяють зробити цікаві світлові ефекти, що використовуються в дизайні інтер'єрів, як підсвічування для побутової техніки, для ефекту розширення екрану телевізора. Особливих відмінностей при роботі з ними від звичайних світлодіодів немає.

Сподіваюся, що ця стаття була для вас корисною. Дивіться також інші статті у категорії Все про світлодіоди, Схеми на мікроконтролерах

Підписуйтесь на наш канал у Telegram: Домашня електрика

Тут можна залишити коментар, поставити запитання і просто поспілкуватися:
Чат з електротехнічної тематики

Поділіться цією статтею з друзями:

What Is RGB? How to Configure It and Use It in Design Projects

Shutterstock є маркетингом глобальної творчої платформи, пов'язаної з повним обслуговуванням послуг, високою якістю вмісту, і applications for brands, businesses and media companies. Directly і through its group subsidiaries, Shutterstock's comprehensive collection включають high-quality licensed photographs, vectors, illustrations, videos, 3D models and music.

What is RGB and what is CMYK? Learn the difference, plus how you can produce майже any color with the right numerical code.

In this post, we'll cover:

What Is RGB?

Якщо вибрати колір для дизайну, вам потрібно identify, які кольоровий профіль ви можете використовувати. Багато цих depends on what application ви є за допомогою кольору для.

RGB кольорові profiles є в основному використані для комп'ютерних зображень applications, as we explain below. CMYK, в contrast, є переважно використаним для print operations.

Ці дві основні кольорові діаграми є довжиною широкого використання, з RGB кольоровими відтінками, що знаходяться на одному з найбільших. RGB включає в себе червоний, зелений, і blue hues, що може створювати широку лінію різних кольорів, коли комбіновані.

How Does RGB Work?

RGB кольорові профілі є сформовані через додаткові процеси. Вони є в основному на комп'ютерах і веб. RGB кольори є зроблені через світло, які можуть мати будь-яку intensity, так як результат вони можуть зробити дуже широку кількість кольорів.

Якщо ви бачите на різних кольорах на вашому комп'ютері, ви можете спиратися на RGB hues red, green, and blue. RGB primary colors at full intensity are white, while at the lowest intensity they’re black.

How Do You Use RGB Color?

RGB кольору є найбільш використовуваним для веб- і комп'ютерного monitorа кольору. Це має три канали (red, green, and blue) для створення широкого спектру кольорів на екрані. Ви можете змінити значення для кожного каналу для зміни кольору зображення від 0 до 255, незалежно від одного іншого. Якщо всі канали є в 0, ви будете отримати purple black color.

Схоже, якщо всі канали є на 255, ви повинні отримати все-білий колір. Використовуючи red, green, і blue channels, ви можете створити будь-яку фарбу в rainbow, довжиною з grays, whites, і blacks.

Для того, щобпідтвердити це, грати з електронною фарбою generator або Photoshop. Будучи типовим RGB (0, 0, 0) в Google, і replacing zeroes з номером з 0 до 255, ви можете усвідомити сумарні кольори ви можете виконати, з лише трьома каналами.

Related Resources:

Can You Convert RGB to CMYK Without Losing Color?

Швидкі RGB і CMYK кольори profiles є з різних процесів, ви не можете навести від RGB до CMYK без будь-якого кольору.

Колір CMYK кольору використовується для print applications, які мають величезну малу зміну кольору, тому що дисплей is capable of.

CMYK є заснованим на комбінації чотирьох кольорів. Цей може зробити багато різних shades, але буде невідомо, що сама загальна частина як RGB color profile.

Want to learn more o using color in design? Check out these articles:

License this cover image via elenabsl.