概述

我們喜歡一些好的LED閃爍下一個人，但經過多年的LED焊接，我們需要一些涼爽的東西才能使我們興奮。當然有RGB LED，它們也很有趣，但是之后又會怎樣呢？好吧，我們得到了答案： LED燈條！這些是柔性電路板，上面焊接有全彩LED。他們從裝飾房間，汽車，自行車，服裝等中省去了很多LED布線工作。我們攜帶的也防水（雖然不是全部）。

LED燈帶有兩種基本類型， “模擬”類和“數(shù)字”類。模擬型燈帶將所有LED并聯(lián)連接，因此它就像一個巨大的三色LED；您可以將整個條設置為所需的任何顏色，但不能控制各個LED的顏色。它們非常易于使用且相當便宜。

數(shù)字式條帶的工作方式不同。它們?yōu)槊總€LED都有一個芯片，要使用燈帶，您必須將數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到芯片。但是，這意味著您可以單獨控制每個LED！由于芯片的額外復雜性，它們更加昂貴。

您可以在Adafruit商店的儀表處購買防水的模擬型RGB LED燈條！

本教程僅適用于模擬RGB LED燈條！

技術規(guī)格：

每段寬10.5毫米（0.41英寸），厚3毫米（0.12英寸），長100毫米（3.95英寸）

清晰的防水成型

背面有3M膠條

每個條段最大12V @ 60mA抽獎

每個段3個共陽極RGB LED

LED波長：630nm/530nm/475nm

沒有微控制器或芯片控制器（僅適用于“模擬”！）

（我們正在努力從制造商那里獲得英文數(shù)據(jù)表?。?/p>

原理圖

模擬類型RGB LED燈帶放在卷軸上，由10厘米長的3-LED截面制成。它們很容易在每個部分的邊界處切割，有一點切割痕跡區(qū)域，并且可以焊接一些銅片。部分中的每個LED均為“ 5050”三色類型，其中包含紅色，綠色和藍色LED。這意味著每個部分實際上總共有9個LED-三個紅色，三個綠色和三個藍色。 LED串聯(lián)排列，如下圖所示：

電流消耗

由于存在三個串聯(lián)的LED，因此無法通過5V電源驅動這些LED。 LED燈帶上標有“ + 12V”以標記陽極，這是我們建議的最大電壓。我們發(fā)現(xiàn)，如果您對它們稍微調光就可以了，那么即使9VDC也能很好地工作。

每3個LED的每段從12V電源消耗大約，每串LED的電流為20mA。指示燈因此，對于每個段，紅色LED的最大電流為20mA，綠色LED的最大電流為20mA，藍色LED的最大電流為20mA。如果您的LED燈條為全白色（所有LED都點亮），每段為60mA。

要查找每米的總最大電流，我們將 60mA x 10 （十段）相乘每米30/LED每米帶的每米）= 0.6安培每米或 60mA x 20 （每米60/LED每米帶的20米每節(jié)） b》每米1.2安培。再次，這是假定您將同時打開所有LED并以12V供電。如果要在顏色之間進行PWM漸變，則可能要繪制其中的1/2。盡管如此，您仍然需要有相當不錯的電源才能運行此條帶，所有這些LED都加起來！

接線

連接到插排非常簡單，您需要將四根導線焊接到銅排上。我們將白色用于+ 12V，然后將紅色，綠色和藍色導線用于相應的LED顏色。

切掉條帶一端的防水包覆成型。這些條帶是對稱的，因此無論使用哪一端都沒有關系。

刮掉橡膠以露出銅墊。

將一些焊料融化到焊盤上以進行鍍錫，并且還可以燒掉殘留在橡膠上的任何東西。

焊接四根線上。我們使用的是絞合線，比實芯線更柔軟，可能是更好的選擇。

為保護電線并保持一定的防水性，可以使用熱收縮。

用法

由于這些LED燈帶非常簡單，因此我們可以輕松地將它們與任何微控制器一起使用。我們建議使用PWM調光技術來控制條帶。由于每個“ LED”引腳最終可能需要一個或更多的Amp接地，因此需要！不要嘗試將引腳直接連接到您的日常微控制器，否則它們會燒壞和/或無法工作。

您可以使用任何功率NPN或N溝道MOSFET，請確保晶體管能夠通過根據(jù)需要提供盡可能多的電流。例如，由于我們每米每通道消耗約0.2Amp的電流，因此如果您有5米長的條帶，則每個晶體管需要通過多達1安培的電流。獲取功能強大的“ TO-220”軟件包，而不是笨拙的小家伙。確保它們看起來像這樣：

對于基本的低成本用途，我們建議使用N溝道MOSFET（例如IRLB8721）-它們非常流行且價格便宜，并且可以使用3.3V或5V邏輯。如果您看不到這些，TIP120也不錯，但是晶體管中的電壓損耗比MOSFET中的損耗大，這就是為什么我們建議首先使用它們的原因（熱量損耗少，光更多！）

此圖顯示了與N溝道MOSFET，其中柵極為引腳1，漏極為引腳2，源極為引腳3

IRLB8721 可以處理最高 16A電流連續(xù)電流-至少有750個LED，如果不將它們全部放在明亮的白色上，則為1500個LED。您可能需要散熱片，具體取決于連續(xù)/總體功耗/損耗

對于需要超過1 Amp的較長插排，請將電源直接連接到插排，然后將電源和地線連接回Arduino。

此圖顯示了與功率NPN晶體管（例如TIP120）的連接，其中Base是引腳1，集電極是引腳2，發(fā)射極是引腳3。除了這次我們在PWM輸出引腳和基極之間有100-220歐姆的電阻外，它非常相似。

對于需要超過1A的較長插排，將電源直接連接到插排，然后將電源和地線重新連接到Arduino。 div》

連接9-為Arduino提供12V電源，以便 Vin 提供電源高壓LED燈帶。如果需要，也可以僅使用一條單獨的電線連接到提供約+ 12V的電源。確保將電源的接地端連接至Arduino/MOSFET的接地端。

TIP120可以承受高達 5 Amps 的連續(xù)電流-因此，至少有250個LED，如果不這樣做，不能全部使用500個明亮的白色LED。

Arduino代碼

一旦連接好條帶，就可以使用PWM輸出輕松控制條帶的顏色，對于Arduino，您可以使用 analogWrite（），位于引腳3、5、6、9、10或11上（適用于使用Atmega328或168的經典Arduino）。 analogWrite（pin，0）將關閉該LED， analogWrite（pin，127）將其打開一半，而 analogWrite（pin，255） 將其完全打開。這是一些執(zhí)行簡單顏色旋轉的示例代碼。

如果您想使用其他引腳，請在AnalogWrite（）上查看此頁面，以了解哪些型號支持哪些引腳上的AnalogWrite（）

下載：文件

復制代碼

// color swirl！ connect an RGB LED to the PWM pins as indicated

// in the #defines

// public domain， enjoy！

#define REDPIN 5

#define GREENPIN 6

#define BLUEPIN 3

#define FADESPEED 5 // make this higher to slow down

void setup（） {

pinMode（REDPIN， OUTPUT）;

pinMode（GREENPIN， OUTPUT）;

pinMode（BLUEPIN， OUTPUT）;

}

void loop（） {

int r， g， b;

// fade from blue to violet

for （r = 0; r 《 256; r++） {

analogWrite（REDPIN， r）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from violet to red

for （b = 255; b 》 0; b--） {

analogWrite（BLUEPIN， b）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from red to yellow

for （g = 0; g 《 256; g++） {

analogWrite（GREENPIN， g）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from yellow to green

for （r = 255; r 》 0; r--） {

analogWrite（REDPIN， r）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from green to teal

for （b = 0; b 《 256; b++） {

analogWrite（BLUEPIN， b）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from teal to blue

for （g = 255; g 》 0; g--） {

analogWrite（GREENPIN， g）;

delay（FADESPEED）;

}

} // color swirl！ connect an RGB LED to the PWM pins as indicated

// in the #defines

// public domain， enjoy！

#define REDPIN 5

#define GREENPIN 6

#define BLUEPIN 3

#define FADESPEED 5 // make this higher to slow down

void setup（） {

pinMode（REDPIN， OUTPUT）;

pinMode（GREENPIN， OUTPUT）;

pinMode（BLUEPIN， OUTPUT）;

}

void loop（） {

int r， g， b;

// fade from blue to violet

for （r = 0; r 《 256; r++） {

analogWrite（REDPIN， r）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from violet to red

for （b = 255; b 》 0; b--） {

analogWrite（BLUEPIN， b）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from red to yellow

for （g = 0; g 《 256; g++） {

analogWrite（GREENPIN， g）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from yellow to green

for （r = 255; r 》 0; r--） {

analogWrite（REDPIN， r）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from green to teal

for （b = 0; b 《 256; b++） {

analogWrite（BLUEPIN， b）;

delay（FADESPEED）;

}

// fade from teal to blue

for （g = 255; g 》 0; g--） {

analogWrite（GREENPIN， g）;

delay（FADESPEED）;

}

}

CircuitPython代碼

您可以將模擬RGB LED燈條與CircuitPython的內置模擬/PWM輸出模塊一起使用。就像使用CircuitPython調暗LED的亮度一樣，您可以使用PWM輸出來控制條帶的紅色，綠色和藍色LED的亮度。

就像連接到Arduino一樣，您需要使用晶體管來緩沖和控制發(fā)送到LED燈條的較高電流（您的電路板）本身無法提供所有電流！）。確保按照使用頁面將LED燈帶通過功率晶體管連接到板上，如圖所示。本指南假定接線相同，板腳5連接到燈條的紅色LED，板腳6連接到綠色，板腳3連接到藍色。如使用頁面上所述，也請確保使用功能強大的12V外部電源，該電源具有足夠的電流來驅動所有LED。

以下是將Metro M0 Express接線到MOSFET的示例，該MOSFET驅動一個LED條：

Fritzing來源

注意：請確保使用板上的PWM輸出引腳！并非所有的數(shù)字輸入/輸出都支持PWM輸出。查看電路板的指南和引腳排列以確認。通常，具有PWM功能的輸出在電路板上的絲網(wǎng)上會在其旁邊有一條點或波浪狀的信號線。

也要非常小心，以確保您的電路板可以由12伏電壓供電！如果使用與LED燈條相同的12伏電源驅動電路板，則需要確保將12伏電源連接到電路板上的相應引腳，以便將其正確調節(jié)至電路板所需的邏輯電平。特別要注意使用Feather和12伏電源，在Metro/Arduino板上沒有Vin線路，因此以更高的電壓（例如12伏）為它們供電會比較棘手，您會損壞板。 不要用12V的電源為羽毛，小裝飾品或Gemma供電，否則可能會損壞電路板，請改用Metro電路板！

現(xiàn)在請連接到電路板的串行REPL，以便您使用CircuitPython 》》》 提示。

通過運行以下命令導入必要的 pulseio 和 board 模塊：

下載：文件

復制代碼

import board

import pulseio import board

import pulseio

然后為每個LED連接（紅色，綠色，藍色）創(chuàng)建PWM輸出：

下載：文件

復制代碼

red = pulseio.PWMOut（board.D5）

green = pulseio.PWMOut（board.D6）

blue = pulseio.PWMOut（board.D3） red = pulseio.PWMOut（board.D5）

green = pulseio.PWMOut（board.D6）

blue = pulseio.PWMOut（board.D3）

類似于模擬量I/O指南提到您可以更改每個PWM輸出的占空比以控制LED的亮度。較大的占空比意味著LED的開啟時間更長，并且看起來更亮。請記住，占空比是一個從0（0％/未打開）到65535（100％/一直打開）的值。

要將條帶設置為100％的紫色紅色，0％綠色和50％藍色可以運行：

下載：文件

復制代碼

red.duty_cycle = 65535 # 100% red

green.duty_cycle = 0 # 0% green

blue.duty_cycle = 32767 # 50% blue red.duty_cycle = 65535 # 100% red

green.duty_cycle = 0 # 0% green

blue.duty_cycle = 32767 # 50% blue

就像模擬I/O指南中提到的那樣，盡管創(chuàng)建轉換函數(shù)可能會更容易占空比值相對于數(shù)值的百分比，并使用它來簡化代碼。以下是定義和使用該函數(shù)設置相同紫色的方法：

下載：文件

復制代碼

def duty_cycle（percent）：

return int（percent / 100.0 * 65535.0）

red.duty_cycle = duty_cycle（100） # 100% red

green.duty_cycle = duty_cycle（0） # 0% green

blue.duty_cycle = duty_cycle（50） # 50% blue def duty_cycle（percent）：

return int（percent / 100.0 * 65535.0）

red.duty_cycle = duty_cycle（100） # 100% red

green.duty_cycle = duty_cycle（0） # 0% green

blue.duty_cycle = duty_cycle（50） # 50% blue

下面是使用CircuitPython控制LED燈條并在不同顏色之間淡入淡出的完整示例就像上一頁中的類似Arduino代碼一樣。將其另存為開發(fā)板的根文件系統(tǒng)上的 main.py ，它將在開發(fā)板啟動時淡化條帶的顏色：

下載：Project Zip 或 main.py | 在Github上查看

復制代碼

import time

import board

import pulseio

RED_PIN = board.D5 # Red LED pin

GREEN_PIN = board.D6 # Green LED pin

BLUE_PIN = board.D3 # Blue LED pin

FADE_SLEEP = 10 # Number of milliseconds to delay between changes.

# Increase to slow down， decrease to speed up.

# Define PWM outputs：

red = pulseio.PWMOut（RED_PIN）

green = pulseio.PWMOut（GREEN_PIN）

blue = pulseio.PWMOut（BLUE_PIN）

# Function to simplify setting duty cycle to percent value.

def duty_cycle（percent）：

return int（percent / 100.0 * 65535.0）

# Fade from nothing up to full red.

for i in range（100）：

red.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Now fade from violet （red + blue） down to red.

for i in range（100， -1， -1）：

blue.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from red to yellow （red + green）。

for i in range（100）：

green.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from yellow to green.

for i in range（100， -1， -1）：

red.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from green to teal （blue + green）。

for i in range（100）：

blue.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from teal to blue.

for i in range（100， -1， -1）：

green.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

import time

import board

import pulseio

RED_PIN = board.D5 # Red LED pin

GREEN_PIN = board.D6 # Green LED pin

BLUE_PIN = board.D3 # Blue LED pin

FADE_SLEEP = 10 # Number of milliseconds to delay between changes.

# Increase to slow down， decrease to speed up.

# Define PWM outputs：

red = pulseio.PWMOut（RED_PIN）

green = pulseio.PWMOut（GREEN_PIN）

blue = pulseio.PWMOut（BLUE_PIN）

# Function to simplify setting duty cycle to percent value.

def duty_cycle（percent）：

return int（percent / 100.0 * 65535.0）

# Fade from nothing up to full red.

for i in range（100）：

red.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Now fade from violet （red + blue） down to red.

for i in range（100， -1， -1）：

blue.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from red to yellow （red + green）。

for i in range（100）：

green.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from yellow to green.

for i in range（100， -1， -1）：

red.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from green to teal （blue + green）。

for i in range（100）：

blue.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）

# Fade from teal to blue.

for i in range（100， -1， -1）：

green.duty_cycle = duty_cycle（i）

time.sleep（FADE_SLEEP）
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