Conducción de píxeles RGB LED con cable CAT5

[Teknynja] estaba trabajando en un proyecto en el que necesitaba conducir algunas tiras de Adafruit Neopixels, tiras de LED WS2812, que estaban ubicadas a varios pies de distancia. Estas tiras de LED consumen mucha corriente y son muy sensibles al tiempo; algo más que unos pocos pies de cable entre el microcontrolador y la tira de LED probablemente resulte en pérdida de datos, caídas de voltaje, atenuación de los LED y posiblemente una tira no funcional.

La solución, como en todo lo relacionado con la transmisión de datos a larga distancia, fue un cable CAT5. [Teknynja] usó controladores y receptores RS-422 para eliminar esta tarea, con controladores de línea 75174 recibiendo señales de Teensy 3.0 y receptores de radio de bus 75176 leyendo todo en el otro extremo de un cable de 20 pies.

Por el problema del corte de energía, [Teknynja] alimenta 12 V en algunos de los pares de hilos del cable y utiliza un convertidor de bucle LM2596 económico para reducir todo a 5 V en la tira.

Con un circuito bastante simple, [Teknynja] pudo mover fácilmente algunas tiras de LED WS2812 a lo largo de 20 pies de cable CAT5; funcionó como si los píxeles estuvieran conectados directamente al Teensy en un banco de trabajo.

  • Evaristo Ramos dice:

    ¡Ingenioso!

  • Jorge Johnson dice:

    Intentaría usar CA para la alimentación. Aunque tal vez sea demasiado ruidoso. Pero tal vez cambiar la frecuencia pueda ayudar. De todos modos, tiene un regulador en el otro extremo, por lo que esto solo elimina una gran pérdida de energía.

    Pero sigue siendo un trabajo bastante bueno.

    • máx. dice:

      ¿Por qué usar CA "para eliminar una gran pérdida de energía"?
      Un buen regulador de cambio debería ser más eficiente que un transformador con un rectificador. Además, imagino que obtener exactamente 5 V de una configuración sin circuito de retroalimentación es bastante difícil.

    • jiogqa dice:

      Puede usar CA de baja frecuencia (como 2 o 3 Hz)

    • tekkieneet dice:

      CA o CC tendrían pérdidas I * R similares. Lo que ahorra es el gran capacitor a granel que necesitará en el otro extremo (en lugar de ambos extremos) y le brindará "protección" polar inversa. Consideraría conducirlo con CC * no regulada * en lugar de CA.

      CAT5 tiene muchas capacitancias parásitas por unidad de longitud. Esto es lo que limita la velocidad de la señal de control en una distancia. Una señal de vehículo con una señal diferencial es algo básico.

    • estático dice:

      Me pregunto por qué se propuso el uso de CA. Una tensión de alimentación igual a la CA no tiene ninguna ventaja sobre la CC cuando se trata de superar la resistencia del conductor. De hecho, hay una distancia en la que HV DC obtiene ventaja sobre HV AC. AK ganó la "guerra actual" por una variedad de razones por las que AK es esencialmente mejor que DC para superar la resistencia del conductor no fue una de ellas.

      • tyler dice:

        La CA tendrá mayores pérdidas debido a la inductancia de todos modos.

  • cpldcpu dice:

    No necesita controladores de línea en ninguno de los extremos para este logro. Hay dos aspectos fundamentales a tener en cuenta al conducir ws2812 a lo largo de líneas largas:

    - Asegúrese de convertir su señal a niveles CMOS de 5V. 3.3V es marginal y dará lugar a problemas con cables largos.
    - Las líneas largas causarán reflejos de señal debido a la falta de coincidencia de impedancia y causarán muchos errores debido a esto. Esto puede evitarse mediante una compatibilidad adecuada. La terminación en paralelo no funcionará con CMOS, pero puede usar una terminación en serie en la entrada de esta línea.

    http://www.irctt.com/pdf/Nov_07_Electronic_Products.pdf
    http://en.wikipedia.org/wiki/Característica_impedancia

    • ian dice:

      ¿Sugiere usar solo un controlador de línea o ninguno?

      • cpldcpu dice:

        Mi primer enfoque sería usar un controlador para convertir la lógica de 3V3 a la lógica de 5V. Entonces usaría un acabado resistente a la serie para evitar que suene.

        • cpldcpu dice:

          editar: puede usar el chip serial 74HCTxx para esto, no tiene que ser un controlador de línea.

  • herrero dice:

    cat5 contiene pares paralelos trenzados y tiene una pérdida muy baja. tampoco es sensible a mucho ruido ya que contiene pares TRENZADOS. Dicho esto, las líneas paralelas siempre tendrán el mismo voltaje en algún punto de la línea. cada cable tiene una resistencia calculada por pie, por lo que un poco de aritmética puede decirle si necesita un amplificador (en este caso, probablemente será un acelerador PPPoE).

    elemental

    • tarta de limón dice:

      me encanta la tarta de limon

      • tarta de limón dice:

        Prescripción. Estaba destinado a PASTEL DE LIMÓN

  • herrero dice:

    cat5 contiene pares paralelos trenzados y tiene una pérdida muy baja. tampoco es sensible a mucho ruido ya que contiene pares TRENZADOS. Dicho esto, las líneas paralelas siempre tendrán el mismo voltaje en algún punto de la línea. cada cable tiene una resistencia calculada por pie, por lo que un poco de aritmética puede decirle si necesita un amplificador (en este caso, probablemente será un acelerador PPPoE).

    elemento

  • bwmetz dice:

    Estoy seguro de que el cat5 cubrirá mayores distancias, pero ¿no son los controladores de revestimiento diferencial RS-422 el verdadero héroe aquí? Esas bellezas a las que estamos acostumbrados para terminales extremadamente largas que usan Cat3 mucho antes de que existiera Cat5, la señalización diferencial en lugar de usar una base común es la clave. También creo recordar que RS-422 incluso funcionaría con un cable de línea en caso de necesidad, aunque se prefirió un par trenzado para una mejor reducción de ruido. Me gusta el uso del cable a la mano, pero apuesto a que también se pueden lograr 20 pies con los otros dos tipos de cable, es decir, no desperdicie su Cat5 si tiene el otro por ahí.

  • prestamos dice:

    La señalización diferencial es absolutamente lo que lo ayudó aquí. RS-422 o RS-485 harán distancias impresionantes sobre Cat 5 y funcionarán mejor con un mejor cable.

  • macegr dice:

    Usé WS2811 sobre CAT5 usando receptores SN75176 con bastante éxito en este proyecto: http://bootiesattva.blogspot.com/2013/09/the-zonohedral-cathedral.html

  • Tomás dice:

    Esto se vuelve ridículo. El WS2812b es realmente fácil de conducir y los tiempos no son tan estrictos como a HaD le gusta pretender. Acabo de poner un inductor de 10 µH en la línea de datos (confirmado, junto con una resistencia en serie de 330 Ω) y no les molesta ni una sola solicitud.

    • León dice:

      esto no funciona en absoluto. Lo probé con solo 3 tiras, a 4 metros del arduino y todas fallan

Óscar Soto
Óscar Soto

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