Các mạch điện tử thường cần truyền trạng thái hoạt động của chúng, và đèn chỉ báo trở thành một cách đơn giản để đáp ứng yêu cầu này.Đèn LED tiêu thụ ít năng lượng hơn các nguồn ánh sáng truyền thốngTiêu thụ năng lượng thấp của đèn LED là một lợi thế đáng kể trong các thiết bị hệ thống nhúng, nơi năng lượng pin có thể rất có giá trị.
Nếu một hệ thống tín hiệu cơ bản chỉ có ba màu đỏ, vàng và xanh lá cây là cần thiết cho công việc, một đèn chỉ số RYG đơn giản có thể đáp ứng các yêu cầu.đèn đỏ cho thấy nguy hiểm hoặc dừng lạiHệ thống RYG là một giải pháp truyền thống được sử dụng cho bảng điều khiển cơ bản và tháp tín hiệu công nghiệp.
Các chỉ số LED màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương (RGB) chiếu sáng với màu sắc khác nhau theo trạng thái mong muốn, do đó đạt được chức năng hiển thị trực quan.Đèn chỉ số RGB LED cung cấp màu sắc phong phú và thông tin tinh tế trực quan hơnVí dụ, phạm vi nhiệt độ trong thanh gradient đòi hỏi các sắc thái màu khác nhau để đại diện cho mức nhiệt độ.
Ngoài ra, đèn chỉ số RGB LED có thể được điều chỉnh để hiển thị màu sắc mong muốn, cho phép chức năng của hai hoặc ba đèn chỉ số khác nhau, do đó đòi hỏi ít không gian hơn.
Đèn chỉ số LED RGB được sử dụng rộng rãi, bao gồm màn hình hiển thị trong máy móc vững chắc, thiết bị gia đình thông minh và hệ thống nhúng trong các ứng dụng công nghiệp.Q10 / 14 / 16 / 19 / 22 loạt RGB của APEM (Hình 1) có thể cung cấp các lựa chọn màu gần như không giới hạn với tuổi thọ lên đến 100000 giờ. RGB LED thường là sự lựa chọn ưa thích cho các dụng cụ và đồng hồ hiện đại vì sản phẩm này có thể sản xuất nhiều màu sắc hơn trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Đèn chỉ số LED RGB của loạt APEM Q10/14/16/19/22
Đèn chỉ số RGB LED của APEM có thể được điều khiển bằng công nghệ điều chế chiều rộng xung (PWM) để đạt được một ngoại hình đầy màu sắc. (Máy ảnh: DigiKey)
Nguyên tắc hoạt động của đèn LED RGB
Người điều khiển điều khiển màn hình màu bằng cách điều khiển dòng điện được gửi đến đèn LED. Nó sử dụng 8 bit để đại diện cho lượng màu cần thiết cho mỗi kênh (R, G hoặc B).giá trị 8-bit của kênh màu đỏ, 00000000, chỉ ra rằng tổng hợp cuối cùng không chứa bất kỳ thành phần màu đỏ nào.mỗi mô-đun màu có thể trình bày 28 (hoặc 256) giá trị khác nhau từ 0 đến 255.
Mỗi một trong 256 giá trị này đại diện cho một sự thay đổi tinh tế trong cường độ của màu đỏ, xanh lá cây, và màu xanh lam. Bằng cách điều chỉnh 256 giá trị của màu đỏ, xanh lá cây, và các yếu tố xanh lam trong các kết hợp khác nhau,Các nhà thiết kế mạch có thể tạo ra hàng triệu màu sắc, cụ thể là 256 x 256 x 256, hoặc 16,7 triệu màu sắc (Hình 2).
Mô hình lập trình hình khối cho màu RGB
Hình 2: Mô hình màu RGB được vẽ theo hình khối. trục x ngang đại diện cho các giá trị màu đỏ tăng lên bên trái, trục y đại diện cho các giá trị màu xanh dương tăng lên bên dưới bên phải,và trục z dọc đại diện cho các giá trị màu xanh lá cây tăng lên phía trên bên phải. Nguồn gốc nằm ở đỉnh ẩn tương ứng với màu đen. (nguồn hình: SharkD, CC BY-SA 4.0); Wikimedia Commons
Ví dụ, ba thành phần của các giá trị RGB cho màu tím được đặt như sau: R: 255, G: 0, B: 255.
Để làm cho đèn chỉ số RGB LED hiển thị một màu cụ thể, cần phải điều chỉnh tinh khiết cường độ của các thành phần màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam bằng cách điều chỉnh công suất được cung cấp cho mỗi mô-đun màu.Có hai phương pháp để làm mờ năng động của đèn LED: giảm dòng điện liên tục (CCR) và điều chế chiều rộng xung (PWM).
Phương pháp CCR thay đổi đầu ra ánh sáng bằng cách giảm dòng điện gửi đến đèn LED. Phương pháp này đơn giản và có một số ưu điểm.nhưng thay vì liên tục cung cấp dòng điện cho đèn LED, nó cung cấp nó theo cách xung nhanh, bật và tắt đèn LED nhiều lần mỗi giây. cường độ ánh sáng phát ra từ đèn LED là tỷ lệ trực tiếp với thời gian bật điện,được gọi là "chu kỳ làm việc".
PWM là một kỹ thuật đặc biệt hữu ích để điều khiển đèn chỉ số LED RGB, vì nó cho phép kiểm soát chính xác đầu ra màu cuối cùng.công nghệ này cũng dễ sử dụng vi điều khiển để điều khiển kỹ thuật số, chuyển đổi đầu ra giữa mức cao và thấp.
Thiết kế thẩm mỹ của đèn chỉ LED RGB
Nếu đèn chỉ số được sử dụng trong màn hình hiển thị và bảng điều khiển của các thiết bị điện và giao diện người máy (HMI), chúng cần được tích hợp đầy đủ hơn với thiết bị.Đèn LED hai chân truyền thống thường cần phải được cố định trên một nền vững chắc và thường nhô ra từ các lỗ trên bảng điều khiểnCác đèn chỉ số LED nổi bật có thể không phù hợp với sự hấp dẫn thẩm mỹ của thiết bị trong tâm trí của nhà thiết kế.
Mặt khác, đèn chỉ số gắn trên bảng có thể được gắn trên bảng, đơn giản hóa thiết kế và lắp đặt.ranh giới phục vụ như một khung cài đặt trong khi đảm bảo thẩm mỹ trực quanCác kế hoạch biên giới có một kết cấu đánh bóng để ngăn chặn đèn LED được phơi bày từ bảng điều khiển và dễ dàng bị hư hại.
Ngay cả trong kế hoạch biên giới, đèn chỉ số LED RGB có thể được cài đặt với các biên giới nhúng hoặc nhô ra.Ngược lạiNếu bạn cần quan sát các màu sắc hiển thị từ các góc khác nhau, bạn có thể sử dụng các đèn LED.sự phình hơi này là đặc biệt hữu íchBiên giới này được nâng lên dễ dàng xác định hơn khi được lắp đặt trong môi trường ngoài trời nắng hoặc môi trường công nghiệp với ánh sáng chói lọi.Làm thế nào để chọn một ranh giới cuối cùng phụ thuộc vào ứng dụng cụ thểTrong môi trường chiếu sáng kém, nó được yêu cầu rằng đèn chỉ số phải rõ ràng hơn và dễ nhìn thấy hơn, vì vậy đèn chỉ số được nâng lên là một lựa chọn tốt hơn.sau đó cài đặt nhúng là một sự lựa chọn tốt hơn.
Ngoài khung, đèn chỉ số gắn trên bảng điều khiển yêu cầu nhà thiết kế mạch xác định lỗ bảng điều khiển có thể chứa đèn chỉ số về mặt cơ học.Để tăng tốc quá trình cài đặt, một cài đặt snap fit có thể được sử dụng, nhưng phương pháp cài đặt này đòi hỏi phải cắt chính xác hơn.đặc biệt là trong môi trường dễ bị rung động mạnh. Kích thước của các lỗ phanh có thể khác nhau. Đèn chỉ số RGB LED Q của APEM cung cấp các lỗ 10mm, 14mm, 16mm, 19mm hoặc 22mm và các tùy chọn cho các ranh giới nhô hoặc nhô ra.
Chọn đèn chỉ số RGB LED phù hợp
Do các tùy chọn đa dạng, sau đây là một số tiêu chuẩn cho việc phù hợp đèn chỉ số LED phù hợp với các ứng dụng cụ thể:
Anode chung hoặc cathode chung: Trong một anode chung, các thiết bị phát ra ánh sáng màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương chia sẻ một kết nối điện cực tích cực (anode), trong khi trong một cathode chung,họ chia sẻ một kết nối điện cực âmCác trình điều khiển LED sử dụng bao bì anode và cathode chung đòi hỏi các thành phần điện tử khác nhau.
Thiết lập qua lỗ hoặc gắn trên bề mặt: các loại lắp đặt đèn chỉ số RGB LED
Kích thước của đèn chỉ số và lỗ mở bảng: (nếu sử dụng sơ đồ lắp đặt bề mặt bảng)
Độ sáng và góc nhìn của đèn chỉ số LED
Năng lượng và dòng điện: cần phải phù hợp với phạm vi dự kiến trong mạch để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy
Phương pháp điều khiển đèn chỉ số LED: Các phương pháp này đa dạng, bao gồm sử dụng các kênh PWM riêng biệt thông qua vi điều khiển hoặc sử dụng mạch tích hợp trình điều khiển,sau đó có thể đạt được điều chỉnh tinh tế hơn.
Các yếu tố môi trường như rung động, sốc, bụi và nhiệt hoặc lạnh cực sẽ xác định loại đèn LED cần thiết cho các ứng dụng cụ thể.