Как сделать красивую подсветку корпуса компьютера

RGB светодиодная лента

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую ленту, с нанесенными на ней проводниками и RGB-светодиодами (полноцветными). В последнее время светодиодные ленты получили широкое распространение в архитектуре, авто и мото тюнинге, костюмах, декорациях и т.п. Также бывают водонепроницаемые ленты, которые можно использовать к примеру в бассейнах.

Светодиодные ленты бывают двух типов: аналоговые и цифровые.
В аналоговых лентах все светодиоды включены в параллель. Следовательно, вы можете задавать цвет всей светодиодной ленты, но не можете установить определенный цвет для конкретного LED. Эти ленты просты в подключении и не дорогие.
Цифровые светодиодные ленты устроены немного сложнее. К каждому светодиоду дополнительно устанавливается микросхема, что делает возможным управлять любым светодиодом. Такие ленты намного дороже обычных.

В данной статье мы рассмотрим работы только с аналоговыми светодиодными лентами.

Для чего нужна подсветка пространства возле компьютера?

Существует несколько причин организовать освещение рабочей зоны пользователя ПК:

1. Забота о глазах. Смотреть на яркий дисплей в темной комнате вредно для органов зрения, это вызывает их перенапряжение.
2. Необходимость делать по ходу работы записи, читать книги, журналы.
3. Совершение перекусов за компом, употребление горячих напитков. В темноте делать это неудобно, можно опрокинуть чашку.

Подсветка внутри системного блока с прозрачной крышкой, помимо решения практических задач, придает ему привлекательный, футуристичный вид. С ее помощью легко сделать свой ПК особенным.

Применение RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут применяться также широко, как и обычные LED ленты. Их могут применять для наружной рекламы, для подсветки мебели и автомобильного тюнинга, но больше всего RGB светодиодные ленты применяют для дизайна помещений.

Гибкий контроль за светом RGB лент позволяет добиться таких эффектов при освещении квартир и прочих помещений, которых никак не удастся достичь другими способами подсветки. Она с легкостью принесет разнообразие в жизнь простым изменением подсветки. К примеру, яркий белый свет сделает из помещения рабочий кабинет, легкая голубая подсветка идеально подойдет в качестве ночного света, а зеленая подсветка поможет достичь лучшей расслабленности и отдыха. Причем все это можно сделать с одним помещением буквально за несколько секунд.

Принцип подключения

Чтобы смонтировать работоспособную систему с RGB лентой необходимо произвести следующие действия:

• Составьте схему расположения устройств – это поможет предварительно рассчитать необходимую длину проводов, места установки блоков и т.д;
• Приклейте RGB ленту – для этого используется чистая обезжиренная поверхность, а при необходимости устанавливается дополнительная алюминиевая полоса для лучшего теплоотвода;
• Подключите выводы RGB ленты, соблюдая цветовую маркировку (R – красный, G – зеленый, B — синий) к контроллеру; Рис. 4: подключить ленту к контроллеру
• Подключите к блоку питания контроллер, к клемме +12В и – 12В; Рис. 5: подключите блок питания к контроллеру
• При необходимости подключите к БП усилитель, заметьте, что светодиодная RGB лента подключается последовательным соединением в разрыв цепи усилителя; Рис. 6: подключение усилителя
• Подключите готовую схему подсветки в сеть 220В.

Теоретическая часть

Для реализации плавного изменения свечения всех 3 каналов нам потребуется сделать собственный димер. Сделать его очень просто, для этого требуется взять силовые ключи и управлять ими с помощью ШИМ сигнала. Также наш диммер должен быть программируемым и/или управляемым из вне.

В качестве мозгов идеально подходит Arduino. В её программу можно записать любой алгоритм изменения цветов, а также её можно управлять как с помощью модулей Arduino, так и удаленно по Ethernet, Ик-порту, Bluetooth, используя соответствующие модули.

Для реализации задуманного я выбрал Arduino Leonardo. Она одна из самых дешевых плат Arduino, и она имеет много выводов с поддержкой ШИМ.

И так, источник ШИМ у нас имеется, остаётся придумать с силовыми ключами. Если побродить по интренет магазинам, то выяснится, что не существует модуля Arduino для управления RGB лентами. Или просто универсальных модулей с силовыми транзисторами. Также можно найти огромное количество сайтов радиолюбителей, которые делают платы с силовыми ключами сами.

Однако есть способ проще! Нас выручит модуль Arduino для управления двигателями. Этот модуль имеет все необходимое для нас — на нем установлены мощные ключи на 12В.

Пример такого модуля является «L298N Module Dual H Bridge Stepper Motor Driver Board Modules for Arduino Smart Car FZ0407». Такой модуль основан на микросхеме L298N, которая представляет из себя 2 моста. Однако мостовое включение полезно для двигателя (от этого он может менять направление вращения), а в случае RGB ленты, оно бесполезное.

Мы будем использовать не весь функционал этой микросхемы, а только 3 её нижних ключа, подключив ленту как показано на рисунке.

Характеристики светодиодных RGB-лент

Основные характеристики светодиодных RGB-лент, на которые следует обратить внимание покупателю, это:

• Напряжение. Самый важный пункт, от которого зависит, будет ли работать лента в тех или иных условиях. По этому параметру существует 3 основных вида лент: 12V, 24V и 220V. Первый – самый распространенный вариант, именно он рассматривается в этой статье. Другие два – более профессиональные и узконаправленные варианты.

Неправильный расчёт напряжения может привести к возгоранию. Перед покупкой светодиодной RGB-ленты необходимо верно рассчитать все параметры.

• Яркость диодов. Наиболее распространены 2 вида – яркостью около 5 Лм и 15 Лм.
• Количество светодиодов на метр. Здесь все просто: чем их больше – тем ярче. Но это не всегда хорошо: нужно учитывать возрастающее энергопотребление и тепловыделение, в противном случае лента быстро выйдет из строя. Есть варианты на 30, 60 и 120 светодиодов на метр. Можно найти модели с двойным рядом, соответственно у них вдвое больше элементов.
• Защита от влаги. Эта функция понадобится, если необходимо разместить ленту во влажной среде (ванной комнате, бане и т.п.). У таких моделей могут быть проблемы с перегревом.

Главное отличие и преимущество этого вида ленты заключается в том, что каждый кристалл имеет в себе красный, зеленый и синий диод. У обычных лент он обладает одним цветом. Поэтому RGB-лента может гореть любыми желаемыми цветами.

Многие люди не знают, чем отличается обычная светодиодная от RGB-ленты. При этом разница в цене у моделей одинаковой длины может отличаться в 2 раза.

Еще одним важным отличием и достоинством такого варианта стала возможность более гибкой настройки необходимого освещения. Так можно создать необходимую обстановку и сэкономить энергию, ведь RGB-ленты управляются пультом с возможностью регулировки не только цвета, но и яркости освещения.

Сферы применения

Если говорить о назначении подобного устройства, то в первую очередь речь идёт о выполнении декоративной функции. Часто встречаются мнения, что монтаж подсветки типа LED на заднюю сторону монитора будет отличным решением, которое позволит снизить усталость глаз. Но в этом случае всё равно подсветка выполняет лишь декоративно-украшательную функцию и не более. Пользователи обычно монтируют данное приспособление с питанием от USB на разные участки:

• оформление монитора;
• создание ламп настольного типа, торшеров либо иных типов осветительной техники;
• монтаж на рёбра настенных полок либо стола;
• украшение стола выдвижного типа для мыши и клавиатуры;
• украшение различных предметов, находящихся в непосредственной близости от ноутбука или ПК;
• размещение на внутренней либо наружной поверхности системного блока персонального компьютера.

В принципе, здесь всё ограничивается лишь фантазией человека, ведь вариантов применения подобной светодиодной подсветки можно найти массу. При этом её размещение – процесс, который нельзя назвать трудоёмким. Кстати, такое приспособление, зачастую оснащённое пультом, совершенно не нагружает блок питания компьютера. Ещё одним важным плюсом подобного устройства будет мягкий свет, который вообще не ослепляет и как бы помогает глазам несколько расслабиться.

Да и другим членам семьи такая подсветка точно не будет мешать даже ночью.

Электрическая схема LED R G B светодиода SMD-5050

Для подключения, а тем более ремонта R G B светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент R G B светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.

Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.

Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам».

ОТ ЧЕГО ПИТАТЬ ЛЕНТУ

Сетевые источники питания:

• Адаптер 12V 2A – купить в РФ
• Адаптер 12V 6A – купить в РФ
• Адаптер 5V 3A – купить в РФ
• Блок питания 5V 12A – купить в РФ
• Блок питания 5V 20A – купить в РФ
• Блок питания 5V 40A – купить в РФ

Самый простой и понятный вариант – мощный блок питания на 5 Вольт. Если рядом есть источник постоянки 12 Вольт – можно взять понижайку и настроить её на 5 Вольт. Но часто возникает желание сделать “беспроводной” девайс с бортовым источником питания. Как быть в этом случае? Согласно даташиту на WS2812b светодиод будет работать от напряжения 3.5-5.5 Вольт, собственно как и сама Arduino. Помним, что при питании ленты от напряжения ниже 5 Вольт будет уменьшаться максимальная яркость. Отсюда имеем следующие варианты: