LED-Streifen sind objektiv gesehen ziemlich toll. Sie können praktisch jede beliebige Lichtfarbe schaffen, sind in der Regel recht hell, flexibel, wasserbeständig und in verschiedenen Längen erhältlich.
Mittlerweile sind auch die Preise rückläufig: Einen 5 Meter langen Streifen samt Netzteil erhalten Sie online schon für weniger als 28 Euro. Diese billigen Versionen unterscheiden sich jedoch deutlich von den teuren Streifen wie den Neopixel von Adafruit. Worin liegt der Unterschied?
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Bei einem standardmäßigen LED-Streifen sind alle LEDs mit denselben vier Bussen verbunden. Bei genauerem Hinsehen finden Sie auf der Längsseite des Streifens die Buchstaben „R“, „G“ und „B“, welche die roten, grünen und blauen Busse kennzeichnen. Je nachdem, ob die LEDs selbst eine gemeinsame Kathode oder Anode sind, ist der vierte Bus entweder ein Strom- oder ein Massebus. Diese Busse verlaufen über die gesamte Länge des LED-Streifens, sodass das „R“ an einem Ende immer dasselbe „R“ am anderen Ende ist. Das Schaltkästchen für diese Art von LED-Streifen pulsiert jeden Bus im korrekten Arbeitszyklus, um die gewünschte Farbe wiederzugeben. Der Streifen kann also praktisch jede Farbe wiedergeben, während alle LEDs sich genauso verhalten wie ihre Nachbarn.
In einem individuell adressierbaren LED-Streifen haben alle LEDs einen begleitenden IC für Unabhängigkeit und Intelligenz. Bei den meisten Adafruit Neopixel-Produkten ist dieser IC direkt im LED-Paket integriert. Das fertige Produkt umfasst das gleiche Paket mit vier Pins wie die meisten RGB-LEDs, aber statt RGB+ handelt es sich bei diesen Pins um Masse, Strom, Dateneingang und Datenausgang. Über „Datenausgang“ können Module in einem Streifen oder Ring miteinander verbunden werden. Die Module kommunizieren über einen einzigen Draht, der stark vom Timing abhängig ist. Für Echtzeit-Prozessoren wie den Arduino stellt dies kein Problem dar. Bei Mikroprozessoren wie dem Kern eines Raspberry Pi ist dagegen zusätzliche Programmierarbeit vonnöten, um intelligente LEDs präzise zu steuern.
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Bei der Ein-Draht-Kommunikation werden Befehle an so viele LEDs eines Streifens gesendet wie gewünscht. Der Prozessor generiert einen Befehl wie z. B. „LED 2, 4 und 32: rot werden“, der über die zentrale Datenleitung versendet wird. Die erste LED bemerkt diese Nachricht, leitet aber keine Aktion ein, da es sich um LED 1 handelt. Sie leitet die Nachricht einfach weiter. LED 2 empfängt den Befehl, wird rot und leitet die Nachricht weiter. Dieser Prozess setzt sich über alle LEDs fort, und zwar selbst dann, wenn mehr als 32 LEDs vorhanden sind. Wegen dieser Datenkaskade können diese Streifen im Gegensatz zu ihren statischen Pendants ihre Farbe nicht auf einmal wechseln. Die Farbinformationen müssen Pixel für Pixel die Kette entlang übermittelt werden, auch wenn die Daten für alle LEDs gelten. Für Anwendungen, die sofortige Farbwechsel benötigen, ist dies nicht ideal; aber auf diese Weise lassen sich wunderschöne Farbverläufe und -wechsel erzielen.
Fühlen Sie sich inspiriert? Besorgen Sie sich ein Arduino und ein paar intelligente LEDs, um mit individuell adressierbaren LEDs zu experimentieren, oder generieren Sie mit einigen Standard-RGB-LEDs und einem Netzteil eine einheitliche Beleuchtung mit farbigem Licht.
