Diody LED RGB

Diody RGB świecące na dowolny kolor

Kolor emisji diody LED zależny jest od jej budowy, a dokładniej rzecz biorąc od materiału półprzewodnikowego, z jakiego wykonane jest jej złącze PN. O energii emitowanego z diody elektroluminescencyjnej fotonu decyduje przerwa energetyczna materiału - przekłada się to na długość fali fotonu, czyli jego kolor. Jako, że nie można zmieniać przerwy energetycznej w gotowej diodzie, aby sterować kolorem emitowanego światła stosuje się diody RGB - w pojedynczej strukturze układ ten posiada trzy diody - czerwoną (Red), zieloną (Green) i niebieską (Blue). Model barw RGB jest addytywnym modelem, w którym światło czerwone, zielone i niebieskie może być do siebie dodawane w celu odtworzenia szerokiej gamy kolorów.

Sterowanie diod RGB - sygnał PWM

Diody elektroluminescencyjne sterowane są sygnałem prądowym - to przepływ prądu, a nie przyłożone napięcie powoduje elektroluminescencję złącz PN w diodzie LED. O ile stabilizacja prądu jest prosta, to cyfrowa jego kontrola jest bardziej złożona. Dlatego też, do sterowania jasnością diod LED stosuje się zamiast cyfrowo regulowanych źródeł prądowych, regulatory PWM. Układy takie modulują prąd płynący przez diodę sygnałem prostokątnym o zmiennym wypełnieniu. Regulując jaki odsetek czasu dioda jest włączona, regulowana jest jasność - dioda włączana i wyłączana jest tak szybko, że ludzkie oczy nie zauważają mrugania, a jedynie średnią intensywność emisji w danym momencie.

Adresowalne diody RGB z wbudowanymi sterownikami

Diody RGB z zintegrowanym kontrolerem, to inteligentne źródło światła, które może być cyfrowo sterowane. W pojedynczym elemencie, oprócz trzech diod LED, zintegrowany jest także adresowalny trójkanałowy kontroler diod LED. Posiada on wejście cyfrowe, które pozwala na przesyłanie danych i sterowanie jasnością względną każdej z zintegrowanych diod LED. Co więcej, elementy te można łączyć ze sobą kaskadowo. Każdy sterownik posiada 24-bitowy bufor przesuwny, który kontroluje jasność każdej z diod (po osiem bitów na diodę). Kolejne przekazane przez interfejs szeregowy do elementu dane, przesyłane są do następnej diody z pomocą zaledwie tylko jednej linii GPIO np. mikrokontrolera czy komputera jednopłytkowego.