مقارنة خيارات التحكم في DMX وSPI لخيارات التحكم في الصمام الثنائي الباعث للضوء (DMX) لمصابيح LED بالنيون RGB

يمكن للإضاءة المعمارية الجيدة أن تبرز الجماليات المعمارية، وتخلق جوًا مريحًا، وتعزز التسلسل الهرمي المكاني، وتحسن التجربة البصرية في الليل، وتنقل دلالات ثقافية، وتراعي توفير الطاقة وحماية البيئة، مما يمنح المدينة سحرًا وحيوية فريدة من نوعها.

وعادةً ما يقوم المصممون بتخصيص تصميم واجهات المباني وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة، مما يحسّن من سلامتها ورؤيتها وجمالياتها. كما يؤثر إنشاء ألوان مختلفة على جماليات المساحة ومزاجها.

تلعب شرائط النيون المرنة RGB LED المرنة دورًا مهمًا في تعزيز جماليات المظهر المعماري والصورة الليلية للمدينة مع تأثيرات إضاءة موفرة للطاقة وصديقة للبيئة وملونة وديناميكية. دعونا نتحدث عن وضع التحكم في الحائط الساتر للنيون RGB LED النيون.

كيف تتحكم في شرائط نيون LED على واجهات المباني؟

عادةً ما تحقق شرائط النيون LED لواجهات المباني تأثيرات متنوعة من خلال أنظمة التحكم الذكية. ويشمل جهاز التحكم الأساسي وحدة التحكم الرئيسية، مثل وحدة تحكم دقيقة أو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة أو وحدة تحكم LED خاصة، والتي يتم توصيلها بالمصابيح من خلال تقنية سلكية (مثل بروتوكول DMX512 أو SPI) أو لاسلكية (Wi-Fi أو Bluetooth أو ZigBee).

يقترن النظام ببرنامج برمجة لضبط الأوضاع الديناميكية مسبقًا (التدرج، والوميض، ونمط النص)، مما يدعم التعديل في الوقت الحقيقي للسطوع واللون ومسار الحركة. يدمج جزء من النظام وحدات استشعار الضوء والتحكم في الوقت لتحقيق التعتيم التلقائي أو التبديل الموقوت.

مشاريع واسعة النطاق باستخدام البنية الموزعة، وحدة التحكم الرئيسية لتوزيع الإشارة إلى وحدة التحكم الفرعية الإقليمية، لضمان استقرار الإشارة عن بُعد، ويمكن الوصول إليها من خلال واجهة الشبكة إلى نظام إدارة المبنى أو جهاز التحكم عن بُعد المحمول، بكفاءة ومرونة عاليتين.

تتميز مصابيح النيون LED لواجهات المباني باستخدام التحكم في DMX بجدوى كبيرة. يدعم بروتوكول DMX512 بروتوكول DMX512 التعتيم متعدد القنوات وعالي الدقة والتحكم في الألوان ويمكنه تحقيق التدرج الديناميكي بدقة وربط المناطق وتأثيرات الإضاءة المعقدة الأخرى لتلبية احتياجات التعبير الفني لواجهة المبنى.

تسهل بنيته الموحدة الوصول إلى أنظمة التحكم في الإضاءة الحالية، ويدعم الربط الشبكي للمصابيح والفوانيس على نطاق واسع، ويمكن توصيل خط واحد بـ 512 قناة، مع قابلية قوية للتوسع. يمكن برمجة وحدة التحكم DMX لضبط وضع الإضاءة في الوقت الفعلي، مع سرعة استجابة سريعة ومزامنة ممتازة.

يحتاج التحكم في نظام DMX إلى أن يكون مزودًا بأجهزة فك ترميز احترافية لتحويل الإشارات، ويحتاج الإرسال لمسافات طويلة إلى تركيب مضخمات إشارات مع مضخمات إشارة، كما يحتاج النظام إلى أن يكون مقاومًا للصواعق ومقاومًا للماء في التصميم للتكيف مع البيئات الخارجية، ويجب أن يكون التخطيط المسبق معقولاً لتوزيع رمز العنوان وتخطيط الخط. وبشكل عام، فإن تقنية DMX ناضجة ويمكن التحكم في تكلفتها وهي الحل المفضل لأنظمة الإضاءة الديناميكية المعمارية.

كشركة مصنعة لشرائط DMX LED، فإن SignliteLED متخصصة في إنتاج شرائط نيون LED DMX للإضاءة المعمارية، مع التكامل الداخلي لشرائح UCS512 IC المختلفة مثل UCS512C4 (256 مستوى من التدرج الرمادي)، UCS512H4، UCS512H5، UCS512H5، UCS512H6 (65,536 مستوى من التدرج الرمادي)، وغيرها من شرائح UCS512 IC، والتي يمكن توصيلها مباشرةً بالتحكم الرئيسي في DMX.

تتميز هذه السلسلة من شرائط النيون LED المرنة بتعتيم دقيق (دقة 0.1%)، ومزج ألوان كامل، وتحكم سلس في المزامنة. تشمل المنتجات الأساسية شرائط DMX الملونة وشرائط البكسل وسلسلة مقاومة للماء، والتي تُستخدم على نطاق واسع في العروض المسرحية والمناظر الطبيعية المعمارية والمساحات التجارية والمنازل الذكية.

ما هو الفرق بين مرن النيون LED للتحكم في DMX512 و SPI؟

1. خصائص البروتوكول 

يدعم بروتوكول DMX (بروتوكول تعدد الإرسال الرقمي)، المصمم لإضاءة المسرح، استنادًا إلى معيار RS-485، الإرسال لمسافات طويلة (حتى 1200 متر) والتحكم في 512 قناة، واستخدام وحدة تحكم رئيسية لإدارة موحدة لأجهزة متعددة. SPI (الواجهة الطرفية التسلسلية) هو بروتوكول اتصال متزامن قصير المدى وعالي السرعة يستخدم بنية رئيسية-عبدية من خلال مزامنة إشارة الساعة لنقل البيانات، وهو مناسب للتحكم في الأجهزة الصغيرة الحجم.

2. سيناريو التطبيق 

يعد DMX مناسبًا لمشاريع الإضاءة الاحترافية، مثل واجهات المباني وإضاءة المسرح والأنظمة الأخرى واسعة النطاق، ويمكن توصيله في سلسلة مع مئات من شرائط النيون لتحقيق تأثيرات ديناميكية معقدة. يُستخدم SPI في الغالب لشرائط نيون LED البسيطة ومنخفضة التكلفة ومصابيح الزينة الصغيرة التي يتم تشغيلها مباشرةً بواسطة متحكم دقيق في الوقت الفعلي، ولكن مع قابلية محدودة للتوسع.

3. الأداء والتعقيد 

معدل نقل SPI مرتفع (يصل إلى مستوى MHz)، ولكن القدرة المضادة للتداخل ضعيفة، ويجب أن تكون الأسلاك قصيرة. معدل الإرسال DMX منخفض (250 كيلوبت في الثانية)، ولكن من خلال الإشارات التفاضلية المضادة للتداخل، يدعم التحكم المستقر لمسافات طويلة، ويحتاج إلى تكوين وحدة فك التشفير وتخصيص العنوان.

تتمتع SPI بإرسال عالي السرعة في المسافات القصيرة، ولكن قد يكون هناك توهين للإشارة في المسافات الطويلة؛ يستخدم DMX إشارات تفاضلية ذات قدرة قوية على مقاومة التداخل، وهي مناسبة للمسافات الطويلة، مثل عدة مئات من الأمتار، ولكن قد لا تكون السرعة بنفس سرعة SPI.

ملخص: تُعد SPI مناسبة للتطبيقات منخفضة التكلفة، مثل شرائط النيون المزخرفة أو شاشات العرض الصغيرة، لأنها سهلة التحكم ومنخفضة التكلفة ومناسبة للمسافات القصيرة والمشاريع الصغيرة. DMX موثوقة للغاية وقابلة للتطوير لتلبية احتياجات المستوى الاحترافي، ولكن تكلفة وتعقيد الإعداد أعلى. وتشمل الأمثلة على ذلك الحفلات الموسيقية أو المسارح أو أضواء النيون على السطح الخارجي للمبنى لأنه يمكن أن يتعامل مع المزيد من الأجهزة والمسافات الأطول.

ما هي استخدامات شرائط النيون DMX512 وشرائط النيون LED SPI؟

DMX512 وSPI هما بروتوكولا تحكم مختلفان، ولكل منهما سيناريوهات ومزايا تطبيقية خاصة به في شرائط نيون LED (أو أنظمة الإضاءة). فيما يلي تطبيقاتهما النموذجية والاختلافات بينهما.

1. تطبيق بروتوكول DMX512

DMX512 هو بروتوكول قياسي يُستخدم على نطاق واسع في إضاءة المسرح والإضاءة المعمارية والمجالات الاحترافية الأخرى، ويتميز بالخصائص التالية:

التحكم عن بُعد: استنادًا إلى معيار RS-485 الكهربائي، يدعم أطول مسافة إرسال تبلغ 1200 متر (يلزم وجود مكرر). يمكن توصيل ناقل واحد على التوالي بـ 512 قناة (أي التحكم في 512 معلمة) ويمكن توسيعه إلى آلاف الأجهزة من خلال وحدات تحكم فرعية.

المزايا:: قدرة قوية مضادة للتداخل، ومناسبة للبيئات الكهرومغناطيسية المعقدة؛ بروتوكول ناضج، وتوافق عالٍ مع الأجهزة؛ يمكن برمجته من خلال برنامج (مثل LightKey أو Madrix) للحصول على تأثيرات إضاءة معقدة.

سيناريوهات التطبيق النموذجية:

إضاءة المسرح:: التحكم في مجموعات متعددة من لون الضوء والسطوع والتأثيرات الديناميكية، مثل الحفلات الموسيقية والعروض المسرحية.
إضاءة واجهة المبنى:: عرض ضوئي ديناميكي للمباني الكبيرة، مثل تدرج الألوان وتبديل الأنماط.
إضاءة المناظر الطبيعية:: نظام إضاءة للحدائق والجسور، يدعم التحكم المتزامن عن بُعد.
المساحات التجارية:: تصميم جو الإضاءة لمراكز التسوق وقاعات العرض، وتحقيق التحكم في التقسيم.

2. تطبيق بروتوكول SPI LED

SPI (الواجهة الطرفية التسلسلية) هو بروتوكول اتصال تسلسلي قصير المسافة وعالي السرعة، يُستخدم عادةً للتحكم في شرائط LED من نقطة إلى نقطة (مثل WS2812B وSK6812 وشرائح أخرى) بمعدلات تحديث عالية السرعة (مثل أكثر من 30 إطارًا في الثانية)، ومناسبة للرسوم المتحركة الديناميكية. التحكم بمصابيح LED متعددة من خلال خط بيانات واحد، مما يبسّط الأسلاك.

المزايا: تحكم بسيط، لا حاجة إلى وحدة تحكم فرعية معقدة؛ منخفضة التكلفة، ومناسبة للمشاريع الصغيرة الحجم؛ مرنة لتحقيق التدرج، قوس قزح، وأضواء التنفس، وغيرها من التأثيرات الدقيقة.

مشاهد التطبيق النموذجي:

التركيبات الفنية:: منحوتات ضوئية تفاعلية صغيرة ولوحات بيكسل جدارية.
الديكور الداخلي:: الإضاءة الخلفية للمنزل، وشرائط النوافذ، وزينة الأعياد (مثل شجرة عيد الميلاد).
الإلكترونيات: الإضاءة الخلفية للوحة المفاتيح RGB، والإضاءة المحيطة بالمنزل الذكي.
عرض الإعلانات:: شاشة LED منخفضة الدقة، وتأثير تمرير النص.
الأجهزة القابلة للارتداء:: تصميم إضاءة ديناميكي للملابس والإكسسوارات الباعثة للضوء.

لماذا تختار نيون DMX512 RGB لإضاءة الواجهة؟

يُعتبر نيون DMX512 RGB هو الحل المفضل لإضاءة الواجهات المعمارية، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه يتميز بأربع مزايا أساسية:

1. قدرة تحكم دقيقة: يدعم بروتوكول DMX512 512 قناة تحكُّم، والتي يمكنها تحقيق البرمجة المستقلة لكل تركيبات لتلبية الطلب على التأثيرات الضوئية الدقيقة للهياكل المعمارية المعقدة.

2. أداء الألوان الديناميكي، تقنية مزج الألوان الثلاثية RGB مع تعتيم PWM، يمكنها تقديم 16 مليون نوع من التدرجات اللونية والتأثيرات الديناميكية، مما يعزز بشكل كبير التعبير الفني المعماري.

3. توافق قوي للنظام؛ يمكن ربطه بسلاسة مع نظام نمذجة معلومات المباني ومنصة البناء الذكية لتحقيق الربط الذكي بين مشاهد الإضاءة ووظائف المبنى.

4. ميزات موفرة للطاقة وصديقة للبيئة، واستخدام أنابيب النيون LED (أكثر من 70% توفير في الطاقة مقارنة بمصادر الإضاءة التقليدية)، ودعم استراتيجية التحكم في تقاسم الوقت.

تتيح هذه الميزات التقنية إمكانية تشكيل المشهد الليلي المميز للمدينة مع مراعاة اقتصاديات إدارة كفاءة الطاقة والتشغيل والصيانة على المدى الطويل، لتصبح الحل المفضل لتصميم الإضاءة المعمارية الحديثة.

كيف تتحكم في شرائط النيون LED باستخدام DMX512؟

1. نظام تحكم مكون من كمبيوتر شخصي وجهاز تحكم DMX512

1) وحدة التحكم DMX512 المتصلة بالكمبيوتر الشخصي، يمكن لجانب الكمبيوتر الشخصي تنفيذ تصميم التأثير وتكوين معلمات مختلفة للتأثيرات المختلفة، مثل طول العرض التوضيحي، وسرعة تأثير العرض التوضيحي، وما إلى ذلك، والتي يمكن ضبطها مسبقًا.

2) التحكم في قرص وحدة التحكم في جميع القنوات: يمكن للمستخدم، من خلال وحدة التحكم الموجودة على الزر لاختيار البرنامج، وإعدادات سرعة العرض، وما إلى ذلك، أن يكون لديه مجموعة متنوعة من أوضاع التحكم، مثل الجري، والمياه الجارية، وتدرج الألوان، وما إلى ذلك؛ ويمكن تشغيلها وإيقاف تشغيلها؛ أو يمكن ضبط سطوع مصابيح LED الفردية، وما إلى ذلك.

3) وحدة تحكم DMX وفقًا لإعدادات المستخدم، عرض التأثير، أي إرسال بيانات التأثير إلى شريط النيون RGB لتحقيق تأثير العرض التوضيحي. يمكن لوحدات التحكم المتعددة أن تعمل بالتوازي، وتتم مزامنتها مع بعضها البعض عن طريق إشارات المزامنة.

الكمبيوتر الشخصي و DMX Cمدمجة Cالتحكم Circuit Dإجرام

يتميز نظام التحكم في الإضاءة المعمارية الخارجية المكون من جهاز كمبيوتر شخصي ووحدة تحكم DMX512 بمزايا كبيرة. فهو يحقق البرمجة المركزية والتحكم عن بُعد من خلال برنامج الكمبيوتر الشخصي ويدعم تصميم تأثير الإضاءة الديناميكي والإعداد المسبق للمشهد ومهام التوقيت، مما يحسن كفاءة الإدارة بشكل كبير.

يمكن للتعتيم عالي الدقة (0-255 مستوى) لبروتوكول DMX512 التحكم بدقة في سطوع ولون مصابيح (ليد) وتحقيق تدرجات سلسة وعروض فنية معقدة للإضاءة. يمكن التحكم في الآلاف من عقد التركيبات من خلال توسيع الترحيل لتلبية احتياجات مجموعات المباني الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تُعد وظيفة المراقبة في الوقت الفعلي ووظيفة التغذية الراجعة للأعطال ملائمة للصيانة، وهو الحل المفضل لإضاءة المناظر الطبيعية في المدينة الذكية.

2. يتحكم DMX512 مباشرة في أشرطة النيون DMX512 LED

يمكن لوحدة التحكم DMX512 التحكم مباشرةً في شريط نيون LED المدعوم ببروتوكول DMX512، شريطة أن يكون الشريط مزودًا بشريحة فك ترميز DMX مدمجة أو مزودًا بوحدة فك ترميز خارجية.

ترسل وحدة التحكم البيانات عبر إشارات RS-485 التفاضلية، ويجب إعداد كل شريط برمز عنوان مستقل للاستجابة للأوامر وذلك لتحقيق تحكم دقيق في السطوع واللون والتأثيرات الديناميكية. يجب استخدام كابل ملتوي الزوج المحمي (مثل واجهة XLR أو RJ45) للتوصيل، باتباع بنية السيد والعبد في الأسلاك المتسلسلة، مع وجود مقاوم طرفي 120Ω في النهاية لضمان استقرار الإشارة.

يدعم النظام 512 قناة مستقلة، ويمكن توسيعه للتحكم في مجموعات متعددة من شرائط الإضاءة، ويستخدم على نطاق واسع في إضاءة المسرح والمناظر الطبيعية المعمارية والمشاهد الأخرى. يجب أن يكون خط البيانات 2PIN-3PIN. عادةً ما يتم استخدام مصابيح LED للتحكم في DMX512 المتصلة مباشرةً بشريحة وحدة فك التشفير: TM512، SM512، SM19522PHG، UCS512، SM17500P، H1512A، وما إلى ذلك.

مخطط الأسلاك الكهربائية لشريط إضاءة DMX512 ذات التحكم المباشر LED

تنطبق طريقة التوصيل هذه بشكل عام على وحدات تحكم DMX512، وهي مناسبة للمشاهد المعمارية التي تتطلب تأثيرات إضاءة ديناميكية معقدة، ويمكن أن تلبي قدرات التحكم في التعتيم والمزامنة عالية الدقة التدرج السلس لعروض إضاءة واجهة المبنى الكبيرة، وربط تأثير الضوء متعدد الأبعاد لخشبة المسرح، بالإضافة إلى احتياجات الإسقاط الدقيق لإضاءة معارض المتاحف. من خلال البرنامج المضبوط مسبقًا أو التحكم الفوري، يمكنه إنشاء إضاءة فنية غنية بالضوء والظل، مع مراعاة إدارة توفير الطاقة وتأثير الصدمة البصرية.

3. DMX cتحويلات SPI sالإشعال إلى cمصباح LED للتحكم nإيون sالرحلات

أولاً وقبل كل شيء، علينا معرفة المفاهيم الأساسية لـ DMX و SPI. يُستخدم DMX عادةً لإضاءة المسرح وهو بروتوكول تحكم رقمي، بينما SPI هو واجهة طرفية تسلسلية، تُستخدم عادةً في المتحكمات الدقيقة والاتصالات الطرفية. قد تستخدم شرائط إضاءة LED بروتوكول SPI، مثل WS2812B، ولكنها قد تتطلب تنسيق بيانات محدد.

DMX عبارة عن نقل غير متزامن، في حين أن SPI متزامن ويتطلب تخزينًا مؤقتًا أو معالجة في الوقت الحقيقي. سيتعين أيضًا كتابة برنامج ثابت للتعامل مع تحويل البيانات، أو سيتم استخدام وحدة تحويل جاهزة. قد يحتاج المستخدم إلى وحدة تحكم وسيطة تقوم بتحليل إشارة DMX وإرسالها إلى شريط نيون LED عبر SPI.

كل هذا يبدو معقدًا بعض الشيء، لكنك الآن تحتاج فقط إلى شراء "وحدة فك ترميز DMX-SPI"، كما هو موضح أدناه، لتحويل إشارات DMX إلى إشارات SPI. تقوم وحدة فك ترميز DMX-SPI LED بتحليل الإشارات من وحدة تحكم DMX وتحويلها إلى تنسيق مناسب لاتصال SPI. وبهذه الطريقة، يمكن لكل مصباح LED قابل للعنونة عرض لون وسطوع محددين بناءً على بيانات DMX512.

مخطط الأسلاك السلكية لشريط LED من DMX إلى SPI

يعتمد اختيار نظام التحكم في لافتات نيون (ليد) على واجهات المباني على احتياجات المشروع وحجمه. ويُعد بروتوكول DMX512 هو الخيار المفضل لمشاريع الإضاءة الديناميكية واسعة النطاق نظرًا لمسافات الإرسال الطويلة (حتى 1200 متر)، والتحكم المستقل في قنوات متعددة (512 قناة/خطوط)، والتوافق المثبت مع إضاءة المسرح. يُستخدم بروتوكول SPI بشكل شائع للتحكم على مستوى البكسل في شاشات عرض LED، ولكن مسافة الإرسال قصيرة (أقل من 10 أمتار بشكل عام) وتحتاج إلى تمديدها باستخدام مكرر، وهو ما ينطبق على مشاريع الرسوم المتحركة الدقيقة الصغيرة والمتوسطة الحجم. من وجهة نظر شاملة، يتمتع DMX بأعلى نسبة في التحكم في واجهات المباني (حوالي 60%-70%)، ويستخدم بروتوكول SPI في الغالب في التركيبات الفنية أو المشاريع الصغيرة.

من خلال تحليل ومناقشة طرق الأسلاك الثلاثة المذكورة أعلاه، نأمل أن نساعدك على فهم الاختلافات التطبيقية في الأسلاك المختلفة! إذا كانت هناك متطلبات محددة للمشروع، يمكنك مواصلة استكشاف مخطط التحسين.

الأسئلة الشائعة