何にも勝てない アドレス指定可能なLEDストリップ LED 照明をより細かく制御したい場合! しかし、これらのアドレス指定可能な LED ストリップを制御するには、DMX512 と SPI のどちらのプロトコルが適しているでしょうか?
DMX512 と SPI は、アドレス指定可能な LED ストリップで使用される 512 つの異なる通信プロトコルです。XNUMX つは大規模なプロフェッショナルな設置に最適な標準化されたプロトコルで、もう XNUMX つは DIY や小規模から中規模のプロジェクトに適しています。DMXXNUMX アドレス指定可能な LED ストリップは高価でセットアップが複雑ですが、長距離制御ではより耐久性と信頼性に優れています。
ただし、どちらのタイプにも、考慮すべき利点と欠点があります。そこで、ここでは、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップと SPI アドレス指定可能な LED ストリップについて詳しく説明し、プロジェクトに最適なものを選択できるようにしました。この記事をよりよく理解するには、次の記事を読むことをお勧めします。
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップとは何ですか?
DMX512アドレス指定可能なLEDストリップは、 DMX512（3線制御モード）プロトコル LED ストリップの長さに沿って配置された個々の LED を制御します。これは、照明とデジタル通信ネットワークへの影響を制御するための世界的に認められた標準です。
標準的なLEDストリップは一度に1色を表示しますが、 DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップ ストリップ全体に複数の色を表示できます。これにより、各 LED チップの明るさと色を調整でき、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップはステージ、建築、イベントの照明に適しています。
さらに素晴らしいのは、これらのストリップを設置要件に応じて特定の長さにカットできることです。これらの機能により、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは通常のものよりも高価になりますが、投資する価値はあり、空間の雰囲気全体を一変させます。
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップの動作メカニズム
これらの魔法の背後にある要素 LEDストリップ ドライバ IC と DMX コントローラです。通常の LED とは異なり、これらのストリップの各カットにはアドレス指定可能な DMX512 IC があります。これにより、DMX512 IC はデータを受信して解釈し、LED の色と明るさを制御できます。
まず、DMX コントローラーは DMX512 プロトコルに従ってデジタル信号を送信します。この信号は、毎回 512 個のデータ パケットを送信できる一連のパケットです。各パケットは、特定のタスク用に割り当てられた 11 ビットで構成されています。
| DMX512 パケット構造 (11 ビット) | |||
| 機能 | 詳細説明 | の数 ビット | 値の範囲 |
| スタートビット | 新しいパケットの始まりを示します | 1 | 0 (論理低) |
| データバイト | 特定のチャンネルの明るさ情報を 256% から 0% までの 100 レベルで格納します。 | 8 | 0（オフ）～255（最大輝度） |
| ストップビット | パケットの終了を知らせる | 2 | 両方とも 1 (論理ハイ) |
注意: 「論理低」は 0 ボルトを指し、「論理高」は DMX 規格で定義された電圧レベル (通常は約 5 ボルト) を指します。
これらのパケットにはそれぞれアドレス コードが含まれています。DMX512 IC は受信信号を受信し、LED ストリップのそのセクションに割り当てられた一意のアドレスをスキャンします。正しいパケットが見つかると、IC は色と明るさの情報を含むデータ バイトを抽出します。データに従って、IC は各 LED 内の赤、緑、青 (または白) のサブダイオードに供給される電力を調整します。このように、IC は電源を制御することで、LED の最終的な色と明るさを決定します。このようにして、特定の指示に従うさまざまな LED ストリップ セグメントで色の変化が得られます。
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップの長所と短所
メリット：
長距離伝送: DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、XNUMX 本のワイヤ間の電圧差を測定することでデータを送信します。これにより、長いケーブル配線が可能になり、不要な電気干渉を回避できます。長距離の場合は、DMX 信号リピーターを使用することもできます。このデバイスは、DMX 信号を増幅し、更新し、延長されたケーブル長にわたって信号強度を維持します。
標準化されたプロトコル: DMX は標準プロトコルであるため、さまざまなブランドで広く使用されています。デバイスはシームレスに通信できる場合が多くあります。これにより、特定のブランドに依存することなく、製品を柔軟に選択できます。既存の DMX ベースの機器と簡単に統合できます。
スケーラビリティ： 各 DMX ユニバースは最大 512 チャンネルを制御できます。これにより、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、ストリップの長さの範囲内で多数の個別の LED を制御できます。さらに、容量が必要な場合は、簡単にユニバースを追加できます。さらに、これらの LED ストリップはデイジー チェーンもサポートしています。つまり、512 本の DMX ケーブルを使用して複数のストリップを直列に接続することで、長さをすばやく拡張できます。これによりスケーラビリティが向上し、DMXXNUMX アドレス指定可能な LED ストリップは大規模なプロジェクトに適しています。
独立制御: DMX 信号は並列で動作します。そのため、万が一、LED チップの 1 つが破損しても、他の IC の動作には影響しません。そのため、長い LED ストリップでもシームレスな照明体験が得られます。
デメリット：
より複雑なセットアップ: DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップを設定するには、DMX プログラミングに関する技術的な知識が必要です。DMX コントローラーを扱う必要があるため、機能に精通している必要があります。そのため、携帯電話やリモコンで制御できる通常の LED ストリップに比べてプロセスが複雑になります。
LED密度が低い: DMX521 アドレス指定可能な LED ストリップには、SPI の内蔵 IC とは異なり、PCB 上に IC チップがあります。このため、密度が低くなることが多く、通常の LED ストリップや SPI LED ストリップよりも XNUMX メートルあたりの LED の数が少なくなります。これらのストリップは、高解像度の照明効果には適さない場合があります。
LED あたりの低電圧: DMX521 アドレス指定可能な LED ストリップは、通常、複数の LED を単一の電圧でグループ化します。たとえば、12 ピクセルあたり 3 つの LED の場合は 24V、6 ピクセルあたり XNUMX つの LED の場合は XNUMXV です。複数の LED が単一の電圧源に接続されているため、個々のチップの明るさの制御が制限される可能性があります。
学習曲線： DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップを操作するには、DMX テクノロジを習得する必要があります。これらの器具を使用する前に、その機能を理解し、トラブルシューティングについて学ぶことが不可欠です。詳細については、こちらを参照してください。 DMX512 コントロールについて知っておくべきこと.
SPI アドレス指定可能な LED ストリップとは何ですか?
SPIは「シリアル周辺機器インターフェースこれは、マイクロコントローラや周辺機器などの集積回路 (IC) 間でデータを転送する同期通信プロトコルです。SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、SPI プロトコルを使用して、アドレス指定可能な LED ストリップの個々の LED を制御します。ストリップは SPI 信号を直接受信し、それに応じて LED の色と明るさを調整します。
512 を超える DMX 値を転送し、1000 を超える個別の RGB LED ピクセルを制御できます。ただし、残念ながら、DMX512 のような標準化されたプロトコルではありません。WS2811 や TM1914 LED ストリップなど、さまざまな種類の SPI LED が存在します。そのため、インストール時に、アドレス指定可能な LED ストリップに適切な SPI プロトコルを設定する必要があります。
SPI アドレス指定可能な LED ストリップの動作メカニズム
SPI アドレス指定可能な LED ストリップの各 LED には、個々の LED を制御する IC チップがあります。SPI プロトコルに従って、マイクロコントローラはこれらの IC チップにデータ信号を送信します。これらの信号は、同期用のシリアル データ ライン (DI) とクロック ライン (CI) で構成されます。
データ パックには、LED ストリップ内のすべての LED の色と明るさの情報が含まれています。シリーズの最初の LED はデータ パックを受信し、指定されたデータを読み取り、残りのデータを次の LED に転送します。このようにして、すべての LED の IC チップが指示を受信し、それに応じて色と明るさを調整します。
この場合、パルス幅変調 (PWM) を使用して、赤、緑、青のチャンネルの強度を調整します。これにより、LED を個別に制御し、動的な照明を実現できます。
SPI アドレス指定可能な LED ストリップの長所と短所
メリット：
より簡単なセットアップ: SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、データ ラインとクロック ラインの 512 本のワイヤが必要なので、セットアップが非常に簡単です。DMXXNUMX とは異なり、セットアップに高度な技術知識は必要ありません。
より高いリフレッシュレート: これらの LED ストリップは、一般的に、より高いリフレッシュ レートを可能にします。そのため、目に見えるちらつきがなく、よりスムーズな調光と色の変化が得られます。
LED ごとの高度な制御: SPI アドレス指定可能な LED ストリップを使用すると、LED をより細かく制御できます。24 ビットの色深度を実現できるため、LED ごとに 16,777,216 (2^24) の色合いが可能になります。これにより、SPI アドレス指定可能な LED ストリップで LED をより細かく制御できます。
費用対効果の高い： これらの LED ストリップは、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップよりも安価です。そのため、小規模な設置に適しています。ただし、連結して長さを長くすることもできます。
デメリット：
限られたスケーラビリティ: SPI プロトコルのマイクロコントローラまたは制御システムでは、制御できる LED の数に制限があります。したがって、大規模な設置では、複数のコントローラが必要になります。また、長さが長くなると、電力分配がより複雑になり、深刻な電圧降下の問題が発生する可能性があります。このため、SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、大規模な設置には最適な選択肢ではありません。
非標準化プロトコル: SPI は標準化されたプロトコルではありません。そのため、統合時に互換性の問題が発生する可能性があります。製品の開発では、メーカーごとにわずかに異なる構成が使用されています。SPI アドレス指定可能な LED ストリップをサードパーティの照明制御システム、ソフトウェア、またはハードウェアと統合すると、さらに困難になる可能性があります。
信号伝送の問題: SPI 信号はシリアルで送信されます。いずれかの IC が損傷すると、次の送信信号に影響します。ただし、一部の SPI LED ストリップには、これらの問題を解決するためのバックアップ信号があります。ストリップ内の別のパスに沿って同じ信号を伝送することで、一部の IC をバイパスします。
DMX512 と SPI アドレス指定可能な LED ストリップの違い
DMX512 と SPI を使用すると、アドレス指定可能な LED ストリップをより細かく制御できますが、いくつか重要な違いがあります。違いは次のとおりです。
通信プロトコル
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、標準化されたプロトコルである DMX512 を使用します。マスター スレーブ アーキテクチャによるデイジー チェーン構成を使用します。DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップのデータは、ユニバースと呼ばれる 512 チャネルのフレームで送信されます。これらのユニバースはそれぞれ、最大 512 チャネルを制御できます。DMX は、データ転送の堅牢性により、長距離通信に最適です。
一方、SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、同期シリアル通信プロトコル SPI に従います。これは、さまざまな電子機器で使用される一般的な非標準化プロトコルです。データをシリアルで送信するため、いずれかの IC が損傷すると、対応する IC にも影響が及ぶ可能性があります。これらの LED ストリップは短距離には最適ですが、長距離には適していません。
制御能力
DMX512 システムでは、3 つの DMX チャネルで複数の LED をグループ化して制御します。たとえば、3 つの DMX チャネルで 3 つの LED (赤、緑、青) を制御することも、XNUMX つの LED のグループを作成して、各色に XNUMX つずつ、XNUMX つの DMX チャネルを持つこともできます。したがって、グループ内のすべての LED は同じ色と明るさのレベルになります。これにより、個々の LED の制御が最小限に抑えられます。したがって、個別の制御は不可能です。
SPI アドレス指定可能な LED ストリップでは、各 LED に制御回路 (IC) が統合されているため、個々の LED をより適切に制御できます。したがって、SPI 通信プロトコルから各 LED のさまざまなデータを受信するため、個々の LED をより適切に制御できます。通常、LED ごとに 24 ビット (赤、緑、青の各チャネルに 8 ビット) を使用します。照明効果にさらにバリエーションを加えることができます。
用途
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、大規模なプロジェクトに適しています。ステージ、劇場、建築照明、テレビ、映画制作、ナイトクラブ、娯楽施設などで使用できます。これらのストリップで使用される標準化されたプロトコルにより、プロフェッショナルな用途に適しています。
一方、SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、個別の LED 制御が不可欠な小規模な設置に適しています。柔軟性が高く、カスタマイズも簡単です。これらのライトは、看板、小売店の照明、インタラクティブ アート、ウェアラブル テクノロジーに使用できます。コスト効率が高いだけでなく、低予算のプロジェクトにも使用できます。
電力消費: エネルギー効率
通常、DMX512アドレス指定可能なストリップは、複数のLEDをグループ化することで、より高い電圧構成で動作します。このようなグループ化には高い電力消費が必要です。さらに、DMXの全体的な信号処理は複雑です。さらに、次のような複数のハードウェアを扱います。 DMXコントローラー、信号リピーターなど。これらはすべて、SPI よりも多くの電力消費を必要とします。ただし、全体的な電力消費は、LED 密度、輝度レベル、電圧構成などの要因によって異なります。
SPI アドレス指定可能な LED ストリップには、特定の LED のみに電力を消費できる IC チップが組み込まれています。つまり、アクティブな LED のみが電力を消費します。このような独立した制御により、これらのストリップは DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップよりもエネルギー効率が高くなります。ただし、消費電力を比較する際には、LED の密度と電圧を考慮する必要があります。
設置規模: プロジェクトの規模
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップを使用すると、数千個の LED を制御する必要があるプロジェクトを簡単に実行できます。複数の DMX ユニバースと互換性があり、大規模な照明設備に使用できます。さらに、LED をグループ化すると、LED の大きなセクションをまとめて制御できます。そのため、ステージ照明や建築照明などの大規模なプロジェクトに適しています。
SPI はデータ転送を同期するためにクロック ラインに依存するため、距離が長くなるとデータの精度が低下する可能性があります。この場合、同期を維持することが困難になる可能性があります。SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、小規模から中規模のプロジェクトに最適です。
インストールの容易さ
DMX512アドレス指定可能なLEDストリップを使用して、制御を必要とするプロジェクトを簡単に作成できます。 数千個のLED複数の DMX ユニバースと互換性があり、広範囲の照明設備に使用できます。また、LED をグループ化することで、LED の大きなセクションをまとめて制御できます。そのため、ステージ照明や建築照明などの大規模なプロジェクトに適しています。
SPI はデータ転送を同期するためにクロック ラインに依存するため、距離が長くなるとデータの精度が低下する可能性があります。この場合、同期を維持することが困難になる可能性があります。SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、小規模から中規模のプロジェクトに最適です。
耐久性
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、プロの使用向けに設計されています。通常、屋外や産業環境に耐えられるように、IP および IK 定格が高くなっています。さらに、はんだ付けが優れ、PCB が強く、コーティングが堅牢です。これらの物理的特徴に加えて、DMX512 信号は電気ノイズや干渉に対して非常に耐性があります。これにより、DMX512 システムは産業レベルの設置に対してより耐久性があります。ただし、耐久性はブランドやメーカーによって異なります。
対照的に、主に小規模な屋内およびクリエイティブ プロジェクトで使用される SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、IP 定格が高くない場合があります。これらの器具は、外部のハッシュ環境に対する耐性レベルを制限します。さらに、カスケードの問題も器具の耐久性に影響します。IC チップの 1 つが損傷すると、対応する LED が影響を受けます。
原価計算
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、プロ仕様で高品質の素材で作られているため、高価です。さらに、コントローラー、信号リピーター、大規模な設置用のケーブルなどの追加機器が必要です。これらすべての要素により、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップの初期コストが増加します。ただし、メンテナンスがほとんど必要ないため、長期的にはコストを節約できます。
SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、さまざまな品質と価格で提供されています。消費者向けグレードのストリップは、DMX512 ストリップに比べて安価です。ただし、長期的には、カスケードの問題によりメンテナンス コストが高くなる可能性があります。また、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップと同じパフォーマンスと耐久性は提供されません。
クイック比較表: DMX512 と SPI アドレス指定可能な LED ストリップ
| 基準 | DMX512アドレス指定可能なLEDストリップ | SPIアドレス指定可能なLEDストリップ |
| 制御プロトコル | DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、DMX512 (デジタル マルチプレックス) プロトコルを使用します。これは、LED ストリップを含むさまざまなデバイスを制御するために使用されるデジタル通信ネットワークです。 | SPI アドレス指定可能な LED ストリップは、SPI (シリアル ペリフェラル インターフェイス) プロトコルを使用します。これは同期シリアル通信インターフェイスです。 |
| 標準化されたプロトコル | あり | いいえ |
| アドレス指定機能 | 512 つの DMX512 ユニバースは最大 512 チャネルをサポートできます。たとえば、RGB LED には 170 つのチャネル (赤、緑、青) があるため、512 つの DMXXNUMX ユニバースで XNUMX 個の RGB LED を個別に制御できます。さらに DMXXNUMX ユニバースを追加して、より多くの LED を制御することもできます。 | 固定のチャネル容量はありません。ストリップで使用されるコントローラと LED IC によって、制御できる LED の数が決まります。コントローラの容量に応じて、100 個から 1,000 個の LED を制御できます。 |
| 拡張性 | 大規模プロジェクト | 小規模から中規模のプロジェクト |
| コードの書き方 | コードの記述が必要となり、プロセスが複雑になります。 | コードの記述は必要ありません。 |
| LED密度 | DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップは、SPI ストリップよりも LED 密度が低くなります。 | SPI アドレス指定可能な LED ストリップは密度が高く、DMX よりも 1 メートルあたりの LED の数が多くなります。 |
| 用途 | 舞台、建築、イベント照明などの大規模な屋内および屋外プロジェクト | 狭いスペースと家電製品、DIY プロジェクト、ウェアラブル テクノロジー、装飾照明。 |
| ケーブル距離 | これらは長距離に適しており、ケーブルの長さは最大 300 m まで延長できます。ただし、実際のアプリケーションでは、一定の距離を超えると信号が劣化する可能性があります。これを克服するには、信号ブースターまたはリピーターを設置する必要があります。 | SPI アドレス指定可能な LED ストリップは短距離通信に適しており、最適なパフォーマンスを得るための推奨ケーブル距離は 1 メートル未満です。これは IC の機能によって異なる場合があります。ただし、適切な信号調整により長距離も可能です。 |
| ケーブル構造 | 3本のワイヤー（DMX+、DMX-、GND） | 2本のワイヤー（データ、GND） |
| データ伝送速度 | データ転送速度は 250kHz と低速です。これらのアドレス指定可能な LED ストリップは、タイミングが重要でない設置に適しています。 | 400kHz と 2MHz の高速伝送速度を備えており、照明効果の急速な変化が求められるアプリケーションで使用できます。 |
| 制御の粒度 | 制御の粒度はグループレベルに制限されており、各 LED を個別に制御することはできません。 | SPI アドレス指定可能な LED ストリップを使用すると、LED を個別に制御できます。 |
| 複雑 | DMX512 LED ストリップの設定は複雑です。DMX コントローラー、信号リピーターの追加などに関する技術的な知識が必要です。 | これは広く使用されているプロトコルであり、SPI アドレス指定可能な LED ストリップを簡単に設定できます。 |
| 共通電圧 | DMX512 ストリップは、5V、12V、24V など、さまざまな電圧で動作できます。24V などの高電圧は、長距離配線に最適です。 | SPI ストリップは通常、5V または 12V で動作します。ストリップが長い場合は、電圧降下を避けるために電力を注入する必要がある場合があります。 |
| 費用 | DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップには DMX コントローラーと追加のハードウェアが必要なので、初期コストは高くなります。ただし、メンテナンス コストは最小限です。 | SPI アドレス指定可能な LED ストリップの初期コストは妥当です。安価な SPI コントローラとマイクロコントローラを使用するため、コストを抑えることができます。 |
あなたのプロジェクトには、DMX512 または SPI LED ストリップのどちらが適していますか?
プロジェクトに適したアドレス可能ストリップを選択するには、まず要件を考慮する必要があります。大規模なプロジェクトに取り組んでいる場合は、 DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップ は最良の選択です。耐久性があり、プロの設置向けに設計されています。舞台照明、建物照明、屋外イベント照明などに設定できます。
DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップを使用するもう 512 つの利点は、これが国際標準プロトコルであることです。同じ DMX512 コントローラーを使用すると、さまざまな種類の DMX512 IC をサポートできます。したがって、プロジェクトでこれらのストリップを使用する際の柔軟性が高まります。ただし、これらの拡張機能により、DMXXNUMX アドレス指定可能なストリップは高価になります。したがって、これらの器具を設置するには十分な予算が必要です。
それでも、DIY 作業や中小規模のプロジェクトに携わる場合は、SPI アドレス指定可能な LED ストリップが最適です。これらは簡単にインストールでき、初心者でも技術的な知識がなくてもセットアップできます。ただし、SPI は標準化されたプロトコルではないという大きな欠点があります。つまり、すべての SPI コントローラーがすべての SPI IC と互換性があるわけではありません。それでも、DMX アドレス指定可能な LED ストリップに比べると、非常に予算に優しいソリューションです。
したがって、これらすべての要素を考慮すると、プロジェクトに最適なものをすぐに決定できます。詳細なガイダンスについては、以下をお読みください。 アドレス指定可能な LED ストリップの究極ガイド。
よくあるご質問
ボトムライン
決定はもう終わりましたか、それとももっとアドバイスが必要ですか? まとめると、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップと SPI アドレス指定可能な LED ストリップを比較できます。予算が多く、プロレベルの設置が必要な場合は、DMX512 アドレス指定可能な LED ストリップをお選びください。この世界的に認められたプロトコルにより、サードパーティのデバイスと器具を統合する際の柔軟性が高まります。さらに、DMX512 では、アドレス指定可能なストリップ信号が並列に送信されます。そのため、XNUMX つの LED が壊れても、もう XNUMX つの LED がそのパフォーマンスに影響を与えることはありません。劇場、ステージ、コンサート、イベント、展示会、映画、プロダクション照明に最適です。
ただし、LED をより正確に制御する必要がある場合は、SPI アドレス指定可能な LED ストリップを購入してください。これにより、PCB 上のすべての LED ストリップの色の明るさと効果を制御できます。これにより、デジタル サイネージ、テレビとモニターの統合、インタラクティブ アートの照明などに最適です。さらに、セットアップが簡単で迅速なため、DIY プロジェクトにも適しています。
どちらを選んでも DMX512およびSPIアドレス指定可能なLEDストリップLEDYiは究極のLEDストリップサプライヤーです。両方のバリエーションのカスタマイズ機能を提供します。 アドレス指定可能なLEDストリップ IP52（シリコンコーティング）、IP65（シリコンチューブ）、IP65H（熱収縮チューブ）、IP67（シリコン充填）、IP67E（シリコン押し出し）、IP68（PUケース）など、お客様のニーズに合わせたオプションをご用意しています。また、これらの製品の電圧、消費電力、寸法、形状、長さ、梱包のカスタマイズも承ります。今すぐご注文ください。 至急ご連絡ください!
