Tira LED de conexión con cable largo (10 metros)

Estoy trabajando en una exhibición de luces navideñas que contará con tiras de LED direccionables en mi jardín delantero. Mis tiras de LED funcionan a 12 V (usando el chipset UCS1903 ).

El problema es que necesito pasar un cable largo desde mi Arduino Due y la fuente de alimentación a las tiras en algunos lugares (aproximadamente 10 metros en el peor de los casos). A esta distancia, las tiras se encienden pero las luces no cambian de color. Podría reducir la longitud del cable un par de metros, pero observo los mismos resultados con una longitud de 6 m. Estoy usando este cable eléctrico de 3 núcleos y 1 mm de diámetro.

La salida de 3.3v de mi Arduino está por debajo de lo recomendado para el UCS1903, pero también probé un Arduino de 5V sin éxito.

Mi pregunta es, ¿qué debo mirar para lograr esta distancia? ¿Se trata de aumentar el voltaje de datos, usar un cable más grande o alguna otra técnica?

Además, un diagrama básico para ilustrar mi configuración:ingrese la descripción de la imagen aquí

Sugeriría elegir un chip diferente para Arduino porque eso facilitaría la interfaz; de lo contrario, deberá intensificarlo para este conjunto de chips en particular. Yo, personalmente, usaría algo compatible con los niveles lógicos de Arduino y luego usaría MOSFET o varios de ellos para cambiar la salida. Eso haría que todo se vea y funcione de manera bastante profesional.
Un cable de alimentación de 10 m no es una gran idea. Intente encontrar alguna forma de acercar el suministro, o al menos suministre un voltaje más alto a lo largo de la distancia y use un convertidor CC-CC cerca.
Estoy de acuerdo en que Ignacio no es ideal, pero la única forma en que puedo acercar la fuente de alimentación es moverla al medio de mi jardín delantero, y prefiero no exponerla a los elementos si es posible, incluso en una carcasa. . Además, tengo 8 tiras que necesito encender, y creo que siempre estaré al menos a 5 metros de una de las tiras en cualquier punto.
Coloque un conductor de 1 mm en el texto para que las personas no tengan que ir a sitios externos. Además, 1 mm de diámetro es 0,78 mm ^ 2, que es lo que importa. ¿Cuánta corriente consume? Si la energía y los datos comparten tierra (cable de 3 hilos), lo pasará mal.
Gracias por los comentarios @winny. La corriente consumida varía enormemente, ya que cualquier número de LED puede estar encendido o apagado en un momento dado. El peor de los casos para una tira sería de aproximadamente 4 amperios a 12 V, pero generalmente alrededor de 1 amperio como máximo. La energía y los datos comparten terreno. No estoy seguro de cómo podría evitarse esto, dado que la tira de LED solo tiene tres pines: +12V, GND y Data. Me imagino que los datos tendrían que estar conectados a GND para completar el circuito. Por favor, hazme saber si he malinterpretado tu comentario.
210 megaohmios. Esa es una caída de 840 mV en el cable de tierra. ¿Qué tan alto es el nivel de voltaje de la señal?
@winny El nivel de voltaje de la señal está destinado a ser de 5 V (creo que es un máximo de 6 V). Mi Arduino Due usa 3.3V, pero también probé con un Arduino Uno de 5V.
Si los LED direccionables están diseñados para niveles lógicos de 5 V, TTL y los maneja con 3.3, esa caída de 840 mV empeorará aún más las cosas. Probablemente necesite un cable de cuatro hilos y un cambio de nivel lógico de 3,3 a 5 V para que esto funcione de manera confiable.
@winny De acuerdo, y si puedo hacer que funcione en mi Arduino de 5 V, buscaré el cambio de nivel lógico para el Due. Todavía no estoy seguro de para qué usaría el cuarto cable. ¿La tira de LED no diferencia entre tierra de alimentación y tierra de datos?
No por decirlo, pero puede mitigar el problema si uno de ellos, la fuente de alimentación o la MCU flotan ligeramente a 840 mV por encima o por debajo del otro. Puede usar dos cables gruesos para la alimentación y dos delgados para los datos y conectarlos en estrella/unirlos al comienzo de la tira de LED.

Respuestas (1)

Esos LED direccionables son bastante sensibles a la sincronización y, con cables tan largos, es posible que tenga problemas de integridad de la señal. Los cables largos significan alta capacitancia, lo que hace que esas bonitas ondas cuadradas digitales se vuelvan borrosas.

Si está a su alcance hacerlo, algún tipo de esquema de conversión de señalización diferencial probablemente sería el mejor enfoque (estoy pensando en algo como RS-485). Puede obtener transceptores de interfaz para pasar de UART a RS-485, pero necesitaría controladores en ambos lados del cable y una capa de software para transcodificar datos a través del enlace en las tiras de LED.

Gracias Vicatcu, investigaré un poco sobre la conversión de señalización. Probablemente debería haber mencionado que tengo un total de ocho conjuntos de tiras que necesito alimentar (algunas a tan solo 2 m de distancia, hasta los 10 m de esta pregunta), por lo que podría volverse prohibitivamente complejo o costoso agregar controladores a cada uno. banda.
@ChrisParton agregue un arduino/atmega en cada extremo y téngalos como controladores. A 10 metros, podrías usar bluetooth. Un módulo bluetooth y un arduino barebones o clon serían cuánto, ¿7 dólares por cada uno? O módulos RF para múltiples dispositivos esclavos al mismo tiempo.
@Passerby He considerado esta opción, aunque hace las cosas un poco más complejas para mi proyecto. Quiero conducir las tiras a 60 fps con música. Mi plan actual es usar SPI o I2C entre un Pi y mi Due, que luego lo escupe a las ocho tiras. Sin embargo, es posible que tenga que hacer algo como su sugerencia si la longitud del cable es un problema insuperable.
No necesita ningún protocolo de conversión porque él pregunta "tengo un problema de transmisión". Entonces, la señal inversa 0 Ves datos 1, +15Vson datos 0. o transmisor óptico de bricolaje (la matriz de LED no tiene comentarios)
Tira LED de conexión con cable largo (10 metros)
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