Firmware untuk Sistem HBLED Multichannel

LED dengan kecerahan tinggi semakin menjadi sumber cahaya pilihan baik dalam aplikasi pencahayaan umum maupun khusus. Kemajuan dalam teknologi LED telah menyebabkan lumen yang lebih tinggi per watt. Perbaikan juga dilakukan dalam ukuran paket, opsi warna, peringkat CRI, binning, dan stabilitas suhu. LED membawa fleksibilitas, efisiensi, dan kecerdasan ke aplikasi pencahayaan apa pun dan dengan cepat diadopsi untuk alasan ini.

Aplikasi khas sistem semacam ini adalah penerangan rumah tangga umum di mana pengguna dapat membuat beberapa nuansa cahaya putih atau berwarna hanya dengan satu perlengkapan. Perlengkapan lampu yang fleksibel seperti itu memperkaya pengalaman pengguna akhir dengan memberikan kontrol atas cahaya yang tidak pernah dapat dialami oleh konsumen sebelumnya. Fleksibilitas perlengkapan ini diaktifkan oleh dua aspek yang sangat penting: gamut warna yang mungkin dari perlengkapan dan jumlah warna campuran unik yang dapat dibuat oleh perlengkapan, yang dikenal sebagai resolusi warna. Untuk beberapa aplikasi, pengguna menginginkan sebanyak mungkin gamut warna yang potensial. Hal ini memungkinkan perlengkapan untuk menciptakan warna-warna yang lebih hidup yang tampaknya tidak dicuci.

Salah satu aspek lain dari lampu putih yang sering penting adalah peringkat indeks rendering warna (CRI). Ini pada dasarnya adalah peringkat seberapa baik warna dan objek terlihat ketika mereka diterangi dengan fixture. CRI lebih baik ketika lampu digunakan untuk memancarkan panjang gelombang cahaya yang lebih unik untuk warna campuran tertentu.

Masing-masing dari tiga aspek – gamut, resolusi warna, dan CRI – dapat dioptimalkan oleh faktor desain tunggal: jumlah saluran LED unik berwarna dalam sistem. Memiliki lebih banyak saluran warna LED meningkatkan kemungkinan resolusi warna secara eksponensial dengan setiap saluran ditambahkan, serta meningkatkan gamut warna karena warna LED yang berbeda akan mencakup area yang lebih luas dari ruang warna. Akhirnya, menggunakan lebih banyak panjang gelombang cahaya untuk warna campuran meningkatkan peringkat CRI dari perlengkapan tersebut.

Kombinasi warna empat saluran sering bekerja dengan baik untuk perlengkapan pencampuran warna LED. Dua kombinasi umum adalah RGBA ('A' untuk amber) dan RGBW ('W' untuk putih). Kombinasi RGBA memberikan rentang yang lebih besar daripada RGB atau RGBW, dan umumnya menciptakan cahaya dengan CRI yang bagus. Kombinasi RGBW tidak memiliki gamut warna yang lebih besar, tetapi memiliki CRI yang bagus dan lebih banyak warna campuran utama yang diinginkan: putih. Jumlah saluran tidak perlu berhenti pada empat. Perlengkapan lampu LED dengan lima, enam, atau bahkan tujuh saluran terkadang diperlukan untuk sistem berkinerja tinggi atau high-end. Meskipun ada keuntungan yang jelas untuk memiliki saluran LED yang lebih independen, ada kekurangan, termasuk kebutuhan yang jelas untuk lebih banyak perangkat keras (LED dan driver) serta mikrokontroler yang tertanam dengan firmware yang lebih kompleks. Dalam sistem seperti itu, pengontrol terus menghitung tingkat peredupan yang tepat yang diperlukan untuk setiap saluran warna LED. Output untuk setiap saluran harus disesuaikan dengan baik agar dapat bercampur dengan warna yang tepat.

Persyaratan sistem akan menentukan proses perhitungan apa yang diperlukan. Satu pertanyaan penting perlu dijawab pada poin ini: berapa banyak warna unik yang harus diciptakan oleh fixture? Dengan kata lain, dapatkah warna apa pun diminta, atau hanya sebagian kecil warna? Misalnya, perlengkapan pencahayaan yang hanya perlu menciptakan berbagai nuansa putih mungkin hanya perlu menciptakan 100 atau lebih warna unik mulai dari putih hangat hingga putih dingin.

Dalam hal ini, adalah menguntungkan untuk mendesain firmware mikrokontroler untuk menghitung nilai peredupan dengan tampilan tabel (LUT). Ini berarti bahwa untuk setiap warna campuran unik, satu set nilai peredupan telah ditentukan sebelumnya dan disimpan dalam memori flash. Ketika prosesor menerima input warna campuran, ia mencari nilai yang sesuai di LUT. Metode ini sangat cepat dan sederhana. Ini juga memungkinkan perhitungan yang sangat rumit untuk dipreprocess sehingga mikrokontroler tidak perlu membuat perhitungan yang memakan waktu dengan cepat.

Metode LUT umumnya terbaik jika layak. Ini menjadi tidak layak ketika banyak warna campuran yang unik dan tidak terduga diperlukan. Misalnya, sistem pencampuran warna yang memiliki empat saluran LED dengan resolusi peredupan 8-bit untuk masing-masing dapat menciptakan lebih dari 4 miliar warna unik. Untuk masing-masing warna unik ini, LUT perlu menyimpan satu nilai peredupan 8-bit untuk setiap saluran peredupan, membutuhkan lebih dari 16GB memori. Secara umum, fixture dengan firmware menggunakan LUT untuk pencampuran warna hanya dapat mendukung banyak warna campuran unik karena ukuran memorinya memungkinkan.

Agar firmware untuk menghasilkan sejumlah besar output warna unik tanpa menggunakan LUT raksasa adalah dengan menggunakan algoritma pencampuran warna. Algoritma dapat mengambil input permintaan warna dan menghitung nilai peredupan yang akan menciptakan warna campuran tersebut. Algoritma umum tidak menggunakan jumlah memori yang berlebihan. Namun, ini lebih rumit untuk dikembangkan dan membutuhkan waktu pemrosesan CPU yang lebih lama untuk menghasilkan output nilai peredupan. Menggambarkan rincian algoritma pencampuran warna multichannel yang kompleks berada di luar ruang lingkup artikel ini. Untuk sistem pencampuran warna tertanam, memilih mikrokontroler yang tepat sangat penting.

Garis EZ-Warna pengendali LED Kecerahan Tinggi dari Cypress Semiconductor menawarkan banyak fitur yang bermanfaat untuk sistem pencampuran warna LED. Pengontrol ini dapat mendukung banyak saluran modulasi redup fleksibel. Satu perangkat dapat dengan mudah mendukung hingga delapan saluran peredupan. Selain itu, perangkat lunak desain Cypress untuk pengendali EZ-Color menawarkan berbagai kode yang dihasilkan secara otomatis yang membantu merancang peranti lunak rumit untuk sistem LED kecerahan tinggi.

Singkatnya, yang terbaik adalah menggunakan lebih banyak saluran warna LED dalam sistem pencampuran warna ketika kualitas cahaya atau fleksibilitas penting. Ketika mendesain firmware untuk sistem seperti itu, pilih metode LUT atau algoritma perhitungan nilai peredupan, tergantung pada persyaratan fixture.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *