Світлодіодні RGB-панелі 64х32, або як купувати подібне обладнання в Китаї

Це вже четвертий огляд світлодіодних панелей для створення екранів. Спочатку цього огляду не було в моїх планах, як, утім, і купівлі цих панелей. У попередньому огляді я писав, що через помилку продавця в мене залишився контролер, тому для нього замовили ще одну партію світлодіодних панелей. Причому через заплановані габарити екрана довелося замовити панелі з роздільною здатністю 64х32 пікселі.
Загалом це невеликий огляд, трохи теорії, а також відповіді на деякі запитання, які мені ставили після публікації попередніх частин.

Як я вже писав, минулого разу через помилку в зазначенні характеристик було замовлено контролер HD-D10, який, як з'ясувалося, не вміє працювати з режимом сканування 1/32. Зрештою продавець зробив мені знижку 20 доларів на купівлю HD-D30, який я вже давно отримав і використав.
Хоча ні, власне, використав його не я, адже панелі замовляли через мене, а не для мене, але не думаю, що для огляду це важливо.

Загалом плата лежала без діла, застосувати її було нікуди, а викинути рука не піднімалася. Тож вирішили купити до неї панелі й зробити ще один світлодіодний екран. Обрали конфігурацію 4х3 панелі розміру Р3 (піксель 3х3мм) із загальною роздільною здатністю 256х96 пікселів. Відповідно, роздільна здатність кожної панелі — 64х32.

Навчені гірким досвідом, шукали панелі зі скануванням 1/16, які, по суті, є «половинками» попередніх панелей 64х64.
Панелі замовляли двома замовленнями по 6 штук у кожному. Також, навчені не менш гірким досвідом, написали продавцеві, що я замовив 12 панелей двома посилками, але панелі мають бути з однієї партії! У відповідь продавець сказав: «ОК, не хвилюйся».
Власне, я особливо й не хвилювався: минулого разу такий «фінт» коштував продавцеві 20 доларів компенсації.

Продавець відправляв панелі близько двох тижнів — уперше в мене таке довге відправлення. Але посилка доїхала днів за 10, тож загалом вийшло майже стандартні три тижні.
Запакував «від душі» — не думав, що посилка із шістьма панелями може бути такою великою.


Чималі габарити частково пояснюються тим, що продавець не пошкодував пакувального матеріалу, а крім того, запакував панелі ще й попарно. Тож тут тверда п'ятірка.


У першій посилці лежали шість панелей, а також комплект кабелів до них. Причому замість 6 шлейфів поклали 7, що приємно здивувало.


Як і минулого разу, я знімав розпакування на відео. Був у гарному настрої й уже збирався не знімати розпакування другої посилки, але вчасно передумав. Як виявилося, у другій посилці не було шлейфів для передавання даних. Тобто кабелі живлення були, панелі були, а шлейфів не було. Начебто дрібниця, а неприємно. Тож не лінуйтеся знімати розпакування на відео.


Добре хоч усі панелі на місці, до того ж без видимих пошкоджень.


Кабелі живлення цілком стандартні, до всіх панелей завжди клали саме такі, хоча тут у дротах, схоже, навіть є натяк на мідь :)
Зазвичай шлейфи даних дають по одному на панель — більше й не потрібно. А кабелів живлення завжди дають удвічі менше, округлюючи в більший бік, адже кожним кабелем можна під'єднати дві панелі.
Тобто при замовленні 8 панелей вам мають дати 4 кабелі живлення і 8 шлейфів, а при замовленні 9 панелей — уже 5 кабелів живлення і 9 шлейфів.


Наскільки я зміг зрозуміти після зовнішнього огляду, усі панелі однакові. Припускаю, що навіть з однієї партії, тож продавець не обманув.


Оскільки панелі менші за попередні, то в повному комплекті вони навіть помістилися в мене на столі :)


Але, як я писав вище, у планах була трохи інша конфігурація екрана зі співвідношенням сторін 3:8, а не 2:3, як я показав вище.
Розмір екрана (без урахування корпусу) становить відповідно 256х3=768мм завдовжки і 96х3=384мм заввишки.
Нагадаю, розміри панелей обчислюються дуже просто: кількість пікселів за довжиною/шириною множимо на розмір пікселя, зазначений у назві: Р3 (3мм), Р4 (4мм) тощо.


Усі панелі загалом однакові. Щоправда, на деяких роз'єм живлення припаяний трохи криво (верхня панель), але в іншому вони однакові.


Через широку рамку панель здається масивною, утім широка рамка — це лише плюс, менше ймовірність деформацій.
Якість виготовлення доволі непогана, усе зроблено акуратно. Є позначення напрямку сигналу, а також верху й низу панелей.


Мікросхем лише трохи менше, ніж у панелях 64х64: там було 36, тут 31, тому спочатку здалося, що їх багато.



1. На платі є також маркування панелей, яке означає, що це —
Р3 — розмір пікселя
2121 — тип світлодіодів
63*32 — роздільна здатність
16S — сканування 1/16
Не зрозумів я лише останній пункт — D1.0, імовірно, версія плати.

2. Біля інтерфейсного роз’єму розташовано три буферні мікросхеми, через них сигнал надходить до наступного роз’єму.
3. Як контролери використано все ті ж ICN2012, чотири штуки.
4. Решта мікросхем мають маркування DP5020B, наскільки я розумію, це драйвери світлодіодів, 24 штуки.


Тут я зроблю невеликий відступ і спробую пояснити, як працює панель і що таке «сканування», принаймні так, як я це розумію.

Сигнал надходить на вхід панелі, через буферні мікросхеми передається далі, до наступних панелей.
Водночас сигнал відгалужується і надходить до контролерів ICN2012, які вже керують драйверами DP5020B.
Світлодіоди з’єднані в матрицю, тож є горизонтальні та вертикальні лінії.

Кожен із драйверів отримує як сигнал увімкнення світлодіода, так і команду керування яскравістю його світіння — так і керуються світлодіоди.



Сканування — це частина цього процесу. Якщо розділити всю операцію на такти, то це матиме такий вигляд:
Такт 1 — верхні драйвери задають комбінацію сигналів, що відповідає всім засвіченим світлодіодам першого рядка, а ліві вмикають живлення першого рядка. У результаті отримуємо світну смужку.
Такт 2 — гасимо перший рядок і робимо те саме з другим, але комбінація ввімкнених світлодіодів та їхня яскравість відповідають зображенню другого рядка.
Такт 3 — повторюємо для третього рядка.
Такти 4–16 — повторюємо для решти рядків.
Такт 17 — повертаємося до першого рядка й повторюємо все з урахуванням змін зображення.

Як бачите, я показав варіант із 16 рядками. Такий тип сканування називається 1/16. Якщо буде вказано 1/6 або 1/32, то й кількість кроків буде відповідною.
Зазвичай, якщо контролер уміє працювати в режимі 1/16, то працюватиме й у режимі 1/8, але, найімовірніше, відмовиться працювати в режимі 1/32. У результаті половина рядків просто не оброблятиметься, і на екрані ви побачите те саме, що побачив я під час підготовки попереднього огляду.


Ви, звісно, запитаєте: режим 1/16, а в панелях, які ми оглядаємо, не 16, а 32 рядки. Усе просто: іноді панелі, по суті, є пристроями «два в одному». Минулого разу під час перероблення я показував, що є дві лінії червоного кольору, дві зеленого і дві синього. Тобто умовно це були дві панелі 64х32 в одному корпусі. А тут маємо дві панелі 64х16 із загальною роздільною здатністю 64х32 пікселі.
У налаштуваннях програми є пункт «частота оновлення» — це частота, з якою перемикаються рядки. Минулого разу там було значення 960. Ділимо 960 на 32 й отримуємо 30 — це частота кадрів. Якщо використовується панель зі скануванням 1/16 і тією самою частотою оновлення, то буде вже не 30, а 60 кадрів за секунду. Отака математика :)


Думаю, зі скануванням розібралися, рухаємося далі.
Роз’єми явно паяли вручну, при цьому видно сліди флюсу, але паяння досить акуратне, тож усе цілком нормально.


Як і в панелей 64х64, тут немає пластикової рамки, яка була в панелей Р4. Тобто спереду просто плата з купою світлодіодів.



Висота панелей (без урахування роз’ємів) становить 16 мм, довжина та ширина — 192 і 96 мм відповідно.


Першим тестом була перевірка на наявність битих пікселів. Для цього в контролерах є вбудована програма, яка запускається натисканням кнопки на контролері. Спочатку вся панель засвічується червоним, потім зеленим, синім, білим, а далі з’являються різні смужки тощо. Дуже зручно, адже так можна перевірити панелі навіть без підключення до комп’ютера.
Заодно я з’ясував кілька речей:
1. Споживання контролера становить 720 мА
2. Виходячи з п. 1, я обчислив споживання панелі в різних режимах: червоний — 1400 мА, зелений — 860 мА, синій — 460 мА, білий — 2710 мА.
3. Споживана потужність однієї панелі при цьому становитиме відповідно: червоний — 8 Вт, зелений — 4.3 Вт, синій — 2.3 Вт, білий — 13.55 Вт.
4. Коли я спробував підключити дві панелі, мій блок живлення перейшов у режим обмеження струму (5.1 А), напруга знизилася до 3.8 В, але контролер продовжив працювати, а панелі — світитися, наче нічого й не сталося. Це свідчить про те, що драйвери стабілізують струм, а також про досить непогану стійкість контролера до подібних проблем.

Усі тести проводилися за рівня яскравості 66% (про цю особливість я писав у попередньому огляді).


Ну і як обійтися без відеоролика, який був і минулого разу? :) Заодно я виміряв, скільки при цьому споживає панель.
У мене вийшло близько 400-800мА, або 2-4 Ватта, залежно від яскравості сцени; під час показу заставки — взагалі лише 80 мА, або 0.4 Ватта. При цьому я б не сказав, що яскравість була низькою.
Тобто виходить, що весь екран із 12 панелей споживатиме приблизно 24-50 Ватт під час перегляду відео і до 150-160 під час показу білого кольору. Теоретична потужність при цьому може сягати 240 Ватт, оскільки панель працювала на 66% яскравості.
На основі всіх цих вимірювань спробую відповісти ще на одне запитання — що робити з нагріванням?
Прогнозувати нагрівання таких пристроїв досить складно, адже на цей параметр впливає дуже багато чинників:
1. Вентиляція в корпусі
2. Розміри корпусу, а точніше — його товщина.
3. Матеріал корпусу.
4. Температура довкілля: одна річ — надворі в спеку, і зовсім інша — у приміщенні з кондиціонером.
5. Потрапляння прямих сонячних променів: панелі чорні й можуть нагріватися лише від цього.
6. Характер зображення, що відображається: білий текст на чорному тлі майже не нагріває панелі, на відміну від чорного тексту на білому тлі.
7. Блок живлення вбудований у корпус чи розташований зовні.

Зрештою можна сказати, що за правильного виконання треба розраховувати на відведення близько 50-100 Ватт із піками до 150 Ватт (для цього екрана), але під час реальної експлуатації потужність, найімовірніше, буде нижчою — близько 30-50 Ватт. Якщо не розміщувати панель під прямими сонячними променями й не заливати часто екран білим кольором, то він без проблем працюватиме надворі навіть у спеку. Але під прямими сонячними променями я б радив застосувати або активну вентиляцію, або великий корпус із вентиляційними ґратами.


До речі, зображення цілком можна розгледіти навіть на одній панелі, принаймні на великих планах.


Під час усіх перевірок використовувався контролер HD-D10, про який я досить докладно розповідав у попередній частині.


Мене також запитували, якою кількістю панелей можуть керувати контролери. Тут теж є нюанси.

Конфігурація панелей безпосередньо залежить від можливостей контролера, і треба розрізняти такі поняття:
1. Кількість панелей у рядку, а точніше — максимальна кількість пікселів у рядку.
2. Кількість рядків безпосередньо залежить від кількості виходів плати контролера та режиму сканування. Якщо спростити, кількість рядків дорівнює кількості виходів плати, а роздільна здатність — це вертикальна роздільна здатність панелей, помножена на кількість виходів.

Для початку простий приклад: я підключив чотири панелі, вибрав роздільну здатність однієї панелі, тобто 64х32.




Картинка, звісно, жахлива, до того ж на лівому фото ввімкнено поворот на 180 градусів (залишився з попередньої конфігурації).


Задаємо роздільну здатність панелі 64х128 (4 панелі), потім вмикаємо поворот на 90 градусів — роздільна здатність по вертикалі й горизонталі зміниться автоматично.


Відповідно, у першому варіанті зображення буде вертикальним.


А в другому — горизонтальним, як мені й потрібно в цьому випадку.


У розкладеному вигляді зображення не зовсім зрозуміле, але якщо поставити панелі в один ряд, то видно, що вийшов цілком нормальний екран.


Тепер виконаємо зворотну операцію: беремо шість панелей і підключаємо їх до одного виходу, відповідно задаємо роздільну здатність 384х32.




Я спеціально сфотографував вступну заставку, бо зображення ну дуже розтягнуте.


Спробуємо задати заплановану роздільну здатність — як я казав вище, це 256х96.




Оскільки підключено лише один рядок, видно тільки частину зображення. Ну а оскільки її під’єднано до першого виходу, а поворот вимкнено, видно найвищу частину зображення.


Але на момент цього тесту в мене було лише сім шлейфів, тож зібрати я зміг тільки таку конфігурацію.


Заодно трохи поекспериментував
Вирішив вивести на такий екран зображення розміром 64х32. Видно, що нормально зображення відтворюється, по суті, лише на першій (найправішій) панелі, на решті є певні спотворення.




А тепер спробую відповісти на запитання: скільки панелей можна під’єднати.
Нижче на знімку екрана багато різних варіантів, але ключове тут — як змінюється допустима роздільна здатність по горизонталі. Крім того, ви напевно помітите, що за всіх моїх маніпуляцій значення допустимої роздільної здатності по вертикалі ніяк не змінюється. По суті, тут маємо щось на кшталт багатоядерного процесора (умовно): процесор плати може незалежно обробляти чотири (або два, три, п’ять) виходи, тобто йому байдуже, скільки там під’єднано рядків.
Але оскільки панелі в одному рядку під’єднані послідовно, усе залежить від того, скільки даних і з якою частотою ми можемо передати.

1. Базовий режим — фактично так контролер працює за замовчуванням.
2. Збільшимо частоту передавання в півтора раза: роздільна здатність по горизонталі зросла з 437 до 661 (заявлена виробником становить 512), максимальна яскравість майже не змінилася.
3. Спробуємо зробити зображення кращим і збільшимо кількість градацій із 4к до 16к. У результаті заодно зросла максимальна яскравість і помітно зменшилася роздільна здатність.
4. Повернемо кількість градацій до режиму 4к, але виберемо режим яскравості — основний момент: я не зовсім зрозумів, що це означає, але ні яскравість, ні роздільна здатність не змінилися.
5. Виберемо пріоритет яскравості екрана: тепер за тієї самої роздільної здатності яскравість сягатиме 94%, роздільна здатність трохи зросла, але частота оновлення знизилася.
6. І останній експеримент: надамо пріоритет якості відтворення градацій яскравості. У результаті загальна яскравість знизилася до 35%, а роздільна здатність — до 328 пікселів.



Насправді контролер може працювати й в інших режимах — із вищою частотою оновлення та більшою кількістю градацій, але все обмежуватиметься кількістю панелей по горизонталі. У прикладі я спеціально задавав такі режими, щоб значення не потрапляли в червону зону.
Ось для прикладу, як виглядатимуть налаштування під час використання чотирьох панелей, під’єднаних незалежно (перший приклад, який я показував вище).
1. Без проблем можна підвищити частоту оновлення екрана до 2880, або 180 к/сек за сканування 1/16.
2. Але спроби покращити деякі інші параметри призводять до того, що значення «Мінімальна ПЕ» потрапляє в червону зону. Я так і не зрозумів, що це таке. Цей параметр іноді потрапляв у червону зону й під час попередніх експериментів.

Власне, це і є відповідь: кількість під’єднаних панелей по горизонталі сильно залежить від налаштувань контролера, а по вертикалі — від кількості виходів. Причому в деяких контролерів (наприклад, Onbon bx-5ql) може бути шість виходів: два для кольорових панелей і чотири для чорно-білих. Використовувати їх одночасно не можна, тож у цьому випадку рахуємо як 2 виходи.


Загалом погрався й залишив усі налаштування такими, як показано на цьому знімку екрана: частоту передавання даних знизив до 20 МГц, а кількість градацій підвищив до 16к.



А тепер спробую дати невелику пораду — як убезпечити себе під час купівлі панелей і контролерів у Китаї.
Досвід у мене не дуже великий, але певне розуміння принципів спілкування з продавцями вже є, як і розуміння типових проблем, із якими я зіткнувся на власному гіркому досвіді.

Я не розглядатиму типові випадки — товар не прийшов, прийшов інший товар, — а зосереджуся саме на ключових проблемах і помилках.

1. Отримання посилки.
Обов’язково знімайте розпакування на відео, адже в одному випадку мені надіслали різні панелі, а в іншому в комплекті бракувало шлейфів. Самі шлейфи коштують копійки, і на найближчому радіоринку їх можуть обтиснути на замовлення, але мені до ринку пів години пішки, а комусь — година машиною. Тож краще знімайте: потім можна витрусити хоча б компенсацію на бензин.


2. Панелі мають бути з однієї партії.
Перед замовленням обов’язково напишіть продавцеві, що потрібні панелі з однієї партії. Інакше можете отримати панелі з різним відтінком. Довести щось потім буде дуже складно.
У мене таке було, коли я замовив 12 панелей двома посилками. Подібне трапилося і під час другого замовлення, коли я докуповував панелі, але тут зіграло роль те, що замовлення було в різних продавців, тож претензій я не висував.



3. Вимагайте панелі однієї версії.
Обов’язково напишіть, що потрібні однакові панелі. Інакше можете отримати різні, як у моєму випадку. Проблему можна вирішити, але навіщо шукати собі пригод. Вище я писав, що подібне було й з іншим продавцем, але там усе обійшлося. А от під час замовлення P3 64х64 у половини панелей були переплутані кольори. Зрештою це коштувало продавцеві 20 доларів за рішенням AliExpress, а я просив 40 за дві панелі. За те, що продавець не хотів визнавати своєї провини, він отримав дві зірки, адже про те, що мені потрібно 12 панелей, я писав йому двічі ще до замовлення.


4. Контролери.
Перед замовленням обов’язково запитайте продавця про сумісність вибраних панелей і контролера. Це не дасть вам 100% гарантії сумісності, але так ви прикриєте собі тил і в разі проблеми зможете спробувати отримати компенсацію.


У моєму випадку це коштувало продавцеві знижки в 20 баксів на наступний контролер. При цьому я поставив продавцеві 5 зірок, адже він допоміг розв’язати проблему й швидко змінив характеристики товару на сторінці, хоча у виробника досі вказано неправильно.
Продавець, як і домовлялися, зробив знижку на другий контролер і надіслав його з тією самою версією ПЗ, що й перший.


Але роз’єму для WiFi-карти немає, а радіатор тепер повністю стоїть на чипі, а не зміщений убік. Останнє підтверджує висловлену в коментарях думку про те, що радіатор спеціально зміщували через WiFi-карту. Оскільки для мене це було не критично, то я забив.


5. Биті пікселі.
Обов’язково перевіряйте панелі на наявність битих пікселів — це брак, і продавець має його компенсувати. У першому випадку брак проявився швидко, і продавець сам запропонував два варіанти: надіслати нову панель із наступним замовленням або компенсувати зараз 50% вартості. Я вибрав другий варіант.


Іноді піксель працює досить своєрідно: то хоче працювати, то не хоче.
Відео з огляду перших панелей.


6. Биті пікселі 2.
Навіть якщо на перший погляд усе гаразд і ви вже готові підтвердити отримання замовлення, зупиніться, не поспішайте.
Увімкніть панелі на деякий час у режимі білого кольору з яскравістю 60-80% — можливо, пікселі ще проявляться.
Нижче фото панелі з останнього замовлення: проблема проявилася через 10 хвилин роботи панелі з білим кольором екрана. При цьому панелі чудово пропрацювали майже цілий день у штатному режимі.
Поки що написав продавцеві, він думає.


Якщо ви не злякалися й усе-таки вирішили купувати панелі та контролери в Китаї, ось ще кілька невеликих порад:
1. Намагайтеся купувати панелі й контролери в одного продавця — тоді простіше розв’язати проблему сумісності панелей і контролера.
2. Завжди спілкуйтеся з продавцем до замовлення. При цьому пишіть йому зі сторінки товару, який хочете купити, тоді ваше листування «прив’яжеться» до замовлення і в разі проблеми його врахують модератори Ali.

Отже, наразі в мене досвід лише п’яти (шести) замовлень, і поки що можу оцінити такі магазини.
1. Магазин із першого огляду, купував панелі й контролер. Продавець цілком адекватний, швидко розв’язав проблему, 5 зірок.
2. Магазин із другого огляду, купував панелі. Нічого сказати не можу: надіслав швидко, усе прийшло, усе працює, не спілкувався. 5 зірок.
3. Магазин із третього огляду, купував контролери. Продавець цілком адекватний, швидко розуміє, у чому проблема і хто винен, іде на контакт. 5 зірок.
4. Магазин із четвертого огляду. Купував панелі. Продавець — рідкісний тип: то «моя твоя не розумій», то «я не я і кінь не мій», а потім узагалі «моя хата скраю, нічого не знаю». Зрештою — суперечка й залучення модераторів Ali. Категорично не рекомендую, а якщо все ж купуватимете, обов’язково пишіть усі вимоги до замовлення. 2 зірки.
5. Магазин із поточного огляду. Продавець… поки що нічого певного сказати не можу: відповідає неохоче, але відповідає. Чекатимемо на результат щодо відсутніх шлейфів і битого пікселя. Можливо, проблема й не з вини продавця, але цікаво, як швидко ми дійдемо спільного рішення.

Щойно помітив, що в пунктах 2 і 5 той самий магазин, отже, є шанс виставити оцінку одразу за двома пунктами.

На цьому, загалом, усе. Сподіваюся, огляд був корисним для тих, хто вирішить купити світлодіодні панелі й контролери, і допоможе оминути граблі, на які ми з товаришем наступили під час замовлень.