SPI

SPI は Serial Peripheral Interface の略で、マイコンや周辺デバイス間で通信を行うためのシリアル通信バスです。 照明分野においては、アドレサブルLEDと呼ばれるSPI 制御可能なドライバーICを埋め込んだLED制御に利用されています。

具体的にはイルミネーションなどで利用されるテープLED形状の製品が主体になります。このアドレサブルLEDは、各ピクセルに独自のIC（統合回路）が組み込まれています。このICによって、各LEDの色と明るさを個別に制御することができます。

アドレス指定可能な LED ストリップに使用される一般的な LED制御プロトコル（SPI プロトコル) は、1000 個の個別の RGB LED ピクセルを制御可能です。 しかしSPI を利用するLEDドライバー制御に標準プロトコルがないため、使用するLEDドライバーに合わせたプロトコルを実装する必要があります。

専用のICを組み込んだアドレサブルLEDはDC電源とSPIを出力するコントローラーに直接接続し、テープLEDは接続した順で自動的にアドレスが割り振られます。プログラムはコンピューター等で照明変化をプログラムしますが、動的照明を自在にプログラム可能なソフトウェアはDMXプロトコルをベースにするソフトウェアが多く、イルミネーションの現場ではSPIを使う場合でも、プログラムにはDMXソフトウェアを利用し、DMX（その多くが多数のチャンネルを利用するため、イーサネットベースのプロトコル、sACN. やArtnet）からSPIに変換して制御を行います。

SPIでLEDを制御するICには、数多くの種類があり、そのLEDテープに使用されるICをサポートしたコントローラーを繋ぐ必要があります。

コントローラー（SPIプロトコルを出力する製品等）とLEDの接続には、３線または４線で接続します。３線の場合、電源のプラスとグランド、データ＋の3本となり、ICよってはこの3本に加え、クロック信号を必要とする製品の場合は４線の接続になります。最近はクロック信号がない場合、4本目の線をデータバックアップとして使用するケースも増えています。

この接続における電源は通常、ICを駆動するための電源とLED本体の発光のための電源を共有したケースですが、LEDが必要とする電源容量が大きい場合は、電源入力だけを別電源で接続します。

イルミネーションの現場では、プログラミングはDMXソフトウェアを利用し、LEDへの接続にはSPI変換装置を使って接続するケースが多くみられます。この場合、DMXを変換するのではなくPCベースのソフトウェアからイーサネットベースのプロトコルを直接受けてダイレクトにSPIを出力することが多く、DMXプロトコル自体を使用しません。

イーサネットベースのプロトコルとしては、sACN, Artnet,等を利用し、これらプロトコルでDMXのレベルデータを受信し、それをSPIに変換してLEDに出力します。（右写真：コンバーターの例 DMX King のSPIコンバーター）

DMX-KingのLeDMX4Maxはイーサネットで受信したDMXデータを直接、各種のSPIプロトコルに変換し、それぞれのポートから出力します。SPIポートに接続したLEDは先頭からアドレスが自動で割り振られる場合と、LeDMX4Maxのようにソフトウェアから任意のスタートアドレスで設定することもできます。

DMX King   ( LeDMX4MAX )

株式会社ラセンス（https://dmx.lasens.com/）のDMX-King SPIコンバーターはテープLED制御のための理想的なコンバーターです

SPIのコンバーターは制御対象のLEDテープが対応するICに合わせ、モード（プロトコル）を切り替えることができます。DMXとは異なり、統一されていないため、テープLEDのICによって数多くのプロトコルが存在し、それに合わせてコンバーターは複数のプロトコルに対応する必要があります。下記はPharosのSPIコンバーターの対応プロトコルです。