Smart RGB светодиоддорун жаңыртуу: WS2812B Vs. WS2812: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Акыркы 3 жылдын ичинде Smart RGB светодиоддорун-тилкелер, модулдар же ыңгайлаштырылган ПХБ болобу-биз көргөн көптөгөн долбоорлор абдан таң калыштуу. RGB LEDдин бул чыгышы баанын олуттуу төмөндөшү жана бул электрондук түзмөктөрдү колдонуунун оңойлугу менен колго өттү. LED өндүрүүчүлөрдүн ичинен WorldSemi DIYers, хоббисттер жана кийиле турган электроника дизайнерлеринин арасында иш жүзүндө стандарт болуп калды окшойт. Компаниянын WS28XX Smart RGB светодиоддору колдонууга оңой башкаруу протоколун, ыңгайлуу түйүндү жана изди жана укмуштуудай жаркыраган люминесценцияны камтыйт, алардын баары кичинекей 5мм х 5мм пакетте. Бирок, буюмдардын DIY рыногунун ийгилигине чынында эле айырмасы бар - бул кичинекей санда 0,30 доллардан 0,40 долларга чейинки баа. Бул светодиоддордун акыркы версиясында, WS2812B, WorldSemi дагы бир жолу мурунку WS2812ге олуттуу жакшыртууларды киргизди. Бул жерде салыштырмалуу жаңы версия жөнүндө маалымат аз болгондуктан, биз дизайнды жаңыртууну белгилөө үчүн кыска Нускоок кылууну чечтик жана бул тыкан аппараттын мурунтан эле бар болгон айрым өзгөчөлүктөрүн жарнамалоону чечтик! LED) Аяктоо убактысы: 5-10 мүнөт

1 -кадам: Материалдардын тизмеси

WS2812B жана WS2812 RGB светодиоддорунун өзгөчөлүктөрүн баса белгилөө үчүн, биз төмөнкү бөлүктөрдү колдоно алабыз: 1 x WS2812 RGB LED (кичинекей сынык тактасына алдын ала ширетилген) 1 x Solderless Breadboard 1 x Breakaway Pin Connector, 0.1 " Pitch, 8-Pin Male 1 x Arduino Uno R3 1 x WS2812B Lumina Shield for Arduino Solid Core Wire (түрдүү түстөр; 28 AWG) жана Wire Strippers Power Supply (Милдеттүү эмес) WS2812 жана WS2812B экөө тең туруктуу токтун LED драйверин алып жүрөт, ошондой эле 3 жеке башкарылуучу LED; бир кызыл, бир жашыл жана бир көк. LED драйвери төмөнкүлөрдү камтыйт: - Ички осциллятор - Сигналды өзгөртүү жана күчөтүү схемасы - Маалыматты бекитүү - 3 каналдуу, программалануучу туруктуу ток чыгаруучу диск - 2 санарип порту (сериялык чыгаруу/киргизүү) Эскертүү: LED драйверинин өзү 6 пиндүү Интегралдык Микросхема (IC) түрүндө жеткиликтүү, аны биз тандаган "акылдуу эмес" RGB LEDлерине түз туташтыруу үчүн колдоно алабыз; Каралып жаткан IC WS2811ден башка эмес.

2 -кадам: WS2812B VS. WS2812: 4-пинтүү изи (✓)

WS2812Bтин эң жаңы көрүнгөн өзгөчөлүгү-бул пиндердин кыскарган саны (6дан 4кө чейин), алар жонокой ширетүү үчүн жакшы өлчөмдү сакташат (майда учтуу ширетүүчү темирди колдонуп) ~ 2мм x 1мм ПКБга. Модулдардын ортосундагы аралык тыгыз болгондо эски WS2812нин 6 төшөмөлөрү бир модулдун DO пинин экинчисинин DI пинине өткөрүүнү бир аз кыйындатты. WS2812B менен, ПКБдагы издерди маршруттоо - бул, айрыкча, бул кадамдын сүрөттөрүндө көрсөтүлгөн Arduino Shield катары массивдүү конфигурацияларды иштеп чыгууда. WS2812B төшөмөлөрүнүн ортосундагы кошумча мейкиндик:

• 3 керектүү сигналды оңой эле багыттоо: Power, Ground жана Data.
• Power жана Ground туташуу үчүн жоон издерди колдонуу, бул жогорку агымдардын ПКБда коопсуз иштешине мүмкүндүк берет

Жогорудагы сүрөттөрдөн Arduino үчүн Lumina Shield үчүн 5x8 массивин бул жаңы светодиоддор аркылуу өткөрүү канчалык оңой болуп жатканын көрө алабыз-салыштыруу үчүн бизде 16x16 массивдин эски дизайнын камтыйт WS2812s. Lumina Shield үчүн дизайн файлдарын ушул Github репозиторийинен тапса болот. Белгилей кетүүчү бир маанилүү нерсе, биз түшүнө албаган себептерден улам, WS2812B макетинин пакеттин бурчунда 1 -пиндин ордуна 3 -пинди көрсөткөн кичинекей оюк бар! Буларды кол менен ширетүүдө өзгөчө көңүл бурушубуз керек, андыктан модулду кадимки ICлердегидей (же бул үчүн WS2812) багыттабашыбыз керек. *.tftable {font-size: 12.0px; түс: rgb (251, 251, 251); туурасы: 100.0%; чек-туурасы: 1.0px; чек-түс: rgb (104, 103, 103); чек-кыйроо: кыйроо; } *.tftable th {font-size: 12.0px; фон-түс: rgb (23, 21, 21); чек-туурасы: 1.0px; толтуруу: 8.0px; чек стили: катуу; чек-түс: rgb (104, 103, 103); текстти тегиздөө: солго; } *.tftable tr {background-color: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; чек-туурасы: 1.0px; толтуруу: 8.0px; чек стили: катуу; чек-түс: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } Pin # Символу Функциясы *Топтомдогу Notch бул пинди билдирет. 1 VDD Электр энергиясы менен камсыз кылуу LED 2 DO Control маалымат сигналынын чыгышы 3* VSS Ground 4 DIN Control маалымат сигналын киргизүү Дагы бир белгилей кетүүчү нерсе, Power (VDD) жана Ground (VSS) казыктары бири -бирине диагоналдуу жайгашкан. Ошентип, бул казыктарга туташкан издер өтө калың болушу мүмкүн! Бирок, эгерде биз "артка" модулун ширетүүдө ката кетирсек, анда биз Power and Groundду кыскартмакпыз (пин 1 жана 3). Биз үчүн бактыга жараша, кийинки кадамда көрө турган болсок, WorldSemi тескери полярдык коргоо схемасын камтыйт, бул WS2812Bдин бул катадан бузулушуна жол бербейт-биз, албетте, катадан толугу менен алыс болууну сунуштайбыз:)

3 -кадам: WS2812B VS. WS2812: Жаркыраган LED & жакшыртылган түс бирдейлиги (?)

WS2812B чыгарылганда, WorldSemi WS2812ге караганда жаркыраган светодиоддорго жана түстөрдүн бирдейлигине ээ экенин баса белгиледи. (Булак: WS2812B_vs_WS2812.pdf) Бирок, эки түзмөктүн иш жүзүндөгү маалыматтык баракчаларын текшерүү менен, LEDдин жаркыроо касиеттери экөөнө тең окшош экенин байкай алабыз: *.tftable {font-size: 12.0px; түс: rgb (251, 251, 251); туурасы: 100.0%; чек-туурасы: 1.0px; чек-түс: rgb (104, 103, 103); чек-кыйроо: кыйроо; } *.tftable th {font-size: 12.0px; фон-түс: rgb (23, 21, 21); чек-туурасы: 1.0px; толтуруу: 8.0px; чек стили: катуу; чек-түс: rgb (104, 103, 103); текстти тегиздөө: солго; } *.tftable tr {background-color: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; чек-туурасы: 1.0px; толтуруу: 8.0px; чек стили: катуу; чек-түс: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } Түстүн толкун узундугу (мм) Жарык интенсивдүүлүгү (mcd) Кызыл 620–630 620–630 Жашыл 515–530 1100–1400 Көк 465–475 200–400 Жогорудагы сүрөттө Arduino Uno төрт үзүлүү тактасына туташтырылган. Алардын экөө WS2812B көтөрүп жүрүшөт, калган экөөндө WS2812 бар. Биз жаркыроодо же түстөрдүн бир түрдүүлүгүндө олуттуу айырмачылыктарды көрө алабызбы же жокпу аныктоо үчүн стандарттык иштетүү өлчөөлөрүн колдонууга аракет кылдык, бирок жыйынтыктар жыйынтык берген жок. Бул жагынан эки модуль айырмаланарын анык аныктоо үчүн, биз спектрофотометрдин жардамы менен кээ бир сыноолорду жасашыбыз керек. Бул жазуу учурунда бизде жеткиликтүүлүк жок экенин эске алганда, биз өнүмдөрдүн тиешелүү маалымат барагындагы маалыматка гана кайрыла алабыз: WS2812.pdf жана WS2812B.pdf

4 -кадам: WS2812B Vs. WS2812: Reverse Polarity Protection Circuit (✓)

Биз түздөн-түз текшере алган жаңы өзгөчөлүктөрдүн бири WS2812B дизайнына кирген тескери полярдуулуктан коргоо схемасы болду. Видеодо көрүнүп тургандай, Power жана Ground казыктарын артка кайтаруу кээде WS2812ге зыян келтириши мүмкүн, бирок WS2812B модулу эмес. Бул өзгөчөлүк, адатта, жогорку ампердик рейтинги бар тышкы энергия булактарын колдонгон тилкелер менен иштөөдө абдан пайдалуу болот жана зымдарды өткөрүүдө көп ката кетирилгенин көргөнбүз. Биз дагы деле кандайдыр бир электрондук схемага кубат берүүдөн мурун байланыштарды жана зымдарды эки жолу текшерүүнү сунуштайбыз, бирок, албетте, биз ката кылган сейрек учурларда биздин кымбат баалуу түзмөктөрүбүздү коргоочу коопсуз механизм бар экенин билүү жагымдуу.

5 -кадам: WS2812B VS. WS2812: Ички структура жакшыртылды (?)

WS812Bге киргизилген акыркы өзгөчөлүк - бул түзмөктөгү эки негизги схеманын бөлүнүшү: башкаруу жана жарык берүү. Бул экөөнү бөлүү менен, өндүрүүчү жакшыртылган жылуулук таралышын жана күчтүү көзөмөлдү билдирет. Бул жаңы функциялардын дагы белгисиз, анткени бизде ПХБда жылуулуктун таралышын текшерүү үчүн жакшы ыкма жок. Байланышта жана маалымат берүүдөгү жакшыртылган бекемдик үчүн, биз эки модуль менен жанаша иштеген бир нече жөнөкөй тесттерден кийин WS2812 менен WS2812B ортосунда эч кандай олуттуу айырмачылыктарды тапкан жокпуз.

6 -кадам: WS2812B RGB LEDлерин программалоо

WS28XX үй -бүлөсүнүн бул акыркы версиясында киргизилген бардык өзгөрүүлөргө карабастан, анын түсүн жана жарыктыгын көзөмөлдөө үчүн керектүү болгон байланыш протоколу мурдагысынан өзгөрүүсүз калууда. Биз дагы эле Adafruit, PJRC жана FastSPI долбоорунун башка кесиптештери тарабынан иштелип чыккан улуу китепканаларды колдоно алабыз. Бул кереметтүү RGB LED түзмөктөрүнүн капкагы астында эмне болуп жаткандыгы жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн, биз контролдук протоколдун аткарылышын аз -аздан түшүндүргөн кылдат инструкцияны чогулттук (пун арналган). Аны текшерүү үчүн алдын ала рахмат! Https: //www.instructables.com/id/Bitbanging-step-by-step-Arduino-control-of-WS2811-