Ақылды RGB светодиодтарын жаңарту: WS2812B Vs. WS2812: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Соңғы 3 жыл ішінде Smart RGB светодиоды-жолақтар, модульдер немесе реттелмелі ПХД болсын-біз қолданған жобалардың саны өте таңқаларлық. RGB светодиодты қолданудың өршуі бағаның айтарлықтай төмендеуімен және осы электронды құрылғыларды пайдаланудың қарапайымдылығымен қатар жүрді. Жарықдиодты өндірушілердің ішінде WorldSemi DIYers, әуесқойлар мен киілетін электроника дизайнерлері арасында іс жүзінде стандартқа айналған сияқты. Компанияның WS28XX ақылды RGB светодиодтар тобы 5 мм х 5 мм шағын пакетте қолдануға ыңғайлы басқару протоколын, ыңғайлы түйісу мен ізді және керемет жарықты люминесценцияны қамтиды. Өнімдердің DIY нарығындағы табысқа шын мәнінде айырмашылығы - 0,30 доллардан 0,40 долларға дейін аз мөлшерде баға. Бұл жарықдиодтардың соңғы нұсқасында, WS2812B, WorldSemi тағы да өзінің алдыңғы нұсқасы WS2812 -ге айтарлықтай жақсартулар енгізді. Бұл салыстырмалы түрде жаңа нұсқа туралы ақпарат өте аз болғандықтан, біз дизайнды жаңартуды ерекшелейтін қысқаша нұсқаулық жасауға шешім қабылдадық және осы керемет құрылғының бұрыннан бар кейбір мүмкіндіктерін жарнамалауды шештік! Қиындық деңгейі: Бастаушы+ (ақылды RGB -мен таныс Жарықдиодты шамдар) Аяқталу уақыты: 5-10 минут

1 -қадам: материалдар тізімі

WS2812B және WS2812 RGB светодиодтарының ерекшеліктерін айқындау үшін біз келесі бөліктерді пайдалана аламыз: 1 x WS2812 RGB светодиоды (ұсақ бөлшектеу тақтасына алдын ала дәнекерленген) 1 x дәнекерлеусіз тақтасы 1 x ажыратқыш түйреуіш коннекторы, 0,1 « Pitch, 8 істікшелі ер 1 x Arduino Uno R3 1 x WS2812B Lumina Shield Arduino қатты ядролық сымына (әр түрлі түстер; 28 AWG) және сым тартқыштарға арналған қуат көзі (міндетті емес) WS2812 мен WS2812B екеуі де тұрақты токты жарықдиодты драйверге ие, сондай -ақ 3 жеке басқарылатын жарық диоды; бір қызыл, бір жасыл және бір көк. Жарық диодты драйвері мыналардан тұрады: - ішкі осциллятор - сигналды өзгерту және күшейту схемасы - деректер ысырмасы - 3 арналы, тұрақты токтың бағдарламаланатын шығыс жетегі - 2 цифрлық порт (сериялық шығыс/кіріс) Ескертпе: жарықдиодты драйвердің өзі біз таңдаған «ақылды емес» RGB светодиодтарына тікелей қосылу үшін пайдалануға болатын 6 істікшелі интегралды схема (IC) түрінде де бар; Қарастырылып отырған IC WS2811 -ден басқа емес.

2 -қадам: WS2812B VS. WS2812: 4 істікшелі із (✓)

WS2812B-нің ең айқын жаңа ерекшелігі-түйреуіштердің қысқартылған саны (6-дан 4-ке дейін), олар ПХД-де ~ 2мм х 1мм жастықшаларға дейін оңай дәнекерлеу үшін жақсы өлшемді сақтайды. Ескі WS2812 6 жастықшасы модульдер арасындағы қашықтық тығыз болған кезде бір модульдің DO түйреуішін келесі модульдің DI істігіне бағыттауды қиындатты. WS2812B көмегімен іздерді ПХД -ге бағыттау - бұл, әсіресе, осы қадамдағы суреттерде көрсетілген Arduino Shield ретінде реттелген конфигурацияларды жобалау кезінде. WS2812B жастықшалары арасындағы қосымша кеңістік мыналарға мүмкіндік береді:

• Қажетті 3 сигналды оңай бағыттаңыз: қуат, жер және деректер.
• Қуат пен жерді қосу үшін қалың іздерді қолдану, бұл жоғары токтардың ПХД -да қауіпсіз жұмыс істеуіне мүмкіндік береді

Біз жоғарыдағы суреттерде Arduino үшін Lumina Shield 5x8 массивін осы жаңа жарықдиодты шаммен бағыттау қаншалықты оңай болатынын көре аламыз-салыстыру үшін бізде WS2812s көмегімен 16x16 массивінің ескі дизайнын қосамыз. Lumina Shield дизайн файлдарын осы Github репозиторийінен табуға болады. Айта кету керек, біз түсінбейтін себептерге байланысты, WS2812B макетінде пакеттің бұрышында 1 -ші емес, 3 -ші істікті көрсететін кішкене ойық бар! Біз оларды қолмен дәнекерлеуге ерекше назар аударуымыз керек, сондықтан біз модульді әдеттегі IC (немесе WS2812) сияқты бағдарламаймыз. *.tftable {қаріп өлшемі: 12.0px; түс: rgb (251, 251, 251); ені: 100,0%; жиек ені: 1,0 пиксель; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); шекараның құлауы: күйреу; } *.tftable th {қаріп өлшемі: 12.0px; өң түсі: rgb (23, 21, 21); жиек ені: 1,0 пиксель; толтыру: 8.0 пиксель; шекара стилі: қатты; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); мәтінді туралау: солға; } *.tftable tr {background-color: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {қаріп өлшемі: 12.0px; жиек ені: 1,0 пиксель; толтыру: 8.0 пиксель; шекара стилі: қатты; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } Pin # Symbol функциясы *Бумадағы ойық бұл түйреуішті көрсетеді. 1 VDD Қуат көзінің жарық диоды 2 DO Басқару деректер сигналының шығысы 3* VSS Ground 4 DIN Басқару деректер сигналының кірісі Тағы бір айта кететін жайт, Power (VDD) және Ground (VSS) түйреуіштері бір -біріне диагональ бойынша орналасқан. Осылайша, бұл түйреуіштерге қосылатын іздер өте қалың болуы мүмкін! Алайда, егер біз модульді «артқа» дәнекерлеу кезінде қателік жасасақ, онда біз Power and Ground -ді қысқартамыз (№1 және 3 -түйреуіш). Біз үшін бақыт, келесі қадамда көретініміздей, WorldSemi WS2812B-ті осы қателікпен зақымданудан сақтайтын кері полярлықтан қорғау схемасын енгізді-біз, әрине, қатені болдырмауға кеңес береміз:)

3 -қадам: WS2812B VS. WS2812: жарқын жарық диодтары және жақсартылған түс біркелкілігі (?)

WS2812B шығарылған кезде WorldSemi WS2812 -ге қарағанда жарық диодты жарықтандырғыштар мен түстердің біркелкілігі жақсы екенін баса айтты. (Дереккөз: WS2812B_vs_WS2812.pdf) Алайда, екі құрылғының нақты деректер кестесін тексере отырып, жарық диодты жарықтылық сипаттамалары екеуінде де бірдей екенін байқауға болады: *.tftable {font-size: 12.0px; түс: rgb (251, 251, 251); ені: 100,0%; жиек ені: 1,0 пиксель; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); шекараның құлауы: күйреу; } *.tftable th {қаріп өлшемі: 12.0px; өң түсі: rgb (23, 21, 21); жиек ені: 1,0 пиксель; толтыру: 8.0 пиксель; шекара стилі: қатты; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); мәтінді туралау: солға; } *.tftable tr {background-color: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {қаріп өлшемі: 12.0px; жиек ені: 1,0 пиксель; толтыру: 8.0 пиксель; шекара стилі: қатты; жиек түсі: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } Түстің толқын ұзындығы (мм) Жарықтық қарқындылығы (mcd) Қызыл 620–630 620–630 Жасыл 515–530 1100–1400 Көк 465–475 200–400 Жоғарыдағы суретте Arduino Uno төрт ажырату тақтасына қосылғанын көрсетеді. Олардың екеуінде WS2812B бар, қалған екеуінде WS2812 бар. Біз жарықтық немесе түстердің біркелкілігінде елеулі айырмашылықтарды көре аламыз ба, жоқ па, соны анықтау үшін стандартты бейнелеу өлшемдерін қолдануға тырыстық, бірақ нәтиже нәтиже бермеді. Екі модульдің осы тұрғыдан айырмашылығы бар -жоғын біржақты анықтау үшін бізге спектрофотометрдің көмегімен кейбір сынақтарды өткізу керек еді. Бұл жазбаны жазу кезінде бізде бірде -бір ақпарат жоқ екенін ескере отырып, біз тек өнімнің тиісті деректер кестелері туралы ақпаратқа жүгіне аламыз: WS2812.pdf және WS2812B.pdf

4 -қадам: WS2812B Vs. WS2812: кері полярлықты қорғау тізбегі (✓)

Тікелей тестілеудің жаңа мүмкіндіктерінің бірі WS2812B конструкциясына енгізілген кері полярлықтан қорғау схемасы болды. Бейнеде көрсетілгендей, Power және Ground түйреуіштерін кері айналдыру кейде WS2812 -ге зақым келтіруі мүмкін, бірақ WS2812B модулі емес. Бұл функция, әдетте, жоғары ток күші бар сыртқы қуат көздерін пайдаланатын және сымдар кезінде жіберілген қателердің көпшілігін көрген жолақтармен жұмыс жасау кезінде өте пайдалы. Біз кез келген электронды тізбекке қуат қоспас бұрын қосылымдар мен сымдарды екі рет тексеруді ұсынамыз, бірақ қателескен кезде біздің қымбат құрылғыларды қорғаудың қауіпсіз механизмі бар екенін білу өте қуанышты.

5 -қадам: WS2812B VS. WS2812: Ішкі құрылым жақсарды (?)

WS812B құрамына кіретін соңғы мүмкіндік - бұл құрылғыдағы екі негізгі тізбектің бөлінуі: басқару және жарықтандыру. Бұл екеуін бөлу арқылы өндіруші жылу таратудың жақсарғаны және берік бақылау туралы хабарлайды. Бұл жаңа мүмкіндіктердің әлдеқайда түсініксіз, себебі бізде ПХД -да жылу диссипациясын тексерудің жақсы әдісі жоқ. Байланыс пен деректерді берудің беріктігін жақсарту үшін біз екі модульмен қатар жұмыс жасаған бірнеше қарапайым сынақтардан кейін WS2812 мен WS2812B арасында өнімділіктің айтарлықтай айырмашылығын таппадық.

6 -қадам: WS2812B RGB светодиодтарын бағдарламалау

WS28XX тобының осы соңғы нұсқасына енгізілген барлық өзгерістерге қарамастан, оның түсі мен жарықтығын басқаруға қажетті байланыс протоколы бұрынғыдан өзгеріссіз қалады. Біз әлі де Adafruit, PJRC және FastSPI жобасының әріптестері жасаған керемет кітапханаларды пайдалана аламыз. Бұл керемет RGB жарықдиодты құрылғыларының астында не болып жатқанын білу үшін біз егжей -тегжейлі нұсқаулықты жинадық. Оны тексергеніңіз үшін алдын ала рахмет! Https: //www.instructables.com/id/Bitbanging-step-by-step-Arduino-control-of-WS2811-