Smart RGB LED- ების განახლება: WS2812B Vs. WS2812: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

პროექტების უზარმაზარი რაოდენობა, რაც ჩვენ ვნახეთ Smart RGB LED- ების გამოყენებით-იქნება ეს ზოლები, მოდულები თუ პერსონალური PCB-ბოლო 3 წლის განმავლობაში საკმაოდ გასაოცარია. RGB LED– ის გამოყენების ეს გამოვლინება თან ახლდა ფასების მნიშვნელოვან ვარდნას და ამ ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენების სიმარტივის გაზრდას. LED მწარმოებლებს შორის, WorldSemi, როგორც ჩანს, გახდა ფაქტობრივი სტანდარტი DIY– ებს, მოყვარულებს და აცვიათ ელექტრონიკის დიზაინერებს შორის. კომპანიის WS28XX სმარტ RGB LED- ების ოჯახი მოიცავს ადვილად გამოსაყენებელ საკონტროლო პროტოკოლს, მოსახერხებელ პინუტს და ნაკვალევს და წარმოუდგენლად ნათელ ნათებას, ყველაფერი პატარა 5 მმ x 5 მმ პაკეტში. მაგრამ, რაც მართლაც შეიცვალა პროდუქციის წვრილმანი ბაზრის წარმატებაში, არის $ 0,30 -დან $ 0,40 -მდე ერთეულის ფასი მცირე რაოდენობით. ამ LED- ების უახლეს ვერსიაში, WS2812B, WorldSemi– მა კვლავ მოახდინა მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება თავის წინამორბედთან, WS2812– ზე. ვინაიდან ძალიან მცირე ინფორმაცია არსებობს ამ შედარებით ახალი ვერსიის შესახებ, ჩვენ გადავწყვიტეთ მოკლე ინსტრუქციის გაკეთება დიზაინის განახლებების ხაზგასასმელად და ამ შესანიშნავი მოწყობილობის ზოგიერთი უკვე არსებული მახასიათებლის რეკლამირება! სირთულის დონე: დამწყები+ (გარკვეული ნაცნობი ჭკვიანი RGB LED- ები) დასრულების დრო: 5-10 წუთი

ნაბიჯი 1: მასალების ჩამონათვალი

WS2812B და WS2812 RGB LED- ების მახასიათებლების გამოსაყოფად, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ შემდეგი ნაწილები: 1 x WS2812 RGB LED (წინასწარ შედუღებული პატარა გარღვევის დაფაზე) 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 (მრავალფეროვანი ფერები; 28 AWG) და Wire Strippers Power Supply (სურვილისამებრ) ორივე WS2812 და WS2812B ატარებენ ჩამონტაჟებულ მუდმივ მიმდინარე LED დრაივერს, ასევე 3 ინდივიდუალურად კონტროლირებადი LED- ები; ერთი წითელი, ერთი მწვანე და ერთი ლურჯი. LED დრაივერი მოიცავს: - შიდა ოსცილატორს - სიგნალის შეცვლისა და გაძლიერების წრეს - მონაცემთა ჩამკეტი - 3 არხიანი, პროგრამირებადი მუდმივი მიმდინარე გამომავალი დრაივი - 2 ციფრული პორტი (სერიული გამომავალი/შეყვანა) შენიშვნა: თავად LED დრაივერი ასევე ხელმისაწვდომია 6 პინიანი ინტეგრირებული სქემის (IC) ფორმით, რომელიც ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ უშუალოდ ჩვენი არჩევანის "არა ჭკვიანი" RGB LED- ებისთვის; IC არის არა სხვა გარდა WS2811.

ნაბიჯი 2: WS2812B VS. WS2812: 4 პინიანი ნაკვალევი (✓)

WS2812B– ის ყველაზე აშკარა ახალი თვისება არის ქინძისთავების შემცირებული რაოდენობა (6 – დან 4 – მდე), რომლებიც ინარჩუნებენ ლამაზ ზომას ადვილად შესადუღებლად (წვრილი წვერიანი გამაგრილებელი რკინის გამოყენებით) B 2 მმ x 1 მმ ბალიშებზე PCB– ზე. ძველი WS2812– ის 6 ბალიშმა ცოტა გაართულა ერთი მოდულის DO pin– ის მარშრუტირება მომდევნო DI pin– ზე, როდესაც მოდულებს შორის მანძილი მჭიდრო იყო. WS2812B– ით, PCB– ზე კვალის მარშრუტი ნიავია, განსაკუთრებით მასიური კონფიგურაციების შემუშავებისას, როგორც Arduino Shield ნაჩვენებია ამ ნაბიჯის სურათებში. WS2812B ბალიშებს შორის დამატებითი სივრცე საშუალებას იძლევა:

• 3 მარშრუტის მარტივად მარშრუტიზაცია: ძალა, მიწა და მონაცემები.
• სქელი კვალის გამოყენება Power და Ground– ის დასაკავშირებლად, რაც საშუალებას იძლევა უფრო მაღალი დენები უსაფრთხოდ იმუშაონ PCB– ზე

ჩვენ ვხედავთ ზემოთ მოცემულ სურათებში, თუ რამდენად ადვილი ხდება 5x8 მასივის მარშრუტი Lumina Shield Arduino– სთვის ამ ახალი LED– ების გამოყენებით-შედარებისთვის, ჩვენ შევიტანთ 16x16 მასივის ძველ დიზაინს WS2812– ების გამოყენებით. Lumina Shield– ის დიზაინის ფაილები შეგიძლიათ იხილოთ ამ Github საცავში. ერთი მნიშვნელოვანი რამ უნდა აღინიშნოს, რომ იმ მიზეზების გამო, რომ ჩვენ ვერ ვხვდებით, WS2812B– ის განლაგებას პაკეტის კუთხეში აქვს პატარა ნაკადი, რომელიც მიუთითებს პინ 3 – ს და არა პინ 1 – ს! ჩვენ გვჭირდება ზედმეტი ყურადღება მივაქციოთ მათ ხელით შედუღების დროს, ისე, რომ ჩვენ არ განვათავსოთ მოდული ისე, როგორც ამას ტიპიური IC- ებით (ან WS2812- ით). *.tftable {font-size: 12.0px; ფერი: rgb (251, 251, 251); სიგანე: 100.0%; საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); საზღვარი-დაშლა: ჩამონგრევა; } *.tftable th {font-size: 12.0px; ფონის ფერი: rgb (23, 21, 21); საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; შევსება: 8.0px; სასაზღვრო სტილი: მყარი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); text-align: მარცხნივ; } *.tftable tr {ფონი-ფერი: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; შევსება: 8.0px; სასაზღვრო სტილი: მყარი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } Pin # Symbol ფუნქცია *Notch on packet მიუთითებს ამ პინზე. 1 VDD კვების ბლოკი LED 2 DO აკონტროლებს მონაცემთა სიგნალის გამომუშავებას 3* VSS Ground 4 DIN კონტროლის მონაცემთა სიგნალის შეყვანა კიდევ ერთი დეტალი, რომელიც უნდა აღინიშნოს არის ის, რომ დენის (VDD) და სახმელეთო (VSS) ქინძისთავები დიაგონალურად არის ერთმანეთის მიყოლებით. ამრიგად, ამ ქინძისთავებთან დამაკავშირებელი კვალი შეიძლება იყოს საკმაოდ სქელი! თუმცა, თუ ჩვენ დავუშვებთ შეცდომას მოდულის 'უკან' შედუღების დროს, ჩვენ შევამცირებთ Power and Ground (პინ # 1 და 3). ჩვენთვის იღბლიანი იყო, როგორც ვნახავთ მომდევნო ნაბიჯში, WorldSemi– მ შეიტანა საპირისპირო პოლარობის დაცვის წრე, რომელიც ხელს შეუშლის WS2812B დაზიანებას ამ შეცდომით-ჩვენ, რა თქმა უნდა, გირჩევთ, თავიდან აიცილოთ შეცდომა:)

ნაბიჯი 3: WS2812B VS. WS2812: უფრო ნათელი LEDS და გაუმჯობესებული ფერის ერთგვაროვნება (?)

როდესაც გამოვიდა WS2812B, WorldSemi- მ ხაზი გაუსვა, რომ მას გააჩნდა უფრო ნათელი LED- ები და უკეთესი ფერის ერთგვაროვნება ვიდრე WS2812. (წყარო: WS2812B_vs_WS2812.pdf) თუმცა, ორი მოწყობილობის ფაქტობრივი მონაცემების შემოწმებისას, ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ, რომ LED- ების სიკაშკაშის მახასიათებლები იდენტურია ორივეში: *.tftable {font-size: 12.0px; ფერი: rgb (251, 251, 251); სიგანე: 100.0%; საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); საზღვარი-დაშლა: ჩამონგრევა; } *.tftable th {font-size: 12.0px; ფონის ფერი: rgb (23, 21, 21); საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; შევსება: 8.0px; სასაზღვრო სტილი: მყარი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); text-align: მარცხნივ; } *.tftable tr {ფონი-ფერი: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; საზღვრის სიგანე: 1.0 პიქსელი; შევსება: 8.0px; სასაზღვრო სტილი: მყარი; საზღვარი-ფერი: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } ფერი ტალღის სიგრძე (მმ) მანათობელი ინტენსივობა (მკდ) წითელი 620–630 620–630 მწვანე 515–530 1100–1400 ცისფერი 465–475 200–400 ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს Arduino Uno- ს, რომელიც დაკავშირებულია ოთხ დაფაზე. ორ მათგანს აქვს WS2812B, ხოლო დანარჩენ ორს აქვს WS2812. ჩვენ შევეცადეთ გამოვიყენოთ სტანდარტული ვიზუალიზაციის გაზომვები იმის დასადგენად, ვხედავთ თუ არა მნიშვნელოვან განსხვავებებს სიკაშკაშეში ან ფერის ერთგვაროვნებაში, მაგრამ შედეგები არადამაჯერებელი იყო. იმისათვის, რომ ცალსახად განვსაზღვროთ განსხვავდება თუ არა ორი მოდული ამ მხრივ, ჩვენ უნდა შევასრულოთ რამდენიმე ტესტი სპექტროფოტომეტრის გამოყენებით. იმის გათვალისწინებით, რომ ამ წერის დროს ჩვენ არ გვქონდა ერთი, ჩვენ შეგვიძლია მივმართოთ მხოლოდ ინფორმაციას პროდუქციის შესაბამისი ცხრილების შესახებ: WS2812.pdf და WS2812B.pdf

ნაბიჯი 4: WS2812B Vs. WS2812: უკუ პოლარობის დაცვის წრე (✓)

ერთ-ერთი ახალი თვისება, რომლის შემოწმებაც ჩვენ შევძელით პირდაპირ, იყო WS2812B დიზაინში შემავალი საპირისპირო პოლარობის დაცვის სქემა. როგორც ვიდეო გვიჩვენებს, Power და Ground ქინძისთავების უკუქცევით ზოგჯერ შეიძლება დაზიანდეს WS2812, მაგრამ არა WS2812B მოდული. ეს ფუნქცია ძალზედ სასარგებლოა იმ ზოლებთან მუშაობისას, სადაც ჩვენ, როგორც წესი, ვიყენებთ გარე კვების ბლოკებს მაღალი ამპერჟის რეიტინგით და სადაც ჩვენ ვნახეთ უმეტესი შეცდომები გაყვანილობის დროს. ჩვენ მაინც გირჩევთ ორმაგი შემოწმება კავშირების და გაყვანილობის გამოყენებამდე ელექტრონულ წრეზე ელექტროენერგიის მიწოდებამდე, მაგრამ რა თქმა უნდა სასიამოვნოა ვიცოდეთ, რომ იმ იშვიათ შემთხვევებში, როდესაც ჩვენ ვუშვებთ შეცდომას, არსებობს ძვირფასი მოწყობილობების დაცვის მექანიზმი.

ნაბიჯი 5: WS2812B VS. WS2812: გაუმჯობესებულია შიდა სტრუქტურა (?)

ბოლო ფუნქცია, რომელიც შედიოდა WS812B– ში არის მოწყობილობაში ორი ძირითადი სქემის გამოყოფა: კონტროლი და განათება. ამ ორის გამიჯვნით, მწარმოებელი აცხადებს სითბოს გაფრქვევის გაუმჯობესებას და უფრო მძლავრ კონტროლს. ეს ბევრად უფრო ბუნდოვანია ახალი მახასიათებლებისთვის, რადგან ჩვენ არ გვაქვს კარგი მეთოდი PCB– ზე სითბოს გაფრქვევის შესამოწმებლად. კომუნიკაციისა და მონაცემთა გადაცემის გაუმჯობესებული სიძლიერისთვის, ჩვენ ვერ ვიპოვნეთ რაიმე მნიშვნელოვანი განსხვავება შესრულებაში WS2812- სა და WS2812B- ს შორის, რამდენიმე მარტივი ტესტის შემდეგ, რომლებიც ორი მოდულის გვერდიგვერდ გავუშვით.

ნაბიჯი 6: პროგრამირება WS2812B RGB ები

WS28XX ოჯახის ამ უახლეს ვერსიაში შემოტანილი ყველა ცვლილების მიუხედავად, საკომუნიკაციო პროტოკოლი, რომელიც საჭიროა მისი ფერისა და სიკაშკაშის გასაკონტროლებლად, უცვლელი რჩება მისი წინამორბედისაგან. ჩვენ მაინც შეგვიძლია გამოვიყენოთ დიდი ბიბლიოთეკები, რომლებიც შემუშავებულია Adafruit– ის, PJRC– ისა და FastSPI– ის პროექტებიდან. იმისათვის, რომ უფრო მეტი გაიგოთ იმის შესახებ, თუ რა ხდება სინამდვილეში ამ მშვენიერი RGB LED მოწყობილობების ქვეშ, ჩვენ შევადგინეთ საფუძვლიანად დეტალური ინსტრუქცია, რომელიც განმარტავს კონტროლის პროტოკოლის დანერგვას ცოტაოდენი (მიზანმიმართული სათქმელი). წინასწარ მადლობა გადამოწმებისთვის! Https: //www.instructables.com/id/Bitbanging-step-by-step-Arduino-control-of-WS2811-