Ws2811 ws2812 чем отличаются

Адресные ленты 2811, 2812, 2813. Описание, подключение, отличия.

В отличие от обычной светодиодной RGB-ленты, в которой все светодиоды одинаково реагируют на сигнал с RGB-контроллера, в адресной LED-ленте каждый светодиод получает индивидуальную команду управления. В результате пользователь может максимально точно подбирать оттенок для каждого светодиода, создавать световые эффекты и собирать матрицы с 16 млн цветов. В чём уникальность адресной светодиодной ленты и как научиться ею управлять? Об этом и пойдет речь в данной статье.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 14. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 14. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 14RGB светодиодная лента.

На этой ленте стоят RGB светодиоды. Такой светодиод имеет уже 4 выхода, один общий +12 (анод), и три минуса (катода) на каждый цвет, т.е. внутри одного светодиода находится три светодиода разных цветов. Соответственно такие же выходы имеет и лента: 12, G, R, B. Подавая питание на общий 12 и любой из цветов, мы включаем этот цвет. Подадим на все три – получим белый, зелёный и красный, они же в свою очередь дадут много различных цветов и оттенков: жёлтый, розовый, фиолетовый, голубой и так далее. Для таких лент существуют контроллеры с пультами, типичный контроллер представляет собой три полевых транзистора на каждый цвет и микроконтроллер, который управляет транзисторами, таким образом давая возможность включить любой цвет.

Адресная светодиодная лента WS2811, WS2812b

Это вершина эволюции лент. Представляет собой ленту из адресных диодов, один такой светодиод состоит из RGB светодиода и контроллера. Внутри светодиода уже находится контроллер с тремя транзисторными выходами. Благодаря такой начинке у нас есть возможность управлять цветом (т.е. яркостью r g b) любого светодиода в ленте и создавать потрясающие эффекты. Адресная лента может иметь 3-4 контакта для подключения, два из них всегда питание (5V и GND например), и остальные (один или два) – логические, для управления.

Адресная лента управляется по специальному цифровому протоколу. Это означает, что если просто воткнуть в ленту питание не произойдет ровным счётом ничего, то есть проверить ленту без управляющего контроллера нельзя. Если вы потрогаете цифровой вход ленты, то скорее всего несколько светодиодов загорятся случайными цветами, потому что вы вносите случайные помехи, которые воспринимаются контроллерами диодов как команды.

Сейчас популярны два вида ленты: на чипах WS2812b и WS2811. Чип WS2812 размещён внутри светодиода, таким образом один чип управляет цветом одного диода, а питание ленты – 5 Вольт. Чип WS2811 размещён отдельно, и от него питаются сразу 3 светодиода, таком образом можно управлять цветом сегментов по 3 диода в каждом. А вот питание у ленты на WS2811 составляет 12 вольт.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 15. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 15. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 15

Адресная светодиодная лента WS2813

Адресная лента WS2812B поделена на сегменты, в каждом из которых расположен светодиод и конденсатор (для повышения помехоустойчивости). Относительно напряжения питания все они между собой подключены параллельно, т.е. +5V будет присутствовать на каждом сегменте. А вот передача данных осуществляется последовательно: от предыдущего сегмента к последующему. Поэтому при выходе из строя одного из светодиодов цепи – все последующие сегменты перестанут работать.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 16. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 16. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 16
Но относительно недавно появилась лента WS2813. В этой ленте добавлена дублирующая линия передачи данных, благодаря этому остальные диоды продолжают работать, даже если один выходит из строя.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 17. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 17. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 17

Сфера применения адресной ленты

Относительно высокая стоимость светодиодов и лент, собранных на чипах WS2811 и WS2812B, ограничивает их область применения в сравнении с обычными LED-лентами. Главным образом их используют для решения таких задач, с которыми обычной светодиодной ленте не справиться:

Интерес к адресной светодиодной ленте среди радиолюбителей вызван тем, что на её основе можно собрать подсветку, которая будет изменять цвет и яркость по заданному алгоритму.

Управление адресной лентой

Управление адресными лентами и модулями производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней и интереснее через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч.

Схема подключения к Arduino на примере ленты WS2812b

У каждой адресной ленты есть начало и конец, которые нельзя менять местами во время сборки схемы. Чтобы не запутаться, производители используют условные обозначения, например, стрелки, указывающие направление сигнала. Подключение адресной светодиодной ленты WS2812B к Arduino производится по трём проводам, как показано на рисунках ниже.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 18. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 18. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 18

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 19. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 19. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 19

Цифровой вход ленты идёт напрямую на «сырой» вход микроконтроллера внутри диода, поэтому между ним и управляющим пином ардуино нужен токоограничиваюший резистор с номиналом 100-500 ом, он ограничит ток, и управляющий пин ардуино не будет перегружаться.

Контакты питания +5V и GND соединяют с соответствующими выводами на плате Arduino. Если подсоединяемый отрезок насчитывает более 13-ти светодиодов, то необходимо использовать выносной блок питания. При этом общий провод (GND) Arduino и «минус» блока питания должны быть соединены между собой. Контакт DIN (digital input) предназначен для приёма данных от контроллера и электрически соединяется с любым из его цифровых портов. С другой стороны адресной ленты (и каждого сегмента тоже) размещено 3 контакта: +5V, DO (digital output) и GND, к которым можно подключить ещё несколько отрезков разной длины.

Цифровой вход ленты идёт напрямую на «сырой» вход микроконтроллера внутри диода, поэтому между ним и управляющим пином ардуино нужен токоограничиваюший резистор с номиналом 100-500 ом, он ограничит ток, и управляющий пин ардуино не будет перегружаться.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. word image 20. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-word image 20. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка word image 20
Так как каждый элемент WS2812B фактически состоит из 3 светодиодов (синего, красного, зелёного), то для управления его свечением потребуется 3 байта (по одному на каждый цвет). В свою очередь, каждый байт может принимать значение от 0 до 255, в результате чего можно задать более 16,5 млн оттенков. Размер скетча будет равен количеству светодиодных сегментов, умноженному на 3. Передача данных происходит следующим образом: ШИМ-драйвер WS2812B первого сегмента забирает из посылки первые 3 байта, пропуская остальные данные на выход DO. Далее следует пауза длиною до 50 мкс, означающая, что второй по счёту драйвер должен принять следующие 3 байта. И так далее. Длительность паузы больше 50 мкс означает конец передачи и повторение цикла.

Управление адресной лентой

Управление адресными лентами и модулями производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней и интереснее через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч.

Проще всего использовать библиотеки FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри каждой библиотеки есть готовые скетчи, на основе которых несложно научиться самостоятельно создавать новые световые эффекты. Чтобы скетч заработал с первого раза, необходимо в заголовке правильно указать количество светодиодов в ленте (NUM_LEDS) и номер порта для передачи данных (PIN).

Источник

Тема: Лента WS2811 И WS2812 В чём разница?

Опции темы
Отображение

Многие задают вопрос: в чём же разница 2811 ил 2812?
Особо не в чём, обе ленты RGB святят одинаково, управляются тоже! Но есть маленькое, но не значительное отличие. Более удобными на мой взгляд являются ленты WS2811, они более компактны, чип находится уже в самом пикселе.
Но многие предпочитают WS2812, они более распространены, и доступнее. Даже многие программы, такие как Jinx или Glediator писались именно под них!

Кто может встречал в Китае RGB + UF ленты. Или хотя бы модули?

Есть ленты RGB. Есть ленты RGB+W. А мне надо RGB + UV. Если это будет в одном корпусе вообще будет супер.

Дико извиняюсь, но странно, что никто не поправил, тем более на форуме, где столько полезной информации по «умным» пикселям. WS2811 это как раз чип, микросхема драйвер LED RGB, а вот WS2812B это как раз светодиод с уже встроенным чипом.

Дело в том, что и в WS2811 тоже встроен чип, как и у WS2812BWs2811 ws2812 чем отличаются. ab. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-ab. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка ab

Э-э-э, ну я может чего не понимаю, может это вопрос терминологии, ведь по-большому счету название темы некорректно, так как нет таких названий лент, а есть ленты построенные на базе перечисленного, но чтобы не было путаницы расставим точки над ё.

Говоря о WS2812, мы подразумеваем WS2812B, но есть еще и с индексом «С», а еще и с подиндексами обозначающими корпус «W», «B», «mini», короче их целый ассортимент, но интересно то, что и WS2812 без индекса тоже существует в природе, просто, как я понял, они уже сняты с производства. Но WS2812 и WS2812B это разные светодиоды, совсем. Поэтому корректно говорить о них, называя их полностью.

Не слишком душно получилось? Ws2811 ws2812 чем отличаются. ah. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-ah. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка ah

Источник

Адресная светодиодная лента

Поскольку растущий ассортимент адресных светодиодных лент становится все более популярным в индустрии развлечений и архитектурного освещения, мы подумали, что сейчас самое время задать некоторые из ваших наиболее распространенных вопросов нашей команде по исследованиям и разработкам и найти ответы на некоторые вопросы экспертов, чтобы помочь вам утолить жажду информации (особенно если вы только начинаете свои приключения по управлению освещением, в таком случае, добро пожаловать на борт!).

Содержание

Что такое адресная светодиодная лента?

Адресная светодиодная лента – это гибкая печатная плата, которая заполнена разноцветными адресуемыми поверхностными (SMD) светодиодами. Гибкая печатная плата обычно имеет клейкую подложку, что облегчает быструю и простую установку.

В отличие от стандартной ленты RGB, каждый светодиод имеет свою собственную микросхему, которая позволяет управлять им для индивидуальной реакции (например, изменение цвета, выключение и т. Д.). Пиксельная лента все еще может делать все, что может делать стандартная лента RGB… только больше.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 3. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 3. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 3Типы адресных светодиодных лент.

Адресная светодиодная лента WS2801.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 5567. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 5567. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 5567

Серия чипов WS первой будет WS2801. Это интересный в своем роде драйвер-микросхема для RBGW-светодиодов с поддержкой последовательного интерфейса SPI.

С применением отдельного контроллера нет необходимости занимать несколько выходов микроконтроллера, можно ограничиться лишь одним сигнальным выводом. Микроконтроллер подает сигнал на вход «Data» управляющего контроллера светодиода WS2801.

В таком сигнале содержится 24-битная информация о яркости цвета (3 канала по 8 бит на каждый цвет), а также информация для внутреннего сдвигового регистра. Именно сдвиговый регистр позволяет определять, к какому светодиоду информация применяется. Таким образом можно соединять несколько светодиодов последовательно, при этом использовать все так же один вывод микроконтроллера.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 556. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 556. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 556

У WS2801 было 4 контакта: +5v, GND (минус), DI (Digital input) и CO (тактовая линия). Таких лент сегодня практически уже не найти, на их место пришли WS2811 и WS2812B, более компактные модели с последовательным однолинейным интерфейсом. Теперь за данные отвечает только один контакт, обычно обозначаемый как DI (digital input) и с другой стороны DO (digital output).

Адресная светодиодная лента WS2811 и WS2812.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 233. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 233. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 233

Основные отличия адресной светодиодной ленты ws2811 от ws2812b:

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 33. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 33. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 33

Практические способы включения адресной светодиодной ленты, правила подключения, частые ошибки.

минимальный ток Драйвера = 20мА*количество_пикселей.
максимальный ток Драйвера = 60мА*количество_пикселей

Варианты управления адресной светодиодной лентой.

Есть несколько способов управлять адресной светодиодной лентой:

На эту тему вы можете почитать нашу специальную статью. В этой статье мы максимально подробно описали принципы управления по протоколу SPI.

На эту тему вы можете почитать нашу специальную статью. В этой статье мы максимально подробно описали принципы управления с помощью UART.

Достоинство первых двух способов – это возможность освободить драйвер от части работы по передаче бит информации о цвете пикселю. Недостатки этих способов – во-первых, ограниченное количество линий управления пикселями, во-вторых, требуется дополнительное разбитие байтов информации о цвете на пачки битов (что частично съедает свободное время контроллера в моменты аппаратной передаче бит).

Адресная светодиодная лента DMX 512.

Особенность адресных светодиодных лент, использующих управление DMX 512 – параллельная подача сигнала управления на все модули, цифровой сигнал с выхода контроллера подается одновременно на все драйверы.

DMX ленты, производятся с записанными при производстве DMX адресами. По умолчанию, адресация пикселей каждой катушки ленты начинается с 1-го драйвера и 1-го адреса и нумеруется по порядку до последнего пикселя. Если в последствии в одну линию соединяется несколько катушек или отрезков, требуется произвести запись DMX адресов заново.

При записи адресов используется DMX кабель, обозначенный ADR (ADI, ADIN). После выполнения записи, при воспроизведении световых программ, вход ADI драйверов не используется. Если Ваш контроллер не имеет встроенного редактора адресов и не имеет выхода для подключения провода ADI, этот провод должен быть соединен с общим проводом GND, что предотвратит воздействие на него внешних помех и наводок.

Стоит сказать, что адресных светодиодных лент DMX 512 – Драйвер WS2821, гораздо больше преимуществ перед SPI.

Но есть и недостатки.

Как рассчитать количество адресов для ленты DMX 512

• 1 пиксель = 3 канала
DMX (RGBW) • 1 пиксель = 4 канала DMX (RGBW)

Имея разную плотность светодиодов на ленте и разную длину, вы можете умножить все это вместе и получить различные результаты.

Например:

• (8PL30) 30 светодиодов RGB / м ленты x 5 метровой катушки = 150 пикселей (150 пикселей х 3) = 450 каналов
• (8PL60) 60 светодиодов RGB / м ленты x 5 метровой бобины = 300 пикселей (300 пикселей х 3) = 900 каналов
• (8PL144) 144 светодиода RGB / м ленты x 2 метра = 288 пикселей (288 пикселей x 3) = 864 канала
• (8PX30) 30 светодиодов RGBW / м ленты 5 м = 150 пикселей (150 пикселей x 4) ) = 600 каналов
• (8PX60) 60 светодиодов RGBW / м лента x 4-метровая катушка = 240 пикселей (240 пикселей x 4) = 960 каналов

Удобно запомнить:

• 170 пикселей RGB = 510 каналов DMX = 1 вселенная DMX
• 128 пикселей RGBW = 512 каналов DMX = 1 вселенная DMX

Почему светодиоды на конце ленты теплого белого света / розового цвета на конце при движении белого цвета?

Это происходит из-за падения напряжения на светодиодной ленте при попытке питания большей длины ленты. В результате падения напряжения пиксели вдоль ленты будут постепенно меняться в цвете, если их приводить в движение белым цветом. Лучше всего определить максимально возможную длину пробега до того, как падение напряжения начнет влиять на их цвет, и вводить мощность через каждые х метров.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. Adresnaya svetodiodnaya lenta 2. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-Adresnaya svetodiodnaya lenta 2. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка Adresnaya svetodiodnaya lenta 2

Чем больше падение напряжения вдоль ряда белых светодиодов, тем более розового оттенка будут появляться самые дальние от источника питания. Вся длина также будет незначительно уменьшаться по мере снижения напряжения. Большинство лент и точек отображают эти явления очень тонко, в то время как некоторые другие могут быть немного более выраженными. Аналогично, степень, в которой человеческий глаз воспринимает это, будет естественно отличаться от человека к человеку, но большинство людей найдут изменение цвета практически неразличимым.

(ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: приведенный выше чертеж не предназначен для точной научной диаграммы. Это простое визуальное представление, чтобы дать вам приблизительное представление о том типе эффекта, который вы иногда можете наблюдать, когда происходит различный процент падения напряжения.)

Какой тип поверхности подойдет для установки адресной светодиодной ленты?

Адресная светодиодная лента должна быть установлена ​​на чистой и сухой поверхности. Пожалуйста, очистите поверхность спиртом, используя чистую ткань перед установкой.Поверхность должна быть теплопроводящей и обеспечивать достаточный отвод тепла от ленты. Поверхность не должна быть текстурированной или изготовлена из материала с низкой поверхностной энергией.

Источник

Гайд по адресной светодиодной ленте

Данный гайд посвящен адресной светодиодной ленте применительно к использованию с микроконтроллерами (Arduino, esp8266). Рассмотрены базовые понятия, подключение, частые ошибки и места для покупки.

КУПИТЬ АДРЕСНУЮ ЛЕНТУ

Лента WS2812

Ws2811 ws2812 чем отличаются. strip. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-strip. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка strip

Гибкий профиль

Ws2811 ws2812 чем отличаются. tube. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-tube. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка tube

Гирлянда

Ws2811 ws2812 чем отличаются. girlanda. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-girlanda. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка girlanda

Полоски

Ws2811 ws2812 чем отличаются. stick. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-stick. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка stick

Кольца

Ws2811 ws2812 чем отличаются. ring. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-ring. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка ring

Матрицы

Ws2811 ws2812 чем отличаются. . Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка

ТИПЫ АДРЕСНЫХ ЛЕНТ

Сейчас появилось несколько разновидностей адресных светодиодных лент, они основаны на разных светодиодах. Рассмотрим линейку китайских чипов с названием WS28XX.

ЧипНапряжениеСветодиодов на чипКол-во дата-входовКупить в РФ
WS281112-24V3130 led, 60 led
WS28123.5-5.3V1130 led, 60 led, 144 led
WS28133.5-5.3V12 (дублирующий)30 led, 60 led
WS28159-13.5V12 (дублирующий)30 led, 60 led
WS281812/24V32 (дублирующий)60 led

У двухпиновых лент из линейки WS28XX достаточно подключить к контроллеру только пин DI, пин BI подключать не нужно. При соединении кусков ленты нужно соединять все пины!

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

WS2811 (WS2818) и WS2812

Сейчас популярны два вида ленты: на чипах WS2812b и WS2811 (и новая WS2818). В чём их разница? Чип WS2812 размещён внутри светодиода, таким образом один чип управляет цветом одного диода, а питание ленты – 5 Вольт. Чип WS2811 и WS2818 размещён отдельно и от него питаются сразу 3 светодиода, таком образом можно управлять цветом только сегментами по 3 диода в каждом. А вот напряжение питания у таких лент составляет 12-24 Вольта!

Ws2811 ws2812 чем отличаются. ws11. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-ws11. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка ws11

Ws2811 ws2812 чем отличаются. ws22. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-ws22. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка ws22

ЧТО ТАКОЕ АДРЕСНАЯ ЛЕНТА

Итак, данный гайд посвящен адресной светодиодной ленте, я решил сделать его познавательным и подробным, поэтому дойдя до пункта “типичные ошибки и неисправности” вы сможете диагностировать и успешно излечить косорукость сборки даже не читая вышеупомянутого пункта. Что такое адресная лента? Рассмотрим эволюцию светодиодных лент.

Обычная светодиодная лента представляет собой ленту с напаянными светодиодами и резисторами, на питание имеет два провода: плюс и минус. Напряжение бывает разное: 5 и 12 вольт постоянки и 220 переменки. Да, в розетку. Для 5 и 12 вольтовых лент нужно использовать блоки питания. Светит такая лента одним цветом, которой зависит от светодиодов.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. strips 1. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-strips 1. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка strips 1

RGB светодиодная лента. На этой ленте стоят ргб (читай эргэбэ – Рэд Грин Блю) светодиоды. Такой светодиод имеет уже 4 выхода, один общий +12 (анод), и три минуса (катода) на каждый цвет, т.е. внутри одного светодиода находится три светодиода разных цветов. Соответственно такие же выходы имеет и лента: 12, G, R, B. Подавая питание на общий 12 и любой из цветов, мы включаем этот цвет. Подадим на все три – получим белый, зелёный и красный дадут жёлтый, и так далее. Для таких лент существуют контроллеры с пультами, типичный контроллер представляет собой три полевых транзистора на каждый цвет и микроконтроллер, который управляет транзисторами, таким образом давая возможность включить любой цвет. И, как вы уже поняли, да, управлять такой лентой с ардуино очень просто. Берем три полевика, и ШИМим их analogWrit’ом, изи бризи.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. strips 2. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-strips 2. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка strips 2

Адресная светодиодная лента, вершина эволюции лент. Представляет собой ленту из адресных диодов, один такой светодиод состоит из RGB светодиода и контроллера. Да, внутри светодиода уже находится контроллер с тремя транзисторными выходами! Внутри каждого! Ну дают китайцы блэт! Благодаря такой начинке у нас есть возможность управлять цветом (то бишь яркостью r g b) любого светодиода в ленте и создавать потрясающие эффекты. Адресная лента может иметь 3-4 контакта для подключения, два из них всегда питание (5V и GND например), и остальные (один или два) – логические, для управления.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. strips 3. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-strips 3. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка strips 3

Лента “умная” и управляется по специальному цифровому протоколу. Это означает, что если просто воткнуть в ленту питание не произойдет ровным счётом ничего, то есть проверить ленту без управляющего контроллера нельзя. Если вы потрогаете цифровой вход ленты, то скорее всего несколько светодиодов загорятся случайными цветами, потому что вы вносите случайные помехи, которые воспринимаются контроллерами диодов как команды. Для управления лентой используются готовые контроллеры, но гораздо интереснее рулить лентой вручную, используя, например, платформу ардуино, для чего ленту нужно правильно подключить. И вот тут есть несколько критических моментов:

ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

1) Команды в ленте передаются от диода к диоду, паровозиком. У ленты есть начало и конец, направление движение команд на некоторых моделях указано стрелочками. Для примера рассмотрим ws2812b, у нее три контакта. Два на питание, а вот третий в начале ленты называется DI (digital input), а в конце – DO (digital output). Лента принимает команды в контакт DI! Контакт DO нужен для подключения дополнительных кусков ленты или соединения матриц.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

2) Если в схеме возможна ситуация, при которой на ленту не будет подаваться питание 5V, но будет отправляться сигнал с микроконтроллера – лента начнёт питаться от дата-пина. В этом случае может сгореть как первый светодиод в ленте, так и пин контроллера. Не испытывайте удачу, поставьте резистор с сопротивлением 200-500 Ом. Точность резистора? Любая. Мощность резистора? Любая. Да, даже 1/4.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

2.1) Если между лентой и контроллером (Arduino) большое расстояние, т.е. длинные провода (длиннее 50 см), то сигнальный провод и землю нужно скрутить в косичку для защиты от наводок, так как протокол связи у ленты достаточно скоростной (800 кГц), на него сильно влияют внешние наводки, а экранирование земляной скруткой поможет этого избежать. Без этого может наблюдаться такая картина: лента не работает до тех пор, пока не коснёшься рукой сигнального провода.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

2.2) При подключении ленты к микроконтроллерам с 3.3V логикой (esp8266, ESP32, STM32) появляется проблема: лента питается от 5V, а сигнал получает 3.3V. В даташите указана максимальная разница между питанием и управляющим сигналом, если её превысить – лента не будет работать или будет работать нестабильно, с артефактами. Для исправления ситуации можно:

3) Самый важный пункт, который почему то все игнорируют: цифровой сигнал ходит по двум проводам, поэтому для его передачи одного провода от ардуины мало. Какой второй? Земля GND. Как? Контакт ленты GND и пин GND Ардуино (любой из имеющихся) должны быть обязательно соединены. Смотрим два примера.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

4) Питание. Один цвет одного светодиода при максимальной яркости кушает 12 миллиампер. В одном светодиоде три цвета, итого

36 мА на диод. Пусть у вас есть метр ленты с плотностью 60 диод/метр, тогда 60*36 = 2.1 Ампера при максимальной яркости белого цвета, соответственно нужно брать БП, который с этим справится. Также нужно подумать, в каком режиме будет работать лента. Если это режимы типа «радуга», то мощность можно принять как половину от максимальной. Подробнее о блоках питания, а также о связанных с ними глюках читай здесь.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

5) Продолжая тему питания, хочу отметить важность качества пайки силовых точек (подключение провода к ленте, подключение этого же провода к БП), а также толщину проводов. Как показывает мой опыт, брать нужно провод сечением минимум 1.5 квадрата, если нужна полная яркость. Пример: на проводе 0.75 кв.мм. на длине 1.5 метра при токе 2 Ампера падает 0.8 вольта, что критично для 5 вольт питания. Первый признак просадки напряжения: заданный программно белый цвет светит не белым, а отдаёт в жёлтый/красный. Чем краснее, тем сильнее просело напряжение!

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

6) Мигающая лента создаёт помехи на линию питания, а если лента и контроллер питаются от одного источника – помехи идут на микроконтроллер и могут стать причиной нестабильной работы, глюков и даже перезагрузки (если БП слабый). Для сглаживания таких помех рекомендуется ставить электролитический конденсатор 6.3V ёмкостью 470 мкФ (ставить более ёмкий нет смысла) по питанию микроконтроллера, а также более “жирный” конденсатор (1000 или 2200 мкФ) на питание ленты. Ставить их необязательно, но очень желательно. Если вы заметите зависания и глюки в работе системы (Ардуино + лента + другое железо), то причиной в 50% является как раз питание.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

7) Слой меди на ленте не очень толстый (особенно на модели ECO), поэтому от точки подключения питания вдоль ленты напряжение начинает падать: чем больше яркость, тем больше просадка. Если нужно сделать большой и яркий кусок ленты, то питание нужно дублировать медным проводом 1.5 (или больше, надо экспериментировать) квадрата через каждый метр.

Ws2811 ws2812 чем отличаются. blank. Ws2811 ws2812 чем отличаются фото. Ws2811 ws2812 чем отличаются-blank. картинка Ws2811 ws2812 чем отличаются. картинка blank

КАК ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ

Как мы уже поняли, для питания ленты нужен источник 5 Вольт с достаточным запасом по току, а именно: один цвет одного качественного светодиода на максимальной яркости потребляет 0.012 А (12 мА), соответственно весь светодиод – 0.036 А (36 мА) на максимальной яркости. У китайцев есть “китайские” ленты, которые потребляют меньше и светят тускло. Я всегда закупаюсь в магазине BTF lighting (ссылки в начале статьи), у них ленты качественные. Я понимаю, что порой очень хочется запитать ленту напрямую от Ардуино через USB, либо используя бортовой стабилизатор платы. Так делать нельзя. В первом случае есть риск выгорания защитного диода на плате Arduino (в худшем случае – выгорания USB порта), во втором – синий дым пойдёт из стабилизатора на плате. Если всё-таки очень хочется, есть два варианта:

Вы наверное спросите: а как тогда прошивать проект с лентой? Ведь судя по первой картинке так подключать нельзя! Оч просто: если прошивка не включает ленту сразу после запуска – прошивайте. Если включает и есть риск перегрузки по току – подключаем внешнее питание на 5V и GND.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *