Pololu - adressable RGB 150 LED Strip, 5 V, 5 m (WS2812B)
Gros plan d'un WS2812B, avec les LED rouges, vertes et bleues à leur mise en dimmest.
Ces bandes RGB LED flexibles sont un moyen facile d'ajouter des effets d'éclairage complexes à un projet. Chaque LED a un conducteur intégré qui permet de contrôler la couleur et la luminosité de chaque LED indépendamment. La LED combiné / IC pilote sur ces bandes est le WS2812B extrêmement compact (essentiellement un pilote à LED WS2811 amélioré intégré directement dans une LED RGB 5050), ce qui permet des densités de LED supérieur. Dans l'image à droite, vous pouvez réellement voir le pilote intégré et les fils de liaison reliant les LED vertes, rouges et bleus, qui sont sur à leur mise en dimmest.
Contrairement à la APA102C utilisé dans certains de nos autres bandes de LED similaires. qui utilise une interface standard SPI (avec données séparés et des signaux d'horloge), le WS2812B utilise une interface de commande d'un fil spécialisée et exige une synchronisation stricte. Voir le bas de page du produit pour une comparaison plus détaillée des WS2812B et APA102C.
Nous offrons six LED bande de types différents WS2812 avec différentes densités de LED et longueurs. Nos bandes avec 30 LED par mètre sont disponibles en trois longueurs:
Nous offrons également plus denses bandes LED WS2812 qui ont 60 LED par mètre:
Notre bande la plus haute densité a ses LEDs WS2812 emballés ensemble aussi étroitement que possible, ce qui entraîne 72 LED sur une bande de 0,5 mètre (à savoir 144 LED par mètre).
Les informations sur cette page s'applique à toutes les bandes de LED à base de WS2812 que nous vendons.
LED côté de la LED adressable à base de WS2812B-bandes, représentant 30 LED / m (en haut), 60 LED / m (moyen), et 144 LEDs / m (en bas).
Caractéristiques et spécifications
Utilisation de la bande de LED
Les connecteurs et les câbles d'alimentation pour les bandes LED adressable. Sur la gauche est l'extrémité d'entrée de la bande et sur la droite est l'extrémité de sortie.
Chaque bande de LED comporte trois points de connexion: le connecteur d'entrée, les fils auxiliaires de puissance et le connecteur de sortie. Ceux-ci peuvent être vus dans l'image adjacente, de gauche à droite: les fils auxiliaires de puissance, le connecteur d'entrée, le connecteur de sortie. La bande utilise des connecteurs JST SM 3 broches.
Le connecteur d'entrée comporte trois broches mâles à l'intérieur d'une enveloppe de connecteur en matière plastique, chacune séparée d'environ 0,1 ". Le fil noir est broyé, le fil vert est l'entrée de signal, et le fil rouge est la ligne d'alimentation.
Les fils électriques auxiliaires sont connectés au côté d'entrée de la bande de LED et sont constitués de fils dénudés noir et rouge. Le fil noir est constant, et le fil rouge est la ligne d'alimentation. Ceci permet d'obtenir un point de connexion alternatif (et peut-être plus commode) pour la puissance de bande de LED.
Le connecteur de sortie est à l'autre extrémité de la bande et est conçu pour coopérer avec le connecteur d'entrée d'une autre bande de LED pour permettre à des bandes de LED pour être enchaînés. Le fil noir est broyé, le fil vert est la sortie de signal, et le fil rouge est la ligne d'alimentation.
Les trois fils de terre noire sont connectées électriquement, et les trois fils d'alimentation sont connectées électriquement rouges.
Un gros plan des connecteurs JST SM pour nos bandes LED adressable.
matériel inclus
Ces bandes de LED expédiées avec des supports souples en silicone et des vis. Des bandes ayant des longueurs de 1 mètre ou plus comprennent cinq supports et dix vis par mètre. Nos bandes à haute densité 0,5 mètre fourni avec un total de deux crochets et quatre vis. Les crochets correspondent sur la gaine étanche à l'eau et peuvent être utilisés pour monter la bande de LED. La bande de LED est également fourni sur une bobine en matière plastique.
Le 1m, 2m, et la LED adressable 5m bandes comprennent cinq supports de montage par mètre; la bande de 0.5m comprend 2 supports totaux.
La commande d'une bande de LED RGB adressable avec un Arduino et le mettre hors tension à partir d'un adaptateur d'alimentation mural 5V.
Connexion de la bande de LED
Pour contrôler la bande de LED à partir d'un micro-contrôleur, de deux fils du connecteur d'entrée doivent être connectés à votre microcontrôleur. Le sol de la bande de LED (noir) doit être reliée à la masse sur le microcontrôleur, et la ligne d'entrée de signal de bande de LED (vert) doit être connectée à une des lignes d'E / S du microcontrôleur. Les broches mâles à l'intérieur du connecteur d'entrée correspondent aux terminaisons femelles sur les fils de liaison et des fils de qualité supérieure avec des terminaux pré-sertis. Si vous connectez la bande LED à un ou une planche à pain Arduino typique avec les en-têtes de femmes, vous voulez utiliser des fils mâle-femelle.
Nous recommandons généralement la mise sous tension de la bande de LED en utilisant les câbles d'alimentation auxiliaire. Nos 5 V adaptateurs de puissance mural fonctionnent bien pour alimenter ces bandes de LED et un canon DC Jack à 2 broches adaptateur Bornier peut vous aider à faire la connexion entre l'adaptateur et la bande. Cependant, vous pourriez avoir besoin d'une pince à dénuder pour dénuder un peu plus l'isolation des fils électriques.
Il est commode que les câbles d'alimentation sont dupliquées sur le côté d'entrée parce que vous pouvez connecter les câbles d'alimentation auxiliaires à votre alimentation 5 V et la puissance seront disponibles sur le connecteur d'entrée de données et peuvent être utilisées pour alimenter le microcontrôleur qui contrôle la bande de LED. Cela signifie que vous pouvez alimenter le microcontrôleur et la bande LED à partir d'une seule alimentation sans avoir à faire de branchement des connexions électriques.
Avertissement: Le WS2812B semble être plus sensible que le TM1804 sur nos bandes LED originales. Nous vous recommandons de prendre plusieurs précautions pour la protéger:
- Connecter un condensateur d'au moins 100 pF entre les lignes de masse et d'énergie sur l'entrée d'alimentation.
- En évitant de faire ou modifier les connexions tandis que le circuit est sous tension.
- Réduire au minimum la longueur des fils de connexion de votre microcontrôleur pour la bande de LED.
- Suivez généralement bonnes pratiques d'ingénierie, telles que prendre des précautions contre les décharges électrostatiques (ESD).
- Pensez à ajouter 100 Ω à 500 Ω résistance entre la sortie de votre microcontrôleur de données et la bande de LED afin de réduire le bruit sur la ligne.
Si la bande ne soit endommagé, il est souvent que la première LED qui est cassé; dans de tels cas, en coupant ce premier segment et ressouder le connecteur au second segment amène la bande à la vie.
Faire un câble personnalisé
Si vous ne souhaitez pas utiliser nos fils volants haut de gamme pour se connecter à l'entrée de la bande de LED, il est possible de faire un câble personnalisé.
Une option pour faire un câble personnalisé est de couper le connecteur de sortie utilisé sur la dernière bande LED de votre chaîne. Cela peut ensuite être branché sur le connecteur d'entrée de la première bande de LED. Les fils sur la sortie et les connecteurs d'entrée sont de 20 AWG, ce qui est trop épais pour utiliser facilement avec nos broches à sertir et boîtiers, mais vous pouvez souder les fils sur les broches en-tête.
Vous pouvez également obtenir vos propres connecteurs JST SM et faire un câble personnalisé à l'aide ceux-ci. Les pièces dont vous auriez besoin pour obtenir sont les SMP-03V-BC et la SHF-001T-0.8BS, qui sont décrits dans la SM Fiche de connecteur JST. Ceux-ci peuvent être achetés à plusieurs endroits, et nous les avons obtenu de Heilind. Vous aurez également besoin de 22-28 AWG fil et une pince à dénuder. Nous ne savons pas d'un excellent moyen de sertissage des fils sur les broches à sertir JST, mais nous avons pu faire avec succès à l'aide de notre outil de sertissage plus étroit et une pince. (Avec l'outil de sertissage plus large, il est difficile d'éviter les parties de sertissage de la broche qui ne devrait pas être sertis.) Avant sertissage, utiliser des pinces pour plier l'ensemble extérieur de pattes un peu afin qu'ils puissent tenir à l'isolation du câble. Cela rend plus facile de positionner la broche de sertissage et le fil. Ensuite, vous devriez être en mesure de suivre les instructions sur la page du produit outil de sertissage pour sertir le fil. Après cela, vous aurez probablement besoin de serrer la broche à sertir avec une pince pour obtenir pour l'adapter dans le boîtier de connecteur JST. À l'autre extrémité du câble, vous pouvez faire un connecteur personnalisé à l'aide de nos broches à sertir et sertir des boîtiers de connecteurs. qui vous permettra de brancher directement dans une planche à pain ou 0,1 "broches d'en-tête.
La consommation de courant et chute de tension
Chaque LED RGB utilise environ 50 mA lorsqu'il est réglé à pleine intensité et sous tension à 5 V. Cela signifie que pour chaque 30 LED vous allumez, votre bande LED pourrait être le dessin jusqu'à 1,5 A. Assurez-vous de choisir une source d'alimentation qui peut gérer les exigences actuelles de votre bande.
Il y a une certaine résistance dans les connexions électriques entre les LED, ce qui signifie que la tension d'alimentation à proximité de l'extrémité de la bande sera inférieure à la tension au début de la bande de LED. Comme la chute de tension, les LED RVB ont tendance à regarder plus rouge et moins de courant. Cette chute de tension est proportionnelle au courant à travers la bande, de sorte qu'elle augmente lorsque les LED sont fixées à une luminosité plus élevée.
Nous avons testé la consommation de courant et la chute de tension de certaines bandes de LED en réglant toutes les LED à pleine intensité, et ceux-ci ont été les résultats:
- La 30 bande de LED 1 m a attiré 1,5 A et a eu une chute de tension de 0,2 V.
- La 60 bande de LED 2 m a attiré 2,9 A et a eu une chute de tension de 0,8 V.
- La bande 150 LED 5 m attiré 4,1 A et a eu une chute de tension de 2,0 V.
- La 60 bande de LED 1 m a attiré 3,0 A et a eu une chute de tension de 0,6 V.
- La bande 120 LED 2 m a attiré 4,7 A et a eu une chute de tension de 1,4 V.
La chute de tension a été calculée en mesurant la différence de tension entre la masse et la puissance sur l'extrémité d'entrée de la bande, puis en faisant la même mesure sur l'extrémité de sortie, et en soustrayant les deux valeurs.
Deux bandes LED RGB adressables connectés.
Ces bandes de LED sont commandés par un simple protocole à grande vitesse d'un fil sur la ligne de signal d'entrée. Le protocole est documenté dans la fiche technique de WS2812B (266k pdf) et également ci-dessous.
La valeur par défaut, l'état de repos de la ligne de signal est faible. Pour mettre à jour les couleurs de LED, vous devez transmettre une série d'impulsions haute sur la ligne de signal. Chaque impulsion haute code pour un bit: une impulsion courte (0,35 ps) représente un zéro, alors qu'une impulsion longue (0,9 us) représente un. Le temps entre les fronts montants consécutifs doit être égale à 1,25 ps (mais dans nos tests, les bandes ont travaillé avec des temps de cycle jusqu'à environ 6 ps). Une fois que les bits sont envoyés, la ligne de signal doit être maintenu bas pour 50 ms pour envoyer une commande de réinitialisation, ce qui rend les données de couleurs nouvelles prennent effet (note: il est possible pour les faibles impulsions aussi courtes que 6 ms pour déclencher une remise à zéro). Les largeurs d'impulsion ne doivent pas être plus précis: il y a un seuil qui détermine si l'impulsion est un 0 ou un 1, et une large gamme de largeurs d'impulsions sur les deux côtés du seuil fonctionne.
SK6812 / WS281x Chronogramme de données RVB.
La couleur de chaque LED est codé sous forme de trois valeurs de luminosité de LED, qui doivent être transmis dans l'ordre GRB (vert-rouge-bleu). Chaque valeur de luminosité est codé sous la forme d'une série de 8 bits, transmis avec le bit le plus significatif en premier, de sorte que chaque couleur de LED prend 24 bits. La première couleur transmise applique à la diode qui est le plus proche du connecteur d'entrée de données, tandis que la seconde couleur transmise applique à la diode suivante dans la bande, et ainsi de suite.
24 bits représentent la couleur d'une LED SK6812 / WS281x dans une bande de LED RGB adressable.
Chaque LED RGB reçoit des données sur la ligne d'entrée de données et transmet les données à la LED suivante en utilisant sa ligne de sortie de données. Le protocole à grande vitesse de la WS2812B permet des mises à jour rapides; notre bibliothèque pour l'Arduino ci-dessous prend environ 1,1 ms à jour 30 LED, il est donc possible de mettre à jour 450 LED plus vite que 60 Hz. Cependant, les mises à jour constantes ne sont pas nécessaires; la bande de LED peut contenir son état indéfiniment tant que l'alimentation reste connecté.
La mise en oeuvre du protocole sur un microcontrôleur
Étant donné que cette bande LED n'utilise pas un protocole standard, une approche logicielle peu-banging est généralement nécessaire pour le contrôler à partir d'un micro-contrôleur. En raison du temps sous-microseconde, le code-banging bits doit généralement être écrit dans l'assemblage ou très soigneusement optimisé C, et les interruptions devra être désactivé lors de l'envoi des données à la bande LED. Si les interruptions dans votre code sont assez rapides, ils peuvent être activés pendant les périodes où la ligne de signal est faible.
Remarque: Le seuil minimum élevé logique pour la ligne de données de bande est de 3,5 V, vous devez donc utiliser niveau métamorphes si vous souhaitez contrôler ces bandes de 3,3 V systèmes. Lors de nos tests, nous avons pu les contrôler avec 3,3 V signaux d'un mbed, mais en utilisant la bande hors spécifications comme cela pourrait conduire à des problèmes inattendus.
Exemple de code
Pour vous aider à démarrer rapidement, nous fournissons des exemples de code pour ces plates-formes de microcontrôleur:
De plus, la bibliothèque Adafruit NeoPixel pour Arduino devrait fonctionner avec ces bandes puisque les NeoPixels sont basées sur le WS2812B.
Comparaison avec TM1804 bandes de LED
Ces bandes à base sont similaires WS2812B à bien des égards à nos bandes LED TM1804 haute vitesse plus (articles # 2543. # 2544. Et # 2545). Les paramètres de synchronisation de WS2812B sont très semblables à ceux de la LED TM1804 à grande vitesse des bandes, vous pouvez donc utiliser le même code pour contrôler l'un d'eux et vous pouvez enchaîner un type à l'autre. Cependant, les deux types de bandes ont différentes, des connecteurs incompatibles, et l'ordre des canaux rouge et vert dans le protocole est permutés: les couleurs de TM1804 sont envoyés dans l'ordre rouge-vert-bleu tandis que les couleurs de WS2812B sont envoyés en vert-rouge pour -bleu.
Le TM1804 est juste un conducteur de LED et il nécessite une LED RGB séparé pour être placé sur la bande. Étant donné que le WS2812B combine la LED et le pilote dans un seul paquet, il peut être emballé plus dense, ce qui est la raison pour laquelle nous sommes en mesure d'offrir des bandes avec 60 LEDs par mètre.
A la différence des bandes de TM1804, ces bandes de LED ne sont pas un support adhésif, mais ils ne comprennent les supports de montage comme décrit ci-dessus.
Comparaison avec LED bandes APA102C
Comme le WS2812B, le APA102C utilisé dans certains de nos nouvelles bandes de LED combine également une LED RGB et pilote dans un seul paquet 5050 taille, leur permettant d'être emballés aussi dense que 144 LED par mètre. Cependant, alors que le WS2812B utilise une interface de commande d'un fil avec des exigences strictes de synchronisation (exigences de synchronisation si strictes qu'il est généralement impossible d'organiser des événements en fonction d'interruption-cours d'exécution sur le microcontrôleur contrôle alors qu'il est mise à jour les LED WS2812B), le APA102C utilise un interface standard SPI, avec des données séparées et des signaux d'horloge, qui lui permet d'accepter une large gamme de tarifs de communication; le compromis est que deux lignes d'E / S nécessaires pour contrôler au lieu d'un seul.
Le APA102C fournit un contrôle de la luminosité couleur indépendante 5 bits qui ne sont pas disponibles sur le WS2812B. Cette fonction peut être utilisée pour faire varier l'intensité de chaque pixel sans changer sa couleur, et permet des variations beaucoup plus subtiles à l'extrémité inférieure de la gamme de luminosité des LEDs.
En outre, le APA102C utilise une fréquence de commande de chaque canal de couleur 20 kHz environ, par rapport à environ 400 Hz sur la WS2812B PWM (modulation de largeur d'impulsion) beaucoup plus élevé. En conséquence, les LED de APA102C peuvent être moins enclins à clignoter lors de l'enregistrement avec une caméra et sont plus adaptés à des applications telles que la persistance de vision affiche (POV). (La luminosité de couleur indépendant est modulée séparément à environ 600 Hz).
À titre de comparaison supplémentaire des circuits intégrés, voir la fiche WS2812B (266k pdf) et fiche APA102C (1MB pdf).
Alors que nos bandes de WS2812B et des bandes de APA102C sont physiquement très semblables, ils ne sont pas fonctionnellement compatibles les uns avec les autres. La meilleure façon de leur dire est de regarder à l'écart au niveau des bandes connecteurs d'extrémité et les connexions entre chaque segment LED: bandes WS2812B ont trois connexions (puissance, de données, et au sol), tandis que les bandes de APA102C ont quatre (puissance, horloge, de données, et au sol). Sur les bandes avec 30 LED / m, vous pouvez également vérifier si « WS2812B » ou « APA-102C » est imprimé à côté de chaque LED.