LED pásky WS2812B: Jak fungují a jak z nich vytěžit maximum

the LED pásky WS2812B způsobily revoluci ve světě personalizovaného osvětlení. Jejich schopnost ovládat každou LED samostatně spolu s jejich zářivými barvami z nich dělá perfektní nástroj pro kreativní projekty, profesionální i amatérské. Pokud jste se někdy chtěli dozvědět více o tom, jak tyto proužky fungují a jak z nich můžete vytěžit maximum, tento průvodce je pro vás.

V tomto článku prozkoumáme vše, co potřebujete vědět o LED páscích WS2812B, od toho, jak je správně připojit a napájet, až po tipy, jak se vyhnout poškození a zajistit, aby vydržely co nejdéle. Kromě toho vám řekneme, jak je integrovat s ovladači, jako je Arduino, a s typem aplikací, se kterými se nejlépe přizpůsobí.

Co je to LED pásek WS2812B?

LED pásky WS2812B jsou založeny na čipech chytré ovladače které umožňují ovládat každou LED nezávisle pomocí jediného datového kabelu. Tento typ technologie nazýváme „adresovatelný“, protože můžeme vybrat barvu a jas každé LED, aniž bychom ovlivnili zbytek proužku. Každá LED má vestavěný malý ovladač, který zajišťuje, že změny napětí nemění barvu nebo jas.

Na druhou stranu jsou pásy WS2812B široce používány v projekty s mikrokontroléry, jako je Arduino, Raspberry Pi nebo PIC. To je klíčové, protože komunikace mezi kontrolérem a LED diodami WS2812B probíhá prostřednictvím velmi specifického jednovodičového protokolu, který musí být řízen přesně.

Vlastnosti a výhody pásků WS2812B

WS2812B má několik funkcí a výhod, díky nimž vynikají ve srovnání s jinými konvenčními LED pásky:

Nezávislé ovládání: Každou LED lze ovládat nezávisle, pokud jde o barvu a jas, což vám umožňuje vytvářet velmi složité vizuální efekty.
Kaskádové zapojení: Více proužků lze zapojit do série, což způsobí, že se stejné datové příkazy přenášejí z jednoho proužku do druhého.
Voděodolný: Některé verze proužků WS2812B jsou vodotěsné, takže jsou ideální pro venkovní použití nebo místa, která jsou v kontaktu s vlhkostí.
Silné lepidlo: Mnohé z těchto LED pásků jsou dodávány s 3M lepidlem, které usnadňuje jejich instalaci na jakýkoli povrch.

Díky těmto vlastnostem se tyto pásy používají v široké škále aplikací od okolní osvětlení k vytváření komplexních animací v projektech digitálního umění nebo domácí automatizace.

Typy LED pásků WS2812B

Existují různé typy proužků WS2812B v závislosti na Hustota LED. Obecně můžeme najít proužky s 30 LED na metr nebo verze s vyšší hustotou s 60 LED na metr. Výběr jednoho nebo druhého bude záviset na úrovni detailů nebo jasu, které chcete pro svůj projekt.

Nabídne například pásek s 30 LED na metr nižší hustota, což může stačit pro jednodušší projekty nebo tam, kde osvětlení nemusí být tak přesné. Na druhou stranu verze 60 LED na metr Umožňují větší kontrolu a lepší kvalitu při vytváření detailních efektů nebo barevných přechodů.

Jak připojit LED pásek WS2812B

Připojení LED pásku WS2812B se může zdát složité, pokud jste to nikdy předtím nedělali, ale s několika základy to bude mnohem jednodušší. Nejdůležitější je mít jasno v tom, jak napájet a propojovat datové body.

Základní materiál, který budete potřebovat:

Napájení +5V DC
odpor 300-500 ohmů
1000uF/6.3V nebo vyšší kondenzátor (pro ochranu pásku před napěťovými špičkami)
Mikrokontrolér jako Arduino

Napájecí kabel pro pásky WS2812B se připojuje přímo ke zdroji 5V. Je důležité, aby tento zdroj mohl poskytovat dostatek proudu, protože každá LED může odebírat až 60 XNUMX miliampérů při plném jasu. To je zvláště důležité, pokud máte mnoho LED diod za sebou.

Datový signál musí být připojen k digitálnímu pinu na Arduinu nebo jiném mikrokontroléru. Abyste se vyhnuli proudovým špičkám, které by mohly poškodit první LED na pásku, je vhodné umístit a odpor mezi datovým výstupním pinem a první LED.

Základní programování proužků WS2812B s Arduinem

Ovládání LED pásku WS2812B pomocí Arduina je vcelku jednoduché díky knihovnám jako např Adafruit NeoPixel. Zde jsou první kroky, jak začít testovat svůj LED pásek:

Stáhněte a nainstalujte knihovnu NeoPixel z následujícího odkazu: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
Zahrňte knihovnu do svého náčrtu Arduina: #zahrnout
Uveďte počet pixelů a číslo PIN ke kterému jste připojili datový vstup proužku:

#define PIN 6
#define NUMPIXELS 10

Tímto způsobem můžete definovat, kolik LED máte na proužku a ke kterému pinu Arduina jste připojili datový signál. Poté jednoduše inicializujte objekt NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Chcete-li rozsvítit LED diody, můžete použít funkci pixels.setPixelColor() a aktualizujte změny pomocí funkce pixels.show():

pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(255, 0, 0));
pixels.show();

Tento příklad rozsvítí první LED na proužku červeně. Barvu můžete upravit změnou hodnot RGB, přičemž 0 je vypnuto a 255 je maximální jas.

Tipy, jak zabránit poškození LED pásků WS2812B

Jako každá elektronická součástka, i proužky WS2812B vyžadují základní péči, aby nedošlo k jejich poškození:

Vyhněte se napájení LED pásku přímo z 5V pinu Arduina, protože tento kolík nenabízí dostatečný proud, pokud máte na pásku mnoho LED. Mnohem lepší je použít externí napájecí zdroj.
Umístěte kondenzátor 1000 uF mezi kladným a záporným pólem napájecího zdroje, aby se snížily napěťové špičky, které by mohly poškodit LED diody.
Použijte a Odpor 300 až 500 Ohm mezi datovým kolíkem a první LED snížit možné poškození při zadávání dat.
Pokud zapojujete více pásků do série, ujistěte se, že jsou všechny správně napájeny a že datové kabely nejsou příliš dlouhé, aby nedošlo ke ztrátě signálu.

Běžné aplikace LED pásků WS2812B

Pásky WS2812B mají širokou škálu aplikací díky své flexibilitě, snadnému použití a přesné kontrole barev. Některé z nejběžnějších jsou:

Okolní osvětlení: Perfektní pro dodání barev do jakéhokoli prostoru, protože umožňují úplné přizpůsobení barev, intenzity a vzorů.
Umělecké projekty: Lze je použít k vytvoření úžasných vizuálních efektů, jako jsou plnobarevné animace, světelné efekty „chůze“ nebo simulace tekoucí vody.
Oblečení a oblečení: Protože proužky WS2812B jsou dostupné v malých flexibilních modulech, jsou ideální pro e-textilní projekty, kde je lze diskrétně integrovat do oblečení.
Domácí automatizace a inteligentní osvětlovací systémy: Pásky WS2812B lze snadno integrovat do systémů domácí automatizace a vytvářet tak přizpůsobené konfigurace osvětlení na základě potřeb uživatele, jako jsou vizuální alarmy, světelná upozornění nebo relaxační prostředí.

Všestrannost pásků WS2812B z nich činí velmi atraktivní volbu pro jakýkoli projekt, který vyžaduje dynamické a řízené osvětlení. Ať už si upravujete osvětlení obývacího pokoje nebo vytváříte uměleckou instalaci, tyto LED pásky nabízejí nekonečné možnosti.

LED pásky WS2812B otevřely nové možnosti pro ty, kteří chtějí experimentovat s osvětlením a designem. Díky své flexibilitě, nezávislé řídící kapacitě a kompatibilitě s mikrokontroléry, jako je Arduino, jsou ideální volbou pro každého fanouška nebo profesionála, který chce ve svých projektech inovovat. Vždy pamatujte, že dodržujte nejlepší postupy pro připojení a napájení, abyste zabránili poškození a zajistili dlouhou životnost vašeho LED pásku.

Hardwarelibre