WS2812B LED sloksnes: kā tās darbojas un kā no tām gūt maksimālu labumu

the WS2812B LED sloksnes ir mainījuši personalizētā apgaismojuma pasauli. To spēja kontrolēt katru LED atsevišķi, kā arī to spilgtās krāsas padara tos par ideālu rīku radošiem projektiem gan profesionāliem, gan amatieru projektiem. Ja kādreiz esat vēlējies uzzināt vairāk par to, kā šīs sloksnes darbojas un kā jūs varat no tām gūt maksimālu labumu, šī rokasgrāmata ir paredzēta jums.

Šajā rakstā mēs izpētīsim visu, kas jums jāzina par WS2812B LED sloksnēm, sākot no to pareizas pievienošanas un barošanas, līdz dažiem padomiem, kā izvairīties no bojājumiem un nodrošināt to pēc iespējas ilgāku kalpošanas laiku. Turklāt mēs jums pastāstīsim, kā tos integrēt ar tādiem kontrolieriem kā Arduino, un lietojumprogrammu veidus, kuriem tie vislabāk pielāgojas.

Kas ir WS2812B LED sloksne?

WS2812B LED sloksnes ir balstītas uz mikroshēmām viedie kontrolieri kas ļauj katru LED vadīt neatkarīgi, izmantojot vienu datu kabeli. Šāda veida tehnoloģiju mēs saucam par “adresējamu”, jo mēs varam izvēlēties katras gaismas diodes krāsu un spilgtumu, neietekmējot pārējo joslu. Katrā LED ir iebūvēts neliels draiveris, kas nodrošina, ka sprieguma izmaiņas nemaina krāsu vai spilgtumu.

No otras puses, WS2812B sloksnes tiek plaši izmantotas projekti ar mikrokontrolleriem, piemēram, Arduino, Raspberry Pi vai PIC. Tas ir galvenais, jo saziņa starp kontrolieri un WS2812B gaismas diodēm tiek veikta, izmantojot ļoti specifisku viena vada protokolu, kas ir jāpārvalda precīzi.

WS2812B sloksņu īpašības un priekšrocības

WS2812B ir vairākas funkcijas un priekšrocības, kas tos izceļ salīdzinājumā ar citām parastajām LED sloksnēm:

Neatkarīga kontrole: Katru LED var kontrolēt neatkarīgi krāsu un spilgtuma ziņā, ļaujot izveidot ļoti sarežģītus vizuālos efektus.
Kaskādes savienojums: Vairākas sloksnes var savienot virknē, izraisot vienas un tās pašas datu komandas pārsūtīšanu no vienas lentes uz otru.
Ūdensdrošs: Dažas WS2812B sloksņu versijas ir ūdensnecaurlaidīgas, tāpēc tās ir lieliski piemērotas lietošanai ārpus telpām vai vietās, kas saskaras ar mitrumu.
Spēcīga līme: Daudzas no šīm LED sloksnēm ir aprīkotas ar 3M līmi, kas padara tās viegli uzstādāmas uz jebkuras virsmas.

Pateicoties šīm īpašībām, šīs sloksnes tiek izmantotas plašā lietojumu klāstā, sākot no apkārtējais apgaismojums sarežģītu animāciju radīšanai digitālās mākslas vai mājas automatizācijas projektos.

WS2812B LED sloksņu veidi

Ir dažādi WS2812B sloksņu veidi atkarībā no LED blīvums. Parasti mēs varam atrast sloksnes ar 30 gaismas diodes uz metru vai lielāka blīvuma versijas ar 60 gaismas diodes uz metru. Viena vai otra izvēle būs atkarīga no projekta detalizācijas vai spilgtuma līmeņa.

Piemēram, piedāvās sloksne ar 30 LED uz vienu metru mazāks blīvums, ar ko var pietikt vienkāršākiem projektiem vai kur apgaismojumam nav jābūt tik precīzam. No otras puses, versijas par 60 gaismas diodes uz metru Tie nodrošina lielāku kontroli un labāku kvalitāti, veidojot detalizētus efektus vai krāsu pārejas.

Kā pievienot WS2812B LED lenti

WS2812B LED sloksnes pievienošana var šķist sarežģīta, ja jūs to nekad iepriekš neesat darījis, taču ar dažiem pamatiem tas būs daudz vienkāršāk. Vissvarīgākais ir skaidri saprast, kā ievadīt un savienot datu punktus.

Pamatmateriāls, kas jums būs nepieciešams:

+5V līdzstrāvas barošana
300-500 omu rezistors
1000uF/6.3V vai lielāks kondensators (lai aizsargātu sloksni no sprieguma lēcieniem)
Mikrokontrolleris, piemēram, Arduino

Strāvas kabelis WS2812B sloksnēm tiek savienots tieši ar 5 V avotu. Ir svarīgi, lai šis avots varētu nodrošināt pietiekami daudz strāvas, jo katra gaismas diode var uzņemt līdz 60 miliamps pilnā spilgtumā. Tas ir īpaši svarīgi, ja jums ir daudz gaismas diožu pēc kārtas.

Datu signālam jābūt savienotam ar digitālo kontaktu uz Arduino vai cita mikrokontrollera. Lai izvairītos no jaudas lēcieniem, kas varētu sabojāt pirmās sloksnes gaismas diodes, ieteicams novietot a pretestība starp datu izvades tapu un pirmo LED.

WS2812B sloksņu pamata programmēšana ar Arduino

WS2812B LED sloksnes vadīšana ar Arduino ir diezgan vienkārša, pateicoties tādām bibliotēkām kā Adafruit NeoPixel. Šeit ir norādīti sākotnējie soļi, lai sāktu LED sloksnes testēšanu:

Lejupielādējiet un instalējiet NeoPixel bibliotēku no šīs saites: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
Iekļaujiet bibliotēku savā Arduino skicē: #iekļauts
Deklarē numuru pikseļi un pin numurs kurai esat pievienojis sloksnes datu ievadi:

#define PIN 6
#define NUMPIXELS 10

Tādā veidā jūs varat noteikt, cik gaismas diožu jums ir uz jūsu sloksnes un ar kuru Arduino kontaktu esat pievienojis datu signālu. Pēc tam vienkārši inicializējiet NeoPixel objektu:

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

Lai ieslēgtu gaismas diodes, varat izmantot funkciju pixels.setPixelColor() un atjauniniet izmaiņas, izmantojot funkciju pixels.show():

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

Šajā piemērā sloksnes pirmais LED indikators kļūs sarkans. Varat mainīt krāsu, mainot RGB vērtības, kur 0 ir izslēgta un 255 ir maksimālais spilgtums.

Padomi, kā izvairīties no WS2812B LED sloksņu bojājumiem

Tāpat kā jebkuram elektroniskam komponentam, arī WS2812B sloksnēm ir nepieciešama pamata kopšana, lai tās nesabojātu:

Izvairieties no LED sloksnes barošanas tieši no Arduino 5 V tapas, jo šī tapa nepiedāvā pietiekami daudz strāvas, ja sloksnē ir daudz gaismas diožu. Daudz labāk ir izmantot ārēju barošanas avotu.
Novietojiet 1000 uF kondensatoru starp barošanas avota pozitīvajiem un negatīvajiem spailēm, lai samazinātu sprieguma lēcienus, kas varētu sabojāt gaismas diodes.
Lieto 300 līdz 500 omu rezistors starp datu tapu un pirmo LED lai samazinātu iespējamo korupciju datu ievadē.
Ja sērijveidā pievienojat vairākas sloksnes, pārliecinieties, vai tās visas ir pareizi barotas un vai datu kabeļi nav pārāk gari, lai izvairītos no signāla zuduma.

WS2812B LED sloksņu izplatītākie pielietojumi

WS2812B sloksnēm ir plašs pielietojumu klāsts, pateicoties to elastībai, ērtai lietošanai un precīzai krāsu kontrolei. Daži no visizplatītākajiem ir:

Apkārtējais apgaismojums: Lieliski piemērots krāsu pieskāriena piešķiršanai jebkurai telpai, jo ļauj pilnībā pielāgot krāsas, intensitāti un rakstus.
Mākslinieciskie projekti: Tos var izmantot, lai izveidotu satriecošus vizuālos efektus, piemēram, pilnkrāsu animācijas, "staigājošus" gaismas efektus vai tekoša ūdens simulācijas.
Apģērbi un apģērbi: Tā kā WS2812B sloksnes ir pieejamas mazos, elastīgos moduļos, tās ir ideāli piemērotas e-tekstila projektiem, kur tās var diskrēti integrēt apģērbā.
Mājas automatizācija un viedās apgaismojuma sistēmas: WS2812B sloksnes var viegli integrēt mājas automatizācijas sistēmās, lai izveidotu pielāgotas gaismas konfigurācijas, pamatojoties uz lietotāju vajadzībām, piemēram, vizuālās trauksmes, gaismas paziņojumi vai relaksējoša vide.

WS2812B lentu daudzpusība padara tās par ļoti pievilcīgu iespēju jebkuram projektam, kam nepieciešams dinamisks un kontrolēts apgaismojums. Neatkarīgi no tā, vai pielāgojat dzīvojamās istabas apgaismojumu vai veidojat mākslas instalāciju, šīs LED lentes piedāvā bezgalīgas iespējas.

WS2812B LED sloksnes ir pavērušas jaunas iespējas tiem, kas vēlas eksperimentēt ar apgaismojumu un dizainu. Pateicoties to elastībai, neatkarīgai vadības jaudai un savietojamībai ar tādiem mikrokontrolleriem kā Arduino, tie ir ideāls risinājums ikvienam hobijam vai profesionālim, kas vēlas ieviest jauninājumus savos projektos. Vienmēr atcerieties ievērot labāko savienojuma un barošanas praksi, lai izvairītos no bojājumiem un nodrošinātu LED sloksnes ilgmūžību.

Hardwarelibre