智能RGBLED的制作

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描述

步骤1：材料清单

为了突出WS2812B和WS2812 RGB LED的功能，我们可以使用以下内容零件：

1 x WS2812 RGB LED（预焊接到一个小型分线板上）

1 x无焊接面包板

1 x分离销连接器，0.1“间距，8针公头

1 x Arduino Uno R3

用于Arduino的1 x WS2812B Lumina屏蔽

实心芯线（各种颜色; 28 AWG）和剥线钳

电源（可选）

WS2812和WS2812B均带有嵌入式恒流LED驱动器，以及3个独立控制的LED;一个d，一个绿色，一个蓝色。 LED驱动器包括：

- 内部振荡器

- 信号整形和放大电路

- 数据锁存器

- 3通道，可编程恒定电流输出驱动器 - 2个数字端口（串行输出/输入）

注意： LED驱动器本身也提供6引脚集成电路（IC）形式，我们可以使用它直接连接到‘非-smart’我们选择的RGB LED;有问题的IC不是WS2811。

第2步：WS2812B VS. WS2812：4针足迹

WS2812

最明显的新功能WS2812B是一个数量减少的引脚（从6到4），它保留了一个很好的尺寸，可以很容易地将它们（使用细尖烙铁）焊接到PCB上的~2mm x 1mm焊盘上。较旧的WS2812的6个焊盘使得当模块之间的间距很小时，将一个模块的DO引脚布线到下一个模块的DI引脚有点困难。使用WS2812B，在PCB上布线迹线是轻而易举的，特别是在设计阵列配置时，如本步骤图像中所示的Arduino Shield。

WS2812B焊盘之间的额外空间允许：

轻松路由3个必要信号：电源，接地和数据。

使用较粗的走线连接电源和接地，允许更高的电流在PCB上安全运行

我们可以在上图中看到路由5x8的容易程度使用这些新型LED的Arduino Lumina Shield阵列 - 为了进行比较，我们采用了WS2812s的16x16阵列的旧设计。 Lumina Shield的设计文件可以在这个Github存储库中找到。

一个重要需要注意的是，由于我们无法理解的原因，WS2812B的布局在包装的一角指示销3而不是销1！手工焊接时我们需要特别注意，因此我们不会像使用典型的IC（或WS2812）那样定位模块。

* .tftable {font-size：12.0px ;颜色：rgb（251，251，251）;宽度：100.0％; border-width：1.0px; border-color：rgb（104，103，103）;边界崩溃：崩溃; } * .tftable th {font-size：12.0px; background-color：rgb（23，21，21）; border-width：1.0px;填充：8.0px;边框式：坚固; border-color：rgb（104，103，103）; text-align：left; } * .tftable tr {background-color：rgb（47，47，47）; } * .tftable td {font-size：12.0px; border-width：1.0px;填充：8.0px;边框式：坚固; border-color：rgb（104，103，103）; } * .tftable tbody tr：hover {background-color：rgb（23，21，21）; }引脚＃符号功能*封装上的凹槽表示此引脚。 1 VDD电源LED 2 DO控制数据信号输出3 * VSS接地4 DIN控制数据信号输入

另一个值得一提的细节是电源（VDD）和接地（VSS）引脚彼此对角。因此，连接到这些引脚的走线可能非常厚！但是，如果我们错误地将模块“向后”焊接，我们会将电源和接地短路（引脚＃1和3）。幸运的是，正如我们将在下一步看到的那样，WorldSemi包含了一个反极性保护电路，可以防止WS2812B被这个错误损坏 - 我们当然建议完全避免这个错误：）

第3步：WS2812B VS. WS2812：更亮的LEDS＆amp;改进的颜色均匀性

当WS2812B发布时，WorldSemi强调它具有比WS2812更亮的LED和更好的颜色均匀性。

但是，检查两个器件的实际数据表，我们可以看到LED亮度的规格在两者中是相同的：

* .tftable {font-size：12.0 PX;颜色：rgb（251，251，251）;宽度：100.0％; border-width：1.0px; border-color：rgb（104，103，103）;边界崩溃：崩溃; } * .tftable th {font-size：12.0px; background-color：rgb（23，21，21）; border-width：1.0px;填充：8.0px;边框式：坚固; border-color：rgb（104，103，103）; text-align：left; } * .tftable tr {background-color：rgb（47，47，47）; } * .tftable td {font-size：12.0px; border-width：1.0px;填充：8.0px;边框式：坚固; border-color：rgb（104，103，103）; } * .tftable tbody tr：hover {background-color：rgb（23，21，21）;

彩色波长（mm）发光强度（mcd）红色620-630 620-630绿色515-530 1100-1400蓝色465-475 200-400

上图显示连接到四个分线板的Arduino Uno 。其中两个携带WS2812B，而另外两个携带WS2812。我们尝试使用标准成像测量来确定我们是否可以看到亮度或颜色均匀性的显着差异，但结果是不确定的。为了明确地确定这两个模块在这方面是否不同，我们必须使用分光光度计进行一些测试。鉴于我们在撰写本文时尚未提供一个，我们只能参考产品各自数据表中的信息：WS2812.pdf和WS2812B.pdf

第4步：WS2812B与WS2812：反极性保护电路

我们能够以直接方式测试的新功能之一是设计中包含的反极性保护电路WS2812B。如视频所示，反转电源和接地引脚有时会损坏WS2812，但不会损坏WS2812B模块。此功能在使用条带时非常有用，我们通常使用具有高电流额定值的外部电源，并且我们已经看到在布线期间出现的大多数错误。

我们仍然建议在施加电源之前仔细检查连接和接线对于任何电子电路，但不可否认的是，很高兴知道在我们犯错的极少数情况下，有一个保护我们宝贵设备的故障保护机制。

第5步：WS2812B VS. WS2812：内部结构改进

WS812B中包含的最后一个功能是将设备中的两个主电路分开：控制和照明。通过将这两者分开，制造商报告了改进的散热和更强大的控制。这是迄今为止新功能更加模糊，因为我们没有一种很好的方法来测试PCB上的散热。为了提高通信和数据传输的稳健性，我们没有发现任何显着的性能我们在两个模块并排运行的几个简单测试之后，WS2812和WS2812B之间存在差异。

步骤6：编程WS2812B RGB LED

尽管在最新版本的WS28XX系列中引入了所有更改，但控制其颜色和亮度所需的通信协议仍然与其前身相同。

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