Здравствуйте, уважаемые читатели! Я уже рассказывал о работе с матрицей 16х16 адресных светодиодов в статье "LED матрица 16x16 адресных светодиодов WS2812B". А сегодня хотел бы подробнее рассказать об устройстве и принципе работы самого адресного светодиода WS2812B из которых собственно и состоят подобные светодиодные матрицы. Заодно посмотрим как выглядит адресный светодиод под микроскопом.
По сути как и классический RGB-светодиод, светодиод WS2812B содержит в себе 3 светодиода: красный, зеленый и синий. Важной особенностью является то, что внутри каждого адресного светодиода присутствует миниатюрный контроллер, который позволяет получать цифровой сигнал от управляющего устройства и преобразовывать его в аналоговый сигнал для каждого из 3-х базовых цветов, различное сочетание которых дает все остальные цвета видимого спектра.
Благодаря этому, передавать информацию о цвете, мы можем всего по одному проводу. Информация передается пакетами по 24 бита, где в каждых из 8 бит закодирован свой цвет: зеленый, красный и синий.
Более того, светодиоды могут соединятся последовательно и всё равно управляться одним проводом идущим от управляющего устройства.
Что мы и наблюдаем в случае светодиодной матрицы.
Тогда следующие 24 бита передаются по цепочке следующему светодиоду, пин Din которого подключен к пину Dout предыдущего. И так далее, по цепочке.
Если взглянуть на адресный светодиод под микроскопом , то хорошо виден сам контроллер светодиода и идущие от него нити, тоньше человеческого волоса к каждому из встроенных светодиодов.
Так выглядит адресный светодиод под микроскопом при увеличении примерно в 100 раз:
А вот так выглядит его контроллер, при увеличении примерно в 500 раз:
Распиновка светодиода WS2812B
Перейдем к схеме светодиода.
Пин 1 , обозначенный на схеме как Vdd – служит для подключения питания от 3.5 до 5.3 В. Т.е. сюда мы будем подавать питание 5 В.
Пин 3 , обозначенный как Vss для подключения земли или минуса источника питания.
Пин 4 ( Din ) – служит для получения цифрового сигнала от управляющего устройства. Т.е. подключать мы его будем к любому цифровому пину микроконтроллера.
А пин 2 ( Dout )– служит для последовательного подключения еще одного такого же светодиода.
Определить где какой пин находится помогает выемка треугольной формы в одном из углов светодиода, сделанная возле 3 пина.
Для экспериментов со светодиодом удобно припаять ему 4 ножки, чтобы проще было размещать на макетной плате.
Подключение адресного светодиода WS2812B к Ардуино
Подключаем адресный светодиод к Ардуино согласно схеме.
При подключении нескольких светодиодов к схеме добавляется конденсатор для сглаживания резкого увеличения или уменьшения потребления тока отдельными светодиодами (схема на рисунке 4).
Так же, при подключении нескольких светодиодов для них нужно предусмотреть отдельный источник питания!
Скетч для управления адресным светодиодом WS2812B
Теперь перейдем к скетчу. Я буду использовать библиотеку FastLED. Подробно о библиотеке FastL ED я рассказывал в статье о светодиодной матрице. Ссылка на скетч в конце статьи.
В коде скетча можно задействовать каждый из встроенных светодиодов: красный, зеленый и синий, либо их сочетание.
В размещенном ниже ролике представлены пример работы скетча, а так же дополнительный пример с управлением цветом адресного светодиода с помощью потенциометра, а так же добавление к схеме второго адресного светодиода.
Интересно работа встроенных светодиодов выглядит под микроскопом.
Вот у нас горит красный светодиод :
Переключаемся на зеленый . Он загорается правее красного :
И включаем синий светодиод . Он загорается левее красного:
В дальнейшем, когда будем делать устройство, состоящее из нескольких адресных светодиодов, пригодится информация из данной статьи.
Ссылка на скетч из статьи -https://disk.yandex.ru/d/ycx4njJ29bc20Q
Видео по материалам статьи:
_________________________________________________________
Спасибо, что дочитали до конца! Если статья понравилась, нажмите, пожалуйста, соответствующую кнопку. Если интересна тематика электроники и различных электронных самоделок, подписывайтесь на канал. До встречи в новых статьях!