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【雕爺學(xué)編程】Arduino動(dòng)手做（124）---24位WS2812環(huán)形燈板

2023-06-24 20:01 作者:驢友花雕 0人讀過 | 我要投稿

37款傳感器與執(zhí)行器的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實(shí)Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止這37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執(zhí)行器模塊，依照實(shí)踐出真知（一定要?jiǎng)邮肿觯┑睦砟?，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一動(dòng)手嘗試系列實(shí)驗(yàn)，不管成功（程序走通）與否，都會(huì)記錄下來—小小的進(jìn)步或是搞不掂的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料代碼+仿真編程+圖形編程）

實(shí)驗(yàn)一百二十四：24位 WS2812 5050 RGB LED 內(nèi)置全彩驅(qū)動(dòng)彩燈圓形開發(fā)板

WS2812

是在尋求一種簡單，可擴(kuò)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的全彩LED的最新進(jìn)展。紅色，綠色和藍(lán)色LED與驅(qū)動(dòng)器芯片一起集成到通過單線控制的微小表面貼裝封裝中。它們可以單獨(dú)使用，鏈接成更長的字符串或組裝成更有趣的形狀因數(shù)?；赪S2812的 LED 驅(qū)動(dòng)器，使用單線控制協(xié)議，可分別尋址RGB彩色像素和色帶。專用LED驅(qū)動(dòng)器芯片的到來帶來了可喜的緩解，減輕了微控制器的繁瑣工作，使人們可以專注于應(yīng)用與創(chuàng)造。

該24位WS2812環(huán)形燈板包含24個(gè)可單獨(dú)尋址的RGB LED，這些LED以緊密間隔排列，所有這些均可通過微控制器的單個(gè)數(shù)字輸出進(jìn)行控制。該環(huán)的外徑為2.6英寸（66毫米），可以將多個(gè)環(huán)鏈接在一起，使其非常適合為小型機(jī)器人或可穿戴電子項(xiàng)目增加光澤。

功能和規(guī)格

24個(gè)可單獨(dú)尋址的RGB LED（基于SK6812-或WS2812B的NeoPixels）

圓形外徑2.6英寸（66毫米），內(nèi)徑2.05英寸（52.5毫米）

24位色彩控制（每通道8位PWM）；每像素1680萬種顏色

單線數(shù)字控制接口

工作電壓：5 V

每個(gè)RGB LED在5 V時(shí)消耗大約50 mA的電流，紅色，綠色和藍(lán)色在全亮度下（環(huán)最大為1.2 A）

多個(gè)24位WS2812環(huán)形燈板可鏈接在一起

24位WS2812 5050 RGB LED智能全彩RGB燈環(huán)開發(fā)板

直徑：86mm ,

重量：6g ,

電壓：DC4-7V范圍供電,

通信接口：單線通訊

LED驅(qū)動(dòng)芯片WS2812(集成在LED里面）

智能反接保護(hù)，電源反接不會(huì)損壞IC。

IC控制電路與LED點(diǎn)光源公用一個(gè)電源。

控制電路與RGB晶片集成在一個(gè)5050封裝的元器件中，構(gòu)成一個(gè)完整的外控圖元點(diǎn)。

內(nèi)置信號(hào)整形電路，任何一個(gè)圖元點(diǎn)收到信號(hào)后經(jīng)過波形整形再輸出，保證線路波形畸變不會(huì)累加。

內(nèi)置上電重定和掉電重定電路。

每個(gè)圖元點(diǎn)的三基色顏色可實(shí)現(xiàn)256級亮度顯示，完成16777216種顏色的全真色彩顯示，掃描頻率不低于400Hz/s。

串列級聯(lián)介面，能通過一根信號(hào)線完成資料的接收與解碼。

任意兩點(diǎn)傳傳輸距離在不超過5米時(shí)無需增加任何電路。

當(dāng)刷新速率30幀/秒時(shí)，級聯(lián)數(shù)不小于1024點(diǎn)。

資料發(fā)送速度可達(dá)800Kbps。

光的顏色高度一致，性價(jià)比高。

5050高亮LED，內(nèi)置控制芯片，僅需1個(gè)IO口即可控制多個(gè)LED

芯片內(nèi)置整形電路，信號(hào)畸變不會(huì)累計(jì)，穩(wěn)定顯示

三基色256級亮度調(diào)劑，16萬色真彩顯示效果，掃描頻率不低于400Hz/S

串行連級接口，能通過一根信號(hào)線完成數(shù)據(jù)的接收與解碼

高亮LED，光色亮度一致性高

兩端有連級接口(DIN DOUT)，可以串接

WS2813B是一個(gè)集控制電路與發(fā)光電路于一體的智慧外控LED光源。其外型與一個(gè)5050LED燈珠相同，每個(gè)元件即為一個(gè)圖元點(diǎn)。圖元點(diǎn)內(nèi)部包含了智慧數(shù)位介面資料鎖存信號(hào)整形放大驅(qū)動(dòng)電路，還包含有高精度的內(nèi)部振蕩器和12V高壓可編程定電流控制部分，有效保證了圖元點(diǎn)光的顏色高度一致。

資料協(xié)定采用單線歸零碼的通訊方式，圖元點(diǎn)在上電重定以后，DIN端接受從控制器傳輸過來的資料，首先送過來的24bit資料被第一個(gè)圖元點(diǎn)提取后，送到圖元點(diǎn)內(nèi)部的資料鎖存器，剩余的資料經(jīng)過內(nèi)部整形處理電路整形放大后通過DO埠開始轉(zhuǎn)發(fā)輸出給下一個(gè)級聯(lián)的圖元點(diǎn)，每經(jīng)過一個(gè)圖元點(diǎn)的傳輸，信號(hào)減少24bit。圖元點(diǎn)采用自動(dòng)整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，使得該圖元點(diǎn)的級聯(lián)個(gè)數(shù)不受信號(hào)傳送的限制，僅僅受限信號(hào)傳輸速度要求。

LED具有低電壓驅(qū)動(dòng)，環(huán)保節(jié)能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超長壽命等優(yōu)點(diǎn)。將控制電路集成于LED上面，電路變得更加簡單，體積小，安裝更加簡便。

連接：LED環(huán)具有四個(gè)連接點(diǎn)。

標(biāo)為GND的引腳為接地引腳，應(yīng)連接至控制LED的微控制器的接地引腳，也應(yīng)連接至電源的負(fù)極。

標(biāo)有PWR + 5V的引腳是電源輸入引腳，應(yīng)連接到合適的電源。5 V的輸入電壓用于為環(huán)供電，當(dāng)以全亮度輸出白色時(shí)，環(huán)上的每個(gè)LED在5 V時(shí)可消耗高達(dá)50 mA的電流。這意味著該環(huán)最多可吸收約1.2 A電流。

標(biāo)為“ 數(shù)據(jù)輸入 ”的引腳是一個(gè)輸入，用于接收控制LED的信號(hào)。該引腳應(yīng)連接至基于SK6812 / WS281x的LED產(chǎn)品的微控制器輸出引腳或信號(hào)輸出引腳。

標(biāo)有“ 數(shù)據(jù)輸出 ”的引腳是可選的。它可以連接到另一個(gè)基于SK6812 / WS281x的LED產(chǎn)品的數(shù)據(jù)輸入引腳，以形成一條鏈。

我們的0.1英寸排針可以用來連接環(huán)的四個(gè)針，也可以將導(dǎo)線直接焊接到板上。環(huán)并不與任何標(biāo)頭銷或連接器發(fā)貨。

如果在使用NeoPixels時(shí)未采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，則很容易損壞它們。通常，對于基于SK6812 / WS2812B的產(chǎn)品，建議在接地線和電源線之間添加至少10 F的電容器，并在微控制器和信號(hào)輸入引腳之間添加100Ω至1000Ω的電阻。