智能RGBLED的制作

步驟1：材料清單

為了突出WS2812B和WS2812 RGB LED的功能，我們可以使用以下內(nèi)容零件：

1 x WS2812 RGB LED（預(yù)焊接到一個(gè)小型分線板上）

1 x無焊接面包板

1 x分離銷連接器，0.1“間距，8針公頭

1 x Arduino Uno R3

用于Arduino的1 x WS2812B Lumina屏蔽

實(shí)心芯線（各種顏色; 28 AWG）和剝線鉗

電源（可選）

WS2812和WS2812B均帶有嵌入式恒流LED驅(qū)動(dòng)器，以及3個(gè)獨(dú)立控制的LED;一個(gè)d，一個(gè)綠色，一個(gè)藍(lán)色。 LED驅(qū)動(dòng)器包括：

- 內(nèi)部振蕩器

- 信號(hào)整形和放大電路

- 數(shù)據(jù)鎖存器

- 3通道，可編程恒定電流輸出驅(qū)動(dòng)器 - 2個(gè)數(shù)字端口（串行輸出/輸入）

注意： LED驅(qū)動(dòng)器本身也提供6引腳集成電路（IC）形式，我們可以使用它直接連接到‘非-smart’我們選擇的RGB LED;有問題的IC不是WS2811。

第2步：WS2812B VS. WS2812：4針足跡

最明顯的新功能WS2812B是一個(gè)數(shù)量減少的引腳（從6到4），它保留了一個(gè)很好的尺寸，可以很容易地將它們（使用細(xì)尖烙鐵）焊接到PCB上的~2mm x 1mm焊盤上。較舊的WS2812的6個(gè)焊盤使得當(dāng)模塊之間的間距很小時(shí)，將一個(gè)模塊的DO引腳布線到下一個(gè)模塊的DI引腳有點(diǎn)困難。使用WS2812B，在PCB上布線跡線是輕而易舉的，特別是在設(shè)計(jì)陣列配置時(shí)，如本步驟圖像中所示的Arduino Shield。

WS2812B焊盤之間的額外空間允許：

輕松路由3個(gè)必要信號(hào)：電源，接地和數(shù)據(jù)。

使用較粗的走線連接電源和接地，允許更高的電流在PCB上安全運(yùn)行

我們可以在上圖中看到路由5x8的容易程度使用這些新型LED的Arduino Lumina Shield陣列 - 為了進(jìn)行比較，我們采用了WS2812s的16x16陣列的舊設(shè)計(jì)。 Lumina Shield的設(shè)計(jì)文件可以在這個(gè)Github存儲(chǔ)庫中找到。

一個(gè)重要需要注意的是，由于我們無法理解的原因，WS2812B的布局在包裝的一角指示銷3而不是銷1！手工焊接時(shí)我們需要特別注意，因此我們不會(huì)像使用典型的IC（或WS2812）那樣定位模塊。

* .tftable {font-size：12.0px ;顏色：rgb（251，251，251）;寬度：100.0％; border-width：1.0px; border-color：rgb（104，103，103）;邊界崩潰：崩潰; } * .tftable th {font-size：12.0px; background-color：rgb（23，21，21）; border-width：1.0px;填充：8.0px;邊框式：堅(jiān)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;邊框式：堅(jiān)固; border-color：rgb（104，103，103）; } * .tftable tbody tr：hover {background-color：rgb（23，21，21）; }引腳＃符號(hào)功能*封裝上的凹槽表示此引腳。 1 VDD電源LED 2 DO控制數(shù)據(jù)信號(hào)輸出3 * VSS接地4 DIN控制數(shù)據(jù)信號(hào)輸入

另一個(gè)值得一提的細(xì)節(jié)是電源（VDD）和接地（VSS）引腳彼此對(duì)角。因此，連接到這些引腳的走線可能非常厚！但是，如果我們錯(cuò)誤地將模塊“向后”焊接，我們會(huì)將電源和接地短路（引腳＃1和3）。幸運(yùn)的是，正如我們將在下一步看到的那樣，WorldSemi包含了一個(gè)反極性保護(hù)電路，可以防止WS2812B被這個(gè)錯(cuò)誤損壞 - 我們當(dāng)然建議完全避免這個(gè)錯(cuò)誤：）

第3步：WS2812B VS. WS2812：更亮的LEDS＆amp;改進(jìn)的顏色均勻性

當(dāng)WS2812B發(fā)布時(shí)，WorldSemi強(qiáng)調(diào)它具有比WS2812更亮的LED和更好的顏色均勻性。

但是，檢查兩個(gè)器件的實(shí)際數(shù)據(jù)表，我們可以看到LED亮度的規(guī)格在兩者中是相同的：

* .tftable {font-size：12.0 PX;顏色：rgb（251，251，251）;寬度：100.0％; border-width：1.0px; border-color：rgb（104，103，103）;邊界崩潰：崩潰; } * .tftable th {font-size：12.0px; background-color：rgb（23，21，21）; border-width：1.0px;填充：8.0px;邊框式：堅(jiān)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;邊框式：堅(jiān)固; border-color：rgb（104，103，103）; } * .tftable tbody tr：hover {background-color：rgb（23，21，21）;

彩色波長(zhǎng)（mm）發(fā)光強(qiáng)度（mcd）紅色620-630 620-630綠色515-530 1100-1400藍(lán)色465-475 200-400

上圖顯示連接到四個(gè)分線板的Arduino Uno 。其中兩個(gè)攜帶WS2812B，而另外兩個(gè)攜帶WS2812。我們嘗試使用標(biāo)準(zhǔn)成像測(cè)量來確定我們是否可以看到亮度或顏色均勻性的顯著差異，但結(jié)果是不確定的。為了明確地確定這兩個(gè)模塊在這方面是否不同，我們必須使用分光光度計(jì)進(jìn)行一些測(cè)試。鑒于我們?cè)谧珜懕疚臅r(shí)尚未提供一個(gè)，我們只能參考產(chǎn)品各自數(shù)據(jù)表中的信息：WS2812.pdf和WS2812B.pdf

第4步：WS2812B與WS2812：反極性保護(hù)電路

我們能夠以直接方式測(cè)試的新功能之一是設(shè)計(jì)中包含的反極性保護(hù)電路WS2812B。如視頻所示，反轉(zhuǎn)電源和接地引腳有時(shí)會(huì)損壞WS2812，但不會(huì)損壞WS2812B模塊。此功能在使用條帶時(shí)非常有用，我們通常使用具有高電流額定值的外部電源，并且我們已經(jīng)看到在布線期間出現(xiàn)的大多數(shù)錯(cuò)誤。

我們?nèi)匀唤ㄗh在施加電源之前仔細(xì)檢查連接和接線對(duì)于任何電子電路，但不可否認(rèn)的是，很高興知道在我們犯錯(cuò)的極少數(shù)情況下，有一個(gè)保護(hù)我們寶貴設(shè)備的故障保護(hù)機(jī)制。

第5步：WS2812B VS. WS2812：內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)

WS812B中包含的最后一個(gè)功能是將設(shè)備中的兩個(gè)主電路分開：控制和照明。通過將這兩者分開，制造商報(bào)告了改進(jìn)的散熱和更強(qiáng)大的控制。這是迄今為止新功能更加模糊，因?yàn)槲覀儧]有一種很好的方法來測(cè)試PCB上的散熱。為了提高通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)健性，我們沒有發(fā)現(xiàn)任何顯著的性能我們?cè)趦蓚€(gè)模塊并排運(yùn)行的幾個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試之后，WS2812和WS2812B之間存在差異。

步驟6：編程WS2812B RGB LED

盡管在最新版本的WS28XX系列中引入了所有更改，但控制其顏色和亮度所需的通信協(xié)議仍然與其前身相同。