Некоторые рекомендации по монтажу WS2812B, WS2813, APA102 и т.п.

Руководство пользователя, справочные материалы, видео уроки, рекомендации.
Post Reply
User avatar
Magic Friend
Posts: 317
Joined: 09 Sep 2018, 18:05

Некоторые рекомендации по монтажу WS2812B, WS2813, APA102 и т.п.

Post by Magic Friend » 18 Jan 2023, 08:21

Привет, дорогой друг!

В этом топике я приведу общие рекомендации выбору, монтажу и использованию Smart светодиодной ленты в различных проектах (костюмы, декорации, декоративная подсветка и т.п.) Выполняя эти простые рекомендации вы сэкономите массу денег, времени и нервов.

Это может быть LED лента/пиксели WS2812, WS2812B, WS2813, WS2815, APA102, SK9822, UCS1903, GS8206/GS8208 и другие аналогичные.

1 - Перед тем как вы разрежете LED ленту на куски и смонтируете, проверьте её как есть. Размотайте катушку, чтобы было нормальное охлаждение, подключите IC контроллер, подключите питание ленты, "погоняйте" пару суток. Выявленные "битые" пиксели на этом этапе заменить на порядок проще, чем после установки в готовое изделие.


Image

2 - Проверьте качество медных шин на LED ленте, либо проводников для Smart пикселей. Установите полностью белый цвет анимации на 40-50% яркости (это хорошая токовая нагрузка), используя вольтметр проверьте просадки напряжения на всех участках. Зрительно просадку напряжения видно как красный оттенок, вместо белого цвета. Чем выше просадка, тем в красную сторону будет смещаться цветопередача. Используйте дополнительные провода питания, если штатные шины не справляются с нагрузкой. Т.е. дополнительно усилить линию +5V (+12V) и GND.

3 - Если вы используете более одной катушки LED ленты, проконтролируйте цветопередачу, в разных катушках она может значительно отличаться. т.е. светодиоды в разных катушках имеют отличный bin.
Для справки:
bin — элемент дискретизации) — слово, обозначающее некоторую элементарную единицу, неделимый элемент, частица минимально возможного размера. Для светодиодов бин обозначает диапазон параметра, минимальный для данной системы сортировки по параметрам.

4 - Выбрать ленту с питанием +12В или +5В? Этот вопрос беспокоит многих новичков да и не только. Работает закон Ома. Выше напряжение -> меньше ток, при равной мощности. Меньше ток -> тоньше питающие провода, меньше просадок. Например, WS2815 питается от +12В, в сравнении с WS2812B питающие шины могут быть втрое тоньше (меньшее сечение). Это очень выгодно для легких LED анимированных предметов, например светодиодные крылья. Но также следует понимать, питание +12В может внести некоторые неудобства, например при работе с аккумуляторами li-ion 18650 или 26650, с напряжением +3,7В. LED лента WS2812B/WS2813 прекрасно работает с питанием от напряжения +3,5...+3,7В. Еще один минус с LED лентами с питанием +12В, WS2815/GS8208 - это высокое потребление на холостом ходу, которое составляет 2mA для каждого светодиода. Например, 1024 пикселя WS2815 при полностью черной заливке будет потреблять 2А. Учитывайте это при питании вашего изделия от аккумуляторов.

Вывод простой: не хотим много проводов или работаем от блока питания -> смело ставим WS2815. Желаем работать от 3,7В, выбираем WS2813.

В этом видео я подробно разобрал - сравнение WS2813 vs WS2815



5 - Подключение и монтаж

Правильное подключение светодиодной ленты - это 50% залога успешной работы. Рассмотрим рисунок ниже, и разберем ошибки...


Итак, имеем источник питания +3,7...+5В (Li-ion батарейка или блок питания), два кластера светодиодов (150 + 150 штук) WS2813, соединенных последовательно цепочкой.

Image

Ошибка №1 - нехватка питания. Питание заведено только со стороны 1-го пикселя. На практике, для пикселей WS2812B, WS2813 и т.п. 5-ти вольтовые, дополнительное питание должно быть заведено через каждые 120-160 пикселей.

Ошибка №2 - между блоками пикселей, на линиях данных необходимо разместить ограничивающие ток резисторы, номиналом 33...100 Ом. В противном случае крайние пиксели (150й и 151й) могут выйти из строя.


Ниже расположена рекомендуемая схема монтажа, с одним источником питания + дополнительными линиями питания.

Image

Подводим дополнительные линии питания +5В и GND между блоками пикселей.

На основной линии данных (DATA) между DO(выход пикселя №150) и DI (вход пикселя 151) размещаем резистор R2 номиналом 33..100 Ом, мощностью 0,125-0,25W.

На дополнительной линии данных (B) между BO(выход пикселя №150) и BI (вход пикселя 151) размещаем резистор R1 номиналом 33..100 Ом, мощностью 0,125-0,25W.


Если стоит задача минимизировать количество соединений между блоками пикселей, линию В можно исключить. Схема ниже...

Image

На линии данных (DATA) между DO(выход пикселя №150) и DI (вход пикселя 151) размещаем резистор R2 номиналом 33..100 Ом, мощностью 0,125-0,25W.


Иногда бывает необходимость питать кластеры пикселей от различных источников питания (как блоки питания так и батарейки). Рисунок ниже демонстрирует рекомендуемую схему подключения.

Линии питания +5V и GND (красный и коричневый) от первого источника питания, для LED кластера слева.
Линии питания +5V и GND (оранжевый и синий) от второго источника питания, для LED кластера справа.

Image

Линии GND между кластерами пикселей должны быть соединены. Линии +5В между кластерами пикселей соединять НЕЛЬЗЯ!
Для согласования уровней по линии данных D (DO и DI) и ограничения тока по линии данных применяем резистор R2 номиналом 33...100 Ом, мощностью 0,125..0,25W.



Публикация в разработке…

Присоединяйтесь, тут масса нового и интересного:
группа VK https://vk.com/public101080226
facebook https://www.facebook.com/groups/3140376026233979

sashafrussia
Posts: 11
Joined: 20 Aug 2019, 17:09

Re: Некоторые рекомендации по монтажу WS2812B, WS2813, APA102 и т.п.

Post by sashafrussia » 22 Feb 2023, 13:45

По поводу разводки питания. На моих костюмах я объединяю питание у всех полос. Причем в удобных местах их можно спаивать непосредственно сверху ленты. Сигналы разводятся как обычно.

Vatman
Posts: 1
Joined: 08 Jun 2023, 11:59

Re: Некоторые рекомендации по монтажу WS2812B, WS2813, APA102 и т.п.

Post by Vatman » 08 Jun 2023, 12:04

Добрый день подскажите я взял диоды sk9822 2020 припаять и при длительной экспортация в 20 минут перестают гореть то синий то зеленый что может быть не так

User avatar
Magic Friend
Posts: 317
Joined: 09 Sep 2018, 18:05

Re: Некоторые рекомендации по монтажу WS2812B, WS2813, APA102 и т.п.

Post by Magic Friend » 19 Jun 2023, 22:21

Vatman wrote:
08 Jun 2023, 12:04
Добрый день подскажите я взял диоды sk9822 2020 припаять и при длительной экспортация в 20 минут перестают гореть то синий то зеленый что может быть не так
Перегрев или бракованные чипы.

Оригинальные линейки высокой плотности, управление аналогично sk9822 2020:
https://aliexpress.ru/item/1005005500478870.html

Post Reply