[Giới thiệu] LED RGB WS2812B

01/08/23

Chuyên mục: Điện Dân Dụng

Led RGB WS2812B linh hoạt, dễ sử dụng và có thể điều khiển riêng biệt. Các đèn LED này có IC điều khiển tích hợp cho phép điều khiển màu sắc và độ sáng của từng LED một cách độc lập.

LED RGB WS2812B

Cấu hình sơ đồ chân LED WS2812B

Số chân	Tên chân	Mô tả
1	V DD	Chân cấp nguồn LED
2	D OUT	Chân đầu ra tín hiệu
3	GND	Chân cấp tham chiếu ground
4	D IN	Chân đầu vào tín hiệu

Thông số kỹ thuật LED WS2812B

Điện áp cấp từ - 3,5V đến 5,3V
Điện áp đầu vào tín hiệu từ - 0,5V đến V CC + 0,5V
Điện dung đầu vào - 15pF
Dòng điện cấp tín hiệu - 1uA

Lưu ý: Chi tiết thông số kỹ thuật hoàn chỉnh trong datasheet WS2812B, link ở dưới cùng của bài viết này.

Đèn LED RGB thay thế:

WS28212, WS2813, APA-109B

Tổng quan LED RGB có thể định địa chỉ WS2812B

WS2812B có ba đèn LED (đỏ, lục và lam) với một bộ điều khiển trong cùng một package. Bộ điều khiển có một thanh ghi 24-bit, nhận dữ liệu nối tiếp từ chân D IN, lưu trữ và hiển thị lên đèn LED tương ứng.

Thanh ghi 24-bit được chia thành ba phần, mỗi phần 8 bit và lưu một giá trị độ sáng khác nhau cho mỗi màu. Vì có 8 bit nên có thể có 256 mức độ độ sáng cho mỗi đèn LED. Vì có ba màu nên có thể có tổng cộng gần 17 triệu màu.

Các chân dữ liệu trên đèn LED được thiết kế thành chuỗi, đầu ra của bộ điều khiển được đệm để duy trì tín hiệu ngay cả khi có nhiều đèn LED được kết nối.

Cách sử dụng LED RGB WS2812B

Mỗi đèn LED có chân V CC , GND, D IN và D OUT độc lập. Các chân VCC và GND là chân chung cho tất cả các đèn LED, trong đó D IN của đèn LED đầu tiên được kết nối với nguồn tín hiệu, có thể là một bộ vi điều khiển. D OUT của đèn LED đầu tiên được kết nối với D IN của đèn LED thứ hai, v.v., như trong sơ đồ bên dưới.

Cách sử dụng LED RGB WS2812B

WS2812B cần các tín hiệu đầu vào dữ liệu chính xác để hoạt động ổn định.

Hình bên dưới là sơ đồ thời gian khi ghi 0 và 1 vào mỗi bit trong thanh ghi và một xung reset để reset thời gian.

Hình bên dưới là sơ đồ thời gian khi ghi 0 và 1

WS2812B sử dụng bộ điều chế độ rộng xung (PWM) để phân biệt giữa logic 0 và 1. logic 1 yêu cầu độ rộng xung dài hơn, trong khi đó logic 0 yêu cầu độ rộng xung ngắn hơn. Tổng độ rộng xung là 1,25 μ s, đồng nghĩa với tần số là 800kHz, với các chu kỳ nhiệm vụ (duty cycles) tương ứng với logic 0 và 1 là 36% và 64%.

Dung sai của mỗi độ rộng xung là ± 150ns. Xung reset phải là 50 ms hoặc lâu hơn trước khi dữ liệu tiếp theo được đưa đến đèn LED.

Các đèn LED phải được gửi tín hiệu theo thứ tự - 24 bit đầu tiên đến đèn LED thứ nhất, 24 bit thứ hai đến đèn LED thứ hai, v.v., cho đến khi tất cả các đèn LED trong chuỗi đều được gửi tín hiệu.

Sau khi tập hợp dữ liệu đầu tiên được gửi, phải có một xung reset giữ từ 50ms trở lên để đèn LED đạt thời gian ổn định và sau đó tập dữ liệu thứ hai có thể được gửi. Sơ đồ thời gian được hiển thị bên dưới.

Các đèn LED phải được gửi tín hiệu theo thứ tự - 24 bit

Khắc phục sự cố cơ bản khi sử dụng đèn LED RGB WS2812B

Nếu đèn LED không bật:

Kiểm tra điện áp cấp
Kiểm tra các vỏ epoxy bên trong có màu đen hay không, nếu có nghĩa là đèn LED đã bị hỏng.
Kiểm tra xem các đường dữ liệu đã được kết nối đúng chưa và có tín hiệu và timing như yêu cầu hay không.