ความแตกต่างของ Pixel LED แต่ละดวง

LED มีรูปร่างและขนาดแตกต่างกันมากมายสำหรับไฟ LED แบบอะนาล็อกที่แถบทั้งหมดกลายเป็นสีเดียว ตัวเลือกส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับขนาด กำลังวัตต์ และความหนาแน่นของแถบสำหรับ Pixel LED สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าคุณได้รับชิปที่ถูกต้องภายในแถบ LED เพื่อให้คุณสามารถควบคุมได้การใช้ชิปนี้แถบ Pixel LED สามารถควบคุม LED แต่ละดวงบนแถบและให้สีที่แตกต่างกันทั้งหมดเพื่อสร้างเอฟเฟกต์และการแสดงผลที่ยอดเยี่ยมทุกประเภท

แรงดันไฟ LED (5v vs 12v)
ฉันต้องการเริ่มต้นด้วยการพูดคุยเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า LEDเป็นเวลานานที่สุด ไฟ LED และแถบที่สามารถระบุตำแหน่งได้ทั้งหมดใช้ไฟ 5vนี่ยังคงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เป็นหลัก แต่ตัวแปร 12v ที่ใหม่กว่าได้เริ่มปรากฏขึ้นแล้วแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นนั้นดีสำหรับการป้องกันแรงดันไฟตกบนรอย PCB ทองแดงสำหรับระยะทางที่ไกลขึ้นหรือการดึงพลังงานที่สูงขึ้นนี่เป็นข้อได้เปรียบหลักของการเลือกแถบเหล่านี้ตัวอย่างเช่น แถบ 144LED/m มักจะมีความยาว 1 เมตร แต่คุณสามารถเลือกรุ่น 12v ที่มีความยาว 2 เมตรได้เหตุผลนี้คือแรงดันไฟตกที่มี 5v มากกว่า 1 ม. นั้นสูงอยู่แล้ว คุณไม่ควรใช้ความยาวที่ยาวกว่านี้โดยไม่จ่ายไฟเพิ่มอีกครั้งที่ทางแยก 1 ม.เนื่องจาก 12v เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่ามาก แถบจึงมีความยาวเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าก่อนที่จะพบปัญหาเดียวกัน (แต่ LED พิกเซล 4 สาย 5V ใหม่หนึ่งดวงชื่อ NS107S สามารถยาวได้ 2 ม. ไม่น่าเชื่อ เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในครั้งต่อไป)

ดังนั้นสำหรับโครงการที่คุณจะต้องมีสายไฟยาวจากคอนโทรลเลอร์ไปยัง LED หรือแถบยาวจำนวนมากและการฉีดแรงดันไฟฟ้าทุกๆ 100 LEDs จึงเป็นเรื่องที่ท้าทาย แถบ 12v อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่ารุ่นมาตรฐาน 5vแต่อย่างที่ฉันพูด ไม่ใช่ว่าทุกอย่างจะพร้อมใช้งานใน 12v และมันก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น พลังงานจำนวนมากจำเป็นต้องกระจายออกไปเพื่อให้มันทำงานได้นั่นหมายความว่า แถบ LED 12v จะใช้พลังงานมากขึ้นสำหรับการเรียกใช้เอฟเฟกต์แบบเดียวกับที่ 12v ต้องใช้นอกจากนี้ คอนโทรลเลอร์จำนวนมาก "ถือว่า" 5v ดังนั้นโปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อซื้อ ส่วนประกอบทั้งหมดของคุณ รวมถึงคอนโทรลเลอร์ของคุณจำเป็นต้องรองรับ 12v

ไร้นาฬิกาเทียบกับ SPI
ชิป LED โดยทั่วไปมี 2 รูปแบบ ได้แก่ แบบไม่มีนาฬิกา เช่น ws2812b/sk6812 (neopixel) หรือ SPI ที่รู้จักกันดี เช่น APA102 (dotstars)Clockless มีข้อได้เปรียบในการใช้สายสัญญาณเพียงสายเดียวในการส่งสัญญาณจึงทำให้สายทั้งหมดเป็นสาย 3 เส้นแต่ SPI มีข้อได้เปรียบตรงที่ขับเคลื่อนตามเวลาได้ง่ายกว่ามาก และบ่อยครั้งยังสามารถขับเคลื่อนด้วยอัตราข้อมูลที่สูงกว่ามากเพื่อความเร็วในการรีเฟรชที่สูงขึ้น หรือสามารถใช้ LED ได้มากขึ้นในแถบเดียวชิป LED ที่ใช้โดยทั่วไปส่วนใหญ่จะเป็นแบบไร้นาฬิกา ในข้อมูลสรุปด้านล่าง ฉันจะรวมชิปที่ใช้ SPI เป็นหลัก ดังนั้นจึงต้องใช้สายไฟ 4 เส้นแทนที่จะเป็น 3 เส้น

ชิป LED 5v
รายการต่อไปนี้เรียงตามลำดับความนิยมหรือจำนวนที่ขาย ไม่ใช่ลำดับเวลาจริงรายการด้านล่างไม่ได้เป็นเพียงชิปเดียวที่มีในตลาด แต่เป็นชิปที่โดดเด่นที่สุด!

ws2812b
ชิปที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในปัจจุบันคือชิป ws2812bชิปนี้มีชื่อเสียงมากส่วนหนึ่งเป็นเพราะ Adafruit ตั้งชื่อให้ว่า "Neopixels" และเผยแพร่ต่อสาธารณชนทั่วไปเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาพวกเขายังทำงานมากมายในการสร้างไลบรารีที่ใช้งานง่ายสำหรับคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ Arduinoข้อได้เปรียบที่สำคัญของชิป LED นี้เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนคือชิปนี้มีชิ้นส่วนทั้งหมดที่จำเป็นภายในตัวชิป LED จริงนับตั้งแต่เปิดตัว พวกเขาได้กลายเป็นชิป LED ที่มีราคาย่อมเยาที่สุดอย่างรวดเร็ว และหาซื้อได้จากแหล่งต่างๆ มากมายใน Aliexpress และ Amazon ในราคาที่ถูกกว่า จากนั้น Adafruit ก็มีแนวโน้มที่จะขายมันคุณภาพที่ชาญฉลาดไม่มีความแตกต่างระหว่างผู้ขายมากเกินไป เนื่องจากแถบ LED และ LED ทั้งหมดผลิตโดยผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายทั่วโลก

ws2813

รูปแบบใหม่จากผู้สร้าง ws2812b และเข้ากันได้กับโปรโตคอลเดียวกันการปรับปรุงหลักคืออัตราการรีเฟรช PWM ภายในที่สูงขึ้น (ประมาณ 2Khz แต่เอกสารข้อมูลบางฉบับระบุว่า 8Khz) รองรับ 5v และสายสัญญาณคู่ ดังนั้นหากไฟ LED ดวงหนึ่งเสียหาย สัญญาณจะยังคงถ่ายโอนไปยังชิปอื่น ๆ ทั้งหมด(เกือบจะเหมือนกันกับ ws2815 แต่แรงดันไฟฟ้าต่างกัน)

SK6812
คู่แข่งรายใหม่ในช่วง 3 ปีที่ผ่านมาชิปนี้เข้ากันได้กับ ws2812b 100% และเป็นโคลนของมันอย่างไรก็ตาม มันแนะนำคุณสมบัติที่น่าสนใจ เช่น การรองรับ RGBW โดยการเพิ่ม LED สีขาวพิเศษสำหรับสิ่งนี้ภายในแพ็คเกจซอฟต์แวร์บางตัวไม่รองรับสิ่งนี้ แต่ถ้ารองรับ จะทำให้ได้ชุดสีใหม่ทั้งหมดโดยการผสมสีทั้งหมด + สีขาวชิปนี้ทำงาน PWM ที่ประมาณ 1.2kHz ทำให้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ ws2812b ด้วย และ Adafruit ก็ใช้เหมือนกันกับ ws2812b

ws2811
ชิปที่เปิดตัวก่อนซีรีส์ ws2812b ที่เราเพิ่งพูดถึงแถบ LED ที่มีตัวแปรนี้ใช้ชิปภายนอกที่ควบคุม LED ที่เชื่อมต่อสิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยตัวแปร ws2812b เนื่องจากง่ายต่อการรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์ แต่ในกรณีที่ขนาดไม่เป็นข้อจำกัดมากนัก หรือต้องการ LED ประเภทอื่น จากนั้นจึงยังคงใช้ตัวยึดพื้นผิวที่ชิป ws2811ตัวอย่างเช่น ไฟ LED สไตล์คริสต์มาสมักจะใช้ ws2811 เพราะใช้ไฟ LED อื่นและฟอร์มแฟคเตอร์ที่ใหญ่กว่าของชิปไม่ใช่ปัญหาในแอปพลิเคชันนั้นข้อได้เปรียบของ ws2811 คือสามารถใช้กับไฟ 12v ได้ (ในการกำหนดค่าบางอย่าง) แต่โปรดทราบว่าบางครั้งสิ่งเหล่านี้สามารถระบุตำแหน่งได้ต่อ 3 พิกเซลบนแถบแทนที่จะเป็น 1 นอกจากนี้ยังสามารถเป็น 5v, หนึ่งพิกเซลหนึ่ง LEDs, สำหรับการใช้งานพิเศษบางอย่าง

APA102 (สปิ)
ชิปอีกตัวที่สร้าง "ชื่อเสียง" โดย Adafruitแม้ว่าชิป ws2812b นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานจำนวนมาก แต่ก็มีความถี่ PWM ที่ค่อนข้างต่ำทำให้ไม่เหมาะกับความต้องการเฉพาะนี่คือที่มาของ APA102 โดยที่ ws2812b ทำงานที่ 400Hz ถึง 1.6kHz ขึ้นอยู่กับเวอร์ชัน ชิป APA102 ทำงานที่ ~20kHzนอกจากนี้ยังไม่ใช่ชิปแบบไร้นาฬิกาที่มีเพียงสามสาย (+, -, ข้อมูล) แต่ใช้โปรโตคอล 4 สายแทน (+, -, นาฬิกา, ข้อมูล)ซึ่งหมายความว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่สามารถขับได้ง่ายกว่า แต่สามารถขับได้ "หนักกว่า" มาก ซึ่งชิป ws2812b สามารถทำได้สิ่งนี้ทำให้สามารถใช้งานแอปพลิเคชั่นการมองเห็นได้อย่างต่อเนื่องและสิ่งอื่น ๆ ที่ ws2812b ไม่เหมาะกับAPA102 ยังมีข้อดีบางประการเกี่ยวกับความสว่างที่ตั้งค่าได้และสเปกตรัมสีที่ปรับแต่งได้ดังนั้นแม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า APA102 ก็สามารถจัดส่งได้ในบางพื้นที่ซึ่ง ws2812b ไม่สามารถทำได้APA102 ยังเป็นแถบ LED ที่สว่างที่สุดก่อนหน้านี้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้จำหน่ายและแถบ ดังนั้นหากคุณต้องการเอาต์พุตแสงมาก นี่อาจเป็นชิป LED ของคุณ!นอกจากนี้ APA102 ยังสามารถซื้อในรูปแบบสีขาวล้วน เช่น แถบ LED แอดเดรสสีขาวนวล

NS107S (เอสพีไอ)
คู่แข่งรายใหม่ของ APA102 ชิปนี้เข้ากันได้กับ APA102 100% แต่ไม่ใช่โคลน ฉันคิดว่าควรอัปเกรดPWM ที่สูงขึ้นรีเฟรช 27Khz, votlage ลดลง (เช่น 5m 30leds APA102 แต่ละ 2.5m ต้องการการฉีดพลังงาน แต่ 5m 30leds NS107S ไม่จำเป็น เพียงด้านเดียวเชื่อมต่อกับพลังงาน สะดวกกว่าสำหรับการติดตั้ง) ความสว่าง ยังสูงกว่าและชิป LED สีขาว 3000k 4000k 6000k เป็นตัวเลือก ฉันคิดว่านี่เป็นชิป LED พิกเซล 4 สายที่ดีที่สุดซึ่งรวมถึงสายสัญญาณนาฬิกาและ smd led ดิจิตอลคุณภาพสูงฉันติดตั้งแถบนำ NS107S ประมาณ 10,000 เมตร 30leds โดยไม่มีใคร ไฟ LED ล้มเหลว(NS107S มีแบบ 16 บิต 65536 ชื่อ NS108 เหมาะทำจอ led มากกว่า)

APA107 (สปิ)
NS107S แบบเก่า อัตราการรีเฟรช PWM 9Khz การแข่งขันที่สูงขึ้นหากคุณไม่ต้องการ PWM สูง คุณก็สามารถเลือก APA107 ซึ่งเข้ากันได้กับ APA102 ได้ 100%

SK9822 (SPI)
โคลนของ APA102 แต่ผลิตภัณฑ์โคลนล้มเหลว อัตราการรีเฟรช PWM 1.2Khz ไม่มีประโยชน์แค่ราคาถูกฉันแนะนำ APA107 หากต้องการแบบราคาถูกจะดีกว่า

ชิป LED 12v
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น บางครั้งการเลือกแถบ LED 12v แล้วเลือก 5v ก็ฉลาดกว่า (ซึ่งปกติมากกว่า)ด้านล่างนี้คือแถบ LED 12v ที่ใช้บ่อยที่สุด อีกครั้ง ไม่เรียงตามลำดับเวลา!

ws2815
ชิปใหม่จากผู้สร้าง ws2812b และเข้ากันได้กับโปรโตคอลเดียวกันการปรับปรุงหลักคือความถี่ PWM ภายในที่สูงขึ้น (ประมาณ 2kHz แต่เอกสารข้อมูลบางฉบับระบุว่า 8kHz) รองรับ 12v (สัญญาณลอจิก 5v) และสายสัญญาณคู่ ดังนั้นหากชิปเสียหาย สัญญาณควรจะยังไปถึงชิปอื่นๆ ทั้งหมดข้อเสียของการทำงาน 12v คือมักจะต้อง "เบิร์นออฟ" พลังงาน ขึ้นอยู่กับสิ่งที่แสดงสิ่งนี้ทำให้ ws2815 ใช้วัตต์มากขึ้นจากนั้น ws2812b จะทำงานในรูปแบบเดียวกัน

ws2811
ใช่ อันนี้ถูกกล่าวถึงในหมวด 5v ด้วยแต่เนื่องจาก ws2811 มักจะใช้ในรูปแบบที่แตกต่างกัน บางรุ่นจึงสามารถจ่ายไฟ 12v แทน 5v และขับ LED 3 ดวงด้วยสัญญาณเดียวกันตัวอย่างเช่นสิ่งนี้ทำให้แถบ LED ราคาถูกมากที่ทำงานที่ 12v แต่ใช้กลุ่มของโมดูล LED 3 โมดูลซึ่งจะแสดงสีเดียวกันดังนั้นแม้ว่าจะขายเป็นแถบ 60LEDs / m คุณก็สามารถตั้งค่าสีต่อ LED 3 ดวงเท่านั้นไม่ใช่สำหรับแต่ละดวง!

NS8808
คู่แข่งรายใหม่ในตลาดชิป LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้แบบดิจิทัล โรงงานดั้งเดิมคือ Newstarชิปนี้รองรับไฟ 12v มีสายข้อมูลคู่สำหรับวัตถุประสงค์ในการสำรองข้อมูล และคุณลักษณะเฉพาะที่หากคุณไม่ได้ให้สัญญาณข้อมูล ชิปนี้จะเริ่มเล่นรูปแบบการทดสอบบน LED ทั้งหมดมีความถี่ทั่วโลก 8kHz PWM พร้อมไดรเวอร์ปัจจุบันคงที่ต่อสี ทำให้การสั่นไหวดีกว่าแถบอื่นๆ มากหากคุณไม่ส่งข้อมูลใดๆ ไปยังสตริป ข้อมูลนั้นจะเข้าสู่โหมดการทดสอบที่แสดงรูปแบบต่างๆ ซึ่งจะหยุดเมื่อตรวจพบสัญญาณข้อมูลสัญญาณข้อมูลเข้ากันได้กับ ws2812b (ไร้นาฬิกา)

ไอซี DMX512
หากเราใช้ DMX512 IC สำหรับแถบนำ แรงดันไฟฟ้าสามารถเป็น 5v (หนึ่งพิกเซลหนึ่ง LEDs), 12V (3leds กับหนึ่งพิกเซล), 24V (6leds กับหนึ่งพิกเซล), สีของแถบนำสามารถเป็นสีขาว, ปรับ cct, rgb, rgbw และ rgbcct แพร่หลายอย่างกว้างขวาง