স্মার্ট আরজিবি এলইডি আপগ্রেড করা: WS2812B বনাম। WS2812: 6 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

স্মার্ট আরজিবি এলইডি ব্যবহার করতে আমরা দেখেছি এমন প্রকল্পগুলির সংখ্যা-গত তিন বছরে এটি স্ট্রিপ, মডিউল বা কাস্টম পিসিবি হোক না কেন-বেশ বিস্ময়কর। আরজিবি এলইডি ব্যবহারের এই প্রাদুর্ভাব দামের উল্লেখযোগ্য হ্রাস এবং এই ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির ব্যবহারের সহজলভ্যতার সাথে একসাথে চলে গেছে। LED নির্মাতাদের মধ্যে, WorldSemi আপাতদৃষ্টিতে DIYers, hobbyists এবং পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্স ডিজাইনারদের মধ্যে ডি ফ্যাক্টো স্ট্যান্ডার্ড হয়ে উঠেছে। কোম্পানির স্মার্ট আরজিবি এলইডি-র WS28XX পরিবারের মধ্যে রয়েছে ব্যবহারে সহজ একটি কন্ট্রোল প্রোটোকল, একটি সুবিধাজনক পিনআউট এবং পদচিহ্ন এবং একটি অবিশ্বাস্যভাবে উজ্জ্বল আলোকসজ্জা, সবই একটি ছোট 5mm x 5mm প্যাকেজের মধ্যে। কিন্তু, পণ্যগুলির DIY বাজারের সাফল্যে যা সত্যিই একটি পার্থক্য তৈরি করেছে তা হল $ 0.30 থেকে $ 0.40 ইউনিট মূল্য অল্প পরিমাণে। এই LEDs এর সর্বশেষ সংস্করণে, WS2812B, WorldSemi আবার তার পূর্বসূরী WS2812 এর উপর উল্লেখযোগ্য উন্নতি করেছে। যেহেতু এই অপেক্ষাকৃত নতুন সংস্করণ সম্পর্কে খুব কম তথ্য আছে, তাই আমরা ডিজাইন আপগ্রেডগুলি হাইলাইট করার জন্য একটি সংক্ষিপ্ত নির্দেশযোগ্য করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি, এবং এই নিফটি ডিভাইসের ইতিমধ্যে বিদ্যমান বৈশিষ্ট্যগুলির কিছু বিজ্ঞাপন করার জন্য! অসুবিধা স্তর: শিক্ষানবিস+ LEDs) সমাপ্তির সময়: 5-10 মিনিট

ধাপ 1: উপকরণগুলির তালিকা

WS2812B এবং WS2812 RGB LEDs উভয়ের বৈশিষ্ট্য তুলে ধরার জন্য, আমরা নিম্নলিখিত অংশগুলি ব্যবহার করতে পারি: 1 x WS2812 RGB LED (একটি ছোট ব্রেকআউট বোর্ডে প্রি-সোল্ডার করা) 1 x Solderless Breadboard 1 x Breakaway Pin Connector, 0.1 পিচ, 8-পিন পুরুষ 1 x Arduino Uno R3 1 x WS2812B Arduino সলিড কোর ওয়্যার (বিভিন্ন রং; 28 AWG) এবং তারের স্ট্রিপার পাওয়ার সাপ্লাই (alচ্ছিক) WS2812 এবং WS2812B উভয়ই একটি এমবেডেড ধ্রুব-বর্তমান LED ড্রাইভার বহন করে, পাশাপাশি 3 টি পৃথকভাবে নিয়ন্ত্রিত LEDs; একটি লাল, একটি সবুজ এবং একটি নীল। 2 ডিজিটাল পোর্ট (সিরিয়াল আউটপুট/ইনপুট) দ্রষ্টব্য: LED ড্রাইভার নিজেই একটি 6-পিন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) ফর্মে পাওয়া যায়, যা আমরা আমাদের পছন্দের 'নন-স্মার্ট' RGB LEDs এর সাথে সরাসরি সংযোগ করতে ব্যবহার করতে পারি; আইসি প্রশ্নে WS2811 ছাড়া অন্য নয়।

ধাপ 2: WS2812B VS. WS2812: 4-পিন পদচিহ্ন (✓)

WS2812B এর সবচেয়ে সুস্পষ্ট নতুন বৈশিষ্ট্য হল পিনের সংখ্যা হ্রাস করা (6 থেকে 4 পর্যন্ত), যা একটি PCB তে easily 2mm x 1mm প্যাডগুলিতে সহজেই সোল্ডার করার জন্য (একটি সূক্ষ্ম টিপ সোল্ডারিং লোহা ব্যবহার করে) একটি সুন্দর আকার সংরক্ষণ করে। পুরোনো WS2812 এর 6 টি প্যাড যখন একটি মডিউলের DO পিনকে পরবর্তীটির DI পিনে রুট করা কিছুটা কঠিন করে তোলে তখন মডিউলগুলির মধ্যে ব্যবধান শক্ত ছিল। WS2812B এর সাথে, একটি PCB- এ ট্রেসগুলিকে রাউটিং করা একটি হাওয়া, বিশেষ করে যখন এই ধাপের ছবিতে দেখানো Arduino Shield হিসাবে অ্যারেড কনফিগারেশন ডিজাইন করা হয়। WS2812B প্যাডের মধ্যে অতিরিক্ত স্থান এর জন্য অনুমতি দেয়:

• 3 টি প্রয়োজনীয় সংকেত সহজেই রাউটিং: পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং ডেটা।
• পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড সংযোগের জন্য মোটা ট্রেস ব্যবহার করে, যা উচ্চতর স্রোতকে পিসিবিতে নিরাপদে চালানোর অনুমতি দেয়

আমরা উপরের ছবিতে দেখতে পাচ্ছি যে এই নতুন LEDs ব্যবহার করে Arduino- এর জন্য Lumina Shield এর জন্য 5x8 অ্যারের রুট করা কতটা সহজ হয়ে যায়-তুলনা করার জন্য, আমরা WS2812s ব্যবহার করে 16x16 অ্যারের একটি পুরানো নকশা অন্তর্ভুক্ত করি। লুমিনা শিল্ডের নকশা ফাইলগুলি এই গিথুব সংগ্রহস্থলে পাওয়া যাবে। একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় লক্ষ্য করা যায় যে, যে কারণে আমরা বুঝতে পারছি না, WS2812B এর লেআউটে প্যাকেজের কোণে একটু খাঁজ রয়েছে যা পিন 1 এর পরিবর্তে পিন 3 নির্দেশ করে! হাত দিয়ে সোল্ডারিং করার সময় আমাদের অতিরিক্ত মনোযোগ দিতে হবে, যাতে আমরা মডিউলকে পূর্বনির্ধারিত না করি যেমনটি আমরা সাধারণ আইসি (বা WS2812) এর সাথে করি। *.tftable {font-size: 12.0px; রঙ: আরজিবি (251, 251, 251); প্রস্থ: 100.0%; সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); সীমানা-পতন: পতন; } *.tftable th {font-size: 12.0px; পটভূমি রঙ: আরজিবি (23, 21, 21); সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; প্যাডিং: 8.0px; সীমানা-শৈলী: কঠিন; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); টেক্সট-সারিবদ্ধ: বাম; } *.tftable tr {পটভূমি-রঙ: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; প্যাডিং: 8.0px; সীমানা-শৈলী: কঠিন; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } পিন # প্রতীক ফাংশন *প্যাকেজে নচ এই পিন নির্দেশ করে। 1 VDD পাওয়ার সাপ্লাই LED 2 DO কন্ট্রোল ডেটা সিগন্যাল আউটপুট 3* VSS গ্রাউন্ড 4 DIN কন্ট্রোল ডেটা সিগন্যাল ইনপুট উল্লেখ করার মতো আরেকটি বিস্তারিত হল যে পাওয়ার (VDD) এবং গ্রাউন্ড (VSS) পিনগুলি একে অপরের মধ্যে তির্যকভাবে থাকে। এইভাবে, এই পিনের সাথে সংযুক্ত ট্রেসগুলি বেশ পুরু হতে পারে! যাইহোক, যদি আমরা 'পিছনের দিকে' মডিউলটি সোল্ডার করার ভুল করি, তাহলে আমরা পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড (পিন # 1 এবং 3) ছোট করব। আমাদের জন্য ভাগ্যবান, যেমন আমরা পরবর্তী ধাপে দেখব, ওয়ার্ল্ডসেমি একটি বিপরীত মেরুতা সুরক্ষা সার্কিট অন্তর্ভুক্ত করেছে যা WS2812B কে এই ত্রুটির দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে বাধা দেবে-আমরা অবশ্যই ভুলটি পুরোপুরি এড়ানোর পরামর্শ দিই:)

ধাপ 3: WS2812B VS. WS2812: উজ্জ্বল LEDS এবং উন্নত রঙের অভিন্নতা (?)

যখন WS2812B রিলিজ করা হয়েছিল, ওয়ার্ল্ডসেমি জোর দিয়েছিল যে এটি WS2812 এর চেয়ে উজ্জ্বল LEDs এবং উন্নত রঙের অভিন্নতা রয়েছে। (সূত্র: WS2812B_vs_WS2812.pdf) যাইহোক, দুটি ডিভাইসের প্রকৃত ডেটশীট পরিদর্শন করে, আমরা লক্ষ্য করতে পারি যে LEDs এর আলোকসজ্জার স্পেসিফিকেশন উভয় ক্ষেত্রেই অভিন্ন: *.tftable {font-size: 12.0px; রঙ: আরজিবি (251, 251, 251); প্রস্থ: 100.0%; সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); সীমানা-পতন: পতন; } *.tftable th {font-size: 12.0px; পটভূমি রঙ: আরজিবি (23, 21, 21); সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; প্যাডিং: 8.0px; সীমানা-শৈলী: কঠিন; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); পাঠ্য-সারিবদ্ধ: বাম; } *.tftable tr {ব্যাকগ্রাউন্ড-কালার: rgb (47, 47, 47); } *.tftable td {font-size: 12.0px; সীমানা-প্রস্থ: 1.0px; প্যাডিং: 8.0px; সীমানা-শৈলী: কঠিন; বর্ডার-কালার: rgb (104, 103, 103); } *.tftable tbody tr: hover {background-color: rgb (23, 21, 21); } রঙ তরঙ্গদৈর্ঘ্য (মিমি) ভাস্বর তীব্রতা (এমসিডি) লাল 620–630 620–630 সবুজ 515–530 1100–1400 নীল 465–475 200–400 উপরের ছবিটি চারটি ব্রেকআউট বোর্ডের সাথে সংযুক্ত একটি আরডুইনো ইউনো দেখায়। তাদের মধ্যে দুটি WS2812B বহন করছে এবং অন্য দুটিতে WS2812 রয়েছে। আমরা উজ্জ্বলতা বা রঙের অভিন্নতায় উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখতে পাচ্ছি কিনা তা নির্ধারণের জন্য আমরা স্ট্যান্ডার্ড ইমেজিং পরিমাপ ব্যবহার করার চেষ্টা করেছি, কিন্তু ফলাফলগুলি অনির্দিষ্ট ছিল। এই ক্ষেত্রে দুটি মডিউল ভিন্ন কিনা তা দ্ব্যর্থহীনভাবে নির্ধারণ করার জন্য, আমাদের একটি স্পেকট্রোফোটোমিটার ব্যবহার করে কিছু পরীক্ষা করতে হবে। এই লেখার সময় আমাদের কাছে একটি উপলব্ধ ছিল না, আমরা কেবল পণ্যগুলির সংশ্লিষ্ট ডেটাশীটের তথ্য উল্লেখ করতে পারি: WS2812.pdf এবং WS2812B.pdf

ধাপ 4: WS2812B বনাম। WS2812: রিভার্স পোলারিটি প্রোটেকশন সার্কিট (✓)

WS2812B এর নকশায় অন্তর্ভুক্ত নতুন বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি যা আমরা সোজা-সামনের দিকে পরীক্ষা করতে সক্ষম হয়েছিল তা ছিল বিপরীত মেরুতা সুরক্ষা সার্কিট্রি। ভিডিও দেখায়, পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড পিনগুলি উল্টানো কখনও কখনও WS2812 ক্ষতি করতে পারে, কিন্তু WS2812B মডিউল নয়। স্ট্রিপগুলির সাথে কাজ করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি খুব দরকারী যেখানে আমরা সাধারণত উচ্চ অ্যাম্পারেজ রেটিং সহ বাহ্যিক বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবহার করি এবং যেখানে আমরা তারের সময় বেশিরভাগ ভুল হতে দেখেছি। আমরা এখনও যেকোনো ইলেকট্রনিক সার্কিটে বিদ্যুৎ প্রয়োগ করার আগে সংযোগ এবং তারের দুবার যাচাই করার সুপারিশ করি, কিন্তু এটা জেনে ভালো লাগছে যে সেই বিরল অনুষ্ঠানে যেখানে আমরা ভুল করি সেখানে আমাদের মূল্যবান ডিভাইসগুলিকে রক্ষা করার জন্য একটি ব্যর্থ নিরাপত্তা ব্যবস্থা রয়েছে।

ধাপ 5: WS2812B VS. WS2812: অভ্যন্তরীণ কাঠামো উন্নত (?)

WS812B- এর মধ্যে অন্তর্ভুক্ত করা শেষ বৈশিষ্ট্যটি হল ডিভাইসে দুটি প্রধান সার্কিটকে পৃথক করা: নিয়ন্ত্রণ এবং আলো। এই দুটিকে পৃথক করে, প্রস্তুতকারক একটি উন্নত তাপ অপচয় এবং আরও শক্তিশালী নিয়ন্ত্রণের প্রতিবেদন করে। এটি নতুন বৈশিষ্ট্যগুলির চেয়ে অনেক বেশি অস্পষ্ট, কারণ পিসিবিতে তাপ অপচয় পরীক্ষা করার জন্য আমাদের কাছে ভাল পদ্ধতি নেই। যোগাযোগ এবং ডেটা ট্রান্সফারের উন্নতির জন্য, WS2812 এবং WS2812B- এর মধ্যে পারফরম্যান্সের কোনো উল্লেখযোগ্য পার্থক্য আমরা খুঁজে পাইনি, কয়েকটি সাধারণ পরীক্ষার পর আমরা দুটি মডিউল পাশাপাশি চালিয়েছি।

ধাপ 6: WS2812B RGB LEDs প্রোগ্রাম করা

WS28XX পরিবারের এই সর্বশেষ সংস্করণে প্রবর্তিত সমস্ত পরিবর্তন সত্ত্বেও, এর রঙ এবং উজ্জ্বলতা নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় যোগাযোগ প্রোটোকলটি পূর্বসূরীর থেকে অপরিবর্তিত রয়েছে। আমরা এখনও Adafruit, PJRC, এবং FastSPI প্রকল্পের সহযোগী নির্মাতাদের দ্বারা উন্নত মহান গ্রন্থাগারগুলি ব্যবহার করতে পারি। এই বিস্ময়কর আরজিবি এলইডি ডিভাইসের হুডের নীচে আসলে কী চলছে সে সম্পর্কে আরও জানার জন্য, আমরা নিয়ন্ত্রণ প্রোটোকলের বিট বাই বিট (শঙ্কিত উদ্দেশ্য) বাস্তবায়নের ব্যাখ্যা দিয়ে একটি সম্পূর্ণ বিশদ নির্দেশিকা একত্রিত করি। এটি পরীক্ষা করার জন্য অগ্রিম ধন্যবাদ!