Адресная светодиодная лента и Arduino: WS2812B, WS2811, SK6812 — что выбрать
Обычная светодиодная лента светится целиком одним цветом. Адресная устроена иначе: в каждый светодиод встроен крошечный контроллер, у которого есть свой номер в цепочке. Можно зажечь третий пиксель красным, десятый синим, а остальные погасить — и всё это по одному проводу данных.
Работает это так: плата отправляет в первый светодиод длинную посылку, тот забирает первые три байта себе, а остальное передаёт дальше по цепочке. Отсюда следствие — лента подключается строго с определённого конца, на ней даже стрелки нарисованы.
Разборы конкретных моделей
Какую ленту брать
Контроллер встроен прямо в корпус светодиода, питание пять вольт, три цвета. Самая распространённая и самая дешёвая. Именно её имеют в виду, когда говорят «адресная лента» без уточнений.
Совместима с WS2812B по протоколу, но бывает в варианте RGBW — с отдельным белым кристаллом. Настоящий белый вместо смеси трёх цветов заметно приятнее для подсветки помещения.
Контроллер вынесен отдельной микросхемой и управляет группой из трёх светодиодов. Питание двенадцать вольт, поэтому падение напряжения на длинной ленте меньше. Расплата — адресуется не каждый светодиод, а тройка.
Использует две линии — данные и такт. Благодаря этому не критична к точности таймингов и умеет обновляться в разы быстрее. Дороже, но нужна там, где важна плавность: например, для световых эффектов при съёмке.
Питание — главное ограничение
Один светодиод WS2812B на полной яркости белым цветом потребляет около шестидесяти миллиампер. Метр ленты по шестьдесят светодиодов — это уже три с половиной ампера, чего не даст ни USB, ни стабилизатор платы.
Правило простое: всё, что длиннее восьми-десяти светодиодов, питают от отдельного источника пять вольт с запасом по току. Землю источника обязательно соединяют с землёй Arduino, иначе данные не пройдут. На длинных отрезках питание подводят ещё и с обратного конца, иначе дальние светодиоды начнут желтить из-за просадки напряжения.
Два элемента, которые обычно забывают
Резистор на 330–470 Ом в разрыв линии данных, у самого первого светодиода. Он гасит отражения в проводе и защищает вход контроллера от выброса напряжения при подключении.
Конденсатор на 1000 микрофарад между питанием и землёй, тоже рядом с началом ленты. Он сглаживает бросок тока в момент включения, когда все светодиоды вспыхивают одновременно. Без этих двух копеечных деталей лента работает через раз и портится быстрее.