WS2812なしで生きていけますか?

私たちが知る限り、人気の個別アドレス指定可能な RGB LED WS2812 は、2013 年の後半あたりに世界にリリースされました。 私たちがよく知っていて大好きな WiFi マイクロコントローラーである ESP8266 は、わずか 1 年ほど後にリリースされました。 これらを「ネオピクセル」と呼ぶのには、十分な理由があります。Adafruit は、ソフトウェアのサポートとブランド化に少なからず労力を費やして、WS28212 をメーカー コミュニティに導入しました。

WS2812は、LEDドライバーソリューション、特にコモンアノードRGB LEDをシリアル制御可能なものに変えるSOICチップであるWS2811で以前に名を馳せたWorldSemiによって製造されています。 彼らは、WS2811 の頭脳をいくつかの LED を備えた小さなパッケージに詰め込んだとき、おそらく現在入手可能な最も一般的なプログラム可能な LED 照明ソリューションを作成しました。

WS2812 が市場に出てから 6 年間で多くのことが変わりました。 コンピューター改造シーンでは、ここ何年も「冷陰極」という言葉を聞いていません。 クリスマスイルミネーションははるかにクールで、きらびやかな輝きを加えたい人は誰でも簡単にそれを行うことができます。

しかし、WS2812 が市場に登場してから数年が経ち、同じことをより良く行う後続製品がたくさんあります。 これで、障害が発生しても残りの文字列が停止することのない、シリアルにアドレス指定可能な LED が完成しました。 RGBW LEDがあります。 より広い色域を備えた LED などもあります。 これは、シリアル アドレス指定可能な RGB LED の現状と、将来に何が起こるかを考察したものです。

WS2812 および WS2812B LED には、電源、グランド、データ入力、データ出力の 4 つのピンがあります。 このアイデアは、一連の LED に電力を供給し、データを送信すると、LED が点灯するというものです。 WS2812 と WS2812B はほぼ同じですが、~B バージョンには逆電流保護機能があります。赤がプラス、黒がマイナスであることを忘れた場合に備えてください。 4ピンデバイスの場合は非常に簡単です。

WS2812 の欠点の 1 つは、シリアルに接続されている場合、1 つがダウンすると、残りのストリングもダウンしてしまうことです。 確かに、最悪の場合でも故障率はわずか 4 分の 1% かもしれませんが、数百もの WS2812 がぶら下がっているストリングを見たことがあります。 何百、何千ものものを扱う場合、この種の信頼性は望ましくないものです。

WS2813 は、1 つの LED がストリングの残りの部分を停止させるソリューションです。 このパッケージには 6 つのピンと 2 つのデータ信号があります。 レイアウトを簡素化するために統合されたキャップがあり、リフレッシュ周波数は最大 2 kHz に達します。 基本的に、WS2812 で何かを実行している場合は、代わりに WS2813 で実行してください。 これは、RGB LED をリフロー オーブンに通す場合に特に当てはまります。この点については、私を信じてください。

WS2812B、2813、および関連する LED は点滅を追加するのに最適ですが、5 mm x 5 mm の大きな正方形のパッケージでできることは限られています。 一部のアプリケーションではピクセル ピッチが重要であり、小型 LED で作られた高密度 LED マトリクスを見たことがあるなら、私が何を言っているのかわかるでしょう。 このテキストが表示されている画面を見てください。

個別にアドレス指定可能な、より小型の RGB LED があったとしたらどうなるでしょうか? そこで WS2812B-2020 が登場します。5 mm 四方ではなく、2 mm 四方です。 それはどれほど大きな違いを生むのでしょうか? 右の図を確認してください。 これは、通常の 2812B と 2020 サイズのバージョンの設置面積を、正しい相対寸法に合わせて拡大したものです。 WS2182 の設置面積内に 4 つを収めることができます。

WS2812 は 5 ボルトで正常に動作しますが、オームの法則があり、RGB LED は大量の電流を消費します。 より高い電圧で動作する、個別にアドレス指定可能な RGB LED があれば素晴らしいでしょう。 電気ケトルが 120 V の主電源を備えたものではないのと同じです。 電圧が高い方が良い場合もあります。

WS2815を入力します。 12 V で動作させると電流が減少し、抵抗損失が減少します。また、非常に長い LED ストランドを動作させている場合は、LED 色の混合がより安定します。

叫ぶのが楽しいのと同じくらい」ワールドセミ」 できるだけ頻繁に、そして大声で、シリアルアドレス可能な LED を製造しているメーカーは他にもあり、これらのチップのいくつかには興味深い機能がいくつかあります。

エンジニアとマーケターが決して混ざってはいけない理由についてお話したいと思います。 数年前、シャープのエンジニアは広色域ディスプレイに関する関連文献を読んで、より鮮やかな色を生成するための膨大な研究を発見しました。 文献によると、従来の RGB 色空間には欠陥があり、人間の目は緑に対して非常に敏感です。 広い色域のディスプレイを作成したい場合は、赤、緑、青、そして「エメラルド」と最も適切に表現される色の 4 つの色でディスプレイを作成する必要があります。 エメラルドはより深く、LCD TV の従来の緑色のサブピクセルほど「ネオン」ではありません。

シャープの幹部は、マーケティング担当者が介入してきて、緑を2つ売ることは誰にもできないと言われるまで、このアイデアを実行しました。 「その他の緑」とでも言うのでしょうか。 エンジニアは振り出しに戻り、「エメラルド」に取り消し線を引いて「黄色」と書きました。 これはシャープのテレビの Aquos シリーズに搭載されているクアトロン技術で、各ピクセルには赤、緑、青、黄の 4 つのサブピクセルがありました。 エクセルシオールの船長が出演する広告がありました。 はい、ディスプレイの第 4 原色によって実現されるより広い色域を備えたテレビの機能を誇示している (テレビで見ることになる) テレビ広告がありました。 現実を理解しようとする強いプレッシャーにより、心が液状化するのはこの頃です。 心配しないでください、その感情は消えませんが、慣れます。

APA-109B は、赤、緑、青の LED で白を表示するためのソリューションです。 WS2812 のパネルに白を塗ろうとしたことがあるなら、それが完全に正しくないことに気づくでしょう。 それは目に見えるパステルが渦巻いているエレクトリック モネです。少なくとも、500 ワットの RGB LED を見つめているとそれが見えるものです。 APA-109B は、5 mm パッケージに 4 つ目の LED (この場合は白色 LED) を追加します。 文字通りパッケージの半分を占めますが、シリアルアドレス指定可能な白色 LED が必要な場合は、これが最適です。