この記事では、個別にアドレス指定可能なRGBICドリームカラーLEDストリップライトの最も一般的なタイプのすべてでテストを実行します。
それらの技術仕様についてお話しします。次に、プロジェクトに最適なアドレス指定可能なrgbicledストリップライトを見つけるお手伝いをします。
まず第一に、あなたが最高のアドレス可能なLEDストリップライトを探しているなら。残念ながら、私はあなたに単一の答えを与えることはできません。実際の答えは、考慮すべき多くの要因があり、各アプリケーションにはおそらく1つのタイプのストリップがあるということです。それが最適です。
このガイドの目的は、プロジェクトのパラメータに基づいて、個別にアドレス指定可能なデジタルLEDストリップライトの種類を決定するのに役立つことです。もちろん、知っておくべきことの1つは、Arduino主導のストリップ、Adafruit主導のストリップ、またはGovee rgbic主導のストリップライトなどを探している場合は、以下に示すすべてのモデルがプロジェクトに適していることです。
まず、アドレス指定可能な各LEDストリップタイプを物理的に見てみましょう。
私のテストを可能な限り標準化するために、プログラム可能な各LEDストリップは、同じLED密度と防水タイプを備えています。具体的には、これらはすべて5メートルあたり150個のLEDであり、ip65シリコンコード化された種類ですが、選択できる種類は大幅に多くなっています。から。
1.4プログラム可能なRGBICLEDストリップライトを選択するためのオプション
スマートRGBICLEDストリップを選択すると、通常、いくつかのオプションを選択できるようになります。
最初 チップが取り付けられているフレキシブルPCBの色になります。通常は黒と白のどちらかを選択できますが、実際には違いはありません。
2番 はピクセル密度または1メートルに含まれるLEDの数ですが、私はメートルごとに30個のLEDを使用する傾向があります。
電力要件が少し管理しやすくなるためです。ただし、1メートルあたり最大144個のLEDまで、さまざまな密度で提供されます。
第3、プロジェクトに必要な防水の種類を選択する必要があります。
前に言ったように、私がテストしているのはip65です。つまり、水を防ぎ、ほこりを防ぐために柔軟な透明なシリコンでコーティングされていますが、水に沈める準備ができていません。私の経験では、それらは防滴と防雨の両方です。
より多くの防水が必要な場合は、密封されたシリコンスリーブで提供されるip67バージョンを選択できます。
ただし、アドレス指定可能なLEDストリップを長さにカットする必要がある場合は、少し面倒になることに注意してください。
もちろん、プロジェクトが屋内の場合は、防水は必要ありません。そのオプションも利用できます。
最後 選択する必要があるのは、個別にアドレス指定可能なLEDを駆動する特定のチップです。
このチップは、アドレス可能なLEDストリップのそれぞれにその名前が付けられている場所です。この記事では、これらの7つのチップタイプを具体的に扱います。
2.ピクセルLEDストリップの動作原理は何ですか
これらのPixelLEDストリップライトはすべて同じ基本原理で動作し、データは1本のワイヤに送られ、小さなマイクロコントローラーチップによって読み取られ、パルス幅変調信号を生成して、LEDチップの各チャネルの明るさを制御します。これには、赤のセグメント、緑のセグメント、および青のセグメントが含まれています。
各セグメントは256レベルの明るさを持つことができ、その結果、256の3乗の異なる色を生成できます。
用語が表示された場合 5050 製品ページのLEDは、LEDチップのサイズを示しているだけであり、必ずしもLEDピクセルテープやそれに統合されている可能性のあるその他のコンポーネントの種類ではありません。
パワードローの仕様については、この投稿では、各デジタルLEDテープをテストしました。
最初にすべてのLEDをオフにした状態で、ネオピクセルLEDストリップライトの電流引き込みを測定し、次に1ピクセルの単一チャネルの電流引き込み、次に1ピクセルのすべてのチャネル、すべてのピクセルの単一チャネル、そして全体の電流を測定します。すべてのチャンネルを最大の明るさでストリップ全体に描画します。
また、各ピクセルLEDストリップの電圧降下による色精度の低下も評価しました。
テストしたアドレス可能なLEDピクセルテープの最も古いモデルでテストを開始します。
3.アドレス指定可能なLEDライトストリップの電圧降下
12ボルトのアドレス指定可能なLEDストリップとしてのws2811が輝いています。これらのストリップに長距離で電力を供給したい場合は、 電圧降下 は、ワイヤ配線の開始時とそのワイヤ配線の終了時の電圧の差を説明するために使用される用語です。
電圧降下は実際のワイヤの結果であり、この場合、アドレス指定可能なLEDストリングの銅トレースがかなりの量の電気抵抗に寄与しています。
出力が5ボルトで、30フィートを超える2.5ボルトがある場合、それは電圧の50％しか残っていないことを意味し、最後のLEDは合計で2.5ボルトしか受け取らないことを意味します。
4. 12VWS2811LEDストリップVS5VWS2812BLEDストリップ
これは、選択した色を正確に生成するのに必ずしも十分ではありません。
代わりに12ボルトから始めて、同じ2.5ボルトの降下がある場合、それは電圧の21%の変化を表すだけであり、残りの9.5ボルトは、5ボルトのws2812bLEDストリップよりもはるかに正確な色を生成します。
12ボルトのWS2811と5ボルトのws2812Bアドレス指定可能なLEDストリップの色精度の違いは、両方がLEDストリップライト全体に対して100%の明るさを出力している場合にここで確認できます。
これを修正するには、パワーインジェクションと呼ばれる方法で、デジタルLEDストリップの両端に電力を供給します。
ただし、頻繁な電力注入が不可能な場合は、通常、WS2811のような12ボルトのアドレス指定可能なLEDストリップを使用することをお勧めします。
ほとんどの場合、WS2811アドレス指定可能なLEDストリップは最も安価ですが、いくつかの欠点があります。
最も重要なのは、WS2811 LEDストリップの最も安価なバージョンは、真に個別にアドレス指定できるわけではありません。通常、WS2811 LEDストリップには、実際に3つのLEDピクセルまたは合計9つのチャネルに電力を供給する単一のマイクロコントローラーがあります。
これは、各LEDを制御することは実際には不可能であることを意味しますが、代わりに、コード内の各ピクセルは3つのLEDチップのグループを表します。
私のテストでは、WS2811アドレス指定可能なLEDストリップライトは、LEDが点灯していないときに最も高い電力使用量の1つでした。
マイクロコントローラーに1.27ワットの電力を消費し、ストリップ全体を真っ白に照らすと、合計1.64アンペアになります。
これは、最大輝度で約19.68ワットです。また、電力を注入しなくても、5メートルのストリップ全体で色の精度が非常に優れていることがわかります。
前に述べたように、これは5ボルトのws2812bアドレス指定可能なLEDストリップに対する12ボルトのws2811アドレス指定可能なLEDストリップの大きな利点です。
ユースケースに関しては、コストが重要な要素である場合、または電力注入を簡単に実行できない場合、WS2811アドレス指定可能なLEDストリップを検討する必要がありますが、必ずしも各ピクセルを個別に制御する必要がある場合はそうではありません。
リストの次は、アドレス可能なデジタルLEDストリップの最も一般的なタイプであるws2812B LEDストリップライトです。これは、WS2811のLEDパッケージにコントローラーチップが正しく埋め込まれているのとは異なり、ws2812BLEDストリップには5ボルトの種類しかありません。 、したがって、WS281112ボルトピクセルLEDストリップよりも多くの電力注入が必要になります。
ただし、コンポーネントが小さいということは、このピクセルLEDストリップを製造するために必要な材料が少ないことを意味し、理論的には、各LEDを個別に制御できるストリップのコストを低くする必要があります。
私のテストでは、ws2812Bアドレス指定可能なLEDストリップは、LEDが点灯していないときのws2811の半分の電力を消費しました。
しかし、予想通り、LEDの消費電力はチャネルあたり約60ミリワットとほぼ同じであり、完全にアドレス可能なLEDストリップはわずか13.6ワットしか消費しませんでした。これはws2811よりも約6ワット少ないです。
また、Ecoと呼ばれる別の新しい種類のws2812Bがあります。私のテストでは、Ecoバージョンのベースライン消費電力は最低で、LEDが点灯していない状態で56ミリワットしか必要としませんでした。
両方のタイプの5ボルトのLEDストリップは、電圧降下のためにデジタルLEDストリップの終わり近くで正確な色を再現するのに本当に苦労しました。
エコバージョンは、一般的に非エコバージョンよりもパフォーマンスがわずかに劣っています。
私はws2812BRGBICLEDストリップライトを、汎用のアドレス可能なrgb LEDストリップとして使用しています。比較的安価で、さまざまなピクセル密度の防水タイプとストリップカラーがあり、基本的にすべてのライブラリと互換性があります。個別にアドレス指定可能なLEDを制御します。
5. 5VSK9822LEDストリップVS5VWS2812BLEDストリップ
では、アドレス可能なLED文字列がライブラリと互換性がなくなる原因は何でしょうか。これらのライブラリは、チップタイミングと呼ばれるものを制御します。これは、LEDが新しいデータを期待する速度です。
を含むアドレス可能なLEDストリップ SK9822チップ （APA102と同様）、マイクロコントローラーが準拠する必要のあるハードコードされたタイミングではなく、タイミングの処理が少し異なります。
それはと呼ばれる別のワイヤーが含まれています クロックピン、このクロックピンは、マイクロコントローラとチップ間のデータ転送速度を決定します。
これは、WS2811または2812Bが許可する以上にデータ転送速度を高速化することにより、マイクロコントローラーを最大の可能性に押し上げることができるだけでなく、1秒あたりのフレーム数がない場合にデータ転送を遅くすることもできます。それは重要です。
また、マイクロコントローラーにはかなりの二次ワークロードがあります。 SK9822チップは、5ボルトのアドレス可能なLEDストリップの中で最も高いアイドル消費電力を持っていましたが、LEDストリップ全体を完全な白で照らすための消費電力の数値がありました。
注意すべき重要なことの1つは、これらのアドレス指定可能なLEDストリップライトの電圧降下により、色の精度が大幅に低下することでした。
ws2812Bに電力を注入する場合、通常は5メートルのLEDピクセルテープの両端に電力を供給するだけで十分です。
しかし、SK9822の直管LEDライトでは、色の精度を維持するために、2.5メートルごとに電力を注入することをお勧めします。
SK9822もWS2812Bよりも少し高価であり、クロックピン用の追加の導体が必要です。
しかし、エラーやアニメーションが許容できず、データの精度が最も重要な考慮事項である状況では、SK9822アドレス指定可能なLEDストリップは価格を上げる価値があります。
6. 5VWS2813LEDストリップVS5VWS2812BLEDストリップ
シリアル通信のもう1つの欠点は、すべてのデータが1本のワイヤを介して渡されるため、チェーンが切断されると、その後のストリップ全体が失敗することです。
ws2813アドレス指定可能なLEDストリップは、この落ち込みに対処するために作られています。 ws2813には、diとbiというラベルの付いた2つの異なるデータ行があります。これは、のデータとバックアップのデータを意味します。
これにより、ドット抜けが発生した場合でも、アドレス指定可能なLEDストリップが機能し続けることができます。バイチャネルはパススルーとして機能するため、2つの連続するLEDが故障しない限り、残りのデジタルLEDテープは機能し続けるはずです。
これにより、ws2813アドレス指定可能なLEDストリップは、たとえばエポキシで包む場合など、修理のためにストリップにアクセスできない状況に最適です。
残念ながら、SK9822と同様に、WS2813RGBIC直管LEDライトは色の精度の点で非常に劣っていました。
それらは、最大輝度で約45ピクセル後に顕著な黄変を示しました。それを除けば、内部抵抗が増加したことを考えると、消費電力は予想通り少なく、フル輝度で点灯した場合、LEDストリップ全体に必要なのは12.15ワットだけでした。パワーインジェクションポイントが増えると、この数は大幅に増えると思います。
7.WS2815アドレス指定可能なLEDストリップライトの利点
電圧降下の問題のないバックアップデータチャネルが必要な場合は、WS2815がその答えかもしれません。
WS2815は12ボルトのデジタルrgbicLEDストリップであり、ご覧のとおり、完全な明るさであっても、ストリップ全体で演色性に大きな低下はありません。
トレードオフは価格と消費電力です。電流引き込みに関しては、WS2815に奇妙な動作があることがわかります。基本的に、単一ピクセルは50%赤で50%白とまったく同じ量の電流を引き込みます。 、白は赤、緑、青のピクセルで構成されていますが。
これは、各チャネルが並列ではなく直列に電力を供給され、単一のチャネルのみが1の場合、他の2つはトランジスタまたは抵抗の組み合わせによって短絡され、電流を一定に保つためです。
WS2815ピクセルLEDストリップライトは、アイドル時の消費電力が3.5〜ワットで最も高く、フルホワイトの消費電力が150個あたり20.18ワットで最も高くなっています。
とはいえ、バックアップチャネルにより非常に信頼性が高く、ストリップの電圧降下にもかかわらず正しい色を再現するのに優れています。
8. 5V SK6812 RGBWICLEDストリップVS5VWS2812BLEDストリップ
WS2815はかなり素晴らしいようですが、私は最後に私のお気に入りのLEDの種類を保存しました。 SK6812 ws2812Bと非常によく似ており、必要なのは5ボルトだけです。
マイクロコントローラが組み込まれており、バックアップチャネルがありません。ただし、SK6812には、5050LEDパッケージの大きな白色セグメントを制御するために使用されるLEDの追加チャネルを制御する機能があります。
通常は RGBLEDストリップライト 赤、緑、青のチャンネルを同じ割合にすると、わずかに青または紫の光が生成され、白が生成されます。
LEDに専用の白色チャネルを設けることにより、ウォームホワイト、ニュートラルホワイト、またはクールホワイトのいずれかの種類でおなじみの真の白色光を生成できます。
送信しているので、プログラミングが少し複雑になるのは事実です。 3つではなく4つのチャネル しかし、結果はそれだけの価値があります。
通常の電球の代わりにLEDストリップライトを使用しているときはいつでも、屋外の休日のLEDなどのアプリケーションにRGBWの種類を常に選択します。
クレイジーなパターンを作ってもらいたいので、それほど重要ではありません。微妙なバックライトを追加することを好みますが、それでも時々空想を得ることができます。 SK6812RGBWアドレス指定可能なLEDストリップライト 絶対に最高です。
私のテストでは、6812の消費電力はアイドル時の消費電力が0.83ワットと適度に高く、完全に点灯している場合は14.4です。
また、LED 90の周囲にかなりの量の黄変が見られますが、RGおよびBストリップをオンにしても白色光が生成されないため、これは実際には有効なテストではありません。
実際には白チャンネルを使用するだけですが、白チャンネルは他のどのシングルチャンネル照明よりも多くの電流を引き込みます。
白のrgbicledストリップライト全体は、わずか10ワットの電力をもたらし、追加でテストしたストリップの中で最も低い白の電力消費を引き出し、電力注入なしでledストリップ全体全体でほぼ完全な色精度の利点があります。
ご覧のとおり、実際には万能のアドレス指定可能なLEDストリップライトはありませんが、代わりに、すべてに特定の長所と短所があります。
すべてのプロジェクトで使用するために単一のLEDストリップテープを選択することを余儀なくされた場合、ウォームホワイトまたはクールホワイトのSK6812RGBWLEDストリップを絶対に選択します。
私のユースケースに応じてさまざまなものがありますが、将来的には、12ボルトのRGBWSK6812が私の頼りになるLEDストリップライトになるでしょう。
