Ws2812b LEDs & Leuchtmittel



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Der Shop für Ws2812b Strips und andere Pixel LEDs

Hier findest du alles was das LED Pixel Herz begehrt. Solltest du zwischen den ganzen Ws2812b LEDs und Sk6812 Strips dennoch nicht das finden was du dir vorgestellt hast, dann freuen wir uns von dir zu hören und mit die über dein Pixel LED Projekt zu sprechen.  Schreib uns einfach unter info@zedfy.com oder nutze ganz bequem unter Kontaktformular.

 

Was sind Ws2812b Pixel LEDs?

Mit Hilfe der flexiblen Pixel LED-Strips wie dem Ws2812b oder auch dem Sk6812 kannst Du einem Projekt auf einfache Weise komplexe Lichteffekte hinzufügen. Jede LED Gruppe verfügt über einen integrierten Treiber (IC), mit dem Du die Farbe und Helligkeit jeder LED unabhängig voneinander steuern kannst. Der Ws2812b ist die Kombination von LED und Treiber-IC auf den LED-Streifen. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um eine verbesserte Version des WS2811-LED-Treibers, der direkt in eine 5050-RGB-LED integriert ist.  So ist es möglich höhere LED-Dichten von momentan bis zu 144 LEDs pro Meter zu produzieren.

In der Abbildung siehst Du den integrierten Treiber und die Verbindungskabel, die ihn mit den grünen, roten und blauen LEDs verbinden.

Der Ws2812b verwendet eine spezialisierte Ein-Draht-Steuerschnittstelle und erfordert deshalb ein genaues Timing, weil keine separate Clock Leitung geführt wird. Wir bieten unterschiedlichste Arten von Ws2812b und anderen Pixel LED-Streifen mit unterschiedlichen LED-Dichten und -Längen an.

Pixel LED Eigenschaften und Spezifikationen

  • Individuell adressierbare RGB und RGBW LEDs (30, 60, 72 oder 144 LEDs pro Meter)
  • 24-Bit-Farbsteuerung (8-Bit-PWM pro Kanal); 16,8 Millionen Farben pro Pixel
  • Einadrige digitale Steuerschnittstelle
  • 5V oder 12V Betriebsspannung
  • Jede LED verbraucht ca. 50 mA bei 5 V, wobei Rot, Grün und Blau bei voller Helligkeit angezeigt werden
  • Fast alle Strips sind flexibler, standard (Schutzart IP20) oder wasserdichter Silikonmantel (Schutzart IP65) Variante erhältlich
  • Auf Anfrage sind sowohl weiße als auch schwarze LED Streifen-Farben realisierbar
  • Strom- / Datenanschlüsse an beiden Streifen Enden für eine einfache Verkettung, die Eingangsseite enthält ein zusätzliches Strom- und Erdungskabel für externe Stromanschlüsse.
  • Streifen können entlang der Linien zwischen den einzelnen RGB-LED-Segmenten getrennt werden.

Wie verbinde ich Ws2812b Pixel LED-Streifen?

Jeder Ws2812b Strip verfügt über drei Anschlüsse:
1. Eingangsanschluss (meistens 3-PIN JST Connector)
2. Stromzufuhr Kabel
3. Ausgangsanschluss (meistens 3-PIN JST Connector)

WICHTIG: Die Anordnung bzw. Reihenfolge der drei Leitungen +/D/GND kann von Stripe zu Stripe variieren. Daher solltest Du bitte immer unbedingt vor dem Anschluss des Strips checken wie sich die Anschlussverteilung sowohl beim Stripe als auch bei dem verwendeten Controller verhält. In diesem Fall ist das Sprichwort “Vorsicht ist besser als Nachsicht” ein guter Ratgeber. Bei fast allen Stripes ist das Datenkabel (2.) allerdings in der Mitte zwischen Spannung und Erdung positioniert. Dies dient als Vorsichtsmaßnahme gegen Verpolung.
 
Der 3-PIN JST Connector Eingang verfügt über drei Steckerstifte in einer PVC Verkleidung, die jeweils einen Abstand von 0,1 Zoll haben. Die Stromkabel (4. & 5.) für die Zuführung der Spannungsversorgung sind mit der Eingangsseite des Ws2812b Strips verbunden und bestehen aus abisolierten Kabeln. Manchmal empfiehlt es sich die Kabel etwas weiter ab zu isolieren, um einem Wackelkontakt vorzubeugen.

Der Ausgangsanschluss befindet sich am anderen Ende des Stripes und ist so ausgelegt, dass er mit dem Eingangsanschluss des nächsten Pixel Stripes zusammenpasst und verkettet werden kann.

Wie wird ein Ws2812b LED Stripe angeschlossen?

Um den Ws2812b Stripe durch einen Controller zu steuern, muss der 3 Pin JST Stecker mit dem Eingangsanschluss an Deinem Controller angeschlossen werden. GND des Ws2812b muss mit der GND des Controllers verbunden werden, und die Dateneingangs-Leitung des Ws2812b LED Stripes, meistens grün, muss mit der Datenausgang Leitung des Controllers verbunden werden. Die Bilder helfen Dir den Anschluss genau nachvollziehen zu können.
 
Bitte achte genau wie bei der Ws2812b Matrix auf die Daten Laufrichtung auf dem Stripe. Nur wenn du die richtige Seite anschließt können die Daten richtig zu den Ws2812b LED transportiert werden. Im Bild haben wir die richtige Laufrichtung mit einem roten Pfeil am Anfang des LED Strips gekennzeichnet.

Im Allgemeinen empfehlen wir, den Ws2812b Stripe sowohl am Anfang als auch am Ende des Strips an die externe Stromversorgung anzuschließen um eine homogenes Lichtbild zu erhalten. In jedem Fall sollte jeder Stripe an ein Trafo/ Netzteil angeschlossen werden. Stichwort “Voltage drop”. In den meisten Fällen ist dies allerdings nicht erforderlich. Vereinzelt kommt es vor, dass die Kabel für die externe Stromversorgung etwas weiter abisoliert werden müssen.Da die Stromkabel eingangsseitig doppelt vorhanden sind, steht der Strom am Dateneingang Anschluss zur Verfügung und kann sowohl zur Stromversorgung des zu steuernden Controllers als auch des ersten angeschlossenen Ws2812b Strips verwendet werden. Das heisst, dass Du den Controller und den LED-Streifen mit einer einzigen Stromquelle versorgen kannst, ohne verzweigte Stromverbindungen herstellen zu müssen. Genial!

Vorkehrungen zum Schutz für Ws2812b:

  • Vermeide das Herstellen oder Ändern von Verbindungen, während der Stromkreis mit Strom versorgt wird.
  • Minimiere die Länge der Kabel, die Ihren Mikrocontroller mit dem LED-Streifen verbinden.
  • Befolge die allgemeinen Regeln der Technik, z. B. Vorsichtsmaßnahmen gegen (ESD) elektrostatische Entladung.
  • Füge zwischen dem Datenausgang Controllers und dem Ws2812b einen Widerstand von 100 O bis 500 O ein, um ein eventuelles Rauschen auf der Leitung zu reduzieren. Das ist kein muss.
  • Wenn der ein Ws2812b Stripe beschädigt wird, ist häufig nur die erste LED defekt. In solchen Fällen wird der Streifen wieder zum Leben erweckt, wenn dieses erste Segment abgeschnitten und der Connector an das zweite Segment aufgelötet wird.
  • Schließe einen Kondensator von mindestens 100 µF zwischen der Erdung und den Stromleitungen am Stromeingang an. Auch das ist nur in Einzelfällen notwendig.

Stromaufnahme und Spannungsabfall (Voltage drop) bei Pixel LEDs

Jede Ws2812b LED verbraucht ungefähr 50 mA, wenn sie auf volle Helligkeit eingestellt und mit 5V betrieben wird. Das bedeutet, dass Dein LED Stripe für jeweils 30 LEDs bis zu 1,5 A verbrauchen kann. Wähle also unbedingt eine Stromquelle die ausreichend Ampere für dein LED Projekt zur Verfügung stellt.
Die Stromverbindungen zwischen den LEDs weisen einen gewissen Widerstand auf, was bedeutet, dass die Spannung am Ende des Streifens geringer ist als die Spannung am Anfang des LED-Streifens. Wenn die Spannung abfällt, sehen RGB-LEDs in der Regel rötlicher aus und verbrauchen weniger Strom. Dieser Spannungsabfall ist proportional zum Strom durch den Streifen und steigt an, wenn die LEDs auf eine höhere Helligkeit eingestellt werden.
Wir haben die Stromaufnahme und den Spannungsabfall einiger LED-Streifen getestet, indem wir alle LEDs auf volle Helligkeit eingestellt haben.

Dies waren die Ergebnisse:
Der 30-LED-Streifen mit 1 m Länge zog 1,5 A an und wies einen Spannungsabfall von 0,2 V auf.
Der 60-LED-Streifen mit 2 m Länge zog 2,9 A an und wies einen Spannungsabfall von 0,8 V auf.
Der Spannungsabfall wurde berechnet, indem die Spannungsdifferenz zwischen Masse und Leistung am Eingang des Streifens gemessen wurde, dann die gleiche Messung am Ausgang durchgeführt wurde und die beiden Werte subtrahiert wurden.

Verkettung / Verlängerung eines Ws2812b Strips

Mehrere LED-Streifen können durch Verbinden von Eingangsanschlüssen mit Ausgang Anschlüssen miteinander verkettet werden. Wenn Strips auf diese Weise verkettet werden, können sie als ein kontinuierlicher Stripe gesteuert und betrieben werden. Beachte dass die Enden mit zunehmender Länge der Ketten aufgrund des Spannungsabfalls über dem Stripe dunkler und röter werden. Wenn dies zu einem Problem wird, kannst Du die Datenleitungen verketten, während Du kürzere Unterabschnitte der Kette separat mit Strom versorgst.
Wir empfehlen LED Ketten, die mit einer einzigen Stromversorgung betrieben werden von nicht mehr als 144 Pixel LEDs. Es ist in Ordnung, längere Ketten mit verbundenen Datenleitungen zu bilden, Du solltest allerdings nach jeweils ca. 144 Ws2812b oder vergleichbaren Pixel LEDs die Abschnitte separat mit Strom versorgen. Wenn Du jeden Abschnitt über ein anderes Netzteil mit Strom versorgst, solltest Du die Stromkabel zwischen den Abschnitten abschneiden, damit der Ausgang von zwei verschiedenen Netzteilen nicht kurzgeschlossen wird.
 

Schneiden / Kürzen

Der LED-Streifen ist in Segmente unterteilt, wobei bei der 5V Variante jedes Segment eine Ws2812b RGB LED enthält. Der Streifen kann an den Linien zwischen den Segmenten auseinandergeschnitten werden, um ihn in brauchbare kürzere Abschnitte zu unterteilen. Die Datenverbindung ist mit DO, Dout, DI oder Din beschriftet, der positive Stromanschluss ist mit 5V beschriftet und der Masseanschluss ist mit GND beschriftet.