LED - RGB WS2812B

Os LED’S WS2812 também conhecidos como NeoPixels ou LED’s RGB endereçáveis, podem ser considerados os LED’s mais avançados no que toca à sua simplicidade, tamanho e reprodução de cores.

Estes são capazes de reproduzir as três cores elementares, “RGB – Red/Green/Blue” Vermelho, Verde e Azul, e conjugando estas três são capazes de reproduzir uma gama muito ampla de cores.

Na sua constituição mais básica estes LED’s são formados por três minúsculos díodos LED em conjunto com um minúsculo circuito integrado de controlo o WS2812B, num encapsulamento tipo 5050 de (5x5mm).

O controlador WS2812B que empresta o nome ao LED permite que cada LED seja acedido individualmente usando um único pino “serial”, para comunicação “One-Wire”, estes LED’s dispõe de 6 pinos, sendo 3 destes de entrada e 3 de saída.

Estes LED’s podem ser ligados individualmente mas também podem ser ligados em série, bastando para isso ligar o pino DO “Data Out” ao pino DI “Data In” do LED seguinte, o que vai permitir criar efeitos visuais mais complexos e interessantes.

Hoje podemos ver estes LED’s em painéis publicitários para a exibição de imagens, como os que vemos por exemplo nos estádios de futebol.

 

  

Características:

• Tenção de alimentação: 5V;
• Consumo por LED: aproximadamente 60mA em brilho máximo;
• Velocidade de comunicação: 800Kbps;
• Dimensões só do LED: 5x5mm.

Vantagens:

• Estes LED’s RGB podem ser individualmente endereçados;
• Permitem o controlo de cores de 24-bit (8-bit por canal);
• Capacidade para gerar 16.8 milhões de cores (mais precisamente, 16.777.216) de cores por LED;
• Interface digital de controlo usando apenas um fio “One-wire”;

Ligações:

Os LED’s WS2812b são muito simples de serem ligados a qualquer microcontrolador pois, apresentam apenas 3 pinos de ligação um para os +5V, outros para a massa “GND” e o terceiros para a entrada de sinal “Din”, no entanto temos de ter em atenção para não trocarmos qualquer um deste pinos sob pena de danificarmos este de forma irreversível.

Na seguinte imagem podemos ver o esquema de ligações de um destes LED’s utilizando os 3 pinos de entrada, Vcc, GND e dados (Din).

 

Tal como referido estes podem ser ligados em serie, endereçado um a um recorrendo ao pino de sinal. Na imagem podemos ver no lado esquerdo o pino Din (entrada), e no lado direito o pino Dout (saída), a imagem ilustra a forma de ligação de vários LED’s endereçáveis em série, formando assim uma ligação em cascata.

 

Como se pode constatar é muito simples ligar inúmeros LED’s endereçáveis a um microcontrolador utilizando apenas um fio de sinal, aqui temos apenas de respeitar as limitações de tensão e corrente para a quantidade de LED's que estivermos a utilizar. Cada LED endereçável consome por volta de 60mA quando está com o seu brilho ao máximo. 

Aqui recomenda-se uso de uma fonte de alimentação externa ao circuito, pois os nossos microcontroladores pode não ser capaz de fornecer a corrente necessária para garantir a alimentação de uma grande quantidade de LED’s ligados em série.

 

A ter em atenção:

Como já referido acima, é possível utilizar múltiplos LED’s em cadeia apenas conectando os pinos DI ao DO, ao utilizar esse sistema para adicionar diversos LED’s em sequência mas não se deve esquecer do seu consumo, quanto mais LED’s, mais potente deve ser a fonte para suprir a necessidade de corrente, por exemplo, com cada LED consumindo cerca de 60mA no brilho máximo significa que a cada 30 LED’s o seu sistema poderá consumir a té cerca de 1.6A.

Sendo então importante dimensionar o nosso circuito antes de começarmos a interligar os LED’s para garantir que a nossa fonte de alimentação será capaz de suprir as necessidades de corrente.

Para além destes cuidados, o fabricante tem algumas recomendações:

• Ligar um condensador de pelo menos 100 μF entre o GND e 5V na entrada.
• Evite fazer ou alterar as conexões com o circuito ligado.
• Tente sempre manter o comprimento dos cabos entre os LED’s e o microcontrolador.
• Tome as devidas precauções contra as descargas eletrostáticas (ESD).
• Considere adicionar um resistor de 100 Ω a 500 Ω na saída do microcontrolador para o pino DI a fim de reduzir ruídos.
• Não inverter os pinos das ligações.

Ficheiros para Download

• WS2812B-RGB LED Datasheet

  

Considerações Finais

O LED tem vindo a evoluir muito ao longo dos tempos, hoje esta faz parte do nosso dia-a-dia estado por todo o lado, no entanto os chamados LED’s endereçáveis são componentes mais sofisticados que podemos encontrar em painéis informativos, ecrãs gigantes etc.

Estes são LED's que apresentam um tamanho muito reduzido, mas apesar do seu diminuto tamanho estes apresentam a capacidade de emitirem cores num espetro muito alargado e com uma intensidade muito significativa.

Esperamos que este artigo tenha sido útil e se gostaram comentem e partilhem. Alguma dúvida ou questão deixem em comentário ou utilizem o formulário de contatos.

Um bom dia em nome da TecnoDomos.

Conteúdo redigido ao abrigo do novo Acordo Ortográfico