【Arduino】168种传感器模块系列实验（216）---WS2812B幻彩LED灯带

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37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块



每米30灯白底裸板

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每米60灯黑底裸板

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WS2812B
是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和12V高压可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。数据协议采用单线归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。

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主要特点
1、智能反接保护，电源反接不会损坏IC。
2、IC控制电路与LED点光源公用一个电源。
3、控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。
4、内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。
5、内置上电复位和掉电复位电路。
6、每个像素点的三基色颜色可实现256级亮度显示，完成16777216种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。
7、串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
8、任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。
9、当刷新速率30帧/秒时，级联数不小于1024点。
10、数据发送速度可达800Kbps。
11、光的颜色高度一致，性价比高。
应用领域
具有低电压驱动，环保节能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面，电路变得更加简单，体积小，安装更加简便。主要应用领域，LED全彩发光字灯串，LED全彩模组， LED全彩软灯条硬灯条，LED护栏管。LED点光源，LED像素屏，LED异形屏，各种电子产品，电器设备跑马灯等。

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WS2812B是集控制电路和发光电路于一体的LED光源元件，其控制IC为WS2812B，发光元件是5050RGBLED，电压为5V，每个单位的峰值电流为60ma，灯带为三线制，VCC GND DIN分别为电源+、电源-、信号，当使用外部电源时，外部电源-需要与Arduino的GND相连。

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测试环境中可以直接使用Arduino的5V引脚直接供电，如果灯带长度过长，则需要外接电源。下为实验接线示意图。

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实验提示
1、可以在电源到地之间连接一个电容在 100uF 到 1000uF 之间的电容器，以平滑电源。
2、在 Arduino 数字输出引脚和条形数据输入引脚之间添加一个 220 或 470 Ohm 电阻器，以减少该线路上的噪声。
3、使arduino，电源和条带之间的电线尽可能短，以最大程度地减少电压损失。
4、如果您的灯条损坏且无法正常工作，请检查第一个 LED 是否损坏。如果是这样，剪掉它，重新焊接头针，它应该会再次工作。
5、WS2812 需要 5v 电源，每个 LED 在其全亮度下需要大约 60mA 电流。如果您的 LED 灯条有 30 个 LED，您需要 60mA x 30 = 1800 mA 或 1.8 Amp 电流。因此，您必须使用额定电流为 1.8 安培或更高的 5v 电源。

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打开Arduino IDE——工具——管理库，搜索并安装FastLED库

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  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
  实验程序一：点亮ws2812灯带第一颗灯珠（红色闪烁）

1. /*
   
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3.   实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
   
4.   实验程序一：点亮ws2812灯带第一颗灯珠（红色闪烁）
   
5. */
   
6. 
   
7. #include <FastLED.h>
   
8. 
   
9. #define NUM_LEDS 24
   
10. #define DATA_PIN 6
    
11. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
12. #define BRIGHTNESS  33
    
13. 
    
14. void setup() {
    
15.   FastLED.addLeds<NEOPIXEL, DATA_PIN>(leds, NUM_LEDS);
    
16. }
    
17. 
    
18. void loop() {
    
19.   leds[0] = CRGB::Red;
    
20.   FastLED.show();
    
21.   delay(500);
    
22.   leds[0] = CRGB::Black;
    
23.   FastLED.show();
    
24.   delay(500);
    
25. }

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实验场景图  动态图

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  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
  实验程序二：点亮ws2812灯带三颗灯珠（红绿蓝色）

1. /*
   
2.   【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
   
3.   实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
   
4.   实验程序二：点亮ws2812灯带三颗灯珠（红绿蓝色）
   
5. */
   
6. 
   
7. #include <FastLED.h>
   
8. #define DATA_PIN    6
   
9. #define NUM_LEDS    24
   
10. #define BRIGHTNESS  33
    
11. #define LED_TYPE    WS2812B
    
12. #define COLOR_ORDER GRB
    
13. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
14. #define UPDATES_PER_SECOND 100
    
15. 
    
16. void setup() {
    
17.   FastLED.addLeds<LED_TYPE, DATA_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS);
    
18.   FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
    
19. }
    
20. 
    
21. void loop() {
    
22.   leds[0] = CRGB::Red;
    
23.   leds[1] = CRGB::Green;
    
24.   leds[2] = CRGB::Blue;
    
25.   FastLED.show();
    
26.   delay(10);
    
27. }

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实验场景图

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  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
  实验程序三：循环变色的幻彩灯带（24颗灯珠）

1. /*
   
2.   【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
   
3.   实验二百一十六：WS2812B幻彩LED灯带 5V全彩灯条5050灯珠内置IC炫彩单点单控软灯条模块
   
4.   实验程序三：循环变色的幻彩灯带（24颗灯珠）
   
5. */
   
6. 
   
7. #include <FastLED.h>
   
8. #define NUM_LEDS 24
   
9. #define DATA_PIN 6
   
10. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
11. 
    
12. void setup() {
    
13.   FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, RGB>(leds, NUM_LEDS);
    
14.   FastLED.setBrightness(33);
    
15. }
    
16. 
    
17. void fadeall() {
    
18.   for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    
19.     leds[i].nscale8(250);
    
20.   }
    
21. }
    
22. 
    
23. void loop() {
    
24.   static uint8_t hue = 0;
    
25.   for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    
26.     leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255);
    
27.     FastLED.show();
    
28.     fadeall();
    
29.     delay(10);
    
30.   }
    
31. 
    
32.   for (int i = (NUM_LEDS) - 1; i >= 0; i--) {
    
33.     leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255);
    
34.     FastLED.show();
    
35.     fadeall();
    
36.     delay(10);
    
37.   }
    
38. }

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实验场景图  动态图