Адресний LED діод LEDTech RGB WS2813 (6пін) з піксельною адресацією

Розумні світлодіоди (пікселі) WS2813 и світлодіодні стрічки на базі цих пікселів дуже популярны з кількох причин:

Світлодіоди з піксельною адресацією WS2813 випускаються в стандартному корпусі 5050 розміром 5 × 5 мм для поверхневого монтажу (Рис.1). Під лінзою всередині корпусу розташовуються зелений, синій, червоний світлодіоди та керівний контролер. Для захисту від пульсацій напруги живлення в корпус встановлений RC-фільтр. В WS2813 додана додаткова дублювання лінії передавання даних. Завдяки їй інші діоди надалі працюють, навіть якщо один вийшов із ладу.

Рис.1 Структура WS2813 під мікроскопом

Світлодіоди WS2813 можуть бути об'єднані в послідовний ланцюжок із можливістю керувати кожним світлодіодом у ланцюжку окремо. Колір, який відтворюватиме WS2813, задається цифровим кодом, який передається через однодротову шину даних.

WS2813 функціонує в такий спосіб (мал. 2): виведення DIN приймає дані від керівного мікроконтролера, водночас перший чип у послідовному ланцюзі забирає перші 24 біти даних і передає їх у внутрішній реєстр — клямку. Подальші сигнали даних проходять через вбудований вузол відновлення й посилення й передаються подальшому в ланцюжку чипу через виведення DO. Після проходження кожного чипа кількість бітів у загальному потоці даних зменшується щоразу на 24 біти.

У WS2813 є також висновок BIN, який під'єднується паралельно входу попереднього світлодіода в такий спосіб, що якщо один WS2813 виходить із ладу, то ланцюжок за ним продовжує працювати. Виведення NC не використовується.

Рис.2 Схема з'єднання WS2813 до послідовного ланцюга

Для  передавання даних до контролерів світлодіодів застосовується однодротовий інтерфейс. Біти кодуються тривалістю імпульсу, що передається. Передавання логіки. 0 має здійснюватися імпульсом тривалістю 375±75 нс, а одиниці 875±125 нс.

Сигналом скидання та початком нового циклу оновлення даних вважається наявність низького рівня на лінії впродовж 300 мкс. Після приходу цього сигналу, контролер світлодіода WS2813 починає на частоті 2 кГц ШІМ-керування вбудованими світлодіодами відповідно до отриманого коду: Коефіцієнт заповнення =1, коли код кольору становить 255 і дорівнює нулю за нульового коду.