WS2812B — светодиод со встроенным контроллером: три кристалла — красный, зелёный и синий — и микросхема, которая принимает 24 бита цвета, оставляет себе первые и передаёт остальные следующему светодиоду. Данные идут по одной линии со скоростью 800 кбит/с; каждый бит — импульс, длина которого отличает «0» от «1».
Протокол
| Параметр | WS2812B-V5/W и 2020-V6 |
|---|---|
| Скорость | 800 кбит/с, бит 1,25 мкс |
| Порядок цветов | G, R, B — старшим битом вперёд |
| T0H — единица кода «0» | 220–380 нс |
| T1H — единица кода «1» | 580 нс–1 мкс |
| T0L, T1L — нули кодов | 580 нс–1 мкс |
| Сброс между кадрами | дольше 280 мкс |
Один светодиод занимает 24 · 1,25 = 30 мкс, поэтому время кадра растёт с длиной ленты:
Для 1024 светодиодов это 31 мс — чуть больше 32 кадров в секунду, что сходится с обещанием даташита: при 30 кадрах в секунду в цепочке может быть не меньше 1024 светодиодов.
Ток и питание
Каждый цвет работает при токе 12 мА, белый на полной яркости — 36 мА на светодиод, плюс ток покоя контроллера около 0,6 мА. Яркость микросхема задаёт с частотой развёртки 2 кГц и 256 уровнями при стабилизированном токе, поэтому при меньшей яркости средний ток пропорционально меньше — калькулятор считает его как оценку. Провода питания выбирают на полный ток — сечение подберёт калькулятор сечения провода.
Уровни и SPI
Порог единицы на входе привязан к питанию светодиода: 0,63·VDD у WS2812B-V5/W и 0,55·VDD у WS2812B-2020-V6. При 5 В это 3,15 и 2,75 В — первый выше гарантированной единицы 3,3-вольтовой логики, и тогда нужен преобразователь уровня; о порогах подробнее — в статье «Логические уровни». Один из способов сформировать сигнал — SPI: каждый бит светодиода передают несколькими битами SPI. Калькулятор проверяет, попадают ли получившиеся четыре времени в таблицу даташита. Гамма-коррекцию для плавного изменения яркости поможет построить генератор таблиц.
Частые вопросы
Какой блок питания нужен для ленты WS2812B?
По даташитам каждый цвет светодиода работает при токе 12 мА, белый на полной яркости — 36 мА. Лента из 60 светодиодов, включённая белым на максимум, берёт около 2,2 А, из 300 — около 11 А, то есть 55 Вт при 5 В. Блок питания выбирают на этот ток, а если ленту никогда не включают белым на полную яркость, ток пропорционально меньше.
Можно ли управлять WS2812B от микроконтроллера на 3,3 В?
Для WS2812B-V5/W при питании 5 В единица на входе должна быть не ниже 0,63·VDD — 3,15 В, а выход 3,3-вольтовой логики гарантирует только 3,0 В. Поэтому от МК на 3,3 В ставят преобразователь уровня. У WS2812B-2020-V6 порог ниже — 0,55·VDD, то есть 2,75 В.
Сколько светодиодов можно обновлять 60 раз в секунду?
Один светодиод — это 24 бита по 1,25 мкс, то есть 30 мкс. За 1/60 секунды за вычетом паузы сброса 280 мкс успевают обновиться 546 светодиодов на одной линии данных. Если нужно больше, ленту делят на несколько линий.
Работает ли SPI на 2,4 МГц с кодами 100 и 110?
По таблицам даташитов WS2812B-V5/W и WS2812B-2020-V6 — нет: единица кода «0» получается 417 нс при допуске 220–380 нс, а ноль кода «1» — 417 нс при допуске от 580 нс. На 3,2 МГц коды 1000 и 1100 дают 312,5, 937,5, 625 и 625 нс — все четыре времени в допуске.
Источники
- Worldsemi. WS2812B-V5/W Intelligent control LED integrated light source, datasheet V6.1 — 800 кбит/с; 24 бита на светодиод в порядке G, R, B, старшим битом вперёд; T0H 220–380 нс, T1H, T0L и T1L — 580 нс–1 мкс, сброс дольше 280 мкс; рабочий ток каждого цвета 12 мА, ток покоя около 0,6 мА; единица на входе — от 0,63·VDD; при 30 кадрах в секунду — не меньше 1024 светодиодов в цепочке; до 5 м между двумя светодиодами без дополнительных схем; частота развёртки 2 кГц, 256 уровней яркости, стабилизаторы тока
- Worldsemi. WS2812B-2020-V6 Intelligent control LED integrated light source, datasheet V1.0 (2025-10-21) — те же T0H, T1H, T0L, T1L и сброс; каждый цвет — 12 мА, белый — 36 мА; единица на входе — от 0,55·VDD; порядок G, R, B, старшим битом вперёд
- Microchip. 3V Tips 'n Tricks (DS41285A), 2006 — табл. 4-1: выход 3,3 В LVCMOS даёт единицу не ниже 3,0 В
Встроить калькулятор на свой сайт
Скопируйте код и вставьте его в HTML страницы, статьи или вики. Виджет бесплатный, без рекламы, счётчиков и cookie. Условие одно — ссылка на GAW под рамкой остаётся на месте. Подробнее о виджетах
<iframe src="https://gaw.ru/embed/ws2812/" title="Калькулятор адресной ленты WS2812B" width="100%" height="640" style="border:1px solid #e3e5e9;border-radius:8px" loading="lazy" allow="clipboard-write"></iframe>
<p style="margin:6px 0 0;font-size:14px">Калькулятор: <a href="https://gaw.ru/tools/ws2812/">Калькулятор адресной ленты WS2812B</a> — GAW.ru</p>Автоподстройка высоты рамки
Если сайт разрешает скрипты, добавьте этот код один раз в любом месте страницы: рамка будет менять высоту вместе с результатом расчёта.
<script>window.addEventListener("message",function(e){if(e.origin!=="https://gaw.ru"||!e.data||e.data.type!=="gaw:embed-height")return;var f=document.querySelectorAll('iframe[src^="https://gaw.ru/embed/"]');for(var i=0;i<f.length;i++)if(f[i].contentWindow===e.source)f[i].style.height=e.data.height+"px"})</script>Обновлено .
Нашли ошибку в расчёте?