感谢二姨家活动（https://bbs.21ic.com/icview-3200138-1-1.html），用于参加活动还是我最为拿手的WS2812。WS2812实际上可以认为是通过WS2811芯片+5050灯珠实现单线控制全彩LED，它的改进版是WS2812B，二者并无特别差异。关于WS2811的信号时序在不同版本的规格书各有不同，之前已经在论坛上吐槽过了（https://bbs.21ic.com/icview-3200798-1-1.html），这里不再啰嗦。 这次入手的是8*8板，在某宝上可以淘到最便宜的商家：简易包装，无配套手册，无例程（幸好还可以给**），价格就不提了，免得说我打广告。闲话少说，直接开箱（实际只有一个防静电袋），拆开防静电袋，拿出没有接线的板子，如下图： 图1、正面 图2、背面 前面已经提到，一般来说这种单线控制的灯板，使用的LED灯珠有WS2812和WS2812B两种，这两种灯珠的各项参数基本类似，使用时编写的代码也是通用的，但引脚数量和定义有所区别。 图3、WS2812B和WS2812的外观区别 灯板上可以很清晰看到每个灯珠的引脚是四个，而且背面丝印上写的是WS2812B，基本可以肯定这块板子上所用灯珠就是WS2812B。 在网上找到任意一份WS2812B的手册，都会介绍典型的应用连接方式是彼此串接，如下图所示： 图4、典型应用电路 可以看到，对应每颗灯珠，都需要一颗104电容，从板上看，有64颗灯珠，但只使用了56个贴片电容（偷工减料？），实测也是可正常运行的。 为了便于调试，在In侧焊上针脚，间距是2.54mm。在吐槽一句，虽然覆铜板上有孔，但实在太浅基本没法插进去，所以焊的是直针（手残，焊点丑，见笑）。 图5、手工焊上输入针脚后的灯板（丑） 根据卖家的介绍，这款灯板是3.3V/5V兼容的，为了测试，拿出某款珍藏开发板（可提供3.3V和5V输出）将64颗灯珠一并点亮，并尝试使用usb功率计测量开发板和灯板的整体功耗。 很容易想象到，灯板的功耗主要是灯珠发光，所以必然与灯珠的颜色有关，实测结果如下表： 表一、颜色和功耗 在表中，各颜色的英文名来自“原色辞典”，其中magenta中文翻译应该是洋红或者品红，而不是我们通常认为的紫色（purple），绿色分量在全值时是青柠（lime），半值时才是绿（green）。 从上表中可以看到，组成颜色的RGB分量数值越大，整体功耗也越大，但各颜色的功耗之间并不存在线性关系。 输入电压越大，功耗越大，也没有明显的线性关系。 另外，灯珠点亮红色（red）时，明显比蓝色（blue）和青柠色（lime）更加耗电。对于不同颜色LED功耗的差异，似乎没有谁分析过，我这里不妨尝试解释一二。 可以在某个5050手册中可以找到： 表二、三色LED电压 在这个说明中，三原色使用不同型号的LED，其中用于显示红色的13CBAUP正向导通电压范围为1.8V~2.2V，而用于显示绿色的13CGAUP正向导通电压范围为3.0V~3.2V，用于显示蓝色10R1MUX正向导通电压范围为3.0V~3.4V。 如之前所述，WS2812（WS2812B）可以认为是WS2811+5050组成。推测为了限流和防止过压烧坏器件，在每个WS2812B器件内部，每个LED上应该串联了一个分压电阻。从正向导通电压的数值推测，红色LED正向压降会比绿色蓝色LED更低（不知道哪位网友有兴趣能找到上述三种型号的LED实测一下），因此在外部电压相同，且流经LED的电流也相同的情况下，红色LED上串联的电阻会分得更高电压，分压大意味着功耗大，如果组成白光的红绿蓝功率相等，那么用于驱动红色LED所用的电流肯定是大于蓝色和绿色的。不知这种解释是否为真，但至少听起来有点道理。 如前文所述，我尝试了使用了来自开发板提供的3.3V和直接从USB输出的5V作为本灯板的Vdd输入，实测的确都能够点亮整块灯板，但效果却大不相同：在使用3.3V供电时，灯板上的显示明显存在色偏。如下（我也不知道为什么照片效果会是这样，但至少颜色可以看出来偏红）： 图6、使用3.3V点亮白色 图7、使用5V点亮白色 图8、使用3.3V点亮洋红 图9、使用5V点亮洋红 图10、使用3.3V点亮黄色 图11、使用5V点亮黄色 这个原因，当然可以说是因为使用了不合适电压引起的。在某个WS2812B的datasheet中是有明确说明驱动电压Vdd的要求为+3.5V~+5.3V，也就是说，直接从开发板上引出+3.3V是低于该要求的。如下： 表三、某个WS2812B手册中对电源电压的要求 卖家说这块板子能在3.3V下工作，我们暂且相信他。继续分析色偏现象的原因，猜测可能和我刚才提到的限流电阻有关。 因为没有找到相关资料，大胆假设，WS2812B标准输入电压要求是5V，假设需要点亮LED呈现白色（0xFFFFFF），红、绿、蓝三色LED的电流相同，都是10mA；又假设红色LED导通正向压降为2V，绿色和蓝色LED导通正向压降为3V。 可以简单计算一下对应颜色LED串联的限流电阻值。过程比较简单，略。结果分别是300ohm、200ohm、200ohm。 再假设该限流电阻阻值不因外部供电电压改变而变化，将外部供电降低至3.3V时，继续点亮白色（0xFFFFFF），各LED的正向压降几乎是不变的，仍然为3V、2V、2V，那么通过各色LED的电流重新计算，结果为4.3mA、1.5mA、1.5mA，红色LED上电流的数值明显比蓝色绿色要高一些，意味着会更亮。在低电压下，合成光源的颜色偏红也得到合理的解释了！ 大胆假设、小心求证，以上是参加活动的第一篇（开箱），虽迟但到。欢迎大家关注我！
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