Светодиодная лента WS2812B + First Pixel продолжает ломаться

Question

Светодиодная лента WS2812B + First Pixel продолжает ломаться

neopixel led-strip

Я тоже пытаюсь подключить светодиодную ленту WS2812B к arduino nano. Текущая полоса состоит из 6 пикселей, и все это питается от источника питания для ПК напряжением 5,26 В.

Проблема в том, что первый пиксель продолжает умирать примерно через 1 минуту. Это означает, что я должен разрезать полоску и перепаять соединения. Перед сбоем полоса запускает правильные примеры из пакета FastLED.

The initial setup.

Пока это происходило, я искал решения. https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/best-practices предложил: 1) добавление конденсатора емкостью 1000 мкФ между землей и +5 В для отмены пиков мощности 2) добавление резистора 300-500 Ом между strip_Data_in и D5

У меня не было конденсатора 1000 мкФ+, поэтому я использовал то, что у меня было, 470 мкФ, и установил его вместе с резистором. The 470µF Capacitor between Ground and +5v

Это не решило проблему. Еще одна рекомендация состояла в том, чтобы поместить диод между данными и +5. ( Я думаю, что это делается для устранения любых скачков напряжения в соединении для передачи данных. При хорошем источнике питания в этом не должно быть необходимости, я думаю, но это не повредит.) Еще один совет состоял в том, чтобы добавить резистор 100 Ком между данными и землей.

сложение всего вышеупомянутого вместе дает нечто подобное: Variations on this setup i experimented with

Но в конце концов ничего не изменилось. Я перепробовал множество вариантов решений:

С конденсатором и без него между землей и Vin.
С резистором и без него между данными и arduino, и варьировал его от 220 Ом до 1 Ком.
С диодами и без них. Я попытался подключить данные с помощью диода к заземлению, +5 В, к обоим, и ни к одному.
Я попытался использовать источник питания 3,7 В, чтобы увидеть, смогу ли я избежать сжигания пикселя. У светодиодов было слишком мало энергии, чтобы загораться.
Я попытался подключить питание через USB->Arduino->>Вывод Arduino +5 В ->>> полоса +5 В>>>

My soldering work, for checking

Есть идеи, где я могу облажаться?

До сих пор я сжег 30 пикселей, и все с тем же результатом: мигание, отключение и, в конечном счете, сбой. Удаление первого светодиода всегда устраняло проблему. Эта марка светодиодной ленты работала на каком-то другом готовом контроллере.

Некоторые из моих собственных идей о причинах:

Там действительно должен быть конденсатор емкостью 1000 мкФ. (у меня никогда не было проблем с пиками напряжения с этим источником питания, и это не объясняет, почему система выходит из строя через некоторое время, а не при подключении.)

ПРАВКА 1): Я сделал несколько дополнительных тестов.

Поднял резистор перед выводом данных с рекомендуемых 470 Ом, как можно выше. Я достиг 8 Ком (выше не получалось). -> Тот же результат, сгоревший пиксель>
Снизил напряжение на выводе ввода данных с двумя сопротивлениями, одно из которых подключено к заземлению. Светодиодная полоска распознала ввод данных только тогда, когда "Din_High" был выше 3,5 вольт. Работа при немного более низком напряжении не позволяла светодиодам распознавать данные. И все же, Тот же результат -> Сожженный пиксель.
Изменение источника питания: Я заменил источник питания ПК на блок питания 5 В для загрузки мобильных телефонов. Напряжение, на которое было отрегулировано это устройство, составляло от 5,2 до 4,8 В. Поведение было таким же -> Сожженный пиксель.>

Я бы предположил, что ЕСЛИ:

5 В является стабильным и в пределах 5,5 и 4,5 В и
Шум находится в пределах 0 и 5 В

Кабель не должен сам по себе обрываться, верно?

@Bart B, 👍2

Обсуждение

Питание через USB-кабель является самым безопасным. Каков был результат всего с одним светодиодом rgb и всей мощностью от usb 5 В? Вам нужен другой rgb-светодиод для сравнения, можете ли вы купить обычный rgb-светодиод? Некоторые микросхемы светодиодных контроллеров (внутри светодиода rgb) работают при 3,3 В, и используется трюк, чтобы заставить их работать при 5 В, возможно, готовый контроллер сделал что-то особенное, чтобы избежать их повреждения. Можете ли вы показать свой источник питания? Если он дешевый и запрещен в вашей стране, то вам не следует им пользоваться. На данный момент я думаю, что проблемой может быть сочетание нестандартной светодиодной ленты с дешевым источником питания., @Jot

USB 2.0 позволяет использовать только 500 мА. Это может быть больше, но это (предполагаемый / согласованный) предел, если вы подключаетесь, например, к lap top. Я бы попробовал новый / лучший 5-вольтовый USB-источник питания. Тот, который может обеспечить несколько усилителей мощности. Предположим, что для этих типов светодиодов могут потребоваться десятки мА. Возможно, 60 мА. Таким образом, 6 × 60 мА-это 360 мА. Так что я бы, по крайней мере, получил запас вдвое больше., @st2000

На третьем рисунке выньте перемычку на 40. (последний перед входным выводом светодиода) Поместите другой последовательный резистор вместо провода, от входа к диодам. Также возьмите короткий провод и подсоедините заземляющую дорожку к модулю (41) и подсоедините ее непосредственно к 51 в нижней части Nano, дублируя заземляющее соединение. Держите провод коротким, не используйте готовые соединительные провода. Это на случай, если у вас есть точка на макете, которая не обеспечивает адекватных соединений. Ваша техника подключения настолько хороша, насколько можно ожидать при использовании макета. На этом этапе было бы удобно использовать область обзора., @Rudy

мигает ли первый пиксель зеленым, прежде чем он умрет?, @dandavis

сбой первого пикселя, по-видимому, указывает на проблему с линией передачи данных .... второй пиксель буферизуется первым пикселем.... вы также можете попробовать последовательно вставить диод с источником питания 5,26 В, чтобы сбить напряжение 0,6 В, @jsotola

напряжение линии передачи данных находится в диапазоне от -0,5 В до VDD+0,5 В...... возможно, напряжение питания (VDD) падает до точки, когда напряжение линии передачи данных превышает 0,5 В выше VDD..... возможно, вам нужно использовать драйвер открытого коллектора на линии передачи данных с резистором для подключения к линии VDD....., @jsotola

4 ответа

@*Roberto Lo Giacco* · Answer 1 · 2018-12-11 02:52-00:00

Насколько я понимаю, все, что подключено к линии передачи данных (резисторы, диоды и т. Д.), Предназначено для защиты вывода данных либо от подачи слишком большого тока на светодиоды, либо от получения слишком высокого напряжения.

Конденсатор, с другой стороны, предназначен для обеспечения буфера и поддержания напряжения на нужном уровне, когда поглощение тока увеличивается с резким скачком.

Если ваши светодиоды сгорают, и это всегда первое, если предположить, что они все запрограммированы на освещение одного и того же цвета, наиболее разумной причиной IMHO является то, что вы подаете слишком большой ток, в частности, в виде более высокого напряжения через резисторы на полосе.

Я предлагаю вам дважды проверить напряжение источника без нагрузки и с небольшой нагрузкой, затем попробовать другой источник питания и, в крайнем случае, попытаться снизить интенсивность яркости светодиодов: установите яркость на 50% и проверьте, требуется ли в 3-4 раза больше времени, чтобы прожечь светодиод, что станет подтверждением моего заявления.

Первый светодиод-это тот, который получает наибольшее напряжение в полосе, поскольку сама полоса имеет нетривиальное сопротивление, особенно дешевые. Снижение яркости вы фактически уменьшаете время, в течение которого светодиод включен, и это должно нелинейным образом продлить срок службы светодиода.

Если мое предположение верно, это также означает, что вы уже частично повредили все светодиоды на полосе, чем ближе к источнику питания, тем больше они повреждены.

@*CrossRoads* · Answer 2 · 2018-12-11 15:44-00:00

https://www.kitronik.co.uk/pdf/WS2812B-LED-datasheet.pdf

Проверьте источник питания. Скорее всего, это слишком высокое напряжение. 5,3 В-это абсолютный максимум. Резистор предназначен только для предотвращения отражения сигнала на длинных проводах. Ни он, ни диоды не нужны для вашей настройки.

Для сравнения, вот 4 кольца 43 WS2812B каждого, лишь 0,1 мкФ колпачок на чип, каждое кольцо изгнаны из другого контакта на Уно, который находится вне экрана, и 10А электропитание (4 кольца х 43 светодиодов/кольцо * 60 мА/светодиод = 10.3 a максимальный ток). https://www.youtube.com/watch?v=CGOxbehyoM4 Вы можете видеть, что провода намного длиннее ваших. К сожалению, камера не слишком хорошо приспосабливается к изменениям яркости, поэтому видео иногда может быть немного мрачным.

@*Bart B* · Answer 3 · 2018-12-12 21:36-00:00

Я нашел (часть) проблемы:

В припаянных контактных соединениях в начале ленты протекал ток. Это было связано с тем, что вокруг выводов оставался флюс для пайки. Промывка соединения водой тщательно решила проблему.

В более ранних запусках я паял флюсом, а потом просто вытирал его. Также обратите внимание, что я щедр на использование потока. Я не знаю, как люди могут выполнять аккуратную пайку без этого. Просто соскабливать и протирать тканями между соединениями, по-видимому, ненадежно. "Флюс растворим в воде", - говорилось в упаковке, поэтому я использовал для очистки водопроводную воду, но иногда пробовал алкоголь. Конечно, позаботившись о том, чтобы не намочить ничего, кроме соединения, а затем тщательно высушить.

Очевидно, я и раньше проверял внешний вид своей пайки, и, на мой взгляд, она выглядела довольно аккуратно. Тем не менее, измерение сопротивления между контактами давало разные результаты, также по сравнению с непаяными, что заставило меня задуматься, почему. Очистка области вокруг припаянных выводов, казалось, удалила это, что указывает на то, что это может быть связано с оставшимся флюсом для пайки. Я также слышал, что флюс имеет тенденцию снова течь, когда он нагревается во время работы, что указывает на то, почему соединение казалось хорошим сразу после пайки, но изменилось со временем. Возможно, именно поэтому люди используют эти ванны для ультразвуковой очистки или что-то в этом роде.

О светодиодных лентах: Они были одними из самых дешевых из доступных.

Об источниках питания: Первым источником питания является линия 5 В от источника питания ПК, которая должна давать довольно много усилителей. ( я забыл, сколько именно, но гораздо больше, чем мне нужно) Вторым источником питания была литиевая батарея с регулятором. Штука говорит, что она способна выдавать 2 ампера, но я держался подальше от этого предела.

Спасибо вам за ваши советы. Ты помогаешь мне продолжать совершенствоваться.

Любые дополнительные советы по очистке паяных соединений приветствуются.

@*liaifat85* · Answer 4 · 2024-01-31 18:23-00:00

Хотя вы пробовали конденсатор емкостью 470 мкФ, возможно, стоит приобрести конденсатор емкостью 1000 мкФ, как рекомендовано. Конденсаторы помогают стабилизировать источник питания, особенно во время резких скачков тока.