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Protocolos SPI para LEDs Pixel

Protocolos SPI para LEDs Pixel

LEDs pixel se comunicam usando protocolos de dados seriais. Entendê-los ajuda você a escolher o chip certo e solucionar problemas.

Diagrama de temporização WS2812B do datasheet

NRZ de Fio Único (WS2812B, SK6812, WS2815)

Usa um fio de dados com temporização rigorosa:

Temporização WS2812B (800kHz):

Bit 1 (alto): 0,85µs alto, 0,40µs baixo
Bit 0 (baixo): 0,40µs alto, 0,85µs baixo
Reset: >280µs baixo (todos zeros)

Prós: Fio único, fiação simples Contras: Temporização rigorosa, sem verificação de erros, taxa de atualização limitada

SPI de 2 Fios (APA102, SK9822, P9813)

Usa fios de clock (CI) e dados (DI):

  • Clock fornece temporização sincronizada
  • Dados carrega valores de pixel
  • Sem temporização rigorosa — clock lida com sincronização

Prós: Altas taxas de atualização (2kHz+), controle de brilho global, sem problemas de temporização Contras: 2 fios em vez de 1, chips ligeiramente mais caros

Comparação

RecursoNRZ (WS2812B)SPI (APA102)
Fios1 (dados)2 (clock + dados)
Taxa de atualização~400Hz~2-20kHz
Temporização crítica?SimNão
Brilho global?NãoSim (5 bits)
Frequência máxima800kHz10-20MHz
Preço por LED~$0,05-0,10~$0,10-0,20

Outros Protocolos

  • TM1814 — 4 canais (RGBW), NRZ de 800kHz
  • UCS1903 — NRZ de 400kHz (mais antigo, mais lento)
  • GS8208 — 12V, NRZ de 800kHz com linha de dados de backup
  • LPD6803 — 250kHz tipo SPI (obsoleto)