Matrix und Pixel

Repeater für WS2801 Pixel

WS2801-Repeater
geschrieben von Nino Turianskyj

Verschiedene Messungen bzw. das Verhalten an unterschiedlichen Produkten mit WS2801 haben gezeigt, dass es mit steigender SPI-Frequenz zu Verfälschungen des Clock-Signals kommt, je höher die Frequenz, desto eher in der Kette. Zu erkennen ist dies an wildem Flackern der Pixel.

Abhilfe wurde in Form eines kleinen Repeaters geschaffen, der das Clock-Signal wieder verbessert.

Clock-Signal bei 1MHz nach ca. 100 Pixeln

Clock-Signal bei 1MHz nach ca. 100 Pixeln

Clock-Signal bei 1MHz nach ca. 200 Pixeln

Clock-Signal bei 1MHz nach ca. 200 Pixeln

 

Clock-Signal bei 3 MHz und 200 Pixeln

Clock-Signal bei 3 MHz und 200 Pixeln

Clock-Signal bei 8 MHz und nur 25 Pixeln

Clock-Signal bei 8 MHz und nur 25 Pixeln

 

Wie in den Bildern erkennbar, wird die Phase des High-Pegels durch die Anzahl der Pixel vergrößert. Der Effekt wird um so stärker, je höher die SPI-Frequenz ist.

Abhilfe schafft ein kleiner Repeater, der den High-Pegel des Clock-Signals auf ein Minimum verkürzt und so wieder mit der steigenden Flanke zu sicherem Latchen der Daten führt.

WS2801-Repeater WS2801-Repeater

 

Standardmäßig wird die SPI-Frequenz bei Controllern möglichst gering gehalten. Beim SEDUv3 liegt diese bei 1 MHz. Damit lassen sich effektiv mit einer Bildwiederholrate von 25fps ca. 1000 Pixel ansteuern. Möchte man jedoch deutlich mehr Pixel in einer Kette ansteuern, muss die SPI-Frequenz erhöht werden. Das SEDUv3 kann deshalb auf eine Frequenz von 3 MHz umgeschaltet werden. Im Automatik-Modus wird dies anhand der Anzahl der Angeschlossenen Pixel gemacht.

Um dann den oben beschriebenen Effekten entgegen zu wirken, müssen die Repeater eingesetzt werden. An welcher Position in der Kette dies notwendig ist, kann man nicht genau bestimmen, da noch Faktoren wie die Kabel-Länge oder die Qualität des Aufbaus sowie die Umgebung entscheiden. Dies muss empirisch ermittelt werden. Wir gehen bei 3 MHz vom ersten Repeater bei etwa 200 Pixeln aus und dann ca. aller 300 Pixel.

Clock bei 3 MHz nach dem Repeater

Clock bei 3 MHz nach dem Repeater

Clock bei 3 MHz vor (blau) und nach (gelb) dem Repeater

Clock bei 3 MHz vor (blau) und nach (gelb) dem Repeater

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kommentar hinterlassen

*