制作Arduino LED节日彩灯

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Arduino入门指南
制作Arduino LED节日彩灯

2018.07.26

这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

arduino led

假日季节来临之际，我觉得利用Arduino和全彩LED灯条制作装饰彩灯将会很有趣。这些LED不仅会亮，而且具有多种不同的颜色，能够为您带来多彩的节日气氛！

今天的电子设计技巧

估计完成时间：60分钟

所需部件

Arduino UNO R3
WS2811 5M LED 灯条 240 SMD 5050

1. LED灯条简介

LED灯条（或者也称为LED灯带）与普通的LED有些不同。总体来讲，就是多个LED灯连在一起，组成一个灯条或灯带。市面上销售的LED灯条长约30 cm至5 m。

arduino led

图1 LED灯条

LED灯条有两种。第一种是灯条上的所有LED同步开/关。另一种则具有一个控制IC，可以根据输入信号逐一控制灯条上的LED灯。虽然前者拥有更多的LED灯，但是基本上跟普通LED一样只有正负极端子。而后一种LED灯条则通常具有4个和5个端子，其中包括信号线和正负极端子，如图3所示。

此外，LED灯条还有一个特点，我们可以通过切割图2中的黄色虚线来调整其长度。（但是，如果我们切断了其他部件，就无法连接正负端子了）

arduino led

图2 全彩LED灯条的规格

arduino led

图3 全彩LED灯条端子

除了图1所示的之外，市面上还有许多类型的LED灯带。如果您在网上搜索，您会搜到多种不同版本的LED灯条。

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图4 LED灯串

这一次，我们使用图4所示的LED灯串。

2. 如何连接LED灯串并接线

那么，我们现在该如何点亮全彩LED灯串呢？一个非常方便的库文件能够帮我们很容易地处理信号。您可以通过下面的链接打开页面，然后点击页面中的“Download Adafruit_NeoPixel for Arduino”按钮来下载该库。该页面还说明了库的添加方法。

Arduino库安装 – adafruit

https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/arduino-library-installation

arduino led

图5 下载Adafuit_Neopixel库

下载压缩文件之后，如果您用的是Arduino Create，请点击Libraries（库）→Import（导入）按钮，继续在Arduino Web Editor中安装。

如果您正在运行应用程序，则可以单击顶部菜单上的“Sketch”（草图），然后添加库。添加库之后，请将LED灯条连至Arduino。

这次使用的LED灯串所需电压是5V，且具有四个端子。检查文件时，除了正极和负极（GND）之外，开发板一侧还有一个信号端子和一个GND端子。由于LED的输入电压是5V，因此我想使用Arduino的5V电源。但是，LED灯条含有多个LED灯，所需电流较大，所以Arduino的5V不够用，否则Arduino将会损坏。所以，我们会准备一个外部5V电源。

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图6 全彩LED灯带原理图

3. 让我们来点亮LED灯吧！

现在，我们编写一个程序来点亮LED灯串。下面的示例代码基于

Adafruit_NeoPixel代码示例。

LED灯条的示例程序

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
 
#define PIN 6   	//pin number of the signal terminal
#define LED_NUM 50  //number of LEDs
 
Adafruit_NeoPixel ledtape = Adafruit_NeoPixel(LED_NUM, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);  //if the control IC of the LED tape used is WS2812, the third parameter is NEO_KHZ800 and if WS2811 then NEO_KHZ400
 
void setup() {
  ledtape.begin();
  ledtape.show();   //reflects once in all OFF state
}
 
void loop() {
 uint16_t i, j;
 
 for(j=0; j <256; j++) {
   for(i=0; i < ledtape.numPixels(); i++) {
     ledtape.setPixelColor(i, rotateColor((((i) * 256 / ledtape.numPixels()) + j) & 255));
   }
   ledtape.show();
   delay(20);
 }
}
 
//RGB color transition function
uint32_t rotateColor(byte WheelPos) {
  if(WheelPos < 85) {
   return ledtape.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  } else if(WheelPos < 170) {
   WheelPos -= 85;
   return ledtape.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  } else {
   WheelPos -= 170;
   return ledtape.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
}

如果已经连接LED灯带并且程序运行正常，您将会看到LED灯点亮。

arduino led

图7 LED灯串点亮

而且，如果稍微改变一下程序，我们也可以一个接一个地点亮LED灯。

一次点亮一个LED灯的示例程序

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
 
#define PIN 6   	//pin number of the signal terminal
#define LED_NUM 50  //number of LEDs
 
Adafruit_NeoPixel ledtape = Adafruit_NeoPixel(LED_NUM, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);  //if the control IC of the LED tape used is WS2812, the third parameter is NEO_KHZ800 and if WS2811 then NEO_KHZ400
 
void setup() {
  ledtape.begin();
  ledtape.show();   //reflects once in all OFF state
}
 
void loop() {
  uint16_t i, j;
 
//Set the state of all colors of the LED in minutes and light in show
 for(i=0; i < ledtape.numPixels(); i++) {
   ledtape.setPixelColor(i, Wheel((((i) * 256 / ledtape.numPixels()) + j) & 255));
   ledtape.show();
   ledtape.setPixelColor(i, ledtape.Color(0,0,0));
   delay(20);
   ledtape.show();
 }
}
 
//RGB color transition function
uint32_t rotateColor(byte WheelPos) {
  if(WheelPos < 85) {
   return ledtape.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  } else if(WheelPos < 170) {
   WheelPos -= 85;
   return ledtape.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  } else {
   WheelPos -= 170;
   return ledtape.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
}

现在您可以使用我们刚刚编程的LED灯串装饰您的室内或室外空间了！点燃万圣节南瓜灯（即使万圣节已经过去）后，您会觉得万圣节又来了！

今天，我们学习了如何使用LED灯条/灯串的基本知识。下次，我们将使用ROHM传感器评估套件的传感器构建一个根据传感器输入值控制LED灯串的设备。假日已经提前来临了！让我们用这些炫酷的LED灯条/灯串项目，为家里增添一些节日气氛吧！