LED照明的興起是平流層，很容易理解為什么。它們的生產(chǎn)成本低廉，比其他照明選項(xiàng)消耗的功率少得多，并且在大多數(shù)情況下不會(huì)發(fā)熱，因此可以安全地用于多種用途。

最常見的LED產(chǎn)品之一是燈帶。在本文中，我們將介紹如何使用Arduino設(shè)置兩種最常見的類型。這些項(xiàng)目非常簡單，即使您是Arduino或DIY電子產(chǎn)品的初學(xué)者，您也可以做到這一點(diǎn)。

我們還將使用Arduino IDE對其進(jìn)行控制。該項(xiàng)目使用Arduino Uno，盡管您幾乎可以使用任何兼容的板（例如NodeMCU）。

選擇條帶

在購買LED條帶時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：考慮。首先是功能。如果您打算將這些燈條主要用于環(huán)境照明，那么簡單的 12v RGB LED 燈條（ SMD5050 ）將是正確的選擇。

這些條帶中的許多條帶紅外遙控器來控制它們，盡管在本項(xiàng)目中，我們將使用Arduino代替。花一些時(shí)間購物，在撰寫本文時(shí)，有可能以每米1美元的低價(jià)獲得這些帶。

圖片來源：通過Shutterstock的phanu suwannarat

如果您想要更高一點(diǎn)的技術(shù)，請考慮 WS2811 / 12 / 12B 。這些條帶（有時(shí)稱為 Neopixels ）具有集成的芯片組，可以單獨(dú)進(jìn)行尋址。這意味著它們不僅具有環(huán)境照明的功能。

您可以使用它們從頭開始構(gòu)建便宜的LED像素顯示器。您甚至可以使用它們來制作自己的個(gè)人室內(nèi)暴風(fēng)云燈。

這些條只需5v即可為其供電。雖然可以直接從Arduino板上直接為少量的電源供電，但通常最好使用單獨(dú)的5V電源，以免被油炸Arduino散發(fā)出臭味。如果您正在尋找可單獨(dú)編程的LED，那么這些適合您。在撰寫本文時(shí)，它們的價(jià)格為每米4美元左右。

要考慮的另一件事是這些條帶可能在哪里使用。這兩種類型的燈帶都有不同的長度，LED密度（每米的LED數(shù)量）和不同的耐候程度。

在查看LED燈帶時(shí)，請注意清單上的數(shù)字。通常，第一個(gè)數(shù)字是每米的LED數(shù)量，字母 IP 后跟數(shù)字是其防風(fēng)雨性能。例如，如果列表中顯示 30個(gè)IP67 ，則表示每米將有 30 個(gè)LED。 6 表示已完全隔絕灰塵，而 7 表示已對其進(jìn)行了防護(hù)，防止其暫時(shí)浸入水中。 （了解有關(guān)防風(fēng)雨和IP等級的更多信息。）一旦選擇了LED燈條，就可以將其與Arduino鏈接了。讓我們從SMD5050開始。

開始連接

為了將12v LED燈條連接到Arduino，您將需要一些組件：

12v RGB LED燈條（ SMD5050 ）

1 x Arduino Uno（任何兼容的板都可以）

3 x 10k 歐姆電阻

3 x 邏輯電平 N溝道MOSFET

1 x面包板

連接線

12v電源

在設(shè)置電路之前，我們先討論一下 MOSFET 。

每當(dāng)您控制的電壓高于微控制器的電壓時(shí)，都需要在兩者之間進(jìn)行控制以防止電路板被炸。一種簡單的方法是使用MOSFET。通過將脈寬調(diào)制（ PWM ）信號發(fā)送到 gate 支路，可以控制在漏極和之間傳遞多少功率源腿。通過使LED燈帶的每種顏色都通過MOSFET，您可以控制LED燈帶上每種顏色的亮度。

使用微控制器時(shí)，使用邏輯電平組件以確保性能很重要。按照您希望他們的方式工作。確保您的MOSFET是邏輯電平，而不是標(biāo)準(zhǔn)。

像這樣設(shè)置電路：

將Arduino引腳 9 ， 6 和 5 連接到門支腳，然后將與之成一直線的 10k 電阻連接到接地軌。

將 Source 支腳連接到地面

將排水支腳連接到綠色，紅色和藍(lán)色連接器

將電源導(dǎo)軌連接到LED燈條的 + 12v 連接器（請注意，在此圖像中，電源線為黑色，以匹配連接器的顏色）

將Arduino地面連接到接地軌。

將您的 12v 電源連接到電源軌。

大多數(shù)LED燈帶都帶有Dupont連接器，易于連接到。如果不是，則可能需要將導(dǎo)線焊接到LED燈條上。如果您不熟悉焊接，請不要著急，這是一件容易的事，如果有需要，我們會(huì)提供焊接入門指南。

為此，我們將通過USB為Arduino板供電項(xiàng)目。您可以選擇使用VIN引腳為電路板供電，但在執(zhí)行此操作之前，請確保您知道電路板的電源限制。

電路完成后，電路外觀應(yīng)如下所示：

現(xiàn)在您已經(jīng)連接了所有東西，是時(shí)候制作一個(gè)簡單的Arduino草圖來對其進(jìn)行控制了。

淡化

通過USB將Arduino開發(fā)板連接到計(jì)算機(jī)，然后打開Arduino IDE。確保在工具》電路板和工具》端口菜單中為電路板選擇了正確的電路板和端口號。打開一個(gè)新草圖并用適當(dāng)?shù)拿Q保存它。

此草圖將一次將燈光淡化為一種顏色，將其保持點(diǎn)亮幾秒鐘，然后將其淡出直到再次熄滅。您可以按照此處進(jìn)行操作，自己制作草圖，也可以直接從GitHub下載完整代碼。

首先定義要使用哪些引腳來控制MOSFET。

》 #define RED_LED 6

#define BLUE_LED 5

#define GREEN_LED 9

下一步，您需要一些變量。創(chuàng)建一個(gè)整體的亮度變量，并為每種顏色的亮度創(chuàng)建一個(gè)變量。我們將僅使用主亮度變量來關(guān)閉LED，因此在此處將其設(shè)置為最大亮度值255。

您還需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)變量來控制褪色發(fā)生的速度。

int brightness = 255;

int gBright = 0;

int rBright = 0;

int bBright = 0;

int fadeSpeed = 10;

在您的設(shè)置功能中，我們將Arduino引腳設(shè)置為輸出。我們還將調(diào)用兩個(gè)延遲5秒的函數(shù)。這些功能尚不存在，但是不用擔(dān)心，我們將介紹它們。

void setup（） {

pinMode（GREEN_LED， OUTPUT）;

pinMode（RED_LED， OUTPUT）;

pinMode（BLUE_LED， OUTPUT）;

TurnOn（）;

delay（5000）;

TurnOff（）;

}

現(xiàn)在創(chuàng)建 TurnOn（）方法：

void TurnOn（） {

for （int i = 0; i 《 256; i++） {

analogWrite（RED_LED， rBright）;

rBright +=1;

delay（fadeSpeed）;

}

for （int i = 0; i 《 256; i++） {

analogWrite（BLUE_LED， bBright）;

bBright += 1;

delay（fadeSpeed）;

}

for （int i = 0; i 《 256; i++） {

analogWrite（GREEN_LED， gBright）;

gBright +=1;

delay（fadeSpeed）;

}

}

這三個(gè) for 循環(huán)使每種顏色在 fadeSpeed 指定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到其全亮度。 》值。

最后，您需要?jiǎng)?chuàng)建 TurnOff（）方法：

void TurnOff（） {

for （int i = 0; i 《 256; i++） {

analogWrite（GREEN_LED， brightness）;

analogWrite（RED_LED， brightness）;

analogWrite（BLUE_LED， brightness）;

brightness -= 1;

delay（fadeSpeed）;

}

}

void loop（） {

}

此方法將應(yīng)用我們的亮度變量設(shè)置為所有三個(gè)色針，并在一段時(shí)間內(nèi)將其減小為零。為了避免編譯錯(cuò)誤，我們在這里也需要一個(gè)空循環(huán)方法。

完成此草圖后，請保存它。驗(yàn)證草圖并將其上傳到您的Arduino開發(fā)板。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，請?jiān)俅螜z查代碼中是否有討厭的拼寫錯(cuò)誤或分號丟失。

現(xiàn)在，您應(yīng)該看到LED燈條將每種顏色分別傾斜，保持白色5秒鐘，然后均勻地逐漸消失：

如果遇到任何困難，請仔細(xì)檢查接線并再次編碼。

該項(xiàng)目是入門的簡單方法，但是可以擴(kuò)展其中包含的思想，以實(shí)現(xiàn)真正有效的照明。僅需幾個(gè)組件，您就可以創(chuàng)建自己的日出警報(bào)。如果您的Arduino帶有入門套件，則可以在進(jìn)入房間時(shí)使用任何按鈕或傳感器來觸發(fā)LED，例如：

現(xiàn)在我們已經(jīng)介紹了 SMD5050s ，讓我們繼續(xù)進(jìn)行 WS2812B 條帶。

好主意

這些條帶需要更少的組件要使它們運(yùn)行，就可以使用哪些組件的確切值還有一些余地。該電路中的電容器可確保5v LED獲得穩(wěn)定的電源。電阻器確保從Arduino接收的數(shù)據(jù)信號不受任何干擾。

您將需要：

WS2811 / 12 / 12B 5v LED燈帶（所有三種型號都集成了芯片，并且工作方式大致相同）

1個(gè)Arduino Uno（或類似的兼容板）

1 x 220-440歐姆電阻（這兩個(gè)值之間的任何值都可以）

1 x 100-1000 microFarad 電容器（任何值）在這兩個(gè)值之間都可以）

面包板并連接導(dǎo)線

5V電源

按如下所示設(shè)置電路：

請注意，電容器的方向必須正確。您可以通過查找電容器主體上的減號（-）來確定哪一側(cè)連接到接地軌。

這一次，我們將使用5v電源為Arduino供電。盡管這里有一些重要的事情要注意，但這使項(xiàng)目一旦完成就成為獨(dú)立項(xiàng)目。

首先，請確保在將板連接到電源上之前，您的板可以接收5v電源。幾乎所有開發(fā)板都通過USB端口以5v的電壓運(yùn)行，但是某些開發(fā)板上的電源輸入引腳有時(shí)會(huì)跳過穩(wěn)壓器，而變成烤面包片。

此外，請確保將多個(gè)獨(dú)立的開發(fā)板分開電源未連接到Arduino —每當(dāng)使用外部電源時(shí)，請斷開USB電纜。

插入電源后應(yīng)如下所示：

現(xiàn)在我們的LED燈條已連接好，讓我們繼續(xù)進(jìn)行代碼。

跳舞燈

為了安全地對我們的電路板進(jìn)行編程，從電源線斷開 VIN 線。您將在稍后重新連接。

將Arduino連接到計(jì)算機(jī)，然后打開Arduino IDE。檢查您在工具》板子和工具》端口菜單中選擇的板子和端口號是否正確。

我們將使用 FastLED 庫以測試我們的設(shè)置。您可以通過單擊素描》包括庫》管理庫并搜索FastLED來添加庫。單擊安裝，該庫將添加到IDE。

在文件》示例》 FastLED 下，選擇 DemoReel100 草圖。該草圖循環(huán)了 WS2812 LED燈帶可以完成的各種事情，并且設(shè)置起來非常簡單。

您需要更改的只是 DATA_PIN 變量，使其與引腳13 和 NUM_LEDS 變量相匹配，以定義您正在使用的燈條中有多少個(gè)LED。在這種情況下，我只使用從較長條帶上切下的一小行10個(gè)LED。

就是這樣！將草圖上傳到板上，斷開USB電纜的連接，然后打開5v電源。最后，將Arduino的VIN重新連接到電源線并觀看表演！

如果什么都沒發(fā)生，請檢查接線并指定正確的Arduino

無盡的可能性

該演示草圖展示了WS2812試條可以實(shí)現(xiàn)的多種可能效果組合。除了從常規(guī)的LED燈帶升級之外，它們也可以投入實(shí)際使用。一個(gè)不錯(cuò)的下一個(gè)項(xiàng)目將是為媒體中心建立自己的氛圍。

盡管這些燈帶肯定比SMD5050更實(shí)用，但還不要打折標(biāo)準(zhǔn)的12v LED燈帶。它們在價(jià)格方面是無與倫比的，并且LED燈條的應(yīng)用很多。

學(xué)習(xí)使用LED燈條是熟悉Arduino上基本編程的好方法，但是最好的學(xué)習(xí)方法是修修補(bǔ)補(bǔ)。修改上面的代碼，看看可以做什么！如果這一切對您來說太多了，請考慮從適合初學(xué)者的Arduino項(xiàng)目開始。

責(zé)任編輯：wv