Arduino WS2812B LED灯带设计方案

Arduino WS2812B LED灯带可单独控制每个LED的亮度和颜色，提供了一种简单而酷炫的LED效果体验。

WS2812B LED灯带以串联方式组合LED灯，内嵌有放大驱动电路、振荡器和电压可编程控制芯片，可寻址，可通过一个单线接口通讯。这意味着，用户可通过Arduino板子上的一个数字引脚，同时控制多个LEDs。

DC5V WS2812B 5米可寻址LED灯带特点如下：
输入电压：DC 5V
功率：60LEDS/M -18watt/M
FPCB宽度：60LEDS/M—-10mm
颜色：全色RGB，梦幻流彩
长度：定制
IC类型：内嵌
LED类型：SMD 5050
PCB颜色：白色
防护：IP65级防水

首先，按照电路图把Arduino插接到面包板上，连接电阻器和电容器后接通5V电源。其中，Arduino的#2数字引脚先通过一个330欧姆电阻器，再通过跳线连接到LED灯带中间的Din引脚。

 

 

接下来，下载 FastLED 库，在Arduino IDE中打开库。

键入FastLED，点击安装。

安装成功后，接着上传 FastLED header。

 

 

然后，设置LED数据引脚，本项目中为2。LED灯带的LED数可达60，本项目选择12。

#include
#define LED_PIN 2
#define NUM_LEDS 12

现在，创建阵型CRGB，长度为所使用的LEDs数量。

CRGB leds[NUM_LEDS];

通过RGB校验控制ws2812，本例中NUM LEDs为12。

FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);,>

设置最大电压（5v）和最大电流（500mA），让不会消耗Arduino太大电流。

FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 500);

每次上传一组新代码时，通过FastLED.clear() 和 FastLED.show() 刷新LEDs。

FastLED.clear();

FastLED.show();

按照常规顺序校准LEDs：即红 - 绿 - 蓝。如果实际显示的颜色顺序与FastLED.show()函数所写不一致，就对修改函数的顺序。

Arduino WS2812B LED灯带校准的代码如下：

#include
#define LED_PIN 2
#define NUM_LEDS 12

CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
 FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);
 FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 500);
 FastLED.clear();
 FastLED.show();

},>

void loop() {
 // RED Green Blue
for (int i=0; i{
   leds[i] = CRGB(0, 255-2*i, 20*i );
   FastLED.setBrightness(6*i);
   FastLED.show();
   delay (50);
} 
for (int i=NUM_LEDS; i> 0; i-- )
{
   leds[i] = CRGB(20*i, 0, 255-20*i );
   FastLED.setBrightness(60-2*i);
   FastLED.show();
       delay (50);;>

}
}

校准后，LED灯带的所有LED都真是显示了函数赋值，即红色。

 

 

Arduino WS2812B LED灯带全部显示红色代码：

#include
#define LED_PIN 2
#define NUM_LEDS 12
CRGB leds[NUM_LEDS];
void setup() {
FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);
FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 500);
FastLED.clear();
FastLED.show();,>

}

void loop() {
 // RED Green Blue
for (int i=0; ileds[i] = CRGB(255, 0, 0 );
FastLED.show();
 };>

把代码上传到Arduino后，所有LED都将显示为红色。

如果改变函数中的第二个值为255，可改变LED的颜色为绿色：

leds[i] = CRGB(0, 255, 0 )

如果希望得到混色效果，如紫色，函数赋值为：leds[i] = CRGB(255, 0, 255 )。上传代码后，灯带就全部显示了紫色。

 

 

在保持紫色的同时，如果想让灯带闪烁，需要使用 FastLED.setBrightness() 函数，设置亮度的等级，并从0 逐渐递增。

下面是Arduino WS2812B LED灯带闪烁代码：

#include
#define LED_PIN 2
#define NUM_LEDS 12

CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);
FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 500);
FastLED.clear();
FastLED.show();,>

}

void loop() {
 // RED Green Blue
for (int i=0; i{
leds[i] = CRGB(255, 0, 255 );
FastLED.setBrightness(2*i);
FastLED.show();
delay (20);
} 
for (int i=NUM_LEDS; i> 0; i-- )
{
leds[i] = CRGB(255, 0, 255 );
FastLED.setBrightness(2*i);
FastLED.show();
delay (20);;>

}
}

上传上述代码后，就获得了闪烁效果。但是，这个闪烁实在是太快了，这就需要增加时延，获得理想的闪烁效果。

最后，让我们实现灯带从左向右，从绿向蓝渐变。将绿色RGB取值每个循环减小20，经过12次循环这个值就接近0，颜色就成为蓝色。

for (int i=0; i{
leds[i] = CRGB(0, 255-2*i, 20*i );
FastLED.setBrightness(6*i);
FastLED.show();
delay (50);
};>

再从红色开始循环……

 

 

这样，Arduino WS2812B LED灯带就按照我们希望的旋律和效果开始闪烁，代码如下：

#include
#define LED_PIN 2
#define NUM_LEDS 12

CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);
FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 500);
FastLED.clear();
FastLED.show();,>

}

void loop() {
 // RED Green Blue
for (int i=0; i{
leds[i] = CRGB(0, 255-2*i, 20*i );
FastLED.setBrightness(6*i);
FastLED.show();
delay (50);
} 
for (int i=NUM_LEDS; i> 0; i-- )
{
leds[i] = CRGB(20*i, 0, 255-20*i );
FastLED.setBrightness(60-2*i);
FastLED.show();
delay (50);;>

}
}

 

审核编辑：汤梓红