描述

0. 項目

有一天，我決定更換圣誕樹上的燈泡來自定義燈泡的顏色并創建我自己的動畫！

在 Adafruit 網站上，我發現 12毫米擴散薄數字 RGB LED 像素 WS2801是可尋址的（您可以告訴每個 LED 做什么和什么時候做！）并且可以由Arduino MEGA 2560 rev3板控制（我有從經銷商處購買 LED ）。

我在我的項目中添加了一個實時時鐘(RTC) 芯片，以便為 Arduino 提供實時信息。電線總是插在電源插座上，但樹只在下午 5 點到早上 8 點亮著！

Adafruit 通過專門的 WS2801 LED 教程幫助我完成了我的項目！查看更多詳細信息和更準確的信息！

如果您使用不同型號的 LED，請參閱其接線和編碼指南/說明。如果它們與 FastLED 兼容，則代碼將需要稍作改動！

1.組裝和接線

我建議您在將 LED 放在樹上之前測試該項目！

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使用連接器將 LED 串相互連接。條帶上的 4 個輸入應為：

• 紅色-> 5V

• 白色->接地

• 藍色->數據

• 綠色->時鐘

將鏈數據引腳連接到 Arduino PIN 2 ；和CLOCK pin 到 Arduino PIN 3 。（注意：數據和時鐘顏色可能會顛倒，尋找每個 LED 芯片上的標記）。

實時時鐘 ( RTC ) DS3231 允許 Arduino 獲得實時時間，因為板載芯片不夠精確，無法保持數小時和數天的時間。將SDA引腳連接到 Arduino PIN 20 ，將SCL引腳連接到 Arduino PIN 21 。

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2.電源

5V 10A電源適用于150顆LED 。每個WS2801 LED需要60mA，所以50個LED需要3A；150 個 LED 需要9A 。

將電源 2.1 毫米插孔連接到母適配器（“2.1 毫米到螺釘/接線端子”）。將 6 根電線連接到適配器（或使用面包板以更簡單的方式分配電源）：

• 2（1 個5V和 1 個GND ）用于前 75 個 LED ->在 LED 50 和 51 之間，應該有一對電源線。否則，將它們連接在絞線連接器中；

• 2（1 個5V和 1 個GND ）用于最后 75 個 LED -> 插入LED 100 和 101 之間；

• 2（1 個5V和 1 個GND ）到面包板，為 Arduino 和 RTC 供電。

注意：務必將（+）正極接5V，（-）負極接GND。可以焊接電線，特別是在永久性/戶外項目的情況下。您可以使用一個 Header Pin Housing Kit 來制作您自己的跳線！時鐘線和數據線必須僅連接在鏈的開頭。權力應該在整個鏈中至少分成兩點。這樣每個LED都有足夠的功率！

使用BREADBOARD ，將電源線連接到其他跳線到Arduino （5V引腳和GND引腳）和RTC （5V和GND引腳）。

3.代碼

為了使代碼正常運行，您必須在計算機上安裝以下庫：

• FastLED的 FastLED（點擊克隆或下載然后下載 ZIP ）

• PaulStoffregen 的時間

• PaulStoffregen的 DS1307RTC

3.1 設置時間

在 Arduino 上上傳示例文件TimeRTCSet（文件-> 示例 -> 時間 -> TimeRTCSet ）或下載并運行RTC_set.ino（參見代碼部分）。然后打開串行監視器（工具 -> 串行監視器）。它會在 RTC 上復制您計算機的時間。您只需執行一次此過程。

注意：RTC時間因PC與板卡同步，會有少許幾秒的誤差。此外，我建議您使用此代碼，這是我在 Internet 上找到的最簡單的代碼。相反，您可以使用庫中包含的示例。

您可以通過運行RTC_read.ino（在本頁末尾下載）來檢查存儲的時間。

3.2 動畫編碼

現在您可以下載文件Christmas_tree.ino （這是主要代碼）并將其上傳到 Arduino。它已準備好使用，但您可以自定義它！顏色通過命名的 HTML web colors設置。

有3 個動畫（我認為最好的是 Adafruit 的彩虹）。我創建了另外兩個動畫：每 300 毫秒（= 0.3 秒）樹上的 LED 將其顏色更改為紅色、橙色、黃色、綠色、藍色等。我更喜歡動畫速度很慢的樹；在你觀看圣誕樹的每一秒，一些燈光的顏色都與之前不同，但你不會被閃爍的燈光所蒙蔽。

代碼將在下午 5 點打開 LED，并在早上8 點關閉LED 。白天，Arduino 會每隔 10 分鐘檢查一次時間，看看是不是5 點鐘！（這是繞過缺少繼電器的最佳解決方案）。

我寫了一個更新版本的代碼，Christmas_tree_UPDATED.ino. 有相同的動畫和功能，但顏色更加校準，因為它們是通過HSV 方法（色調、飽和度、值）設置的。如果您不是專家用戶，請查看FastLED 像素參考指南！

4.準備點亮！

繩子現在可以放在樹上了！你的圣誕樹已經準備好了！

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如果您喜歡本教程，請在評論中張貼您項目的照片！歡迎反饋和改進建議！

5. 接下來...

我目前正在添加 50 個 LED 以達到 200 個（不過我必須添加第二個電源）。

我也在編寫代碼以使樹看起來更好；我正在糾正顏色編碼（使它們更加校準）并添加新動畫！

本教程的最新主要更新：2017 年 10 月 31 日

免責聲明：對于復制此項目時可能發生的任何人或事損害，我概不負責。該腳本是對我所創建內容的簡化回顧。如果您不確定自己在做什么，請在下面發表評論或在網絡上尋求有能力的幫助。