在柔性PCB上使用WS2812B像素构建一个15x10的透明LED矩阵，支持Arduino供电并可实现彩虹动画效果

厌倦了普通的不透明LED矩阵吗?在这个项目中，我将向你展示如何使用150颗WS2812B可寻址RGB LED，通过一块柔性透明PCB设计并制作出一个完全透明的15x10 LED矩阵。该PCB没有接地平面，因此在可见铜线的衬托下呈现出通透效果。我将其安装在3D打印的支架上，并编程实现了彩虹波、圆柱扫描器和烟花特效等丰富多彩的动画效果。

材料

电子产品：

•150x WS2812B 可寻址 RGB LED

•定制透明柔性PCB(Altium设计)

•Arduino Uno 或兼容板(数据引脚连接至引脚9)

•5V电源(最小2-3A)

工具与软件：

•Altium Designer(或用于在线访问的 Altium Developer)

•JLCPCB(用于SMT组装的PCB制造)

•Arduino IDE(使用 Adafruit_NeoPixel 或 FastLED 库)

•3D打印机(支架用PLA线材)

3D打印部件：

•展位

设计原理图与PCB

我从Altium Designer开始，创建了一个简单的原理图。电路由150个WS2812B LED组成，排列成15×10的矩阵。我将一个LED的数据输出连接到下一个LED的数据输入，形成串联，并将所有VCC引脚和所有地线引脚连接在一起。为了便于PCB布局，我为像素编号从1到150添加了注释。

对于PCB布局，我测量了20厘米×13厘米的轮廓尺寸。使用Altium的PCB布局工具，将像素均匀分布到整个电路板上。我保留了第一行和最后一行像素的数据引脚、VCC和GND，以便控制并为矩阵供电。

重要提示：我没有使用接地平面来保持电路的透明性。

您可以在此处在线访问Altium设计文件：Altium项目链接

订购透明PCB

为了下单，我转到了JLCPCB。我上传了Gerber文件，选择了Flex材料，将基板类型设置为透明，并保持其他参数默认。我还选中了SMT组装功能，让对方负责组装矩阵。

几天后，我收到了电路板，做工非常精细，组装整齐，没有任何残留的装配材料。PCB表面干净透明，甚至可以看到铜线的线路。

测试矩阵

由于我获得了第一个和最后一个连接像素的访问权限，便能快速使用运行FastLED代码的Arduino Uno板来测试矩阵。LED矩阵开始显示酷炫的动画效果，在这种透明布局下，像素看起来非常惊艳。

所需库：在Arduino IDE中安装Adafruit_NeoPixel或FastLED库。

安装矩阵与最终组装

我设计了一个支架，用来固定矩阵，并用PLA线材3D打印了它。然后使用透明的柔性框架来增强矩阵的刚性。我用强力胶将框架粘在矩阵上，再将框架固定到支架上。

我可以为电路供电，并通过我设计的接入端口进行控制。该矩阵运行顺畅，这一设计理念还能带来更多创意，由于电路采用柔性材料，因此可以贴合在各种表面上。

本文编译自hackster.io