设计一个颜色可调的Minecraft灯笼

时间：2025-10-19 18:43:56

关键字： WS2812B LED 电位器

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[导读]对于这个万圣节，我在一个有趣而简单的万圣节项目中融合了Minecraft的创意块状世界和彩色RGB led的幽灵般的光芒。“颜色可调的我的世界灯笼”是一个重建视频游戏《我的世界》中标志性灯笼的项目。它允许用户将光的颜色更改为任何色调，而不是仅限于标准的黄色或橙色。

对于这个万圣节，我在一个有趣而简单的万圣节项目中融合了Minecraft的创意块状世界和彩色RGB led的幽灵般的光芒。“颜色可调的我的世界灯笼”是一个重建视频游戏《我的世界》中标志性灯笼的项目。它允许用户将光的颜色更改为任何色调，而不是仅限于标准的黄色或橙色。

组件的要求

对于这个项目，我们需要：

•1 x Arduino Nano

•2 x WS2812B 16 led新像素环

•4 x 10kΩ旋转电位器

•强烈建议使用1 x 1000µF电容器来平滑电压尖峰和下降

•1 x 100Ω串联在数据线上的电阻，以限制电流和抑制信号反射

•1 * SPST交换机

•1个18650电池和支架

•1个TP4056电池充电模块

•1 x dc - dc降压转换器

•跳线和面包板

•以及用于打印所述外壳的3D打印机

接线图

该装置由三个简单的电路组成：首先是电源电路：一个为Arduino Nano2充电和运行的电池。其次，控制电路：电位器向Arduino3馈送信号。第三，照明电路：NeoPixels，它根据从Arduino接收到的指令发光：Arduino通过模拟引脚读取电位器，产生从0到1023的值。然后将此范围映射为0-255以符合Arduino库。转换后的信号依次发送到led，从第一个到最后一个点亮它们。信号完整性需要两个关键组件：最靠近负载的1000µF电容器以稳定电压，以及数据线上的100Ω电阻，以防止电流浪涌并抑制信号噪声。一般来说，大写代表三种情况。提供一个电流储存器以保持电压稳定，旁路噪声到地，并在阻挡直流的同时传递交流信号。第三个词在这种情况下没有用，但另外两个有用。较高的电帽用作储层(即1000uf)，较低的电帽用于旁路噪声(0.1uF, 1uF)。根据经验，封顶应该放在靠近问题发生的地方[]

代码

代码首先包含Adafruit NeoPixel库，并定义必要的引脚和全局变量。在setup()部分中，我们初始化NeoPixel库，并立即在整个LED环上运行彩虹循环以确认其工作。loop()部分连续读取电位器值，将其从0-1023范围映射到0-255。你会注意到我注释掉了亮度控制部分。这是因为，在我的测试过程中，我发现NeoPixel库的亮度设置按比例缩放了所有RGB值，这大大改变了led的感知颜色和强度。色觉：较低的亮度会使颜色看起来与预期的不同功耗：较低的亮度=使用的更少的功率产生热量：较低的亮度减少热量眼睛舒适：非常明亮的新像素可能看起来不舒服最后，代码使用映射的电位器值来设置像素颜色并更新LED显示屏。这在电位器和LED输出之间创建了直接的实时控制。

试验板测试

在将所有内容放入机箱之前，我将它们连接到面包板上以测试代码。当我打开电源时，你可以看到NeoPixel环播放一个小彩虹动画，然后它们就准备好了。现在，当我转动这些旋钮，当Arduino读取电位器值并实时更新led时，颜色会平滑地变化。

三维设计

我在微软3D Builder中为这个项目设计了一个定制的6部分外壳。你可以从我的GitHub仓库下载STL文件，并从PCBWay专业打印它们。该组件包括：1。电池、Arduino和电池充电器等主要组件的底座。用于固定充电模块的TP4056塞子。四个支架安装开关和电位器。四块有机玻璃面板可以分散LED灯并隐藏电子设备。两个支架盖遮住侧面。在完成设计后，我继续3D打印组装所需的所有组件。这些都是我组装最终单元所需的定制组件。

组装

打印完所有的3D模型后，我开始组装电子元件。我将导线焊接到每个电位器和SPST开关上，然后将它们安装到指定的支架上。每个电位器都是通过拧紧螺丝来固定的，电线穿过支架侧面的一个小孔。同样，将开关压入其孔中，其导线通过相应的导线通道馈送。接下来，我专注于电路的电池充电部分。我将电池焊接到TP4056充电模块的B+和B-端口上。用蓝色导线将TP4056的OUT-连接到降压转换器的VIN-，而SPST开关则连接到控制OUT+和VIN+端子之间的连接。一旦这些连接完成，我将电源组件安装到设备的底座上。TP4056模块是安全的超级胶塞后，它滑到适当的地方，我也超级胶合的立场持有开关到基地。对于控制系统，我将Arduino的所有必要组件焊接到一个perfboard上。虽然设置可能看起来很乱，但最终组装将是完全封闭的。然后我用热熔胶把两个NeoPixel环粘在位置上，第一个粘在底部，第二个粘在顶部。后超胶第二站我隐藏了电子超胶“侧盖”到它。