如何在家居照明系統中添加RGB LED燈帶

使用LED是一種為家庭增添色彩的快捷簡單的方式，可以將LED燈帶應用于廚房儲物櫃、客廳角落或者任何可能需要額外照明的地方。如果您想要以低廉的價格製備自己的照明設備，並且對照明設備的顏色和圖案進行更多控制操作，那麼可以使用Arduino來實現。

LED燈帶工作原理

LED燈帶有多種形式，但是一般來說，大多數型號是一種放置有週期性LED模組的帶狀板，並且某些模組之間還有虛線部分，如果需要，您可以在這些虛線的地方對燈帶進行切割。這些位置通常會標有金屬觸點，因此您可以添加額外的電路以將多個燈帶連接在一起。在埠您會看到有一些可以插入Arduino的電線。

電線的數量可能會有所不同，但在本指南中，我們將會使用包含控制自身電路的燈帶，讓您可以透過使用一根電線對每個單獨的LED進行定址。還有一根額外的電源線和地線，這意味著整個項目只需要三根電線即可。這種類型的燈帶通常來說都更加方便，所以我們將會使用該類型燈帶，具體使用的型號為基於WS2812B的LED燈帶。

LED燈帶可以使用外部庫進行控制，例如FastLED 或者Adafruit的Neopixel庫。在本指南中，我們將使用FastLED庫，這個庫包含了用於控制各種LED燈帶控制器的函數，從而使設置顏色或動態模式變得更容易。

請下載此連結中的庫，並將其添加到您的草圖中。然後，在您的Arduino IDE中，進入Sketch > Include library > Add .ZIP library…，並選擇FastLED庫。在File（檔）功能表的Example（示例）部分還提供了一系列的示例草圖，您可以在探索時查看這些示例。不過現在，我們從一個簡單的工作作為開始—將每個LED設置為相同的顏色。

所需零件

您可以根據需要購買任意數量的LED燈帶佈置到您的房間，但需要注意的一點是，每個LED都會消耗電力。如果使用少量的LED，您可以使用Arduino的5V電源，但是如果是大量LED，您需要使用外部電源。我們僅使用Arduino來完成此項目，但是如果您想要擴展專案的話，需要注意電源的選擇。基於以上內容，您將需要以下零件：

一個LED燈帶
電源（用於大燈帶）
Arduino Uno
Arduino IDE
USB數據線
電線

這個項目的接線相對簡單，因為我們選擇了可定址的LED燈帶。但在接線前，我們先瞭解一下將要使用的代碼。

代碼

由於我們使用的是FastLED庫，所以示例所用的代碼非常簡單。我們將指示Arduino按照順序打開每個LED，並將其設置為一種顏色。以下為完整代碼，您可以將其上傳到Arduino Uno。

#include <FastLED.h>

#define numberOfLEDs 100
#define controlPin 5

CRGB leds[numberOfLEDs];

void setup() {
FastLED.addLeds<WS2812B, controlPin, GRB>(leds, numberOfLEDs);}

void loop() {
for (int thisLED = 0; thisLED < numberOfLEDs; thisLED++) {
leds[thisLED].r = 50;
leds[thisLED].b = 0;
leds[thisLED].g = 0;
FastLED.show();
}

}

現在，我們來看一下這些代碼的內容。

#include <FastLED.h>

#define numberOfLEDs 100
#define controlPin 5

CRGB leds[numberOfLEDs];

第一行用於導入FastLED庫，使您可以在草圖中使用其中的函數。接下來的兩行用於定義一對常量，這兩個常量分別與燈帶上您要控制的LED數量（如果您願意的話也可以只控制燈帶上的一部分LED）以及將用於控制LED的Arduino板上的引腳數量相對應。最後，CRGB一行將會創建一個具有上面指定的LED數量的陣列。

在本示例中，我們使用10個LED，這個數量很小，只用Arduino就可以提供足夠的電源，所以我們就可以只用它來進行演示了。

void setup() {
FastLED.addLeds<WS2812B, controlPin, GRB>(leds, numberOfLEDs);
}

這一行透過使用與LED燈帶對應的控制器晶片組來對LED進行設置。該行內容會因您所使用的燈帶型號而異，您可能需要查看FastLED文檔來找到適用的命令。FastLED的Blink草圖中（不同於Arduino IDE的內置Blink草圖）包含了對應於各種晶片組的代碼。如果您使用的是WS2812B，那麼使用上文中的代碼即可。

void loop() {
for (int thisLED = 0; thisLED < numberOfLEDs; thisLED++) {
leds[thisLED].r = 50;
leds[thisLED].b = 0;
leds[thisLED].g = 0;
FastLED.show();
}

}

在本部分中，for()迴圈將遍歷陣列中的每個LED並將其一一打開。以leds[] 開頭的三行透過將紅色、綠色和藍色值（每個值最高255）進行組合來設置LED顏色。您可以嘗試調整這些值來更改LED的顏色。如果把三個值都設置為0，LED將會完全熄滅。