如何让Arduino点亮APA102 RGB LED灯条

在本教程中，你将学会Arduion与APA102 LED的线路连接，使用外部电源点亮LED，用FastLED库控制LED闪烁。

学会之后有很多方法可以扩展这个项目。例如，你可以使用类似DS18B20温度传感器，改变灯条上的颜色来表示当前的温度。

如果你喜欢用Pi来完成所有的项目，也可以用树莓派控制APA102 LED灯条，也非常好玩。

设备清单

必要设备

• Arduino Uno
• APA102 LED灯条
• 母头直流电源适配器
• 5V，10A交流电源适配器
• 面包板导线

连接Arduino APA102 LED灯条电路

将APA102 LED电路连接到Arduino过程相对简单。这里有张图，照着图做就可以了。

• 将直流电筒适配器的正极引脚(+)连接到APA102上的VCC连接处。
• 将直流管状适配器的负极引脚(-)连接到Arduino上的GND引脚和APA102 LED灯条上的GND连接。
• 将 APA102 的 CKI (CI) 连接线连接到 Arduino 上的引脚 11。
• 将APA102的SDI(DI)连接线连接到Arduino上的引脚13。

特别要注意的是，APA102 LED灯条与桶形连接器和Arduino本身需要连接的地线。

在这个电路中，确保使用单独的电源来为APA102 LED供电，因为从arduino主板中通过太大的电流，主板极有可能会烧毁。

导入APA102 LED灯条控制库

使用FastLED库与Arduino的APA102 RGB LED灯条进行交互。FastLED库的设计就是为了方便与各种LED灯条进行交互，包括本教程中使用的APA102。

1. 在Arduino集成开发环境中，在Sketch (1.) -> Include Library (2.) -> Manage Libraries (3.) 中导入 “FastLED “库。
2. 在Arduino库管理器中，在文本框中搜索 “fastled”（1. 接下来，找到 “FastLED by Daniel Garcia “并点击 “安装 “按钮(2.)。 安装好 “FastLED “库后，可以继续点击 “关闭 “按钮(3).

用Arduino校准RGB LED灯条

现在可以写程序控制LED灯条了。

1. 在Arduino IDE界面内，输入以下几行代码。 我们将为您讲解每一段代码的作用，让您了解如何根据自己的需求进行修改。

#include <FastLED.h>

首先，我们需要包含 “FastLED “库的头文件。

我们将利用这个库来向APA102 LED灯条发送数据，它大大简化了与LED灯条的交互过程。

#define NUM_LEDS 6
#define DATA_PIN 11
#define CLOCK_PIN 13

这里定义几个常数，之后将在整个代码中引用这些常数。 NUM_LEDS：要处理的LED数量。在这个简短的片段中，我们只需要6个LED，因为我们只需要校准灯条。

DATA_PIN: 库输出数据的引脚号，用于控制APA102。

CLOCK_PIN: 库需要用来发送时钟信号的引脚号。这个引脚是APA102带状器所需要的，因为它使用的是SPI接口。

CRGB leds[NUM_LEDS];

接下来，定义一个名为 “LED “的数组，该数组使用FastLED的CRGB作为数据类型。

这个数组将被FastLED库监控，以便它知道哪些LED需要被点亮，以及它们需要的颜色。

void setup() {
    delay(2000);
    LEDS.addLeds<APA102,DATA_PIN, CLOCK_PIN,RGB>(leds,NUM_LEDS);
}

这个 “setup() “函数是在Arduino设备启动时运行的。

我们首先使用 “delay() “函数。我们使用这个函数是为了在Arduino出现问题时给你一个重新编程的机会。

接下来利用FastLED库的 “addLeds<>() “函数，使用这个函数让与APA102 LED灯条工作。

在这个函数中，要传递LED灯条的型号(APA102)、DATA_PIN和CLOCK_PIN常数以及颜色顺序(现在是RGB)。

还引用了我们创建的 “LEDS “数组和NUM_LEDS。当我们调用 “show() “函数时，库会自动从数组中读取。

void loop() {
    leds[0] = CRGB(255,0,0);
    leds[1] = CRGB(0,255,0);
    leds[2] = CRGB(0,255,0);
    leds[3] = CRGB(0,0,255);
    leds[4] = CRGB(0,0,255);
    leds[5] = CRGB(0,0,255);
    FastLED.show();
    delay(1000);
}

“loop()“函数在 “setup()“函数触发后自动持续运行。

在这个循环中，为 “LEDS “数组中的每个点定义一个值。

它将点亮灯带的前6个LED，最终应该按照以下顺序显示：1个红色，2个绿色，3个蓝色。 使用 “FastLED “库的 “CRGB() “函数来格式化每个LED的颜色。

设置好每个值后，利用FastLED的库 “show() “函数将新的颜色数组推送到APA102的LED条上。

最后，为了结束这个循环，将脚本延迟1秒。

2. 最终的完整代码如下

#include <FastLED.h> 

#define NUM_LEDS 6
#define DATA_PIN 11
#define CLOCK_PIN 13

CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
    delay(2000);
    LEDS.addLeds<APA102,DATA_PIN, CLOCK_PIN,RGB>(leds,NUM_LEDS);
}

void loop() {
    leds[0] = CRGB(255,0,0);
    leds[1] = CRGB(0,255,0);
    leds[2] = CRGB(0,255,0);
    leds[3] = CRGB(0,0,255);
    leds[4] = CRGB(0,0,255);
    leds[5] = CRGB(0,0,255);
    FastLED.show();
    delay(1000);
}

3. 现在可以把代码上传到Arduino上了，先点击 “Verify”按钮（1.），然后点击 “Upload”按钮（2）。
4. 将代码推送到Arduino后，APA102的RGB LED条应该会亮起。记下现在LED灯条上显示的颜色顺序，应该是红、绿、蓝。它应该是红色、绿色和蓝色。

如果颜色顺序是正确的，可以进行下一步了。

改变颜色顺序 如果颜色的顺序不正确，则需要将颜色顺序记下来。例如，如果它显示为蓝色、绿色和红色，那么你需要记下颜色顺序是BGR。

在代码中，你需要修改 “LEDS.addLeds “一行。

将定义的 “RGB “色序改成你刚才计算出来的新色序。在这个例子中，我们需要将值切换为 “BGR”。

修改后的行看起来应该像下面这样。

LEDS.addLeds<APA102,DATA_PIN, CLOCK_PIN,BGR>(leds,NUM_LEDS);

5. 完成修改后，再次验证并重新上传代码到Arduino中。

如果一切正常的话，你的LED灯条上的颜色应该会按照正确的顺序显示出来。

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