第1步：材料

您將在下面找到所需材料的確切數(shù)量。材料的總成本取決于您購(gòu)買的地方，但LED環(huán)是最昂貴的組件，可能會(huì)讓您至少回到100美元。我強(qiáng)烈建議購(gòu)買幾乎所有東西的附加物 - 部件不可避免地丟失，損壞或有缺陷。

（1張）黑色紙板或泡沫芯，大約18英寸×30英寸（你可以隨時(shí)修剪它）以后）。您可以使用其他材料，但要確保在電子元件上打孔時(shí)相對(duì)容易。

（156）紅外發(fā)射器：940nm波長(zhǎng)紅外LED。你需要156個(gè)，但要得到更多;它們很便宜。我買了這些。

（61）紅外光電二極管：確保它們檢測(cè)到940nm紅外線。你將需要61，但得到額外的。例如，這些電阻器的電阻范圍為6.8歐姆至12歐姆。確切的值取決于您購(gòu)買的紅外發(fā)射器的額定電壓。我們將以5V輸入電壓為三個(gè)串聯(lián)供電。您可以使用此計(jì)算器估算所需電阻的大小。

（61）10K歐姆電阻;每個(gè)紅外光電二極管一個(gè)。這些用作上拉電阻。

（61）12像素WS2812環(huán) - 我從AliExpress（例如，這些）買了我的，因?yàn)樗鼈儽阋耍鼈冃枰欢螘r(shí)間才能收到郵件。

（50）10cm三線女 - 女跳線 - 就像這樣。

像這樣的Dupont連接器套件。我還建議使用壓接工具。

（4）模擬多路復(fù)用器板 - 我買了這些？

（1）5V 20安培電源 - 我買了這個(gè)電源

（1）ESP32微控制器 - ESP32是一個(gè)神奇的微控制器，具有大量的內(nèi)存和處理能力，你會(huì)需要這個(gè)項(xiàng)目。你可以在亞馬遜上獲得它們（例如，這里），但是如果你愿意等待它們（我買了這個(gè)），AliExpress有更多的選擇以更少的錢。

你還需要多種多樣的連接線和原型板用于固定組件：

22AWG或24AWG裸銅線或母線電線。獲得合適尺寸的線軸。

22AWG或24AWG連接線。我喜歡有機(jī)硅涂層的東西，因?yàn)樗浅Ｈ彳浐湍蜔?。獲得幾個(gè)不同顏色的線軸。

18AWG或20AWG黑色和紅色連接線用于電源

用于傳感器的28AWG連接線 - 你需要很多，因?yàn)槊總€(gè)61都有一根單獨(dú)的電線傳感器。

這樣的原型開發(fā)板。

步驟2：構(gòu)建單個(gè)“單元”

在我們構(gòu)建全表面之前，我將向您展示如何制作單個(gè)“單元”：一組紅外發(fā)射器，一個(gè)紅外傳感器和一個(gè)RGB LED環(huán)。在某種意義上，表格設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單：它只是這些單元格的一大堆。

在第一張照片中，您將看到布局圖。我將我的細(xì)胞組織成互鎖的六邊形，在后面的步驟中，我將向您展示如何將它們放在紙板表面上。目前，我們只關(guān)注單個(gè)單元格的構(gòu)建方式，因此確切的布局并不重要。

紅外發(fā)射器位于每個(gè)六邊形邊緣的交叉點(diǎn);紅外傳感器位于中間，由LED環(huán)包圍。第二張照片顯示了紙板上的布局（我實(shí)際繪制了兩個(gè)單元格，但我只會(huì)連接其中一個(gè)）。

步驟3：紅外傳感器和發(fā)射器的打孔

電子桌子的組件位于紙板的頂部表面，但布線全部都在背面。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們以所需的方式在紙板上打孔。為了使組件合適，我建立了兩個(gè)打孔“夾具”，確?？椎倪m當(dāng)間距。

第一個(gè)夾具用于紅外發(fā)射器和傳感器。我將一個(gè)兩針直角頭部焊接到一個(gè)小型的原型板上（見圖1）?？椎拈g距與LED引線的間距完全匹配。您可以添加一些熱膠并銳化點(diǎn)，以便更容易穿過紙板。

首先在六邊形的每個(gè)角落打孔，然后打孔（見圖2-4）。請(qǐng)注意，孔對(duì)齊水平 - 這對(duì)于背面布線非常重要。

接下來在中間打孔發(fā)射器的孔 - 注意這些孔是對(duì)齊垂直。見照片5.完成后，您應(yīng)該在最后一張照片中顯示圖案。

步驟4：RGB LED環(huán)的打孔

每個(gè)RGB LED戒指背面有六個(gè)墊（見第一張照片） - 三個(gè)是輸入，三個(gè)是輸出，這使它們很容易連在一起。我將這些環(huán)連接到電路板上的策略是將三針直角插頭焊接到每組焊盤上，然后將這些插針穿過紙板，并通過三線連接將它們連接在一起。

為了打出戒指的孔我制作了另一個(gè)夾具，這只是一個(gè)環(huán)，針腳焊接并磨尖。你可以添加一些熱膠來使設(shè)置更強(qiáng)，所以它不會(huì)在應(yīng)變下破裂。我還粘上兩根細(xì)線，以提供一個(gè)“十字線”來對(duì)齊戒指。見照片2-4。

將十字準(zhǔn)線與環(huán)的中心對(duì)齊，然后推動(dòng)銷釘以形成六孔圖案（照片5）。最終結(jié)果應(yīng)該像照片6.請(qǐng)注意LED環(huán)的引腳如何排列到中心的一側(cè) - 這對(duì)背面的布線至關(guān)重要。

步驟5 ：插入紅外發(fā)射器和傳感器

獲取一堆紅外發(fā)射器（清晰的紅外LED）每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)紅外傳感器（黑暗傳感器）。為了簡(jiǎn)化布線并防止自己出錯(cuò)，我的所有紅外LED的極性方向都相同。對(duì)于發(fā)射器，所有正極引線（較長(zhǎng)的引線）位于左側(cè)，所有負(fù)引線（較短的引線）位于右側(cè)。對(duì)于傳感器，正極引線位于底部，負(fù)極引線位于頂部。請(qǐng)參閱第一張照片。

將所有LED推入孔中。他們應(yīng)該貼身地適應(yīng)。您可能需要稍微擺動(dòng)它們以找到穿過紙板背面的孔。完成后應(yīng)該看起來像照片2。

將電路板翻轉(zhuǎn)過來 - 您應(yīng)該看到引線穿過，所有正向引線（較長(zhǎng)的引線）的方向相同。

步驟6：將線連接在一起紅外發(fā)射器

上面的第一張照片顯示了紅外發(fā)射器和傳感器的整體電路設(shè)計(jì)。我將首先向您展示如何連接其中一個(gè)單元格，然后展示如何為整個(gè)表格進(jìn)行擴(kuò)展。主要思想是在工作臺(tái)底部安裝一系列正負(fù)“導(dǎo)軌”，以便將它們連接在一起。

典型的紅外發(fā)射器額定電壓為1.2V至1.5V。由于我們將以5V電源為我們的電源供電，我們需要考慮這種差異。最簡(jiǎn)單的策略是一次串聯(lián)三個(gè)，然后添加一個(gè)小電流限制電阻來保護(hù)它們。第二張照片顯示了紅外發(fā)射器電路。

在紙板背面，您可以繪制線條以顯示電源軌的位置。它們成對(duì)排列 - 一對(duì)位于紅外傳感器的左側(cè)，一對(duì)位于傳感器的右側(cè)（見圖3 - 左側(cè)的黑線已經(jīng)存在）。

接下來，添加電源軌。我使用了22 AWG裸銅線段。按照紅線和黑線將它們按行排列。

如圖4所示，開始向下折疊引線：折疊第一個(gè)正極引線，使其穿過正電源線;然后將負(fù)極引線朝向其下方LED的正極引線折疊。繼續(xù)折疊，匹配正負(fù)極形成一個(gè)串聯(lián)鏈，最后負(fù)極引線穿過負(fù)電源軌。當(dāng)你完成后，它應(yīng)該看起來像照片5。

添加一個(gè)電阻（應(yīng)該在6.8歐姆到12歐姆的范圍內(nèi)，具體取決于你的紅外發(fā)射器）。確保電阻器與三個(gè)IR發(fā)射器串聯(lián)。見照片6。

將所有引線擰在一起并修剪額外的如圖7和圖8所示。在滿量程表中，下一步是焊接所有連接。

步驟7：連接紅外傳感器（光電二極管）

IR傳感器是一種光電二極管，以一種不尋常的方式工作，稱為反向偏置：正極引線（較長(zhǎng)的引線）連接到負(fù)電源軌;負(fù)極引線連接到正電源軌。正如您所料，這會(huì)阻擋電流 - ，除非上有紅外光照射在它上面，在這種情況下，它允許電流流動(dòng)（與常規(guī)LED相反的方向?。┠梢哉业礁嘈畔ⅲ约捌渌S多網(wǎng)站。

電路圖顯示在第一張照片中。需要注意兩個(gè)重要的事項(xiàng)：首先，我們?cè)谡龢O上讀出信號(hào)，這意味著當(dāng)沒有紅外光照射在它上面時(shí)，引腳會(huì)讀取高電平（5V）（前面沒有物體）它）。我們?cè)?V電源和信號(hào)之間添加一個(gè)10K歐姆的電阻，用作上拉電路并保護(hù)電路。當(dāng)紅外光照射在光電二極管上時(shí)，它會(huì)失去電阻，所有電流都直接從電源流到地，導(dǎo)致信號(hào)引腳讀低（接近0V）。

折疊正極引線，使其穿過負(fù)電源軌。直接折疊否定線（見圖2）。添加10K歐姆電阻將負(fù)極引線連接到正電源軌。留下一小段引線伸出 - 這是我們將電線連接到讀取信號(hào)的地方。壓接并修剪所有電線。見照片3。

步驟8：完成紅外發(fā)射器和傳感器單元

重復(fù)前面的步驟以完成右側(cè)的第二系列紅外發(fā)射器。密切注意LED和電源軌的極性。不要忘記限流電阻！最后的電路應(yīng)該如上圖所示。

另一個(gè)需要注意的重要事項(xiàng)是：RGB LED的6個(gè)引腳孔不應(yīng)該擋住或穿過你現(xiàn)有的任何電線。

步驟9：添加RGB環(huán)

通過焊接兩個(gè)直角頭的三針段來準(zhǔn)備RGB LED環(huán)墊子。我的策略是在兩個(gè)焊盤上添加一點(diǎn)焊料（參見第二張照片），然后使用這兩個(gè)焊盤“膠合”這些焊盤。一旦安全，請(qǐng)?jiān)谒辛鶄€(gè)焊盤上找回完整的焊點(diǎn)。

使用鑷子取下將引腳固定在一起的黑色塑料（見圖5）。小心不要拔掉插針或破壞焊料！

如圖6和圖7所示，將6個(gè)插針穿過孔。將電路板翻過來 - 你應(yīng)該看到6個(gè)插針穿過，有足夠的額外領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在照片8中，您將看到焊盤是如何排列的：接地引腳始終是外部引腳，電源引腳是中間，信號(hào)引腳是內(nèi)部引腳。

最終，我們將所有環(huán)與三針連接器連接在一起（參見上一張照片）。我選擇了顏色與引腳匹配的連接器（黑色和紅色表示電源，白色表示信號(hào)）。

步驟10：向上擴(kuò)展

現(xiàn)在你了知道如何構(gòu)建單個(gè)單元，您可以繼續(xù)構(gòu)建一個(gè)全尺寸的單板。在某些方面，它很簡(jiǎn)單：只需重復(fù)多次細(xì)胞模式即可。我選擇了一個(gè)包含61個(gè)單元格的圖案，這使得它既對(duì)稱又能產(chǎn)生很好的偶數(shù)組件。我將向您展示如何構(gòu)建此配置。

步驟11：完整網(wǎng)格布局

第一步是在紙板的頂部布置六邊形網(wǎng)格。有一些關(guān)于六邊形網(wǎng)格的瘋狂網(wǎng)頁(yè)，但我想出了自己的繪圖方案。首先，畫一個(gè)50毫米乘30毫米的網(wǎng)格（第一張照片）。每隔一個(gè)交叉點(diǎn)（照片2）將成為單個(gè)紅外傳感器所在的“單元”的中心。用一系列對(duì)角線連接這些點(diǎn)給出了六邊形的輪廓（見照片3-5）。最后一張照片顯示了最終產(chǎn)品。你不需要勾勒出六邊形，但我發(fā)現(xiàn)提醒我一切順利是有幫助的。

第12步：為組件打孔

使用步驟3和4中的技術(shù)，紅外發(fā)射器和傳感器的打孔以及RGB LED環(huán)。請(qǐng)記?。毫呅蔚慕鞘羌t外發(fā)射器，孔應(yīng)該水平定向;六邊形的中心是傳感器，孔應(yīng)垂直定向。 RGB LED環(huán)的6孔沖頭應(yīng)位于傳感器的左側(cè)或右側(cè)。見照片。

步驟13：添加所有紅外發(fā)射器和傳感器

開始通過推動(dòng)紅外發(fā)射器穿過六角形角落處的所有水平孔。您應(yīng)該能夠清楚地看到六邊形網(wǎng)格形狀（請(qǐng)參見第一張照片）。 重要：確保所有正極引線都與我們?cè)诓襟E6中所做的相同。

接下來，推動(dòng)所有紅外傳感器（光電二極管）通過，再次支付關(guān)閉注意極性，使它們都一致。結(jié)果應(yīng)該看起來像照片3.此時(shí)，你會(huì)有很多尖尖的線索伸出紙板的底部，所以要小心。

步驟14：向下折疊潛在客戶

小心地折疊所有的如步驟6和7所示，對(duì)于紅外發(fā)射器，請(qǐng)記住，您正在嘗試形成三個(gè)串聯(lián)的LED組，從正電源軌到負(fù)電源軌。此處的任何錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致LED陣列出現(xiàn)暗點(diǎn)或短路。

將一對(duì)LED引線扭轉(zhuǎn)在一起（照片4）。

步驟15：添加電源軌并連接組件

放下電源成對(duì)的導(dǎo)軌，如步驟6所示。在我的設(shè)計(jì)中，有12對(duì)電源導(dǎo)軌。確保它們?cè)竭^折疊的引線 - 這將使它們更容易壓接。

將電線折疊在電源導(dǎo)軌上并壓接它們（見圖2）。確保每個(gè)電路的一側(cè)留有電阻器（見圖3）。

添加電阻器（發(fā)射器的限流電阻器和傳感器的上拉電阻器）。壓接和修剪所有連接（照片4-6）。

重要提示：請(qǐng)注意，在底部我有一排紅外發(fā)射器（即它們不適合三組）。為了確保它們點(diǎn)亮，我制作了三個(gè)水平組，需要穿過電源軌。我用Kapton膠帶讓它們絕緣。

焊接所有接頭 - 是的，這是很多焊接！您可以在照片7中看到最終產(chǎn)品。

步驟16：測(cè)試1：檢查紅外發(fā)射器組

此時(shí)，您可以在垂直組中測(cè)試IR發(fā)射器。將5V電源連接到一對(duì)銅導(dǎo)軌。一個(gè)問題：你看不到紅外燈！但事實(shí)證明，大多數(shù)傻瓜相機(jī)都能檢測(cè)出紅外線并將其顯示為紫色。關(guān)閉燈，將相機(jī)對(duì)準(zhǔn)LED。我試著拍些照片（見上文）。

如果任何單個(gè)LED指示燈不亮，則可能表示它們有缺陷。如果單個(gè)串聯(lián)電路中的一組三個(gè)LED沒有亮起，那么任何一個(gè)都有缺陷，或者其中一個(gè)LED的方向錯(cuò)誤（極性錯(cuò)誤）。您可以使用萬(wàn)用表進(jìn)行檢查。根據(jù)需要拔出并更換LED。

步驟17：將各個(gè)電源軌連接在一起，然后測(cè)試

我們需要一種簡(jiǎn)單的方法為所有正負(fù)電源供電。我的技術(shù)是采用一段連接線（22或24 AWG）將每根電源導(dǎo)線焊接到導(dǎo)線上的不同點(diǎn)。

首先布置連接線并標(biāo)記連接導(dǎo)軌的位置。請(qǐng)記住，所有正軌應(yīng)連接到正電源線;所有的負(fù)（地）電線到另一個(gè)。使用剝線器，輕輕地雕刻出一部分絕緣材料，然后用Exacto刀將其取下。見照片1至3.

在照片4和5中，你會(huì)看到所有的正軌焊接到紅線上，所有的負(fù)軌焊接到黑線上。

現(xiàn)在測(cè)試所有發(fā)射器！將5V電源連接到紅色和黑色連接線。獲取你的傻瓜相機(jī)并在黑暗中檢查。

步驟18：測(cè)試紅外傳感器

此時(shí)，您可以通過連接電源并測(cè)量二極管兩端的電壓來測(cè)試紅外傳感器。將萬(wàn)用表的探頭連接到信號(hào)引腳（光電二極管和電阻器之間的額外引線）和負(fù)極（地線）上（見第一張照片）。接通電源時(shí)，電壓讀數(shù)應(yīng)在3V至5V范圍內(nèi)。

接下來，將手揮動(dòng)到傳感器前面（照片2）?，F(xiàn)在電壓讀數(shù)接近于零（我的萬(wàn)用表在照片4中顯示為170毫伏）。

您可以測(cè)試每個(gè)傳感器，但這項(xiàng)工作非常繁瑣。測(cè)試幾個(gè)，然后我們將在添加多路復(fù)用器和微控制器時(shí)對(duì)它們進(jìn)行全部測(cè)試。

步驟19：多路復(fù)用IR輸入

該項(xiàng)目的挑戰(zhàn)之一是投入數(shù)量。有61個(gè)紅外傳感器 - 太多不能將每個(gè)傳感器單獨(dú)連接到微控制器上的引腳。相反，我們使用模擬多路復(fù)用器。在這種情況下，我選擇了一個(gè)基于CD74HC4067芯片，可以處理16個(gè)輸入，因此我們需要其中四個(gè)來處理61個(gè)輸入。第一張照片顯示其中一塊電路板。

每個(gè)多路復(fù)用器有四個(gè)數(shù)字“選擇器”輸入和一個(gè)信號(hào)輸出。每個(gè)數(shù)字引腳可以設(shè)置為高電平或低電平，允許16種組合。設(shè)置特定模式選擇通道到信號(hào)輸出的輸入 - 具體來說，是我們想要的輸入的二進(jìn)制編碼。例如，要讀取輸入數(shù)字13，我們將選擇器引腳設(shè)置為高，高，低，高 - 1101，二進(jìn)制編碼為13.讀取信號(hào)輸出將給出與模擬輸入數(shù)字13相同的讀數(shù)。/p》

有多種方法可以組合多路復(fù)用器來處理更多輸入。我的策略很簡(jiǎn)單：將所有數(shù)字選擇器線連接在一起（因此所有四個(gè)多路復(fù)用器都獲得相同的輸入選擇器），然后將每個(gè)信號(hào)輸出連接到一個(gè)單獨(dú)的微控制器引腳。要讀取任意輸入（在61中），我們?nèi)≥斎霐?shù)字的低4位并將其寫入選擇器引腳;然后我們使用接下來的兩位來決定要讀取哪個(gè)信號(hào)輸入。我后面提供的代碼中包含了所有這些邏輯。

步驟20：構(gòu)建多路復(fù)用器單元

四多路復(fù)用器板組裝在一個(gè)大尺寸的原型板上。照片1到3顯示設(shè)置。每塊板的16個(gè)輸入位于左側(cè)。我一直向下添加直角公母接頭，以便插入和拔出IR輸入線。你可以把它們焊接進(jìn)來，但我想在必要的時(shí)候讓它可以修復(fù)。接下來，使用常規(guī)接頭將多路復(fù)用器板焊接到大板上（照片5）。為每塊電路板添加電源和接地線（照片6）。

接下來，將所有輸入選擇器連接在一起。在我的電路板上，引腳標(biāo)記為s0，s1，s2和s3。使用跨接線將所有s0引腳連接在一起;然后為s1，s2和s3做同樣的事情。最后，添加四根較長(zhǎng)的導(dǎo)線，用于將輸入連接到微控制器上的引腳（照片7）。

每塊電路板上都有一個(gè)標(biāo)有“信號(hào)”的輸出。為每一個(gè)添加一根導(dǎo)線（照片8中的藍(lán)色導(dǎo)線）。

最后，使用Dupont四線外殼連接兩組四根導(dǎo)線的另一端（照片9）。我真的很樂意使用特殊的壓接工具。

步驟21：連接所有紅外傳感器

此步驟這是非常繁瑣的：我們需要為每個(gè)紅外傳感器制作一根導(dǎo)線，它從傳感器本身（我們留下的小導(dǎo)線）到多路復(fù)用器。我們還需要記住從IR傳感器的位置到多路復(fù)用器系統(tǒng)中的索引的映射。

我的方案是將它們分組成行;為整行制作一組電線，并將所有電線連接到一個(gè)Dupont外殼。第一張照片中顯示了一個(gè)這樣的“單位”。連接到IR傳感器的一端是一個(gè)母連接器;另一端是一組公連接器（照片2）。

將多路復(fù)用器板對(duì)齊在桌子的一端（照片3）。插入電線組（照片4），然后將每端連接到連續(xù)的紅外傳感器（照片5和6）。當(dāng)你完成一行時(shí)，它應(yīng)該看起來像照片7。

重復(fù)所有傳感器行。是的，我知道，單調(diào)乏味。完成的電路板顯示在照片8和9中。

步驟22：組裝并安裝RGB LED環(huán)

重復(fù)前面描述的過程，將兩個(gè)3針直角插頭部分焊接到每個(gè)LED環(huán)底部的焊盤上。當(dāng)焊料很硬時(shí)，小心地從焊頭上取下黑色塑料，只留下引腳。是的，我知道，再次乏味！當(dāng)你完成后，你應(yīng)該把這些東西搞得一團(tuán)糟 - 看照片。

將每個(gè)環(huán)推到一個(gè)前面制作的六個(gè)孔中，將環(huán)安裝在頂面上（照片3）。要溫和，因?yàn)獒樐_很容易折斷。完成后，頂部表面看起來應(yīng)該像照片4.

恭喜，頂部完成！

步驟23：連接LED環(huán)

將紙板翻轉(zhuǎn)過來，您將看到LED環(huán)上的所有3針組對(duì)穿過（見第一張照片）。六個(gè)引腳具有以下功能：接地，電源輸入，數(shù)據(jù)輸入和接地，電源輸出，數(shù)據(jù)輸出。這使我們可以使用三線連接器（兩端帶有母連接器）輕松地將環(huán)連接在一起。結(jié)果是RGB LED的單個(gè)邏輯條帶，只要我們仔細(xì)地繪制出每個(gè)LED邏輯陣列的位置，就可以輕松編程。這些信息（連同IR傳感器索引）在代碼中的一個(gè)位置表示。

這種策略的一個(gè)問題是產(chǎn)生的“條帶”由61個(gè)12個(gè)LED的環(huán)組成 - 總共732個(gè)LED！好多啊。第一個(gè)問題是電源：我們的三線連接器可能是24或26 AWG，這不足以為所有這些LED傳輸電流。其次，我們使用的WS2812 LED花費(fèi)時(shí)間將信號(hào)傳遞到線下，限制了動(dòng)畫的幀速率。

問題一的解決方案是將每列環(huán)直接連接到主體電源線，單鏈由最多72個(gè)LED組成。為了解決第二個(gè)問題，我將數(shù)據(jù)信號(hào)分成三組 - 兩組22個(gè)環(huán)，一組17個(gè)。幸運(yùn)的是，F(xiàn)astLED庫(kù)可以很容易地設(shè)置這個(gè)模式，同時(shí)仍然可以開始處理LED作為代碼中的單個(gè)條帶。

首先在成對(duì)的相鄰環(huán)之間添加所有三線連接器（照片2，3和4）。密切關(guān)注輸入和輸出模式：確保連接接地，電源和數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)。在我的戒指上，數(shù)據(jù)信號(hào)始終是彼此面對(duì)的兩條線內(nèi)部。成品如圖5和圖6所示。此時(shí)我們有圓柱，但是柱子沒有相互連接。

接下來用重型儀表制作電源和接地總線，例如作為20 AWG。我使用相同的策略為IR導(dǎo)軌供電：切掉一小塊絕緣層并焊接各個(gè)電源線和地線。請(qǐng)參見照片7和8.注意連接器：它按照您的預(yù)期連接了電源和接地，但數(shù)據(jù)引腳上還連接了一根長(zhǎng)導(dǎo)線。該導(dǎo)線將數(shù)據(jù)從前一列的頂部傳送到下一列的底部。將其連接到任何三線連接器（照片9和10），然后將藍(lán)色線連接到上一列頂部的數(shù)據(jù)輸出引腳（照片11和12）。

當(dāng)連接所有電源線時(shí)，您會(huì)在數(shù)據(jù)線中看到一個(gè)Z字形圖案，它將所有RGB LED環(huán)連接成一個(gè)長(zhǎng)邏輯條（照片13）。在我的設(shè)計(jì)中，我將其分成三個(gè)邏輯條帶，因此您可以看到三個(gè)輸入（照片14）。最后將電源線連接到電源（圖15）。

我還在電源線上增加了一個(gè)1000uF的大電流耦合電容，以吸收大功率波動(dòng)，特別是在上電時(shí)。

步驟24：連接并連接微控制器

《我為這個(gè)項(xiàng)目選擇了Espressif ESP32微控制器。它是一款出色的芯片：雙核，160或240 MHz，具有充足的內(nèi)存，大量的引腳和許多有趣的特殊功能。我與其他一些人合作開發(fā)了對(duì)FastLED庫(kù)的ESP32支持，部分原因是為了使這個(gè)項(xiàng)目成為可能。我將在下一步討論代碼。

連接微控制器非常簡(jiǎn)單：我們需要四個(gè)輸出引腳用于IR選擇器;四個(gè)輸入引腳，用于讀取IR傳感器;和三個(gè)輸出引腳來驅(qū)動(dòng)LED環(huán)。我將ESP32焊接到一個(gè)原型板上，然后添加了母頭，以便我可以根據(jù)需要輕松插入所有內(nèi)容。

我還為原型板導(dǎo)軌添加了電源，這也用于為多路復(fù)用器板供電。完整的接線設(shè)置如圖4所示。

步驟25：向電源添加交流電源

我的電源采用三線AC輸入（110V）。小心連接三根電線，包括綠色地線。另外：確保電源設(shè)置為110V - 其中一些有一個(gè)開關(guān)，我的設(shè)置為220V。

整個(gè)表面的底部顯示在最后一張圖片中。

步驟26：配置和安裝軟件

您可以在https://github.com/samguyer/ReactTable找到我的軟件。它實(shí)現(xiàn)了您在演示視頻中看到的四種模式（實(shí)體，五彩紙屑，齒輪和火焰），但您可以隨意嘗試自己的模式！

除非您構(gòu)建并連接表格 * * 我的方式，您可能需要更改軟件配置中的一些內(nèi)容：

Pins

我使用了以下內(nèi)容我的ESP32上的引腳分配：

IR通道選擇器：引腳5，18，23，19 - 它們碰巧在我的板上彼此相鄰

IR輸入：引腳32，33，34，35 - 也彼此相鄰，并且僅是輸入。

LED（分為三個(gè)子條）：引腳17，16，4

您將在頂部找到所有這些引腳分配（和描述）。草圖。如果您更改的是這些引腳，則修改應(yīng)該快速而簡(jiǎn)單。

LED和IR布局

如果更改表格中的單元格數(shù)量或布局/布線，則需要更改其他一些內(nèi)容。首先，修復(fù)三個(gè)#defines，指定單元格數(shù)和每個(gè)單元格的LED數(shù)量（也在文件頂部的配置部分）。

接下來，更新單元格映射。此信息存儲(chǔ)在名為g_CellMap的全局CellMapEntry結(jié)構(gòu)數(shù)組中。您現(xiàn)在可以忽略x和y字段。最重要的是將IR索引（傳感器連接到的IR輸入）與LED條帶排序中相應(yīng)的環(huán)位置相匹配。在我的桌子上，排序有點(diǎn)奇怪 - IR輸入按行從左到右和從上到下排列（數(shù)組本身的順序），而LED環(huán)從底部按列排序到頂部和從右到左。我沒有試圖找出一個(gè)奇特的映射函數(shù)，而是明確寫下所有索引。

編譯并運(yùn)行！

編譯并上傳到ESP32！請(qǐng)注意，我通常需要將其插入，否則它會(huì)嘗試從我的計(jì)算機(jī)的USB端口繪制所需的所有電源！

步驟27：創(chuàng)建模式

我在演示中看到了創(chuàng)建模式的很多樂趣，但是還有很多其他的東西可以做。代碼并不復(fù)雜，我提供了許多有用的實(shí)用函數(shù)來幫助您創(chuàng)建新模式。

單元類

幾乎所有有趣的東西發(fā)生在Cell類中。每個(gè)單元有一個(gè)這個(gè)類的實(shí)例（每對(duì)紅外傳感器和一個(gè)LED環(huán)）。每個(gè)模式都是通過類中的方法實(shí)現(xiàn)的，該方法讀取IR傳感器并設(shè)置LED環(huán)的顏色 - 僅適用于該單元。草圖的主循環(huán)只是以給定的幀速率重復(fù)調(diào)用此方法。

實(shí)體模式是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

void SolidPattern（）

{

if （m_new_pattern） {

m_palette = RainbowColors_p;

m_new_pattern = false;

}

uint8_t level = senseIRwithDecay（12， 4）;

setAllLEDsHue（level）;

}

第一部分初始化模式，如果我們剛剛從另一種模式切換。請(qǐng)注意，我們可以為每個(gè)模式設(shè)置不同的調(diào)色板（實(shí)際上每個(gè)單元格，如果需要）。

下一行讀取IR傳感器，它產(chǎn)生0到255之間的值。您可以認(rèn)為這個(gè)數(shù)字在概念上稱為“距離” - 較小的值是由靠近桌子的東西引起的;更大的值是更遠(yuǎn)的東西（或沒有任何東西）。

這種特殊的方法包含一個(gè)衰減因子，導(dǎo)致值徘徊，留下痕跡。您還可以使用senseIR（）方法讀取立即值。

最后一行將環(huán)中的所有LED設(shè)置為IR級(jí)別給出的色調(diào)。該值是當(dāng)前調(diào)色板的索引。就是這樣！

LED

在環(huán)中設(shè)置LED有兩種不同的方法。第一組直接將每個(gè)LED設(shè)置為分立元件。您可以將顏色指定為RGB（24位顏色）或作為當(dāng)前調(diào)色板的索引（8位值）。索引必須在0和LEDS_PER_CELL之間。

void setLED（int index， CRGB color）;

void setLEDHue（int index， uint8_t hue， uint8_t brightness）;

void setAllLEDs（CRGB color）;

void setAllLEDsHue（uint8_t hue， uint8_t brightness）;

第二組方法將環(huán)視為像素的連續(xù)空間，因此您可以照亮圓中的任何邏輯位置。對(duì)于這些方法，索引是16位固定精度數(shù) - 高8位表示0到255之間的整數(shù)部分，低8位表示以1/256為單位的小數(shù)部分。下面的方法通過在實(shí)際物理像素之間進(jìn)行插值來創(chuàng)建所有這些位置的錯(cuò)覺。這是Gears模式用于使運(yùn)動(dòng)平滑的方法。

void setPixel（uint16_t pos， CRGB color）;

void setPixelHue（uint16_t pos， uint8_t hue， uint8_t brightness）;