ESP32 C3实现Arduino控制24位WS2812彩色灯的渐变色与七彩流光效果

渐变色原理:

首先需要添加一个库文件

顺序为:项目->加载库->管理库

搜索:Adafruit_NeoPixel,并下载

源码:

// 调用Adafruit_NeoPixel模块
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

// 设置灯珠数量
#define NUMPIXELS        24

// 设置SPI输出数据引脚
#define PIN_NEOPIXEL    6

// 初始化灯珠控制实例
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN_NEOPIXEL, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// 当前灯珠指向
int16_t idx = 0;


// 启动设置
void setup() {
  // 调试串口速率设置
  Serial.begin(115200);

  // 灯珠控制开始
  pixels.begin();

  // 设置亮度为255
  pixels.setBrightness(255);

  // 设置灯珠颜色,全部关闭
  pixels.fill(0x000000);

  delay(100);

  // 设置灯珠颜色
  pixels.fill(0xFF0000);

  delay(100);

  pixels.clear();
}


uint16_t c1 = 0;
uint16_t c2 = 0;
uint16_t c3 = 0;     
uint16_t sign_bit =0;
uint16_t sign = 1;
// 循环主体程序
void loop() {
    if(sign_bit == 0){//这个if语句在循环体内只运行一次,该if语句及下方if语句可以用switch代替
	      if(sign){
	        c1++;
	        if(c1>=255)
	          sign=0;
	      }else{
	        c2++;
	        if(c2>=255){
	          sign=1;
	          sign_bit = 1;
	        }
	      }
    }
    if(sign_bit == 1){
	      if(sign){
	        c1--;
	        if(c1<=0)
	          sign=0;
	      }else{
	        c3++;
	        if(c3>=255){
	          sign=1;
	          sign_bit = 2;
	        }
	      }
    }
    if(sign_bit == 2){
	      if(sign){
	        c2--;
	        if(c2<=0)
	          sign=0;
	      }else{
	        c1++;
	        if(c1>=255){
	          sign=1;
	          sign_bit = 3;
	        }
	      }
    }
    if(sign_bit == 3){
	      if(sign){
	        c3--;
	        if(c3<=0)
	          sign=0;
	      }else{
	        c2++;
	        if(c2>=255){
	          sign=1;
	          sign_bit = 1;
	        }
	      }
    }
  
    //在这里注释的是一个一个将灯珠点亮并实现渐变
    idx++;
    if(idx > 24){
      idx = 0;
    }
    pixels.setPixelColor(idx, pixels.Color(c1,c2,c3));

    
    /*=======================================
    全部点亮用该函数
	pixels.fill(pixels.Color(c1,c2,c3));
	=======================================*/
  
    delay(10);//延时,改变速度
    // 显示
    pixels.show();
  }
}

视频效果:

VID_20220802_091105

上方则就是实现渐变色的算法

至于实现七彩流光效果,原理图如下

我们先将灯珠的颜色分为24个等级,再将灯点亮,先不要让灯珠颜色转动,代码原理如上图
成功点亮后,初始化时将灯珠保存于数组中,在循环体中依次将数组中的元素往后移动一个位置
相关的方法有很多,也有直接将分好等级的灯珠每一个直接开始渐变的,下面的方法我认为是最简单理解的了
代码:

// 调用Adafruit_NeoPixel模块
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

// 设置灯珠数量
#define NUMPIXELS        24

// 设置SPI输出数据引脚
#define PIN_NEOPIXEL    6

// LED引脚设置
#define PIN_LED         18

// 初始化灯珠控制实例
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN_NEOPIXEL, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// 当前灯珠指向
int16_t idx = 0;

//初始化将灯珠的等级保存于数组中
int16_t ArraySave[NUMPIXELS][3] = {0};

// 启动设置
void setup() {
  // 调试串口速率设置
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);

  // 灯珠控制开始
  pixels.begin();

  // 设置亮度为255
  pixels.setBrightness(255);

  // 设置灯珠颜色,全部关闭
  pixels.fill(0x000000);

  delay(100);

  // 设置灯珠颜色
  pixels.fill(0xFF0000);

  delay(100);

  pixels.clear();

  int j = 0;
  for(j=0;j<NUMPIXELS/3;j++){
      pixels.setPixelColor(j,pixels.Color(248-255/(NUMPIXELS/3)*j,255/(NUMPIXELS/3)*j,0));
      ArraySave[j][0]=248-255/(NUMPIXELS/3)*j;
      ArraySave[j][1]=255/(NUMPIXELS/3)*j;
      ArraySave[j][2]=0;
  }
  for(j=0;j<NUMPIXELS/3;j++){
      pixels.setPixelColor(j+8,pixels.Color(0,248-255/(NUMPIXELS/3)*j,255/(NUMPIXELS/3)*j));
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3][0]=0;
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3][1]=248-255/(NUMPIXELS/3)*j;
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3][2]=255/(NUMPIXELS/3)*j;
  }
  for(j=0;j<NUMPIXELS/3;j++){
      pixels.setPixelColor(j+16,pixels.Color(255/(NUMPIXELS/3)*j,0,248-255/(NUMPIXELS/3)*j));
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3*2][0]=255/(NUMPIXELS/3)*j;
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3*2][1]=0;
      ArraySave[j+NUMPIXELS/3*2][2]=248-255/(NUMPIXELS/3)*j;
  }

}


uint16_t c1 = 0;
uint16_t c2 = 0;
uint16_t c3 = 0;     
uint16_t sign_bit =0;
uint16_t sign = 1;

// 循环主体程序
void loop(){
    uint16_t i = 0,k = 0;
    uint16_t t[3] = {0};
    for(k=0;k<3;k++){
        t[k]=ArraySave[0][k];
    }
    for(i=0;i<NUMPIXELS;i++){
      for(k=0;k<3;k++){
        ArraySave[i][k]=ArraySave[i+1][k];
      }
      pixels.setPixelColor(i,ArraySave[i][0],ArraySave[i][1],ArraySave[i][2]);
    }
    
    for(k=0;k<3;k++){
        ArraySave[NUMPIXELS-1][k]=t[k];  
    }
    pixels.setPixelColor(NUMPIXELS-1,ArraySave[NUMPIXELS-1][0],ArraySave[NUMPIXELS-1][1],ArraySave[NUMPIXELS-1][2]);
    
    delay(50);
    // 显示
    pixels.show();
}


视频效果:

VID_20220802_091200

当然,点亮的方式有很多种,可以实现很多花样,具体算法自己琢磨吧

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