超具創(chuàng)意單片機(jī)控制LED彩虹瀑布時(shí)鐘（圖文）

摘要：這個(gè)制作基于一塊Arduino上的ATmega328芯片，稍微修改了一下PCB把輸出由負(fù)極性變?yōu)檎龢O性，還添加了一塊ULN2003用作緩沖輸出。時(shí)鐘的主體部分同其他的鐘相比沒(méi)有太大變化。我用了一些小技巧來(lái)提高光線的均勻度，同時(shí)避免眩光?；贒oug的設(shè)計(jì)，還能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)白天/夜晚的發(fā)光亮度。在最后還附有源代碼。

　　如何讓蒼白單調(diào)的時(shí)間變成彩色的？這個(gè)虹彩瀑布時(shí)鐘項(xiàng)目就是答案！

　　一段時(shí)間的全力投入之后，我終于完成了這個(gè)彩虹瀑布時(shí)鐘：-）

　　這個(gè)時(shí)鐘受到了 這個(gè)DIY項(xiàng)目 的啟發(fā)：

　　在看到Doug的制作的時(shí)候，我想到了RGB LED，于是就計(jì)劃做點(diǎn)不一樣的創(chuàng)意出來(lái)。這就是思考后的成果（在被我女朋友一腳踢飛之前），我也很樂(lè)意和大家一起分享制作的過(guò)程。

　　這個(gè)制作基于一塊Arduino上的ATmega328芯片，稍微修改了一下PCB把輸出由負(fù)極性變?yōu)檎龢O性，還添加了一塊ULN2003用作緩沖輸出。

　　1 設(shè)計(jì)

　　我在本地的一家小公司絲網(wǎng)印刷時(shí)鐘的面板，一塊是標(biāo)準(zhǔn)的300mm x 300mm尺寸，另一塊的尺寸是自定義的185mm x 205mm。

　　小一點(diǎn)的面板可以用來(lái)安裝到書架上的櫥柜里，現(xiàn)在它已經(jīng)在上面快活地呆了幾個(gè)月，每天以通知我已經(jīng)遲到這種殘酷事情為樂(lè)。

　　這塊面板同時(shí)也用來(lái)做修改后PCB的初次測(cè)試，這個(gè)設(shè)計(jì)一直表現(xiàn)的很完美。

　　2 制作鐘體

　　時(shí)鐘的主體部分同其他的鐘相比沒(méi)有太大變化。

　　我用了一些小技巧來(lái)提高光線的均勻度，同時(shí)避免眩光。
和普通的設(shè)計(jì)相比，一些特殊的技巧如下：

　　我找了了一些塑料條并將它們裁成兩種尺寸，大一點(diǎn)的用在外框，小一點(diǎn)的用在內(nèi)部的百葉窗網(wǎng)格上。

　　網(wǎng)格做好了以后，在上面貼了一層高反射率的鋁箔膠帶，在黑色的塑料基底上面是銀色的反光層。

　　將LED燈條安放在單元的頂部和底部，這樣它們發(fā)出的光線就不會(huì)落到錯(cuò)誤的字上。

　　這些LED燈條來(lái)自易趣，5M牌子。但是注意，有些不好用的燈條是用三個(gè)不同的LED拼裝起來(lái)的，和三個(gè)芯片處于共同封裝里的燈條相比效果就是渣渣。

　　3 電氣連接

　　在彩虹版本上，我需要把LED的輸出極性變化一下。開始我想用一個(gè)HEF4049來(lái)反相緩沖輸出，接著我換成了ULN2003和UDN2981，它們不僅能夠完成同樣的功能，還能節(jié)省PCB板上的空間，最后用一個(gè)ULN2003來(lái)驅(qū)動(dòng)3路PWM輸出，制造隨機(jī)的顏色變化。

　　

同最初的線路布局相比引腳的位置有些變化，但和Doug的設(shè)計(jì)本質(zhì)上沒(méi)有什么區(qū)別。
 

　　每一段LED燈條需要連出4根引線，共陽(yáng)極引線，藍(lán)色陰極，紅色陰極和綠色陰極。

　　我把所有的紅色LED引腳接到一個(gè)連接器上，這樣方便連接帶狀電纜。綠色和藍(lán)色的LED引腳也照此辦理。所有的線直接焊到連接器上，然后包上一層熱熔膠。

　　把帶狀電纜從連接器連接到12V電源上，保證所有的LED都能工作，標(biāo)記好哪一條電線對(duì)應(yīng)哪一個(gè)單元。

　　4 彩虹時(shí)間

　　所有的電線接好以后可以坐下并觀察顏色的變化。

　　你可以通過(guò)下面的代碼調(diào)整RGB LED的顏色。

　　redNew = random（255）;

　　blueNew = random（255）;

　　greenNew = random（255）;

　　and

　　redNow = random（255）;

　　blueNow = random（255）;

　　greenNow = random（255）;

　　如果你把redNew和redNow的值都降低，那么理論上紅色光的變化會(huì)減弱，而藍(lán)綠色光的變化會(huì)更加明顯。

　　最好還是自己做一次，然后親眼看結(jié)果。

　　享受它吧！照片沒(méi)有實(shí)際看起來(lái)那么好，有點(diǎn)可惜。5 源代碼

　　這里是彩虹鐘的 源代碼 ，基于Doug的設(shè)計(jì)，還能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)白天/夜晚的發(fā)光亮度。

　　想要變更燈光變幻的速度，只需要在代碼的最后改變延遲函數(shù)的值。

　　fade（redNow，redNew）

　　fade（blueNow，blueNew）

　　fade（greenNow，greenNew）

　　analogWrite（blue， blueNow）;

　　analogWrite（red， redNow）;

　　analogWrite（green， greenNow）;

　　delay（150）;

　　可以把150改成任何一個(gè)你想要的值。

　　這個(gè)代碼唯一的缺點(diǎn)是當(dāng)通過(guò)按鈕調(diào)整時(shí)間的時(shí)候稍有延遲，但這不是致命的問(wèn)題，因?yàn)槊磕曛恍枰{(diào)節(jié)兩次！