【Arduino 动手做】16x16 LED 矩阵上的 ESP32 流体模拟
2025-06-101525
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这是一个用于描述流体动力学的简单且视觉有趣的玩具。使用少量组件制作流体运动模拟器，分辨率相对较低（256点）。通过16x16 LED矩阵和WS2812B LED芯片，可以创建逼真的视觉效果并解决复杂的流体相关问题。这个项目适合STEM教育和编程启蒙，能够激发孩子的创造力。
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这是一个用于描述流体动力学的简单且视觉有趣的玩具。 流体模拟是一种复制不同环境中液体和气体的运动和行为的方法。它广泛应用于游戏、动画、工程和物理等领域，用于创建逼真的视觉效果并解决复杂的流体相关问题。 这次我将向你介绍一种使用少量组件制作流体运动模拟器的简单方法。这是一个分辨率相对较低（256 点）的模拟器，为此使用了由 16x16 LED 和 WS2812B LED 芯片组成的显示器。  |
【Arduino 动手做】16x16 LED 矩阵上的 ESP32 流体模拟
项目链接：https://hackaday.io/project/202470-esp32-fluid-simulation-on-16x16-led-matrix
项目作者：北马其顿 米尔塞姆克（Mirko Pavleski）
项目视频 ：https://www.youtube.com/watch?v=AwRup7wAijU
项目代码：https://www.hackster.io/code_files/666201/download
https://www.hackster.io/code_files/666202/download
3D 文件：https://cdn.hackaday.io/files/1800927705056128/Grille.stl
首先，我们可以改变活动流体粒子的数量和 LED 的发光强度。此外，我们还可以通过按钮选择之前定义的三种 LED 颜色之一。代码开头给出了部分颜色的数值。
我还将向您展示一个代码版本，其中粒子的颜色会根据其位置动态变化，从而呈现出更有趣的视觉效果。
然后以常数形式呈现基本物理量。通过组合这些值，可以得到各种流体运动方式。
现在让我们看看该设备在实际条件下的表现。我将向您展示几种不同的情况，您可以尝试多种不同的物理常数组合。
最后，简单总结一下。这个简单的装置仅用于直观地展示几种不同流体的运动方式，也就是说，主要作为描述流体动力学的视觉趣味玩具。
这个项目我使用了之前一个设备的盒子，并为其制作了一个3D打印的格栅，以获得更好的视觉效果。即使没有这个格栅，视觉效果也令人印象深刻。需要注意的是，IMU传感器的安装方式应与说明书中所示一致，否则会产生不符合物理定律的不确定运动。
该设备搭建非常简单，仅包含几个组件。-
ESP32 微控制器开发板
- MPU6050 加速度计模块
- 带有 WS2812B 芯片的 16x16 LED 模块
- 以及按钮