【花雕学编程】Arduino动手做（233）--ESP32S3 UNO点亮2812灯屏

ESP32-S3 UNO 开发板是基于 ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 微控制器的扩展板，基于 Arduino 开发板架构。凭借 2.4GHz Wi-Fi 和集成蓝牙 5.0 等高级功能，它为开发各种项目提供了一个强大的平台。ESP32-S3 UNO 配备 16MB 闪存和 8MB RAM，特别适用于物联网 （IoT）、机器人和其他工程项目的复杂应用。该开发板支持 Python 和 C 等流行的编程语言，可以在 Arduino IDE 开发环境中轻松编程和使用。该板的高级功能，包括对多种通信协议的支持和高处理能力，使其成为专业工程师和开发人员的理想工具。

4x4的WS2812B 16位屏是一种由16个WS2812B LED灯珠组成的矩阵屏幕，每个灯珠都可以独立控制颜色和亮度。
1、结构与组成：
该屏幕由4行4列共16个WS2812B LED灯珠组成，每个灯珠都是一个独立的像素点。每个像素点内部集成了控制电路和RGB芯片，能够显示16777216种颜色。

2、控制方式：
WS2812B采用单线串行通信协议，通过一个数据线即可控制所有LED。每个像素点接收到数据后，会将数据传递给下一个像素点，形成级联结构。常用的控制器包括Arduino、ESP32等，配合相应的库文件（如Adafruit_NeoPixel或FastLED）可以轻松实现控制。

3、应用场景：
这种64位屏幕广泛应用于LED显示屏、广告牌、装饰照明、电子产品原型设计等领域。由于其高亮度和丰富的颜色显示能力，非常适合用于动态显示和视觉效果。

4、优点：
WS2812B LED具有低电压驱动、环保节能、亮度高、散射角度大、一致性好、超低功耗和超长寿命等优点。其控制电路集成在LED内部，使得电路设计更加简单，安装更加方便。

5、编程与控制：
使用Arduino或ESP32等微控制器，可以通过编程实现各种动态效果和动画。例如，可以使用setPixelColor函数设置每个像素的颜色，通过循环和延迟函数实现流水灯、彩虹效果等。

搜索安装Adafruit_NeoPixel库

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百三十三：ESP32-S3 UNO开发板 双核16M+8M+Wi-Fi+蓝牙5.0+45个GPIO
  {花雕动手做}项目之四：ESP32-S3 UNO（N16R8）点亮16位ws2812的4X4灯屏

实验开源代码

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*/

#include <Adafruit_NeoPixel.h> // 导入Adafruit NeoPixel库

#define PIN 2 // 定义连接到WS2812B LED矩阵的引脚为2
#define NUMPIXELS 16 // 定义LED数量为16（4x4矩阵）

// 创建Adafruit_NeoPixel对象，参数为LED数量、引脚和LED类型
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  pixels.begin(); // 初始化NeoPixel库
}

void loop() {
  // 定义七种颜色
  uint32_t colors[7] = {
    pixels.Color(255, 0, 0),    // 红色
    pixels.Color(0, 0, 255),    // 蓝色
    pixels.Color(0, 255, 0),    // 绿色
    pixels.Color(255, 255, 0),  // 黄色
    pixels.Color(0, 255, 255),  // 青色
    pixels.Color(255, 0, 255),  // 紫色
    pixels.Color(255, 255, 255) // 白色
  };

  // 循环遍历每种颜色
  for (int j = 0; j < 7; j++) {
    for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { // 循环遍历每个LED
      pixels.setPixelColor(i, colors[j]); // 设置当前LED为当前颜色
    }
    pixels.show(); // 发送颜色数据到LED并显示
    delay(1000); // 延迟1秒
  }
}
复制代码

代码解读
1、导入库和定义常量：
#include <Adafruit_NeoPixel.h>：导入Adafruit NeoPixel库，用于控制WS2812B LED。
#define PIN 2：定义连接到LED矩阵的引脚为2。
#define NUMPIXELS 16：定义LED数量为16（假设是4x4矩阵）。

2、创建NeoPixel对象：
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800)：创建一个Adafruit_NeoPixel对象，参数包括LED数量、引脚和LED类型（GRB格式，800kHz频率）。

3、初始化：
void setup() { pixels.begin(); }：在setup函数中，调用pixels.begin()初始化NeoPixel库。

4、定义颜色数组：
uint32_t colors[7]：定义一个包含七种颜色的数组，分别是红色、蓝色、绿色、黄色、青色、紫色和白色。每种颜色通过pixels.Color()函数生成。

5、循环显示颜色：
for (int j = 0; j < 7; j++)：外层循环遍历颜色数组。
for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++)：内层循环遍历每个LED。
pixels.setPixelColor(i, colors[j])：设置当前LED为当前颜色。
pixels.show()：将颜色数据发送到LED并显示。
delay(1000)：延迟1秒，确保每种颜色显示一秒钟。

通过这些步骤，LED矩阵将会以一秒的间隔循环显示红、蓝、绿、黄、青、紫、白七种颜色。

实验场景图

使用3D打印了一个迷你扩散灯罩

实际效果是这样的

实验记录视频

【【花雕学编程】Arduino动手做（233）---ESP32-S3 UNO（N16R8）点亮16位ws2812的4X4灯屏】


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