前言

最早我是在B站上刷到这类视频的，这种灯成本不高，而且设计也相对简单，非常适合上手。但是不同于这些视频中的单色电气灯，本项目计划使用ESP-8266单片机搭配WS2812灯珠设计一款可编程电气灯。

初期设计

电气灯外壳使用250*80*70的防水电源盒，WS2812B灯珠则采用已经焊接好的灯带或灯板。ESP8266安装在灯盒背部主控PCB上，主控PCB示意图如下。具体文件在文章末尾给出。

丝印	元件	功能
USB-C	USB-C口母座	电源供电
POWER	船型开关	总电源开关
MODE	轻触开关	切换工作模式（常亮、呼吸、渐变……）
COLOR	轻触开关	切换颜色
DEBUG	USB-C口母座	调试ESP-8266
VIBRA ON	小型拨动开关	开关震动切换颜色功能

螺丝使用M3螺丝，外壳开孔尺寸 90*50.

ws2812使用六块8灯一组的长条形灯板，每三块板串联在一起，分别放在外壳的上部和下部，上下灯组的信号采用并联方式连接到ESP8266的D2引脚上。
这样上下对称的排列方式可以很好的保证发出光颜色的均匀性。

此外，在主控pcb上预留了可供烧录程序的DEBUG接口，可以在不拆开外壳的情况下方便地进行数据烧写，大大提高了拓展性。

ESP8266是具有wifi功能的模块，因此有关于wifi的拓展功能也非常丰富，比如通过手机控制调色、通过当地天气数据自动改变灯的颜色、在不同的节日显示不同的效果……目前我还打算将这个灯连入我的家庭服务器（这个大工程我之后也会开一篇blog），来提供更多有趣的功能。

材料准备

序号	材料	数量	价格（供参考）	备注
1	透明盖防水盒2508070	1	11.87+6(工艺费)	背板开2508070的方孔
2	pp导光板2508070	1	5.00
3	8位ws2812灯板	6	10.50
4	嘉立创PCB板	1	0
5	1*15p排母	4	1.00
6	4pType-C母座	2	3.2
7	自复位按钮	2	0.8
8	船型开关	1	0.28
9	M3螺柱螺母	若干	0.50
10	跳线	若干	0.50
11	sw18015p振动开关	1	0.20
12	SS12D07VG3 3mm开关	2	0.12
13	ESP8266开发板	1	10.00
14	贴纸	-	-
合计			49.97

材料组装

ws2812灯板焊接

用跳线将三块灯板的VCC和GND分别焊在一起，将前一块板的DO与下一块板的DI焊接在一起，留出第一块版VCC，GND，DI的接线端子。另外三块板也是同样的操作。

GND只需焊接一个焊盘即可

主控板组装

依次在电路板指定位置焊上排母、电源输入±、船型开关、两个按钮、两个拨动开关、振动开关、两组灯板。

取一根microUSB数据线的公口，将四根线和DEBUG母座焊接，最后插上ESP8266.

外壳组装

用螺柱螺母将主控板固定在外壳背部开槽处，用胶水将两组灯板分别粘在外壳上下。

用美工刀在导光板上切出外壳的螺丝座，将导光板压在透明盖和底壳之间。

程序烧录

有关Arduino IDE的使用请参考我之前有关ESP8266的博客

安装adafruit_neopixel库

搜索adafruit_neopixel库，安装即可。

程序

固定的引脚定义：

D2-数据输出引脚
D3，D4-按钮上升沿控制中断

下面提供了一个简单的Rainbow灯效。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define LED_COUNT 24 //虽然总共有48个灯，但由于是上下两组并联，所以只需要24位灯的数据
#define LED_PIN    D2 //数据输出引脚

Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  strip.begin();
  strip.show();
  strip.setBrightness(50); //亮度（0-255），建议不超过 200
}


void loop() {
  rainbow(10); //滚动速度参数
}

void rainbow(int wait) {
  for(long firstPixelHue = 0; firstPixelHue < 5*65536; firstPixelHue += 256) {
    for(int i=0; i<strip.numPixels(); i++) { 
      int pixelHue = firstPixelHue + (i * 65536L / strip.numPixels());
      strip.setPixelColor(i, strip.gamma32(strip.ColorHSV(pixelHue)));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}

未完待续

PCB文件：