DIY 热熔胶棒 LED 矩阵灯 — 打造多彩显示屏

组件与物料

所需工具和机器

• 3D 打印机 (通用)

应用与在线服务

• Arduino IDE

项目介绍

本项目参考 jbumstead 的“光纤”LED 矩阵灯，使用 OpenSCAD 重新设计，将原版 12mm 散射 RGB LED 替换为低成本 WS2812B 灯带，并尽量压薄外壳以便使用便宜的 7mm 热熔胶棒作为导光柱。

打印外壳

仅 “Hot Glue Matrix - Bottom.stl” 需要支撑。建议 0.2mm 层高、15% 填充。打印后用 19/64″ 钻头扩大孔径，方便胶棒插入。

组装灯体 — 顶部

1. 将 WS2812B 灯带剪成 16 段，每段 8 颗 LED。
2. 在平面上按间距 15mm 粘贴 8 段，相邻段方向相反，确保 DIN 在左上角。
3. 按蛇形顺序焊接 DIN/DOUT、GND、+5V，引出三根多股线连接底部。
4. 将灯带倒扣放入 “Hot Glue Matrix - Holder Top” 导轨，用蓝色美纹纸胶带固定。

组装灯体 — 底部

同样方式焊接底部 8 段灯带 (DOUT 在右上角)，引出三根长线连接 PCB。暂不连接顶部引线，待胶棒安装完毕后再焊接。

安装热熔胶棒

需 64 根长度一致的 7mm 胶棒。建议先筛选，再用 19/64″ 钻头扩孔。用透明吸管保护顶底连接线。逐行插入胶棒，测量四角高度确保一致，最后用少量瞬间胶固定四角胶棒 (避免胶水沾到 LED)。

连接顶底灯带

小心掀起底部灯带，修剪并焊接三根连接线：+5V 对 +5V、顶部 DIN 接底部 DOUT、GND 对 GND。

制作 PCB

提供 Eagle 文件，可自行送板或用热转印法制作。安装前务必将 DC-DC 模块输出调至 5V。板上 4 个安装孔需钻 2.5mm 并攻 M3 螺纹，用 6mm M3 螺丝固定。

最终接线

按原理图连接滑动电位器、按钮、拨动开关、DC 电源座，并将灯带引线接到 PCB。

软件

程序内置多种测试动画，按钮切换模式，电位器调节速度。

代码

GlueMatrixTest.ino (主程序)

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif
#include "Button.h"
#define PIN_LED 2
#define PIN_SWITCH 3
#define PIN_POT A0
#define LEDS 128
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(LEDS, PIN_LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Button mode = Button(PIN_SWITCH);
bool modePressed = false;
// LED 物理映射数组 (省略，见原文)
const uint8_t botLED[] PROGMEM = { ... };
const uint8_t topLED[] PROGMEM = { ... };
int red = 128, green = 128, blue = 128;
int pattern = 1;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  pinMode(PIN_SWITCH, INPUT);
  pinMode(PIN_POT, INPUT);
  strip.begin();
  strip.show();
  Button::PinChangeSetup(PIN_SWITCH);
}

void loop() {
  if (modePressed) {
    pattern = (pattern % 8) + 1;
    strip.clear();
  }
  modePressed = false;
  switch (pattern) {
    case 1: colorWipe(strip.Color(255,0,0)); break;
    case 2: colorWipe(strip.Color(0,255,0)); break;
    case 3: colorWipe(strip.Color(0,0,255)); break;
    case 4: theaterChase(strip.Color(127,127,127)); break;
    case 5: rainbow(); break;
    case 6: rainbowDifference(); break;
    case 7: rainbowCycle(); break;
    case 8: rainbowCycleDifference(); break;
    case 9: theaterChaseRainbow(); break;
  }
  if (!modePressed) modePressed = mode.Pressed();
}

// 中断服务程序、颜色擦除、彩虹、剧场追逐等函数省略，见原文

Button.h / Button.cpp (按钮库)

提供防抖、长按重复功能的按钮类，支持引脚变更中断。

3D 打印文件

STL 文件打包下载：stl_files_vSNeOCJWDn.zip

原理图与 PCB

Eagle 源文件：eagle_files_D8oAM5ngf5.zip