DIY 节日影子剧场：Arduino 与可寻址 LED 灯条打造光影秀

零部件与材料

• Arduino 101 × 1
• SparkFun 可寻址 RGB LED 灯条 × 1（其他同类灯条亦可，微调代码即可）
• SparkFun 公头 DC 插座转接板 × 1
• SparkFun 母头 DC 插座转接板 × 1
• SparkFun 3×AA 电池盒（带开关） × 1
• AA 电池 × 3
• Pololu 12V 升压模块 × 1（用同一组电池同时供电 Arduino 101 和灯条）
• A4 打印纸 4 张
• 100lb 卡纸 4 张（8.5×11 英寸）
• 白色 3/16" KT 板（泡沫芯板），足够裁剪四张 8.5×11 英寸

所需工具

• 热熔胶枪
• 电烙铁
• 美工刀 + 备用刀片 (#11)
• 剥线钳 (12-20 AWG)
• 可打印卡纸的打印机
• 小螺丝刀（拧紧 DC 插座端子）

软件与服务

• Arduino IDE
• Blynk App（手机端快速原型控制）
• Adafruit NeoPixel 库

项目概览

利用 Arduino 101 内置蓝牙，通过 Blynk App 远程控制地址可寻址 LED 灯条，配合 KT 板和卡纸剪影，制作手机可控的动画影子剧场。电子元件无破坏性使用，可拆解复用。

工作原理

一条 LED 灯条缠绕在剧场中央的 KT 板上。底部 LED 依次点亮，透过针孔投射动态阴影（如飘雪）；中部 LED 导光进顶部建筑剪影；末端最后一颗 LED 照亮全场，投射主阴影。

Blynk App 可控制建筑灯光颜色、开启闪烁壁炉火光、调节主阴影亮度。

第一部分：电子组装

1. 剥离灯条末端引线：从灯条末端剪下约 1cm，剥线。
2. 焊接信号线排针：将升压模块附带的弯脚排针掰直，焊接到绿/黄信号线末端，方便插入 Arduino 101 引脚。
3. 接线升压模块：红线接升压模块 VIN，GND 和 VOUT 焊直排针。
4. 连接 DC 插座：
   • 电池盒引线接公头 DC 插座：红接 +，黑接 -。
   • 灯条输入端引线接母头 DC 插座：黄接 -，红接 +。
5. 连接 Arduino 101：
   • 绿线（数据）接 Pin 6
   • 黄线（地）接 13 号脚旁 GND
   • 升压模块 GND 接 GND，VOUT 接 Vin （切勿反接，会冒烟损坏！）

第二部分：KT 板舞台组装

1. 打印 KT 板剪纸模板（4 张 A4 纸）和卡纸模板（4 张卡纸）。
2. 按模板裁剪 KT 板部件。可将模板贴在 KT 板上，用美工刀轻划转印轮廓。
3. 组装灯条支架：首颗 LED 粘在底部，按图缠绕 3 圈，尾部自由，顶部固定。
4. 编号 LED：可寻址 LED 需知晓索引。缝隙下方 LED 用于动画（如示例 0,1,2,20,21,22,40,41,42），两颗 LED 照亮建筑（23 号照后屋，25 号模拟前屋火光），末端 LED (59) 为主阴影光源。按你的缠绕方式数清编号并记录，代码中需修改对应数值。
5. 将支架热熔胶固定在底板中央，长条灯带大致居中。
6. 粘贴弧形侧板。
7. 安装遮光挡板和顶板：大挡板靠近支架折痕，小挡板在上方，中间至少留 1 颗 LED。顶板对齐底板粘牢。
8. 将灯条尾端最后一颗 LED 粘在前顶边，作为主阴影光源。

第三部分：Arduino 101 编程与 Blynk 配置

1. USB 连接 Arduino 101，接好灯条、电池盒、Arduino（电池盒开关先关）。
2. 安装 Arduino IDE、Intel Curie 核心、Adafruit NeoPixel 库、Blynk 库。新手先跑基础例程验证硬件。
3. 打开示例代码，按你记录的 LED 编号修改数组：

// 雪花动画 LED 编号
int pos[] = {0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42};
// 动画像素数量
int numLeds = 9;
// 末端主阴影 LED（60 灯条为 59）
int shadowPixel = 59;
// 后屋照明 LED（在两挡板之间）
int lightHousePixel = 23;
// 前屋火光 LED（小挡板前）
int firePixel = 24;

编译上传。拔 USB，打开电池开关，应见主阴影亮起、动画 LED 依序闪烁，建筑/火光 LED 待 Blynk 控制。

4. 配置 Blynk App：
   • 手机安装 Blynk，点击右上角扫码，扫描项目二维码自动加载界面。
   • 或手动建立：BLE 组件 + 3 个滑块（输出 0-100 到 V0、V1、V2）。
5. 点击 BLE 组件连接 "ShadowTheatre"，右上角播放箭头即可控制。手机息屏后可能需重连。

第四部分：卡纸剪影、建筑与收尾

1. 用美工刀剪背景剪影（勤换刀片，我换了 3 次）。
2. 剪建筑件，背面粘贴（印面朝后），热熔胶组装。
3. 将建筑固定于舞台，封堵缝隙防漏光。
4. 折叠剪影两侧，底部粘贴舞台后缘（印面朝外）。
5. 剪刻雪景投影片（针孔/牙签孔/精细镂空），粘贴弧形边缘形成投影面。
6. 粘贴左侧和前侧板。右侧板用胶带松贴，方便开关电池盒。

大功告成！ 找暗处靠墙测试。开机即见场景阴影与飘雪。用 Blynk 控制主光、建筑灯光、火光。

代码

/* Copyright (c) 2016 Intel Corporation. All rights reserved. See license notice at end of file. */
/////////////////////// 请修改以下变量以匹配你的影子剧场 //////////////////////////////////
// 雪花动画 LED 编号
int pos[] = {0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42};
int numLeds = 9;
int shadowPixel = 59;
int lightHousePixel = 23;
int firePixel = 24;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <BlynkSimpleCurieBLE.h>
#include <CurieBLE.h>
#define PIN 6
int v0 = 0, v1 = 0, v2 = 0;
int fadeup = 0, fadedown = 0;
int firetimer = 0, fireinterval = 50, flicker = 0;
unsigned long lightcounter = 0;
int stp = 0, stpOld = 0;
unsigned long timer = 0;
int interval = 0;
char auth[] = "YourAuthToken";
BLEPeripheral blePeripheral;
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  delay(1000);
  timer = millis();
  strip.begin();
  strip.show();
  blePeripheral.setLocalName("ShadowTheatre");
  blePeripheral.setDeviceName("ShadowTheatre");
  blePeripheral.setAppearance(384);
  Blynk.begin(auth, blePeripheral);
  blePeripheral.begin();
  interval = 350;
}

void loop() {
  Blynk.run();
  blePeripheral.poll();
  // 主阴影光，受 V2 控制
  strip.setPixelColor(shadowPixel, 200 - v2, 160 - v2, 160 - v2);
  // 火光闪烁
  if ((millis() - firetimer) > fireinterval) {
    firetimer = millis();
    flicker = random(0, 40);
  }
  if (v0 > 1) {
    strip.setPixelColor(firePixel, 80 + v0 + flicker, v0 + flicker, 0);
  } else {
    strip.setPixelColor(firePixel, 0, 0, 0);
  }
  // 后屋灯光
  if (v1 > 1) {
    strip.setPixelColor(lightHousePixel, 200 - v1, v1, 0);
  } else {
    strip.setPixelColor(lightHousePixel, 0, 0, 0);
  }
  // 雪花动画
  if ((millis() - timer) > interval) {
    stpOld = stp;
    timer = millis();
    lightcounter++;
    stp = (lightcounter % numLeds);
    fadeup = 0;
    fadedown = 170;
  }
  fadeup += 2; fadeup = constrain(fadeup, 0, 170);
  fadedown -= 2; fadedown = constrain(fadedown, 0, 170);
  for (int i = 0; i < numLeds; i++) strip.setPixelColor(pos[i], 0, 0, 0);
  strip.setPixelColor(pos[stp], fadeup, fadeup, fadeup);
  strip.setPixelColor(pos[stpOld], fadedown, fadedown, fadedown);
  strip.show();
}

BLYNK_WRITE(V0) { v0 = param.asInt(); } // 壁炉滑块
BLYNK_WRITE(V1) { v1 = param.asInt(); } // 后屋灯光滑块
BLYNK_WRITE(V2) { v2 = param.asInt(); } // 主阴影滑块

原理图与模板

• KT 板裁剪模板：A4 打印纸打印，贴合划线。
• 卡纸剪影/建筑模板：卡纸打印（4 张）。
• 矢量文件：30bn6Le68V1Lpp2spRMw.svg（激光切割/刀具切割用）。