向礼貌司机表达感谢：车载可编程 LED 显示屏

组件与材料

所需工具

• 电烙铁
• 热熔胶枪
• 福斯纳钻头
• 电钻
• 砂纸 (120 目)

软件与服务

• Arduino IDE
• Virtual Shield for Arduino
• Adafruit DotStar 库

项目简介

驾驶多年，我一直想与周围车辆进行更有意义的交流。闪灯、挥手、鸣笛、急刹车都太原始。灵感来自 007 电影开场：邦德的阿斯顿·马丁后窗显示文字。我想在后窗显示具体文字，如“谢谢”、“请让道”等。

核心挑战：MKR1000 预发布板

MKR1000 当时为预发布版，文档缺失。参考 Hackster 入门指南：Arduino MKR1000 Getting Started。经过一天调试，成功编程并驱动所有外设。

使用 Arduino IDE 1.6.9 Hourly Build，通过板卡管理器安装驱动，库管理器安装：Adafruit DotStar、DotStarMatrix、GFX、ArduinoJson、Windows Virtual Shields for Arduino。

电压兼容性

MKR1000 为 3.3V 逻辑，不确定是否 5V 容忍。蓝牙模块和 DotStar 矩阵需要 5V 逻辑，因此必须使用 4 通道双向电平转换器（BSS138），切勿直接连接 5V 设备。

分步验证组件

1. DotStar 矩阵：焊接排针固定连接，Data/Clock 接 SPI 引脚 (SDA/SCL)，运行 matrixtest 例程，调整 DATAPIN=11, CLOCKPIN=12 后正常显示。
2. 蓝牙 + Virtual Shield：按 GitHub 说明 接线，TX/RX 对应引脚 14/13。新版 IDE 无需拔除 TX/RX 即可上传代码。

代码走读

核心包含

#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_DotStarMatrix.h>
#include <Adafruit_DotStar.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <VirtualShield.h>
#include <Text.h>
#include <Graphics.h>
#include <Recognition.h>
#include <Colors.h>

矩阵与 Shield 初始化

Adafruit_DotStarMatrix matrix = Adafruit_DotStarMatrix(
  32, 8, DATAPIN, CLOCKPIN,
  DS_MATRIX_TOP + DS_MATRIX_LEFT + DS_MATRIX_COLUMNS + DS_MATRIX_ZIGZAG,
  DOTSTAR_GBR
);
const uint16_t colors[] = {
  matrix.Color(255,0,0), matrix.Color(0,255,0), matrix.Color(0,0,255),
  matrix.Color(255,0,255), matrix.Color(255,0,106), matrix.Color(255,255,255)
};
VirtualShield shield;
Graphics screen = Graphics(shield);
Recognition speech = Recognition(shield);

setup()

void setup() {
  matrix.begin();
  matrix.setTextWrap(false);
  matrix.setBrightness(40);
  matrix.setTextColor(colors[0]);
  DisplayText("Initializing...", 4, 10);
  shield.setOnRefresh(refresh);
  speech.setOnEvent(onSpeech);
  screen.setOnEvent(screenEvent);
  shield.begin(); // 115200 波特率
  DisplayText("Initializing...finished", 3, 10);
}

loop()

void loop() {
  shield.checkSensors(); // 处理蓝牙事件回调
}

refresh() - 蓝牙连接时绘制按钮

void refresh(ShieldEvent* shieldEvent) {
  screen.clear(ARGB(123,86,204));
  thanksId = screen.addButton(10, 50, " Thank you ");
  welcomeId = screen.addButton(10, 100, " Welcome ");
  turnLeftId = screen.addButton(10, 150, " Left ");
  stoppingId = screen.addButton(175, 50, " Stopping ");
  startingId = screen.addButton(175, 100, " Starting ");
  turnRightId = screen.addButton(175, 150, " Right ");
  backoffId = screen.addButton(10, 225, " Back Off ");
  calling911Id = screen.addButton(10, 290, " Calling 911 ");
}

screenEvent() - 按钮触发显示文字

void screenEvent(ShieldEvent* shieldEvent) {
  if(screen.isPressed(thanksId)) DisplayText("Thank You", 5, 100);
  if(screen.isPressed(welcomeId)) DisplayText("You're welcome", 2, 100);
  if(screen.isPressed(backoffId)) DisplayText("Please back off", 4, 100);
  if(screen.isPressed(stoppingId)) DisplayText("...stopping...", 0, 100);
  if(screen.isPressed(startingId)) DisplayText("...starting...", 1, 100);
  if(screen.isPressed(turnLeftId)) DisplayText("Turning LEFT", 3, 100);
  if(screen.isPressed(turnRightId)) DisplayText("Turning RIGHT", 3, 100);
  if(screen.isPressed(calling911Id)) DisplayText("Calling 911", 0, 100);
}

DisplayText() - 矩阵滚动显示

void DisplayText(String message, int colorIndex, int currDelay) {
  int x = matrix.width();
  int maxX = -1 * (message.length() * 6);
  matrix.setTextColor(colors[colorIndex]);
  while(x > maxX) {
    matrix.fillScreen(0);
    matrix.setCursor(x, 0);
    matrix.print(message);
    --x;
    matrix.show();
    delay(currDelay);
  }
}

外壳制作

1. 选用合适项目盒，切割桦木胶合板做面板。
2. 用福斯纳钻头钻孔（比麻花钻更干净），打磨倒角。
3. 双面胶带固定盒子于面板，压重 24 小时。
4. 安装矩阵、穿线、热熔胶固定。

供电设计

256 LED 全亮约 7.5A，但实际滚动显示电流远小。使用 5V 4A 电源适配器 + 车载逆变器，比自制降压模块更简单可靠。MKR1000 单独由 5V USB 供电。

安装固定

计划用弹力绳+吸盘固定后窗，仍需优化。

代码仓库

https://github.com/pulcher/mkr1000_challenge

原理图

MKR1000 尚未正式发布，原理图仅示意连接。