摇一摇骰子——Arduino Nano 驱动 8×8 LED 矩阵
零件与材料
| 零件 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 | 体积小巧，适合内置 |
| 3mm 8×8 点阵模块（MAX7219） | 1 | 含驱动芯片，仅需 3 根信号线 |
| 倾斜/振动开关模块 | 2 | 正交安装，可靠检测摇晃 |
| 滑动开关 | 1 | 电源开关 |
| MT3608 升压模块 | 1 | 将 2×AAA 电池 3V 升至 5V |
所需工具
- 电烙铁
- 热熔胶枪
软件与服务
- Arduino IDE
- Autodesk Fusion 360（外壳建模）
项目背景
一年前父子俩用 Arduino 和几颗 LED 做了一个电子骰子，现在升级为 2.0 版：改用摇晃触发、8×8 LED 矩阵显示、3D 打印外壳、硬件中断检测摇晃、物理模拟骰子滚动效果。
关键技术点
倾斜传感器
玻璃管内钢珠滚动接通触点，两个传感器正交安装，无论哪个方向摇晃都能触发。连接到 Arduino Nano 的 D2、D3 引脚（硬件中断引脚）。
硬件中断
使用 attachInterrupt() 在钢珠触点闭合瞬间立即响应，避免主循环轮询遗漏信号。中断服务程序仅增加“摇晃计数”与速度变量。
8×8 LED 矩阵 (MAX7219)
仅需 DIN、CLK、CS 三线控制，库函数简单。注意插座方向：若显示上下颠倒，将矩阵取出旋转 180° 重插即可。
物理模拟动画
六个骰子点在矩阵上弹跳、逐渐减速；摇晃幅度决定初速度。显示结果时，点从随机位置滚动到标准骰子点阵位置。
供电方案
最初用两颗 CR2032 钮扣电池，续航极短。改为 2×AAA 电池 + MT3608 升压至 5V，接入 Arduino VIN 引脚，稳定可靠。
3D 打印外壳
三部分：上盖、下盖（含电池仓）、磨砂亚克力面板。配合公差 0.1 mm，无需螺丝即可卡合，方便换电池。
代码结构
DicePic[8][6][2]定义 6 面骰子点在 8×8 矩阵上的坐标（-1 表示熄灭）。- 每个点维护
X/Y 位置、方向、速度，通过DoStep()逐帧更新。 MoveDots()处理弹跳逻辑；ShowDicePic()处理结果滚动动画。- 主循环每 50 ms 执行一次，统计每秒摇晃次数，超过 5 次重新进入摇晃模式，静止 2 秒后随机生成结果并播放动画。
组装要点
- Arduino Nano 排针焊接成 Shield 形式，矩阵模块同理，居中布局节省空间。
- 倾斜传感器短导线连接 D2/D3 及 5V/GND。
- 亚克力面板与矩阵用热熔胶固定；开关、升压模块、电池弹片分别热熔胶固定。
- 上下盖卡合完成。
原理图
制造工艺
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