探索互联世界的灯光艺术：FastLED库详细介绍及应用实例

感谢太极创客提供素材

FastLED库-太极创客
太极创客B站视频

基础程序

后面基础程序都一样，只要替换fill_solid(leds, 30, CRGB::Red);显示内容。后面省略基础程序

/*
 * fillSolid
 * 太极创客 http://www.taichi-maker.com/
 * 03/01/2018
 * 
 * =====================功能说明=====================
 * 使用Arduino Uno开发板通过FastLED库控制WS2812光带。
 * fillSolid库函数使用说明。 
 * 
 * 本示例程序需要Arduino第三方库FastLED。如有需要，可通过以下链接下载该库:
 * http://www.taichi-maker.com/homepage/download/#library-download
 * 
 * 如需了解如何为Arduino IDE安装第三方库，请参见以下链接地址的视频教程：
 * http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/arduino-library-index/install-arduino-library/
 *  
 * =====================电路连接======================
 * 此示例程序中，Arduino输出控制信号引脚为9号引脚。
 * 
 * 如需获得详细电路连接说明图，请参阅太极创客网站中
 * 有关WS2812 LED光带方面的相关内容，太极创客网站地址：
 * 
 *  http://WWW.TAICHI-MAKER.COM
 * 
 * 此示例程序为配合太极创客制作的
 * 《零基础入门学用ARDUINO教程-智能应用篇》使用
 */
#include "FastLED.h"            // 此示例程序需要使用FastLED库
 
#define NUM_LEDS 30             // LED灯珠数量
#define LED_DT 9                // Arduino输出控制信号引脚
#define LED_TYPE WS2812         // LED灯带型号
#define COLOR_ORDER GRB         // RGB灯珠中红色、绿色、蓝色LED的排列顺序
 
uint8_t max_bright = 128;       // LED亮度控制变量，可使用数值为 0 ～ 255， 数值越大则光带亮度越高
 
CRGB leds[NUM_LEDS];            // 建立光带leds
 
void setup() { 
  LEDS.addLeds<LED_TYPE, LED_DT, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS);  // 初始化光带
  
  FastLED.setBrightness(max_bright);                            // 设置光带亮度
}
 
void loop () {       
  // fill_rainbow演示
  fill_solid(leds, 30, CRGB::Red);//将leds光带的从头数30个灯珠设置为红颜色。
  FastLED.show();
  delay(25); 
} 

为单一灯赋值 - leds[i] = 0xFF007F;

RGB赋值方式

//led赋值方式
  // Example 3: set color via 'hex color code' (0xRRGGBB)
  leds[i] = 0xFF007F;

  // Example 4: set color via any named HTML web color
  leds[i] = CRGB::HotPink;

  // Example 5: set color via setRGB
  leds[i].setRGB( 50, 100, 150);

HSV赋值方式

  // Set color from Hue, Saturation, and Value.  
  // Conversion to RGB is automatic.
  leds[i] = CHSV( 160, 255, 255);

  // alternate syntax
  leds[i].setHSV( 160, 255, 255);

  // set color to a pure, bright, fully saturated, hue
  leds[i].setHue( 160);

官网像素点操作说明

将LED光带设置为同一颜色 - fill_solid( 目标, 填充数, 颜色)

fill_solid(leds, 30, CRGB::Red)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为红颜色。

fill_solid(leds+5, 3, CRGB::Red);

以上语句将leds光带的从头数第6个灯珠开始算起的3个灯珠设置为红颜色。

将LED光带设置为渐变彩虹色 - fill_rainbow(目标, 填充数, 开始颜色, 色差)

fill_rainbow(leds, 30, beginHue, deltaHue)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变彩虹色。beginHue参数为起始色调数值。deltaHue为相邻LED灯珠色调差。

fill_rainbow(leds+5, 30, 0, 1)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变彩虹色。起始色调数值为0。相邻LED灯珠色调差为1。

将LED光带设置为渐变色 - fill_gradient_RGB(目标, 开始位置, 开始颜色, 结束位置, 结束颜色);

fill_gradient_RGB(leds, 0,          CRGB::Red, 29, CRGB::Blue)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变色。灯带头部起始颜色为红色。灯带尾部结束颜色为蓝色。灯带中间为由红色到蓝色的渐变色。

fill_gradient(leds, 0, CHSV(50, 255,255) , 29, CHSV(150,255,255), SHORTEST_HUES)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变色。灯带头部起始颜色为HSV(50, 255,255)色彩。灯带尾部结束颜色为CHSV(150,255,255)色彩。灯带颜色过度采用短色调过渡方式。

fill_gradient(leds, 0, CHSV(50, 255,255) , 29, CHSV(150,255,255), LONGEST_HUES)

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变色。灯带头部起始颜色为HSV(50, 255,255)色彩。灯带尾部结束颜色为CHSV(150,255,255)色彩。灯带颜色过度采用长色调过渡方式。

使用色板将LED光带设置为渐变色 - fill_palette (目标灯, 灯数量, 开始位置, 颜色增量, 预设调色板, 亮度, 过渡效果 )

fill_palette (leds, 30, 0, 8, OceanColors_p, 255, LINEARBLEND )

以上语句将leds光带的从头数30个灯珠设置为渐变色。渐变色的色彩全部来自FastLED预设色板OceanColors_p。灯带头部第一个灯珠的色板色彩序号为0，相邻的两个灯珠见色板色彩序列号差8。色彩过渡为线性过渡效果。

fill_palette(leds+5, 15, 31, 5, ForestColors_p, 255, LINEARBLEND );

以上语句将leds光带从头数的第6个灯带开始15个灯珠设置为渐变色。渐变色的色彩全部来自FastLED预设色板ForestColors_p。起始色板色彩序号为31，相邻的两个灯珠见色板色彩序列号差5。色彩过渡为线性过渡效果。

FastLED库配有8种预设色板。：haiy
CloudColors_p 云
LavaColors_p 熔岩
OceanColors_p 海洋
ForestColors_p 森林
RainbowColors_p 彩虹
RainbowStripeColors_p
PartyColors_p 派对
HeatColors_p 热

更新LED显示/清屏 - FastLED.show / FastLED.clear(NUM_LEDS)

    FastLED.clear(64);
    FastLED.show();

在使用FastLED库控制LED时，我们每一次更新了LED的颜色设置以后，都需要 FastLED.show(); 执行语句指令才能将我们刚刚设置好的LED颜色在LED灯珠上显示出来。这一点非常重要，请在使用使用FastLED库控制LED时务必注意这一点。

获得指定色板中的颜色 - ColorFromPalette

leds[0] = ColorFromPalette( RainbowColors_p, 0, 128, LINEARBLEND);

以上语句将leds光带的第一个灯珠设置为RainbowColors_p色板中颜色序号为0的颜色（红色）。LED亮度为128。色彩过渡为线性过渡效果（LINEARBLEND）。

leds[9] = ColorFromPalette( OceanColors_p, 120, 255, LINEARBLEND);

以上语句将leds光带的第十个灯珠设置为OceanColors_p色板中颜色序号为120的颜色。LED亮度为255。色彩过渡为线性过渡效果（LINEARBLEND）。

逐渐熄灭LED光带 - fadeToBlackBy( 目标, 灯数量, 降低数量)

#define twinkleInterval  10    //  闪烁间隔时间 (毫秒)
#define twinkleChance 800        //  闪烁数量，数值越大闪烁越多（0-255） 
void loop() {      
  int pos = random8(NUM_LEDS);
  EVERY_N_MILLISECONDS( twinkleInterval ) { 
    if( random8() < twinkleChance) {
      leds[pos] = ColorFromPalette( PartyColors_p, random8(255), 128, LINEARBLEND);
    }   
  }
  EVERY_N_MILLISECONDS( 20 ) { 
    fadeToBlackBy( leds, NUM_LEDS, 10);
  }    
  FastLED.show(); 
  delay(50);       
}

fadeToBlackBy( leds, 30, 10);//渐灭
fadeLightBy( leds, 30, 10);//渐亮

以上语句将leds光带的30个灯珠亮度调低10。（注：LED亮度值可选数值范围为0 – 255）

设置LED光带亮度 - FastLED.setBrightness

FastLED.setBrightness(128);

以上语句将LED亮度设置为128。该亮度为最大亮度(255)的一半左右。

正弦函数 - beatsin8

beatsin8(beats_per_minute, lowest, highest);

随机函数 - random8

random8();

以上语句将返回0-255之间的随机数值。

random8(10);

以上语句将返回0-9之间的随机数值。

定时执行程序内容（时间间隔单位以秒计算） - EVERY_N_SECONDS –

EVERY_N_SECONDS（10）

以上函数所包含的程序内容将定时执行，执行时间间隔为10秒钟。

EVERY_N_SECONDS（1）

以上函数所包含的程序内容将定时执行，执行时间间隔为1秒钟。

定时执行程序内容（时间间隔单位以毫秒计算） - EVERY_N_MILLISECONDS

EVERY_N_MILLISECONDS（100）

以上函数所包含的程序内容将定时执行，执行时间间隔为100毫秒。

EVERY_N_MILLISECONDS（500）

以上函数所包含的程序内容将定时执行，执行时间间隔为500毫秒。

调色板palette

FastLED官网

像素参考

废话

导语：在当代科技的融合中，灯光艺术正变得越来越受欢迎。FastLED库作为一个功能强大的灯带控制库，为创造、探索和实现令人惊叹的灯光效果提供了无限可能。本博客将详细介绍FastLED库的功能和特点，并展示一些令人惊叹的实际应用实例。

正文：

1. FastLED是什么？

   FastLED是一个适用于Arduino和其他微控制器平台的灯带控制库，它提供了丰富的功能和灵活的选项，为用户创建出色的灯光效果提供了良好的支持。

2. FastLED的特点和功能

   2.1 灵活性：FastLED库允许用户控制各种类型的LED灯带，包括单色、RGB、RGBW和更多类型。它还支持不同的通信协议，如PWM、SPI等。

   2.2 强大的效果控制：FastLED提供了丰富的效果函数和算法，包括渐变、闪烁、呼吸灯、彩虹、火焰效果等。用户可以轻松地创建各种复杂的灯光效果。

   2.3 可视化编辑器：FastLED库还提供了一个可视化的在线编辑器，使用户能够通过简单的拖拽和选取来创建和调整灯光效果，无需深入编程。

   2.4 兼容性：FastLED库可以在多种平台上运行，并与其他常用的Arduino库和功能兼容。用户可以轻松集成FastLED库到自己的项目中。

3. FastLED应用实例

   3.1 萤火虫灯效：通过使用FastLED库中的随机效果和亮度变化，可以模拟出萤火虫在夜晚飘扬的效果。这种灯光效果可以用于室内装饰、节日庆祝等场景。

   3.2 音乐可视化：结合外部音频输入，通过FastLED库可以实现灯带的音乐可视化效果。LED灯带可以根据音频节奏和音量的变化，呈现跳动、闪烁等动态的灯光效果。

   3.3 艺术装置：FastLED库为创意艺术家和设计师提供了丰富的灯光效果控制选项，可以用于艺术装置、舞台设计、展览等项目。通过FastLED库，用户可以实现灯光的无限创造和表达。

   3.4 氛围照明：利用FastLED库的渐变效果、色彩调节等功能，可以打造出舒适、温馨的氛围照明。这种灯光效果可以用于家庭、酒吧、咖啡厅等场景，营造出不同的氛围和体验。

结尾：

FastLED库是一个令人兴奋和创意无限的灯带控制库，为灯光艺术家、创意爱好者和设计师提供了许多创造的机会。通过灵活的功能和丰富的效果选项，FastLED库让用户能够轻松创造出惊人的灯光效果。无论是在室内装饰、舞台演出还是艺术装置中，FastLED库都将成为你探索互联世界的灯光艺术的得力助手。