圣诞节又到了，不管是你一年中最喜欢的节日，还是让你出了一身冷汗，装饰品都开始增多。今年，为什么不在你的装饰品中加入一些DIY技术，让它们脱颖而出呢？

在这个项目中，我们将建立一个防风雨，运动激活8×8 LED矩阵从头开始。。。不到20美元。它的设计适合在一个标准的圣诞门花环的中心，虽然它可以在房子周围的任何地方使用。因为它是电池供电的，所以离房子远的任何地方都可以！

零件清单

对于本项目，您需要：

• Arduino.
  • 我用Nano是因为它体积小，但你几乎可以用任何与Arduino兼容的微控制器。
• 64 x红色LED。
• 8 x 220欧姆电阻器。
• PIR motion sensor.
  • 许多Arduino初学者工具包都带有这些。我花了10美元从亚马逊买了一个多包装的。
• 1 piece of prototyping board.
  • 这里用的是9 x 7厘米，不过你可以用你想要的任何尺寸。
• 7-12v battery.
  • 出于预算原因，这里使用的是简单的电池组，但移动银行充电器可能会使用更长的时间。
• 各种各样的短金属丝。
• Tupperware box or similar weatherproof enclosure.
  • 确保它足够大，以适应所有的组件内！
• Christmas wreath.
  • 任何都可以，只要确保外壳盒能装进去就行了。
• 烙铁和焊料。

虽然没有严格的必要，因为你可以焊接组件直接到纳米，我也发现一个小的实验板非常有用，而测试。热胶枪也有助于把所有的零件放在一起。

这个项目需要大量的焊接，作为一个初学者，它似乎令人畏惧。我个人还是一个焊接的初学者，发现它不像看上去那么有挑战性或时间消耗。如果你是新来焊接这里有一些好的提示来帮助。

如果你真的不热衷于焊接的想法，这个项目也可以与LED带，或现成的LED矩阵，你可能在你的初学者工具包。如果你决定走这条路，一些代码调整是必要的。

设置arduino

我们将从Arduino的电路图开始，我们将连接到PIR传感器和LED矩阵的导线。

矩阵内部

现在来**我们的8 x 8 LED矩阵。从创建矩阵的一行和一列开始是个好主意，以确保它正好位于原型板上您想要的位置。

在上面的照片中，所有的LED都被放置在阳极（更长，正的腿）朝向原板的顶部。这是很重要的，因为我们将通过将它们连接在一起来创建公共阳极柱，以及一排普通阴极（较短的负支）。现在就这样做会在以后省去头痛！

我们将构建一个公共行阴极矩阵，这个图显示了它是如何连接的。

一开始它可能看起来有点吓人，但它是一个非常简单的配置。在每一行中，所有的阴极从右到左连接，然后连接到我们的Arduino引脚之一。在这之后，我们对每一列阳极做同样的处理。通过这种方式，我们可以打开阵列中的任何单个LED，具体取决于我们向哪个列供电，以及将哪个行接地。

开始焊接

从放置第一排LED开始。确保所有的阳极都朝向顶部，并将其翻转过来。我发现在每个角落加上另一个LED，在上面用一根松紧绳连接另一块原版电路板，有助于将所有东西固定到位。

现在一个接一个地将每个LED的阴极（短）腿向左弯曲，使它们彼此重叠。从左边开始，从右边开始是最容易的。如果您使用的是一块较大的protoboard，可以先将它们焊接到板上，然后使用焊盘将它们连接在一起。小心不要将任何阴极连接到电路板上的任何其他线路或任何阳极上！

对所有八行重复此过程，完成后，应该有如下内容：

跳跃阳极！

阳极柱更精细一些。在上图中，阳极每次穿过一排阴极时都会弯曲。这是因为他们根本摸不到这些行。我们必须把阳极弯到阴极排上，并把它们相互连接起来。你可能会发现用钢笔弯腿很有帮助。

对每一排阳极都这样做，并在每个顶部阳极上连接一个电阻器。你可能会发现，把电阻放在protoboard的下一个孔中，然后用焊料连接焊盘更容易。你现在应该有这样的东西：

祝贺 你！LED矩阵完整。在这个阶段彻底检查焊接，确保没有断裂，并且没有任何一列接触到这些行。别担心如果它看起来不好看，我们只需要它来工作！现在，您可以通过将5v连接到任何柱端，并将其接地到任何一行端，来检查每个LED。

如果一切正常，将连接线连接到每列和每行，并将它们连接到Arduino上，如上图所示。

我们来编码吧

打开ArduinoIDE并选择板和端口。如果您是Arduino的新手，请查看此入门指南。

在编辑器中输入此代码。如果您不熟悉它，那么它是相当密集的代码，但是这里提供了完整的注释来帮助您理解它是如何工作的。

c***t int row[8] = { 2,3,4,5,6,7,8,9 };c***t int col[8] ={ 10,11,12,14,15,16,17,18 };int pirPin = 19; int pirState = LOW; int val = 0; bool pirTrigger = false;c***t int pirLockTime = 12000; int pirCountdown = pirLockTime;int pixels[8][8];c***t int refreshSpeed = 500;int countDown = refreshSpeed;int currentCharIndex = 0;typedef bool CHAR_MAP_NAME[8][8];c***t CHAR_MAP_NAME blank = { {0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},}; c***t CHAR_MAP_NAME threedownthreein = { {0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},{0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0},}; c***t int noOfFrames = 5;c***t CHAR_MAP_NAME *charMap[noOfFrames] ={&blank,&threedownthreein,&blank,&blank,&threedownthreein};void setup(){ for (int i=0;i<8;i++){ pinMode(row[i], OUTPUT); pinMode(col[i],OUTPUT); //motion sensor pinMode(pirPin, INPUT); digitalWrite(col[i], LOW); }}void screenSetup(){ c***t CHAR_MAP_NAME *thisMap = charMap[currentCharIndex]; for (int x = 0; x < 8; x++) { for (int y = 0; y < 8; y++) { bool on = (*thisMap)[x][y]; if(on) { pixels[x][y] = HIGH; } else { pixels[x][y] = LOW; } } } currentCharIndex++; if(currentCharIndex>=noOfFrames){ currentCharIndex = 0; } }void refreshScreen(){ for (int currentRow = 0; currentRow < 8; currentRow++){ digitalWrite(row[currentRow], LOW); for (int currentCol = 0; currentCol < 8; currentCol++){ int thisPixel = pixels[currentRow][currentCol]; digitalWrite(col[currentCol], thisPixel); if (thisPixel == HIGH) { digitalWrite(col[currentCol], LOW); } } digitalWrite(row[currentRow], HIGH); } }void loop(){ val = digitalRead(pirPin); if (val == HIGH){ pirTrigger = true; } else if (val == LOW && pirCountdown <=0) { pirTrigger=false; pirCountdown = pirLockTime; } if(pirTrigger==true && pirCountdown > 0) { refreshScreen(); countDown--; pirCountdown--; if(countDown <= 0) { countDown = refreshSpeed; screenSetup(); } } }

需要了解的重要部分包括：

刷新速度变量。此变量确定每次屏幕刷新之间的时间间隔。数字越大，等待的时间就越长。

常量字符映射名称。这是您放置要显示的每个角色映射（或帧，如果这样想比较容易的话）。

noOfFrames变量。这将决定在一次完整播放中显示多少帧。请注意，它可能与字符映射的数量不同。例如，如果您想显示“一只猫”，您只需要定义四个不同的帧：blank、A、C和T。

现在，当运动传感器检测到运动时，LED屏幕应从左上角向下闪烁三下，向内闪烁三下。如果显示不正确，请再次检查您的接线，以确保一切都在正确的位置！当您添加自己的图像或信息时，它可能会被提前切断，或播放时间过长。尝试更改pirLockTime变量，直到它按所需时间播放。

将每个帧添加到LED显示屏的过程可能会有点乏味，因此我们创建了此电子表格，以便为LED矩阵创建文本和图像（**一份谷歌表副本，以便您可以编辑它）。

使用电子表格，您可以将您的创作直接复制到代码中。

勇敢面对自然

现在我们有了一个工作的LED矩阵，我们需要一种方法让它在冬季生存。虽然这种方法可能经不起热带风暴或被泡在游泳池里，但它应该足以使所有的电子产品免受恶劣天气的影响。

我用了一个直径15厘米，深6厘米的圆形图珀盒，因为它完全适合我的组件。在盖子上剪一个比LED矩阵稍大的窗户，并在上面贴上一层透明的塑料薄膜，确保没有液体进入的空间。从一些包装中取出的坚固塑料最有效，但这就是我所拥有的。您也可以为原板安装一些安装，尽管这两个工作都可以很容易地用强力防水胶带完成。

下一步，在窗户下面开一个小孔，然后小心地慢慢地加宽它，直到你的PIR传感器刚好可以通过。你希望它尽可能合身。

连接PIR传感器，并用胶带或热胶水填充任何可以看到的间隙。

清理所有可能阻止盒子正常关闭的胶带或胶水，并将所有组件与电池一起添加到盒子中。这里，使用了一个简单的AA电池组，直接**Nano的VCC引脚。一些小块的软木塞被添加到围墙的外面，以帮助将建筑物悬挂在花环的中心。

我们结束了

一旦盒子封好了，就把它和你的圣诞花环挂在一起，等待你的访客对你的高科技20美元以下的个人欢迎的反应！你甚至可以更进一步，创造可怕的DIY装饰周围的房子了！

在这个项目中，我们已经建立了一个自包含的LED矩阵系统从头开始，这是运动激活，可以生存在外面，但最恶劣的天气。在其他项目中，这个构建将在假期结束后很长时间内发挥作用，同样的技术也可以用于为其他项目创建廉价的防风雨外壳。

你有没有做什么东西来让你的圣诞节有一个DIY的转折点？你今年有没有打算买什么DIY主题的圣诞礼物？请在下面的评论中告诉我们！