聖誕節又到了，不管是你一年中最喜歡的節日，還是讓你出了一身冷汗，裝飾品都開始增多。今年，為什麼不在你的裝飾品中加入一些DIY技術，讓它們脫穎而出呢？

在這個項目中，我們將建立一個防風雨，運動激活8×8 LED矩陣從頭開始。。。不到20美元。它的設計適合在一個標準的聖誕門花環的中心，雖然它可以在房子周圍的任何地方使用。因為它是電池供電的，所以離房子遠的任何地方都可以！

零件清單

對於本項目，您需要：

• Arduino.
  • 我用Nano是因為它體積小，但你幾乎可以用任何與Arduino兼容的微控制器。
• 64 x紅色LED。
• 8 x 220歐姆電阻器。
• PIR motion sensor.
  • 許多Arduino初學者工具包都帶有這些。我花了10美元從亞馬遜買了一個多包裝的。
• 1 piece of prototyping board.
  • 這裡用的是9 x 7釐米，不過你可以用你想要的任何尺寸。
• 7-12v battery.
  • 出於預算原因，這裡使用的是簡單的電池組，但移動銀行充電器可能會使用更長的時間。
• 各種各樣的短金屬絲。
• Tupperware box or similar weatherproof enclosure.
  • 確保它足夠大，以適應所有的組件內！
• Christmas wreath.
  • 任何都可以，只要確保外殼盒能裝進去就行了。
• 烙鐵和焊料。

雖然沒有嚴格的必要，因為你可以焊接組件直接到納米，我也發現一個小的實驗板非常有用，而測試。熱膠槍也有助於把所有的零件放在一起。

這個項目需要大量的焊接，作為一個初學者，它似乎令人畏懼。我個人還是一個焊接的初學者，發現它不像看上去那麼有挑戰性或時間消耗。如果你是新來焊接這裡有一些好的提示來幫助。

如果你真的不熱衷於焊接的想法，這個項目也可以與LED帶，或現成的LED矩陣，你可能在你的初學者工具包。如果你決定走這條路，一些代碼調整是必要的。

設置arduino

我們將從Arduino的電路圖開始，我們將連接到PIR傳感器和LED矩陣的導線。

矩陣內部

現在來**我們的8 x 8 LED矩陣。從創建矩陣的一行和一列開始是個好主意，以確保它正好位於原型板上您想要的位置。

在上面的照片中，所有的LED都被放置在陽極（更長，正的腿）朝向原板的頂部。這是很重要的，因為我們將通過將它們連接在一起來創建公共陽極柱，以及一排普通陰極（較短的負支）。現在就這樣做會在以後省去頭痛！

我們將構建一個公共行陰極矩陣，這個圖顯示了它是如何連接的。

一開始它可能看起來有點嚇人，但它是一個非常簡單的配置。在每一行中，所有的陰極從右到左連接，然後連接到我們的Arduino引腳之一。在這之後，我們對每一列陽極做同樣的處理。通過這種方式，我們可以打開陣列中的任何單個LED，具體取決於我們向哪個列供電，以及將哪個行接地。

開始焊接

從放置第一排LED開始。確保所有的陽極都朝向頂部，並將其翻轉過來。我發現在每個角落加上另一個LED，在上面用一根鬆緊繩連接另一塊原版電路板，有助於將所有東西固定到位。

現在一個接一個地將每個LED的陰極（短）腿向左彎曲，使它們彼此重疊。從左邊開始，從右邊開始是最容易的。如果您使用的是一塊較大的protoboard，可以先將它們焊接到板上，然後使用焊盤將它們連接在一起。小心不要將任何陰極連接到電路板上的任何其他線路或任何陽極上！

對所有八行重複此過程，完成後，應該有如下內容：

跳躍陽極！

陽極柱更精細一些。在上圖中，陽極每次穿過一排陰極時都會彎曲。這是因為他們根本摸不到這些行。我們必須把陽極彎到陰極排上，並把它們相互連接起來。你可能會發現用鋼筆彎腿很有幫助。

對每一排陽極都這樣做，並在每個頂部陽極上連接一個電阻器。你可能會發現，把電阻放在protoboard的下一個孔中，然後用焊料連接焊盤更容易。你現在應該有這樣的東西：

祝賀 你！LED矩陣完整。在這個階段徹底檢查焊接，確保沒有斷裂，並且沒有任何一列接觸到這些行。別擔心如果它看起來不好看，我們只需要它來工作！現在，您可以通過將5v連接到任何柱端，並將其接地到任何一行端，來檢查每個LED。

如果一切正常，將連接線連接到每列和每行，並將它們連接到Arduino上，如上圖所示。

我們來編碼吧

打開ArduinoIDE並選擇板和端口。如果您是Arduino的新手，請查看此入門指南。

在編輯器中輸入此代碼。如果您不熟悉它，那麼它是相當密集的代碼，但是這裡提供了完整的註釋來幫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：

刷新速度變量。此變量確定每次屏幕刷新之間的時間間隔。數字越大，等待的時間就越長。

常量字符映射名稱。這是您放置要顯示的每個角色映射（或幀，如果這樣想比較容易的話）。

noOfFrames變量。這將決定在一次完整播放中顯示多少幀。請注意，它可能與字符映射的數量不同。例如，如果您想顯示“一隻貓”，您只需要定義四個不同的幀：blank、A、C和T。

現在，當運動傳感器檢測到運動時，LED屏幕應從左上角向下閃爍三下，向內閃爍三下。如果顯示不正確，請再次檢查您的接線，以確保一切都在正確的位置！當您添加自己的圖像或信息時，它可能會被提前切斷，或播放時間過長。嘗試更改pirLockTime變量，直到它按所需時間播放。

將每個幀添加到LED顯示屏的過程可能會有點乏味，因此我們創建了此電子表格，以便為LED矩陣創建文本和圖像（**一份谷歌表副本，以便您可以編輯它）。

使用電子表格，您可以將您的創作直接複製到代碼中。

勇敢面對自然

現在我們有了一個工作的LED矩陣，我們需要一種方法讓它在冬季生存。雖然這種方法可能經不起熱帶風暴或被泡在游泳池裡，但它應該足以使所有的電子產品免受惡劣天氣的影響。

我用了一個直徑15釐米，深6釐米的圓形圖珀盒，因為它完全適合我的組件。在蓋子上剪一個比LED矩陣稍大的窗戶，並在上面貼上一層透明的塑料薄膜，確保沒有液體進入的空間。從一些包裝中取出的堅固塑料最有效，但這就是我所擁有的。您也可以為原板安裝一些安裝，儘管這兩個工作都可以很容易地用強力防水膠帶完成。

下一步，在窗戶下面開一個小孔，然後小心地慢慢地加寬它，直到你的PIR傳感器剛好可以通過。你希望它儘可能合身。

連接PIR傳感器，並用膠帶或熱膠水填充任何可以看到的間隙。

清理所有可能阻止盒子正常關閉的膠帶或膠水，並將所有組件與電池一起添加到盒子中。這裡，使用了一個簡單的AA電池組，直接**Nano的VCC引腳。一些小塊的軟木塞被添加到圍牆的外面，以幫助將建築物懸掛在花環的中心。

我們結束了

一旦盒子封好了，就把它和你的聖誕花環掛在一起，等待你的訪客對你的高科技20美元以下的個人歡迎的反應！你甚至可以更進一步，創造可怕的DIY裝飾周圍的房子了！

在這個項目中，我們已經建立了一個自包含的LED矩陣系統從頭開始，這是運動激活，可以生存在外面，但最惡劣的天氣。在其他項目中，這個構建將在假期結束後很長時間內發揮作用，同樣的技術也可以用於為其他項目創建廉價的防風雨外殼。

你有沒有做什麼東西來讓你的聖誕節有一個DIY的轉折點？你今年有沒有打算買什麼DIY主題的聖誕禮物？請在下面的評論中告訴我們！