XIAO 的 LED 驱动板入门指南
XIAO 的 LED 驱动板是一款紧凑而强大的解决方案，支持 5V 和 12V LED 灯条，包括流行的可寻址 RGB LED，如 NeoPixel WS2812、WS2813、WS2815。它兼容所有 XIAO 板，通过使用 XIAO ESP32 系列实现 WLED 和 Home Assistant 的智能控制和自动化，同时提供灵活的电源选项和全面的保护，确保您的照明设置安全可靠。
简介
特性
广泛的 LED 兼容性
多功能驱动器支持 5V/3A 和 12V/2A LED 灯条，内置电源调节。兼容单色和可寻址 RGB LED，包括 NeoPixel WS2811、WS2812(B)、WS2813、WS2815、SK6812 以及其他 1-wire 协议 LED，提供广泛的照明选择。
XIAO 兼容性实现智能控制
专为所有 Seeed Studio XIAO 板设计。与 XIAO ESP32 系列（ESP32-C3/S3/C6）搭配使用时，可通过以下方式解锁智能功能：
- WLED 应用支持 - 控制颜色、效果、亮度，并创建自定义动画（强烈推荐 XIAO ESP32C3）
- Home Assistant 通过 ESPHome 集成 - 实现远程控制、自动化和智能家居场景
Grove 生态系统兼容性
板载即插即用 Grove 接口兼容超过 400 个 Seeed Studio 模块，使您能够轻松增强照明与环境和运动的交互，实现更智能、更个性化的效果：
规格
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 电源输入 | DC 12V/2A |
| LED 电源支持 | DC 12V / DC 5V |
| 工作电流 | 工作电流 |
| LED 连接器 | 4 针 3.81mm 螺丝端子块连接器： 12V | 5V | A0 | GND |
| Grove I²C 连接器 | D5 | D4 | 5V | GND |
| 用户按钮 | D3 |
| 用户针脚 | SPI x1, Uart x1, Digital x2 |
硬件概览
适配电源输入
- 电源适配器，12V/2A/24W，欧标插头，DC 输出
- 电源适配器，12V/2A/24W，美标插头，DC 输出
- 其他 DC 12V 电源适配器，插头规格为 5.5mm x 2.1mm x 10±0.3mm
- DC 12V 电线
支持的 LED 指南
入门指南
此 LED 驱动板专为 Seeed Studio XIAO 系列设计。其功能因搭配的 XIAO 微控制器而异。例如，与 XIAO nRF52840 配合使用时，可以读取板载 IMU 数据以动态改变 LED 颜色。与 ESP32 系列板搭配时，可以集成到 Home Assistant 中，实现无缝智能家居控制。此外，与 XIAO ESP32-C3 配合使用时，它支持运行 WLED 以实现高级 LED 效果。请按照以下教程详细探索这些功能。
使用 Arduino
您需要为 XIAO 配置 Arduino 环境并添加板载包。
:::提示 如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您参考 Arduino 入门指南。 :::
软件准备
步骤 1. 启动 Arduino 应用程序。
步骤 2. 选择您的开发板型号并将其添加到 Arduino IDE。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO SAMD21 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO RP2040 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO RP2350 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO nRF52840 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO ESP32C3 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO ESP32C6 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO ESP32S3 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO RA4M1 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
如果您希望使用 Seeed Studio XIAO MG24 进行后续操作，请参考 此教程 完成添加。
步骤 3. 安装所需的库。
- 打开 Arduino IDE，导航到 Sketch > Include Library > Manage Libraries...，在 Arduino 库管理器中搜索库，输入关键字 "Adafruit_NeoPixel"，并安装最新版本。
- 下载 Seeed_Arduino_LSM6DS3 库为 zip 文件，打开 Arduino IDE，导航到 Sketch > Include Library > Add .ZIP Library... 并打开下载的 zip 文件。
:::注意
MG24 当前不支持标准 NeoPixel 库。然而，Silicon Labs 在官方 MG24 核心中提供了一个替代方案：ezWS2812 驱动程序，该驱动程序通过硬件 SPI 或 GPIO 支持 WS2812 LED。您可以在 这里 找到更多详细信息。
:::
简单示例
步骤 1. 硬件准备
| Seeed Studio XIAO RP2350 | 适用于 XIAO 的 LED 驱动板 | Grove - RGB LED Stick (15-WS2813 Mini) |
|---|---|---|
 |  |  |
步骤 2. 按如下所示连接 Seeed Studio XIAO RP2350、LED 驱动板（适用于 XIAO）和 Grove - RGB LED Stick (15-WS2813 Mini)：
步骤 3. 以下示例程序用于控制包含 3 个 NeoPixel 的 LED，使每个灯珠分别显示 红色、绿色 和 蓝色。
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
// Arduino 上连接到 NeoPixel 的引脚
#define PIN D5
// 连接到 Arduino 的 NeoPixel 数量
#define NUMPIXELS 3
// 在设置 NeoPixel 库时，我们需要告诉它像素数量和使用的引脚。
// 注意，对于较旧的 NeoPixel 灯条，可能需要更改第三个参数 ——
// 请参阅 strandtest 示例以获取更多可能值的信息。
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
pixels.begin(); // 初始化 NeoPixel 灯条对象
}
void loop() {
pixels.clear(); // 将所有像素颜色设置为“关闭”
// pixels.Color() 接受 RGB 值，范围从 0,0,0 到 255,255,255
// 灯条中的第一个 NeoPixel 是 #0，第二个是 1，以此类推
pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(255, 0, 0));
pixels.setPixelColor(1, pixels.Color(0, 255, 0));
pixels.setPixelColor(2, pixels.Color(0, 0, 255));
// pixels.setBrightness() 接受亮度值，范围从 0 到 255
pixels.setBrightness(255);
pixels.show(); // 将更新后的像素颜色发送到硬件
}
上传程序并为 LED 驱动板供电，如果一切正常，您将看到如下效果：
动作-颜色同步 LED
步骤 1. 硬件准备
| XIAO nRF52840 | LED 驱动板（适用于 XIAO） | WS2812 LED |
|---|---|---|
 | |  |
步骤 2. 按如下所示连接 Seeed Studio XIAO nRF52840、LED 驱动板（适用于 XIAO）和 WS2812 LED：
步骤 3. 以下代码通过读取 XIAO nRF52840 板载 LSM6DS3 加速度传感器的数据，并根据当前加速度值实时更改 LED 灯条的颜色。
#include <Arduino.h>
#include "LSM6DS3.h"
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "Wire.h"
#include "math.h"
// 定义连接到 NeoPixel 数据输入的引脚
#define PIN A0
// NeoPixel LED 的总数量
#define NUMPIXELS 300
// 创建一个 NeoPixel 灯条对象
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
// 加速度计数据变量
float ax = 0;
float ay = 0;
float az = 0;
// RGB 颜色分量
uint8_t r = 0;
uint8_t g = 0;
uint8_t b = 0;
// 打包的 24 位 RGB 颜色值
uint32_t packedRGB = 0;
// 创建一个 LSM6DS3 IMU 的实例，使用 I2C 模式，地址为 0x6A
LSM6DS3 myIMU(I2C_MODE, 0x6A);
void setup() {
Serial.begin(9600);
// 初始化 IMU 传感器并检查错误
if (myIMU.begin() != 0) {
Serial.println("设备错误");
} else {
Serial.println("设备正常！");
}
// 初始化 NeoPixel 灯条
pixels.begin();
}
void loop() {
// 从 IMU 读取加速度值
ax = myIMU.readFloatAccelX();
ay = myIMU.readFloatAccelY();
az = myIMU.readFloatAccelZ();
// 将加速度值（-1g 到 +1g）映射到 RGB 值（0 到 255）
// 以 128 为中心，允许正负变化
r = constrain(ax * 100 + 128, 0, 255);
g = constrain(ay * 100 + 128, 0, 255);
b = constrain(az * 100 + 128, 0, 255);
// 将 RGB 分量组合成一个 24 位颜色值
packedRGB = (r << 16) | (g << 8) | b;
// 清除所有现有像素
pixels.clear();
// 用计算出的颜色填充所有 LED
pixels.fill(packedRGB, 0, NUMPIXELS);
pixels.setBrightness(255);
pixels.show();
delay(100);
}
上传程序并为 LED 驱动板供电，如果一切正常，您将看到如下效果：
当你摇动模块时，灯带的颜色会发生变化。摇动越剧烈，颜色越亮。
使用 ESPHome 与 Home Assistant 互动
硬件准备
| Home Assistant 设备 |
|---|
 |
软件准备
ESPHome 是一个旨在让管理 ESP 板尽可能简单的工具。它读取 YAML 配置文件并创建自定义固件，然后安装到你的 ESP 设备上。在 ESPHome 的配置中添加的设备或传感器会自动显示在 Home Assistant 的用户界面中。ESPHome 可以帮助你连接并将数据发送到 Home Assistant 设备。
如果这是你第一次使用 Home Assistant 和 ESPHome，可以按照 这里 的分步指南安装 Home Assistant。
ESPHome 可作为 Home Assistant 插件，可以通过插件商店轻松安装。
- 步骤 1. 点击 安装
- 步骤 2. 启用所有选项并点击 启动
如果 ESPHome 成功加载，你将看到以下窗口：
温度-颜色同步 LED
步骤 1. 硬件准备
| XIAO ESP32S3 | LED 驱动板（适用于 XIAO） | Grove - 温湿度传感器 (DHT11) | WS2812 LED |
|---|---|---|---|
 | |  | |
步骤 2. 按如下所示连接 Seeed Studio XIAO ESP32S3、LED 驱动板和 WS2812 LED：
步骤 3. 打开 ESPHome 页面，点击 + 新设备
步骤 4. 点击 继续
步骤 5. 为设备输入一个 名称，并输入 WiFi 凭据，例如 网络名称 和 密码。然后点击 下一步
步骤 6. 选择 ESP32-S3 并点击
步骤 7. 点击 SKIP，因为我们将手动配置此开发板。
步骤 8. 点击新创建的开发板下的 EDIT
步骤 9. 将以下代码复制到 .yaml 文件的末尾，XIAO ESP32S3 从 DHT11 传感器读取温度，并根据温度与目标值的差异改变 RGB LED 的颜色，使用蓝色表示冷，红色表示热，绿色表示正常。
# DHT11 温湿度传感器
sensor:
- platform: dht
pin: GPIO6
model: DHT11 # 如果使用其他型号，请更改为 DHT22 或 AM2302
temperature:
name: "Temperature"
id: temp_sensor
humidity:
name: "Humidity"
update_interval: 3s # 每 3 秒读取新值
# RGB LED (WS2812 单颗 LED)
light:
- platform: neopixelbus
variant: ws2813 # ⚠️ 根据实际 LED 类型调整 (例如 ws2812, ws2813, sk6812)
type: GRB # 颜色顺序 (绿色-红色-蓝色)
pin: GPIO1
num_leds: 50 # NeoPixel LED 的总数量
name: "Temperature Color LED"
id: rgb_led
restore_mode: ALWAYS_ON
default_transition_length: 0s
# 可调节的中心温度阈值
number:
- platform: template
name: "Target Temperature" # 中心温度值
id: target_temp
optimistic: true
min_value: 0
max_value: 40
step: 0.1
initial_value: 20.0 # 默认中心温度 (°C)
- platform: template
name: "Temperature Tolerance" # 中心温度的容差
id: temp_tolerance
optimistic: true
min_value: 0
max_value: 10
step: 0.1
initial_value: 5.0 # 默认容差值 (°C)
# 每 3 秒更新 LED 颜色：
# - 如果温度低于中心值减去容差，显示蓝色；
# - 如果温度高于中心值加上容差，显示红色；
# - 如果温度接近中心值，显示绿色；
# - 在过渡范围内显示蓝-绿-红的渐变；
# - 如果温度不可用，LED 闪烁紫色以指示传感器错误。
interval:
- interval: 3s
then:
- lambda: |-
float t = id(temp_sensor).state;
float center = id(target_temp).state;
float tolerance = id(temp_tolerance).state;
float r = 0.0, g = 0.0, b = 0.0;
float ratio = 0.0;
if (isnan(t)) {
// 闪烁紫色以指示温度缺失
static bool blink = false;
blink = !blink;
auto call = id(rgb_led).turn_on();
call.set_rgb(blink ? 0.5 : 0.0, 0.0, blink ? 0.5 : 0.0);
call.perform();
return;
}
// 根据温度计算 RGB 值
if (t <= (center - tolerance)) {
b = 1.0;
g = 0.0;
} else if (t >= (center + tolerance)) {
r = 1.0;
g = 0.0;
} else if (t <= center) {
ratio = (center - t) / tolerance;
b = ratio;
g = 1.0 - ratio;
} else {
ratio = (t - center) / tolerance;
r = ratio;
g = 1.0 - ratio;
}
// 更新 LED
auto call = id(rgb_led).turn_on();
call.set_rgb(r, g, b);
call.perform();
步骤 10. 点击右上角的 Install 按钮。然后选择最后一项 Manual download，选择 Modern format
此过程需要较长时间来下载和编译，请耐心等待。一旦准备就绪，固件将自动下载到您的计算机。
步骤 11. 使用 ESPhome Web 工具 将固件上传到 XIAO ESP32S3，点击 CONNECT
在弹出窗口中选择 XIAO ESP32 的串口，点击 INSTALL，然后选择从上述步骤下载的 .bin 文件。
步骤 11. 安装成功后，您可以看到如下界面：
当冷空气吹向温湿度传感器时，随着温度下降，灯带的颜色会逐渐从红色变为蓝色。
步骤 12. 添加到 Dashboard
打开 Setting >> Devices & Services，您可以找到您的 ESPhome 设备，点击 ADD 并将其添加到仪表盘，您可以看到如下界面：
运行 WLED
硬件准备
| XIAO ESP32C3 | 适用于 XIAO 的 LED 驱动板 | WS2812 LED |
|---|---|---|
 | | |
将 Seeed Studio XIAO nRF52840、适用于 XIAO 的 LED 驱动板和 WS2812 LED 按如下所示连接：
安装 WLED
步骤 1. 打开 WLED 安装网页，将 XIAO ESP32C3 连接到您的电脑，点击 Install，选择您的端口。
步骤 2. 安装成功后，需要配置设备的 WiFi，建议将您的 XIAO ESP32C3 和您的电脑/手机保持在同一局域网内。
步骤 3. 现在，您可以点击 VISIT DEVICE 来控制您的 LED 灯带。
步骤 4. 或者，您可以在手机应用市场安装 WLED 应用，并通过软件右上角的 + 号找到您的 LED 设备。
如果一切正常，您将看到如下效果：
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