Interactieve LED-matrix deurdisplay met PIR-bewegingsensor – Arduino vakantiegroet

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout
• Draadstripper

Over dit project

Dit project combineert 3 WS2812B 8×8 RGB LED-matrices (totaal 24×8 = 192 LEDs) en een PIR-bewegingsensor om bezoekers te begroeten met de tekst "Happy Holidays & Happy New Year!" wanneer ze dichtbij de deur komen. Bij geen detectie toont het een screensaver-achtige reeks effecten (regenboog, glitter, confetti, sinus, BPM, juggle, cylon).

Een tweede PIR-sensor (op de trap) activeert via een relais een 12V RGB LED-strip en de feestverlichting. Na een paar traptreden activeert de tweede sensor (bij de deur) de tekst op de matrices.

De code is een combinatie van:

• FastLED DemoReel100 voorbeeld (idle-effecten)
• PIR-sensorcode
• NeoPixel/Adafruit_NeoMatrix setup

Code

Arduino Holiday (voor UNO met 3 matrices + PIR)

#include <FastLED.h>
FASTLED_USING_NAMESPACE
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_NeoMatrix.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#ifndef PSTR
#define PSTR
#endif

#define PIN 6
#define DATA_PIN 6
#define LED_TYPE WS2811
#define COLOR_ORDER GRB
#define NUM_LEDS 192

CRGB leds[NUM_LEDS];

const uint8_t kMatrixWidth = 24;
const uint8_t kMatrixHeight = 8;
const bool kMatrixSerpentineLayout = true;

#define BRIGHTNESS 50
#define FRAMES_PER_SECOND 120

static uint16_t x, y, z;

Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(24, 8, PIN,
  NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_RIGHT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
  NEO_GRB + NEO_KHZ800);

const uint16_t colors[] = {
  matrix.Color(255,0,0), matrix.Color(0,255,0), matrix.Color(0,0,255),
  matrix.Color(0,255,255), matrix.Color(255,0,255), matrix.Color(255,255,0),
  matrix.Color(255,255,255)
};

uint16_t speed = 20, scale = 30;
uint8_t noise[24][24];
CRGBPalette16 currentPalette(PartyColors_p);
uint8_t colorLoop = 1;

int pirSensorPin = 5;
int pirState = true;
int val = 0;
int minimummSecsLowForInactive = 5000;
long unsigned int timeLow;
boolean takeLowTime;
int calibrationTime = 30;

int a = 24;
int pass = 0;

typedef void (*SimplePatternList[])();
SimplePatternList gPatterns = { rainbow, rainbowWithGlitter, confetti, sinelon, juggle, bpm, cylon };
uint8_t gCurrentPatternNumber = 0;
uint8_t gHue = 0;

void setup() {
  delay(3000);
  FastLED.addLeds<LED_TYPE, DATA_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS).setCorrection(TypicalLEDStrip);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
  matrix.setTextWrap(false);
  matrix.setBrightness(40);
  matrix.setTextColor(colors[0]);
  pinMode(pirSensorPin, INPUT);
  LEDS.addLeds<WS2812, DATA_PIN, RGB>(leds, NUM_LEDS);
  x = random16(); y = random16(); z = random16();
}

void fadeall() {
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) leds[i].nscale8(250);
}

void loop() {
  val = digitalRead(pirSensorPin);
  if (val == HIGH) {
    // Beweging gedetecteerd → scrollende tekst
    matrix.fillScreen(0);
    matrix.setCursor(a, 0);
    matrix.print(F("Happy Holidays & Happy New Year!"));
    if (--a < -200) {
      a = matrix.width();
      if (++pass >= 6) pass = 0;
      matrix.setTextColor(colors[pass]);
    }
    matrix.show();
    delay(100);
    if (pirState) { pirState = false; }
    takeLowTime = true;
  } else {
    // Geen beweging → screensaver effecten
    gPatterns[gCurrentPatternNumber]();
    FastLED.show();
    FastLED.delay(1000 / FRAMES_PER_SECOND);
    EVERY_N_MILLISECONDS(20) { gHue++; }
    EVERY_N_SECONDS(10) { nextPattern(); }
  }
}

#define ARRAY_SIZE(A) (sizeof(A) / sizeof((A)[0]))

void nextPattern() {
  gCurrentPatternNumber = (gCurrentPatternNumber + 1) % ARRAY_SIZE(gPatterns);
}

void rainbow() { fill_rainbow(leds, NUM_LEDS, gHue, 7); }

void rainbowWithGlitter() { rainbow(); addGlitter(80); }

void addGlitter(fract8 chance) { if (random8() < chance) leds[random16(NUM_LEDS)] += CRGB::White; }

void confetti() {
  fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 10);
  int pos = random16(NUM_LEDS);
  leds[pos] += CHSV(gHue + random8(64), 200, 255);
}

void sinelon() {
  fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 20);
  int pos = beatsin16(13, 0, NUM_LEDS - 1);
  leds[pos] += CHSV(gHue, 255, 192);
}

void bpm() {
  uint8_t BeatsPerMinute = 62;
  CRGBPalette16 palette = PartyColors_p;
  uint8_t beat = beatsin8(BeatsPerMinute, 64, 255);
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
    leds[i] = ColorFromPalette(palette, gHue + (i * 2), beat - gHue + (i * 10));
}

void juggle() {
  fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 20);
  byte dothue = 0;
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    leds[beatsin16(i + 7, 0, NUM_LEDS - 1)] |= CHSV(dothue, 200, 255);
    dothue += 32;
  }
}

void cylon() {
  static uint8_t hue = 0;
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255);
    FastLED.show(); fadeall(); delay(10);
  }
  for (int i = NUM_LEDS - 1; i >= 0; i--) {
    leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255);
    FastLED.show(); fadeall(); delay(10);
  }
}

Schema

Zie schema: 3 matrices in serie op pin 6 (UNO), PIR op pin 5. Nano: PIR → relais → 12V LED-strip (apart voeding).