彩虹效果(Rainbow Effect)

實現 LED 燈條上逐漸變換顏色的彩虹效果。具體來說，LED 的顏色會在紅、綠、藍三個基色之間緩慢變化，從而在燈條上形成一個流動的彩虹效果。下面是對這段代碼的詳細說明。

函數介紹

void Rainbow_effect()
{
  int color_changespeed = 20;
  brightness = default_brightness;
  strip.setBrightness(brightness);

  for(int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) { // 遍歷每個像素    
        
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(r, g, b)); // 設置紅色
    strip.show();           
   
  }

  if(Rainbow_effect_rflag == 0)
  {
    r = r - random(color_changespeed);  
    if(r < 30){
      Rainbow_effect_rflag = 1;
      r = 30;
    }
  }
  else
  {
    r = r + random(color_changespeed);  
    if(r > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_rflag = 0;
      r = 255;
    }
  }

  if(Rainbow_effect_gflag == 0)
  {
    g = g - random(color_changespeed);  
    if(g < 30){
      Rainbow_effect_gflag = 1;
      g = 30;
    }
  }
  else
  {
    g = g + random(color_changespeed);  
    if(g > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_gflag = 0;
      g = 255;
    }
  }

  if(Rainbow_effect_bflag == 0)
  {
    b = b - random(color_changespeed);  
    if(b < 30){
      Rainbow_effect_bflag = 1;
      b = 30;
    }
  }
  else
  {
    b = b + random(color_changespeed);  
    if(b > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_bflag = 0;
      b = 255;
    }
  }
 
  delay(50);     
}

• int color_changespeed = 20;：這個變量定義了顏色變化的速度。值越大，顏色變化的幅度越大，彩虹效果的變換速度就越快。
• brightness = default_brightness;：這行代碼將亮度設置為預設亮度。
• strip.setBrightness(brightness);：將亮度應用到燈條上。
• for(int i = 0; i < strip.numPixels(); i++)：這個迴圈遍歷燈條上的每個 LED。
• strip.setPixelColor(i, strip.Color(r, g, b));：這行代碼設置當前 LED 的顏色，使用 r、g 和 b 三個變量來表示紅色、綠色和藍色的值。
• strip.show();：這行代碼更新燈條的顯示，將剛剛設定的顏色應用到 LED 上。

顏色變化邏輯

接下來的部分代碼負責控制紅色 (r)、綠色 (g) 和藍色 (b) 的值，使它們隨時間逐漸變化，從而形成流動的彩虹效果。

紅色變化

if(Rainbow_effect_rflag == 0)
{
  r = r - random(color_changespeed);  
  if(r < 30){
    Rainbow_effect_rflag = 1;
    r = 30;
  }
}
else
{
  r = r + random(color_changespeed);  
  if(r > 255 - color_changespeed){
    Rainbow_effect_rflag = 0;
    r = 255;
  }
}

• Rainbow_effect_rflag：這個標誌變量用來控制紅色的值是增加還是減少。
• 當 Rainbow_effect_rflag 為 0 時，紅色 (r) 的值隨機減少，顏色逐漸從紅色減弱。
• 當紅色的值減少到 30 以下時，Rainbow_effect_rflag 變為 1，開始增加紅色的值。
• 當 Rainbow_effect_rflag 為 1 時，紅色 (r) 的值隨機增加，顏色逐漸回到紅色。
• 當紅色的值超過 255 時，Rainbow_effect_rflag 重新設為 0。

綠色變化

if(Rainbow_effect_gflag == 0)
{
  g = g - random(color_changespeed);  
  if(g < 30){
    Rainbow_effect_gflag = 1;
    g = 30;
  }
}
else
{
  g = g + random(color_changespeed);  
  if(g > 255 - color_changespeed){
    Rainbow_effect_gflag = 0;
    g = 255;
  }
}

綠色 (g) 的變化邏輯與紅色相同，只是作用於綠色通道。

藍色變化

if(Rainbow_effect_bflag == 0)
{
  b = b - random(color_changespeed);  
  if(b < 30){
    Rainbow_effect_bflag = 1;
    b = 30;
  }
}
else
{
  b = b + random(color_changespeed);  
  if(b > 255 - color_changespeed){
    Rainbow_effect_bflag = 0;
    b = 255;
  }
}

藍色 (b) 的變化邏輯也與紅色和綠色相同，作用於藍色通道。

延遲

delay(50);

delay(50);：每次顏色變化後，程式會延遲 50 毫秒。這個延遲確保了顏色變化速度適中，使彩虹效果流暢而不會過於迅速。你可以根據需要調整這個值來改變效果的速度。

在程式中使用這個函數

要在你的程式中使用 Rainbow_effect() 函數，只需將它放在 loop() 函數中，這樣它就會不斷運行，創造持續的彩虹效果。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define LED_PIN     6  // LED燈條連接的Arduino腳位
#define LED_COUNT  45  // LED燈的數量
#define default_brightness 30 // LED 預設亮度

uint8_t r = 255, g = 0, b = 0; // 初始顏色設為紅色
uint8_t brightness = default_brightness;
bool Rainbow_effect_rflag = 0;
bool Rainbow_effect_gflag = 0;
bool Rainbow_effect_bflag = 0;

Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  strip.begin();      // 初始化LED燈條
  strip.show();       // 初始化所有LED為'關閉'狀態
  strip.setBrightness(brightness); // 設置初始亮度
}

void loop() {
  Rainbow_effect(); // 讓LED燈條顯示彩虹效果
}

void Rainbow_effect()
{
  int color_changespeed = 20;
  brightness = default_brightness;
  strip.setBrightness(brightness);
  for(int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) {    
    strip.setPixelColor(i, strip.Color(r, g, b)); // 設置顏色
    strip.show();           
  }

  if(Rainbow_effect_rflag == 0)
  {
    r = r - random(color_changespeed);  
    if(r < 30){
      Rainbow_effect_rflag = 1;
      r = 30;
    }
  }
  else
  {
    r = r + random(color_changespeed);  
    if(r > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_rflag = 0;
      r = 255;
    }
  }

  if(Rainbow_effect_gflag == 0)
  {
    g = g - random(color_changespeed);  
    if(g < 30){
      Rainbow_effect_gflag = 1;
      g = 30;
    }
  }
  else
  {
    g = g + random(color_changespeed);  
    if(g > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_gflag = 0;
      g = 255;
    }
  }

  if(Rainbow_effect_bflag == 0)
  {
    b = b - random(color_changespeed);  
    if(b < 30){
      Rainbow_effect_bflag = 1;
      b = 30;
    }
  }
  else
  {
    b = b + random(color_changespeed);  
    if(b > 255 - color_changespeed){
      Rainbow_effect_bflag = 0;
      b = 255;
    }
  }
 
  delay(50);     
}

• Rainbow_effect() 函數實現了彩虹效果。程式不斷地在紅、綠、藍三個通道上進行顏色變化，從而在燈條上創造出動態的彩虹效果。
• 在 loop() 函數中，我們調用 Rainbow_effect() 函數，這樣效果會不斷持續。
• 你可以根據需要調整顏色變化速度 (color_changespeed) 和延遲 (delay(50)) 來改變彩虹效果的速度和顏色變化的細膩度。