使用 JLCPCB 打造專業 8x8 RGB LED 矩陣
2 分鐘
- 專案概覽
- KiCad 設計流程
- JLCPCB 解決方案
- 測試與成果
- 如何自製 8x8 RGB LED 矩陣
- 結語
- 常見問答
在 DIY 電子領域,想做出一塊乾淨可靠的 8×8 RGB LED 矩陣,過去得花上好幾個小時辛苦手焊——64 顆 WS2812B LED 加上 64 顆去耦電容。這一切因為創客 Lucas Fernando 從零設計了一塊全客製 PCB,並在第一次嘗試就交由 JLCPCB 專業代工,而徹底改觀。
結果?五塊完美完工、可直接使用的 8×8 可定址 LED 矩陣,看起來就像市售商品。更棒的是,整個專案 100% 開源。你可以從 GitHub 下載 Gerber 檔、BOM、CPL、電路圖與測試程式,幾分鐘內就能在 JLCPCB 下單。專案檔案(可直接上傳 JLCPCB):
GitHub 儲存庫 – Gerber 壓縮檔、BOM.csv、CPL.csv、電路圖 PDF 與程式碼

專案概覽
這款模組化 8×8 RGB LED 矩陣使用 64 顆可獨立定址的 WS2812B LED,排列成完美網格。每顆 LED 旁都搭配一顆 100nF 陶瓷電容確保電源穩定,板子還附帶方便的 4 針直角連接器(5V / GND / DIN / DOUT),讓多片級聯變得毫不費力。
「今天我想分享一個讓我由衷自豪的專案:一塊從零設計、並在真正的工廠完成專業組裝的 8×8 RGB LED 矩陣,」Lucas Fernando 說道。「最酷的是——你可以把多個模組串在一起,當作一塊超大螢幕來控制。」

WS2812B LED 矩陣運作原理
奧秘就在 WS2812B——每顆封裝內都藏有微型驅動晶片,只需一條資料線就能獨立控制每顆像素的顏色與亮度。
資料以菊花鏈方式傳遞:
- 微控制器送出長串位元。
- 每顆 LED 讀取屬於自己的前 24 位元(8 位元 RGB)。
- 剩餘資料透過 DOUT 腳轉送給下一顆 LED。
Adafruit NeoPixel 等程式庫已幫你處理複雜的 NZR 時序,在 Arduino、ESP32、Raspberry Pi 或任何相容板子上都能輕鬆控制。
為何每顆 LED 都要一顆 100nF 電容?
WS2812B 在切換顏色時會產生電流突波。若沒有本地去耦,就會出現閃爍、資料錯誤或可靠度下降。把 100nF 電容放在每顆 LED 旁邊是業界標準解法。
不需外部限流電阻——WS2812B 內建穩壓。


KiCad 設計流程
整塊板子在 KiCad 中以模組化與可製造性為核心完成設計:
· 雙層 FR-4 PCB
· 黑色 防焊層,質感升級
· 電源走線:0.8 mm(安全承受約 2A)
· 資料線:0.3 mm
· 4 針直角排針,讓走線更整潔
電源關鍵警告
在全亮白光下,64 顆 LED 可拉到 4A。這片 PCB 安全設計上限約 2A(即 50% 亮度)。請務必使用外部穩壓 5V 電源,並與微控制器共地。除了低亮度測試,切勿直接用 Arduino 的 5V 腳供電。


JLCPCB 解決方案
這是 Lucas 第一次下單專業 PCB 組裝。手焊 128 顆小零件根本不可行。JLCPCB 的流程超順暢:
1. 上傳 Gerber 壓縮檔,選擇雙層黑色 PCB。
2. 啟用 PCBA 服務(僅焊接頂面)。
3. 上傳 BOM.csv 與 CPL.csv。
4. JLCPCB 系統瞬間從龐大庫存匹配零件(WS2812B-HS01/W 與 100nF 電容現貨充足)。
5. 檢視互動 3D 預覽後下單。
幾天後,五塊完全焊好的板子就送達。
「PCB 看起來乾淨又專業——LED 對位完美、焊點光亮,沒有殘留助焊劑。這已經不像業餘作品,而是真正的商品,」Lucas 說道。「第一次讓工廠組裝讓我很緊張,但品質超乎預期。」
測試與成果
把第一塊板子接上 Arduino Uno,上傳附贈的 animations.ino,立刻成功。每顆 LED 完美點亮,無死點、無閃爍。
內建動畫(色彩擦拭、平滑彩虹、波浪、閃爍、純色)既美觀又實用,方便診斷。兩片級聯也毫無問題——系統視其為連續大面板,運作如設計預期。

如何自製 8x8 RGB LED 矩陣
· 從 GitHub 儲存庫下載所有檔案。
· 前往 jlcpcb.com,上傳 Gerber 壓縮檔。
· 選擇雙層、黑色防焊層,啟用 PCBA。
· 上傳 BOM 與 CPL 檔——零件自動匹配。
· 檢視 3D 預覽後下單。
· 數日內收到專業板子。
· 接上 Arduino/ESP32,上傳程式,開玩!
專案規格
· LED:64 × WS2812B(LCSC C22371521)
· 去耦:64 × 100nF 電容(LCSC C49678)
· 連接器:1 × 4 針直角排針(LCSC C91552)
· 層數:2
· 表面處理:HASL(可選 ENIG)
· 電源:5V,建議 ≤2A(50% 亮度)
· 控制:單資料線,相容 Adafruit NeoPixel 程式庫
· 授權:GPL-3.0(完全開源)
結語
這個專案證明,專業級硬體如今觸手可及。過去需要高超焊接技巧的工作,現在只要設計得當,加上 JLCPCB 的可靠服務,人人都能完成。
不論你想要一塊美麗的矩陣、一面巨型 LED 牆,或只是下一個創意專案的基礎,這套開源設計都是完美起點。
準備好打造下一個作品了嗎?
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常見問答
Q1:為何選 JLCPCB PCBA 而非手焊?
手焊 128 顆小零件耗時又容易出錯。JLCPCB 自動 SMT 貼片定位精準,良率近 100%。
Q2:最多能級聯多少片?
理論上無限(受電源與更新率限制)。實測兩片或四片都完美運作。
Q3:建議用什麼電源?
外部穩壓 5V,電流 2A 以上(建議 5A+ 更保險)。除低亮度測試外,別直接用 Arduino 5V 腳供電。
Q4:檔案完全免費且開源嗎?
是的!所有 Gerber、BOM、CPL、電路圖與程式碼皆採 GPL-3.0 授權——可自由下載、修改及商用。

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