基于Seeed XIAO的锥形RGB氛围灯设计与实现
本文介绍了一款基于 Seeed Studio XIAO SAMD21（XIAO M0） 与 WS2812 可编程 RGB LED 的便携式锥形 RGB 氛围灯。系统通过 定制 PCB + IP5306 电源管理 IC + 3D 打印外壳 实现电池供电、5V 升压与 LED 控制，并利用电位器实现灯光色彩（HUE）的连续调节。文章从结构设计、PCB 设计、焊接与组装流程、主控程序到最终光效表现进行完整说明，为基于 XIAO 与 NeoPixel 的 RGB 照明项目提供一个可复用的工程实现方案。
可编程 RGB LED（如 WS2812 NeoPixel）在创客灯光、桌面氛围灯和交互式装置中应用广泛。其优势在于：
单总线级联，硬件连线简单；
支持逐点寻址，可实现丰富灯效；
与 Arduino / XIAO / ESP 系列控制板高度兼容。
本文设计了一款 锥形结构 RGB 氛围灯（CONE LAMP） ：
使用 XIAO SAMD21 作为主控；
使用自制 LED 板 + 电源板 PCB ；
采用 3.7V 锂电池 + IP5306 升压充电管理 ；
外壳、灯体与 PCB 支架由 3D 打印 完成；
通过 电位器旋钮调节灯光色调 。
整个项目适合入门级创客实践，也可作为电源管理 + 可编程灯效 + 结构设计的综合教学案例。
系统主要由以下几个部分构成：
电源与主控板（Power Board）
IP5306 电源管理 IC（升压 + 充电管理）
XIAO SAMD21 开发板
电位器接口、LED 板接口
DC Barrel Jack 与拨动开关
LED 板（RGB LED Board）
多个 WS2812（NeoPixel）RGB LED
每颗 LED 对应去耦电容
若干 LED 板串联构成一个灯带，统一由单一数字引脚控制
电源部分
3.7V 锂电池（约 2200–2900 mAh）
由 IP5306 升压至 5V，为 XIAO 与 LED 供电
3D 打印结构件
底座（Base）：容纳电池和电源板，集成电位器旋钮与开关、DC 接口
锥形扩散罩（Cone Diffuser）：用于散射 LED 光线
RGB PCB 支架（上、下两件）：支撑 LED PCB 位于锥体内部
Seeed Studio XIAO SAMD21（XIAO M0）
WS2812 / NeoPixel RGB LED（采用环形或自制 LED 板）
IP5306 电源管理 IC
3.7V 锂电池（约 2200–2900 mAh）
电位器（用于调节颜色）
DC Barrel Jack（充电接口）
摇臂开关 / Rocker Switch
1 µF 电容
10 kΩ 电阻
1 µH 电感
母座排针（用于 XIAO 与外部模块连接）
3D 打印部件（底座、锥形罩、LED 支架、旋钮）
锥形灯的结构主要分为两大部分：
底座（Base）
内部容纳电池、Power Board
预留开关、DC 接口、电位器安装孔
上部设有用于固定 LED 支架的安装位
锥形扩散罩（Cone Diffuser）
作为光学扩散件，包裹 LED 区域
通过材质和厚度实现均匀散射效果
此外，设计了：
RGB PCB 支架 ：由上下两部分组成
上部分用于四面固定 LED PCB
下部分用于与底座连接
电位器旋钮 ：外部用户交互件
建模软件：Autodesk Fusion 360
打印材料：
白色 PLA：锥形扩散罩、支架等
黄色 PLA：底座部分（视觉区分 + 风格设计）
部分打印参数（示例）：
喷嘴直径：0.6 mm
填充率：20%
层高：0.2 mm
整个系统的 PCB 设计分为两块：