Nine-LED Light Chase, a Arduino project

This project creates a mesmerizing light chase effect using nine LEDs controlled by an Arduino Uno. The LEDs fade smoothly from one to the next in sequence, creating a flowing pattern that cycles continuously around the array.

The guide provides a complete parts list, wiring diagram showing how to connect each LED with its current-limiting resistor to the Arduino's digital pins, and the firmware needed to generate the smooth fade transitions. Assembly takes about 30 minutes and requires only basic soldering skills or breadboard connections.

Wiring diagram

Gather all the parts

Qty	Component
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	LED 5 mm LED Standard 3mm/5mm through-hole LED. A current-limiting series resistor is added automatically.
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)
1	Resistor 220 Ω Through-hole resistor (current-limiting in series with an LED)

Assemble it in 5 steps

1. Arduino und Steckbrett vorbereiten

Lege den Arduino Uno neben das Steckbrett und verbinde einen GND-Anschluss des Arduino mit der blauen oder minus-markierten Sammelschiene des Steckbretts. Diese gemeinsame Leitung ist der Rückweg für alle neun LEDs.

Nimm für die GND-Verbindung am besten ein schwarzes Jumperkabel.
Die lange Sammelschiene darfst du für alle kurzen LED-Beine gemeinsam verwenden.
Stecke den Arduino beim Umbauen noch nicht per USB an, damit sich lose Drähte nicht versehentlich berühren.

2. Neun LEDs einsetzen

Stecke led_1 bis led_9 nebeneinander in das Steckbrett. Bei jeder LED zeigt das längere Bein nach vorne zum jeweiligen Widerstand; das kürzere Bein kommt jeweils in eine eigene Reihe, die du mit der GND-Sammelschiene verbindest.

Das kurze Bein ist meist auch auf der abgeflachten Seite des LED-Gehäuses.
Achte darauf, dass die beiden Beine einer LED nicht in derselben verbundenen Steckbrettreihe stecken.
Wenn langes und kurzes Bein vertauscht sind, leuchtet die LED nicht.

3. Widerstände vor die LEDs setzen

Stecke je einen 220-Ω-Widerstand zwischen das lange Bein jeder LED und eine freie Steckbrettreihe. Verbinde resistor_1 mit led_1, resistor_2 mit led_2 und so weiter bis resistor_9 mit led_9. Ein Widerstand darf in beide Richtungen eingebaut werden.

Bei 220 Ω sind die Farbringe meist rot–rot–braun; die Toleranzfarbe kann unterschiedlich sein.
Jede LED braucht ihren eigenen Widerstand.
Verbinde eine LED nie direkt mit einem Arduino-Pin — ohne Widerstand kann zu viel Strom fließen und LED oder Arduino beschädigen.

4. Die neun Steuersignale anschließen

Verbinde die freien Widerstandsenden mit den digitalen Pins des Arduino: resistor_1 → D2, resistor_2 → D3, resistor_3 → D4, resistor_4 → D5, resistor_5 → D6, resistor_6 → D7, resistor_7 → D8, resistor_8 → D9 und resistor_9 → D10. Diese Drähte sagen jeweils einer LED, wann sie leuchten soll.

Du kannst für die neun Signale verschiedene Kabelfarben nehmen und sie von links nach rechts nummerieren.
D0 und D1 bleiben frei, damit das Aufspielen des Programms zuverlässig funktioniert.
Prüfe besonders, dass kein Widerstandsende versehentlich an 5V statt an D2 bis D10 steckt; dann wäre die zugehörige LED dauerhaft an.

5. Stromversorgung und erster Test

Prüfe nochmals: Alle kurzen LED-Beine führen zur GND-Sammelschiene, jede lange Seite führt erst durch ihren eigenen Widerstand zu D2 bis D10. Danach verbindest du den Arduino Uno per USB mit dem Computer.

Nach dem Übertragen des Programms leuchtet immer genau eine LED; sie wechselt alle Viertelsekunde zur nächsten.
Wenn eine Position übersprungen wird, kontrolliere zuerst die Richtung dieser LED und ihren Widerstand.
Schalte die USB-Verbindung ab, bevor du vertauschte Drähte umsteckst — so vermeidest du einen Kurzschluss.

Review all connections

1. Connections between "resistor_1" and "Arduino"

Function	resistor_1	Arduino
`digital`	P1	GPIO 2
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

2. Connections between "led_1" and "Arduino"

Function	led_1	Arduino
`ground`	GND	GND

3. Connections between "resistor_2" and "Arduino"

Function	resistor_2	Arduino
`digital`	P1	GPIO 3
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

4. Connections between "led_2" and "Arduino"

Function	led_2	Arduino
`ground`	GND	GND

5. Connections between "resistor_3" and "Arduino"

Function	resistor_3	Arduino
`digital`	P1	GPIO 4
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

6. Connections between "led_3" and "Arduino"

Function	led_3	Arduino
`ground`	GND	GND

7. Connections between "resistor_4" and "Arduino"

Function	resistor_4	Arduino
`digital`	P1	GPIO 5
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

8. Connections between "led_4" and "Arduino"

Function	led_4	Arduino
`ground`	GND	GND

9. Connections between "resistor_5" and "Arduino"

Function	resistor_5	Arduino
`digital`	P1	GPIO 6
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

10. Connections between "led_5" and "Arduino"

Function	led_5	Arduino
`ground`	GND	GND

11. Connections between "resistor_6" and "Arduino"

Function	resistor_6	Arduino
`digital`	P1	GPIO 7
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

12. Connections between "led_6" and "Arduino"

Function	led_6	Arduino
`ground`	GND	GND

13. Connections between "resistor_7" and "Arduino"

Function	resistor_7	Arduino
`digital`	P1	GPIO 8
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

14. Connections between "led_7" and "Arduino"

Function	led_7	Arduino
`ground`	GND	GND

15. Connections between "resistor_8" and "Arduino"

Function	resistor_8	Arduino
`digital`	P1	GPIO 9
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

16. Connections between "led_8" and "Arduino"

Function	led_8	Arduino
`ground`	GND	GND

17. Connections between "resistor_9" and "Arduino"

Function	resistor_9	Arduino
`digital`	P1	GPIO 10
`digital`	P2 → LED ANODE	EXT

18. Connections between "led_9" and "Arduino"

Function	led_9	Arduino
`ground`	GND	GND

Deploy the firmware

main.cppOpen in Schematik

#include <Arduino.h>


// Forward declarations
void updateBrightness();
void refreshSoftwarePwm();

const byte LED_1_PIN = 2;
const byte LED_2_PIN = 3;
const byte LED_3_PIN = 4;
const byte LED_4_PIN = 5;
const byte LED_5_PIN = 6;
const byte LED_6_PIN = 7;
const byte LED_7_PIN = 8;
const byte LED_8_PIN = 9;
const byte LED_9_PIN = 10;

const byte ledPins[] = {
  LED_1_PIN, LED_2_PIN, LED_3_PIN,
  LED_4_PIN, LED_5_PIN, LED_6_PIN,
  LED_7_PIN, LED_8_PIN, LED_9_PIN
};

const byte LED_COUNT = sizeof(ledPins) / sizeof(ledPins[0]);
const unsigned long FADE_TIME_MS = 250;
const unsigned long PWM_TICK_US = 125;
const byte PWM_STEPS = 16;

byte fadingFrom = 0;
byte fadingTo = 1;
byte brightness[LED_COUNT] = {0};
unsigned long fadeStartedAt;
unsigned long lastPwmTick;
byte pwmPhase = 0;

void updateBrightness() {
  unsigned long elapsed = millis() - fadeStartedAt;
  byte level = (elapsed >= FADE_TIME_MS)
                 ? PWM_STEPS
                 : (byte)((elapsed * PWM_STEPS) / FADE_TIME_MS);

  for (byte i = 0; i < LED_COUNT; i++) {
    brightness[i] = 0;
  }

  brightness[fadingFrom] = PWM_STEPS - level;
  brightness[fadingTo] = level;

  if (elapsed >= FADE_TIME_MS) {
    fadingFrom = fadingTo;
    fadingTo++;
    if (fadingTo >= LED_COUNT) {
      fadingTo = 0;
    }
    fadeStartedAt += FADE_TIME_MS;
  }
}

void refreshSoftwarePwm() {
  unsigned long now = micros();
  if (now - lastPwmTick < PWM_TICK_US) {
    return;
  }

  lastPwmTick = now;
  pwmPhase++;
  if (pwmPhase >= PWM_STEPS) {
    pwmPhase = 0;
  }

  for (byte i = 0; i < LED_COUNT; i++) {
    digitalWrite(ledPins[i], brightness[i] > pwmPhase ? HIGH : LOW);
  }
}

void setup() {
  for (byte i = 0; i < LED_COUNT; i++) {
    pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(ledPins[i], LOW);
  }

  brightness[fadingFrom] = PWM_STEPS;
  fadeStartedAt = millis();
  lastPwmTick = micros();
}

void loop() {
  updateBrightness();
  refreshSoftwarePwm();
}