RGB подсветка + аудио визуализатор: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Добре дошли в моите инструкции за това как да се изгради RGB LED подсветка за напр. задната част на вашия телевизор или бюро.

Самата схема е много проста, тъй като LED лентите WS2812 са много лесни за взаимодействие с например Arduino Nano.

Забележка: не е нужно да използвате допълнителната верига за аудио анализатор MSGEQ7, ако искате само LED подсветка без аудио визуализация.

Предоставих подробен списък на използваните части и къде можете да ги закупите:

• Arduino Nano / Uno (Amazon / AliExpress)
• WS2812 RGB LED лента (Amazon/ AliExpress), имайте предвид, че IP означава защита (напр. Водоустойчива, ако имате нужда), а числото означава колко светодиоди на метър има лентата (важно за захранването)
• 5V захранване (Amazon) (зависи колко светодиодни ленти има) -> всеки светодиод отнема ~ 20mA, лентата, използвана в тази инструкция, има 45 светодиода (30 на метър), така че имам нужда от 45*20mA ~ 1, 5Ampere захранване (Arduino, MSGEQ7 също се нуждае от някои), свързах захранване, което осигурява 3A, което определено е достатъчно за нас сега
• 3,5 мм аудио жак (Amazon / AliExpress)
• Потенциометър 10kOhm (Amazon / AliExpress)
• Бутон (Amazon / AliExpress)
• Резистор (1x 10kOhm, 1x 220Ohm, за MSGEQ7: 2x100kOhm)
• Кондензатори (1x 1000yF електролитни (Amazon / AliExpress), 2x 10nF, за MSGEQ7: 2x 0.1yF, 1x33pF (Amazon / AliExpress)
• Прост диод (Amazon / AliExpress)
• DC Jack (Amazon / AliExpress)

Стъпка 1: Изградете схемата

Основна схема:

Така че за свързване на лентата WS2812 с Arduino е доста лесно да се използва библиотеката Adafruit_NeoPixel.

LED лентата има 3 пина: VCC, DATA, GND. VCC е свързан към 5V, GND към земя и DATA Pin в средата е свързан към LED_DATA Pin D6 на Arduino. Сега всеки светодиод на лентата има чип WS2812, който приема данните, които получава от Arduino, и ги предава на следващия светодиод, затова трябва само да подадем Led данните веднъж към първия светодиод на лентата.

Логиката на натискането на бутона за промяна на режимите и на потенциометъра за управление на яркостта е обяснена в следващата стъпка.

Точната схема може да бъде намерена в екранната снимка на файла за фриттинг, който също е достъпен за изтегляне.

Обърнете внимание, че е много важно да свържете само Arduino 5V Pin към захранването чрез диода, така че Arduino да не се повреди, ако включим USB кабела, за да го програмираме. 10nF и 1000uF също са от съображения за безопасност, така че няма да има недостиг на електроенергия.

За веригата MSGEQ7:

Това е най -често срещаната схема за свързване на MSGEQ7 към Arduino. Тук също се нуждаете от 3.5 мм аудио жак. Средният щифт на повечето аудио жакове е GND, щифтовете вляво/вдясно са стерео каналите, които се свързват чрез 10nF кондензатор към входящия пин на сигнала на MSGEQ7, както е показано на схемата. Можете допълнително да добавите потенциометър към входния щифт за вход, за да контролирате чувствителността на аудио сигнала, но наистина не е необходимо. MSGEQ7 е свързан към Arduino с аналогов изход, свързан към A1 (MSGEQ_OUT), Strobe Pin към D2 (STROBE), Нулиране на Pin към D5 (RESET).

Стъпка 2: Кодът

GitHub Връзка за завършване на Sketch: PhilKes/RGB_Audio_Backlight

Бележки за кода:

В кода декларираме обекта WS2812 Strip с нов обект Adafruit_NeoPixel, предавайки броя на светодиодите (променете NUM_LEDS за вашата настройка), пина Arduino, свързан към извода LED_DATA, и кодиращия тип + скоростта на предаване на цветовите стойности.

След като това стане, задаваме яркостта по подразбиране в setup () чрез setBrightness (0-255) и включваме Strip с begin (). Вече можем да настроим всеки отделен пиксел/светодиод на определен RGB цвят с setPixel (LED, цвят). Когато приключим, задаваме всички светодиоди на нови стойности, актуализираме лентата с strip.show (). Това е основно цялата логика на кода, от която се нуждаем, за да програмираме всяка анимация, която искаме. Сега, за да контролираме анимациите / режимите, добавяме бутон / тактилен превключвател към Arduino. Затова свързваме единия край на бутона към VCC, а другия към Arduino Pin D3 и с 10kOhm резистор към GND. Прикачваме прекъсване към този пин в setup (), което задейства извикване към метода changeMode () всеки път, когато натискаме бутона. В changeMode () ние просто превключваме към следващия режим и казваме на текущата анимация да се прекъсне. След като това се случи, loop () се изпълнява наскоро и ще възпроизвежда новата анимация/режим.

Предоставените анимации включват: избледняване на цвета на дъгата, червено, зелено, синьо, бяло, режим на музикален анализатор

Освен това добавих 10kOhm потенциометър за контрол на яркостта на лентата. методът checkBrightness () проверява изхода на потенциометъра, свързан към Pin A2 (среден щифт на потенциометъра) и съответно актуализира яркостта на лентата.

За режим MusicAnalyzer () чрез MSGEQ7:

Този режим визуализира аудио сигнала, свързан към входния сигнал на MSGEQ7. MSGEQ извежда аналогов сигнал, показващ единична аудио лента (8 ленти, от ниски до високи честоти). Методът musicAnalyzer () получава текущите стойности на аудио лентите чрез нулиране на MSGEQ и след това буфериране на предоставените аналогови стойности. Извежданата лента може да бъде променена, като поставите висок фланг върху щифта Strobe. След като всичките 8 ленти са буферирани, методът измества всички стойности на пикселите на LED един назад и изчислява новата стойност за LED 0. Цветът се състои от: нискочестотен (бас) червен цвят, средночестотен зелен цвят и високочестотен син цвят. Преместването на стойността преди зареждането на новата стойност ни дава приятна анимация с плавно синхронизиране.

Стъпка 3: Настройка на аудио на компютър

За да захранвате музиката/аудиото си в MSGEQ7, но все още да слушате музиката си на високоговорителите, трябва или да използвате функцията RealtekHD Stereomix, или да свържете аудио входа MSGEQ към напр. изход на задния високоговорител на вашата звукова карта/дънна платка.

За да активирате Stereomix в Win10, щракнете с десния бутон върху иконата на високоговорителя в долния десен ъгъл и щракнете върху „Звуци“, тук можете да активирате Stereomix в раздела „Запис“(десен бутон -> активиране). Ако Stereomix не се вижда, щракнете с десния бутон и изберете „Показване на деактивирани устройства“. Сега отворете настройките за Stereomix и му кажете да слуша и копира звука на основните ви високоговорители.

Ако искате да използвате изхода на задния високоговорител, отворете настройките на основния високоговорител в менюто „Звуци“, раздел „Подобрения“и след това изберете „Околна среда“от списъка и изберете „Стая“в падащото меню по -долу.

Това вече позволява паралелен аудио изход на вашите високоговорители и MSGEQ7.

Стъпка 4: Бележки

Тъй като схемата не е толкова сложна или голяма по размер, успях да поставя цялата схема в малка кутия с отвори за USB конектора, аудио жак, DC жак, потенциометър и бутон. Можете просто да използвате мъжки/женски щифтове и да свържете 3 кабела към лентата WS2812 чрез джъмперни кабели.