LEDs Bluetooth controlats per telèfon intel·ligent (amb sincronització de música en directe): 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Sempre m’ha agradat construir coses, després d’haver descobert que la meva nova residència universitària tenia una il·luminació terrible, vaig decidir condimentar-la una mica.

*** AVÍS *** Si construïu aquest projecte a la mateixa escala que la meva configuració, treballareu amb una quantitat decent d'energia elèctrica. ESTEU SEGUR, utilitzeu el sentit comú i, si no esteu segur, PREGUNTEU! No arrisqueu a cremar la vostra casa.

Pas 1: Adquisició de materials

Per a aquest projecte necessitareu:

1. Banda (s) LED dirigible WS2812B. 5V és, amb diferència, el tipus més comú i molt preferit en aquest projecte. Aquest projecte està dissenyat per a LEDs RGB, no per a RGBW. Recomano encaridament els NeoPixels d'Adafruit. (~ 25 dòlars per cada 60 LED)
2. Un CurieNano (encara venut), un Arduino 101 (descatalogat però que estic fent servir) o un altre microcontrolador que pot accedir a BLE. (~ 35 dòlars)
3. Un telèfon intel·ligent (tant Apple com Android)
4. Una font d'alimentació. Els LED més adreçables del mercat són de 5V. L'amperatge necessari depèn de la mida de la configuració *. (~ 10-50 $ segons la vostra configuració)
5. Cablejat ** (és possible que també necessiteu els connectors JST de 3 o 2 pins i els pins Arduino adequats) (~ 20-30 $)
6. Connectors jack de barril de 2,1x5,5mm, els podeu trobar aquí. (~ 5 dòlars)
7. Un petit tornavís Phillips
8. Soldadura i soldadura (~ 20 dòlars)
9. Cinta de muntatge de doble cara (1/4 de polzada d'amplada). Jo faig servir això. (~ 10 dòlars)

1. (Recomanat) Un micròfon per a la sincronització de la música. (Per tenir una sincronització de música funcional, n'heu de tenir una) Podeu trobar-ne una d'Adafruit aquí. (~ 7 dòlars)
2. (Opcional) Un cas Arduino, com aquest. (~ 10 dòlars)
3. (Opcional) un condensador d'almenys 10 μF (protegeix contra els pics de tensió quan s'encén per primera vegada la font d'alimentació. Tingueu en compte que algunes de les fonts d'alimentació més grans i elegants ja poden tenir protecció incorporada.) (~ 5 $)

Us recomano encaridament que us fixeu en els materials enllaçats d’aquesta llista, ja que els he fet servir la major part del dia, cada dia, durant mesos sense fallades, sobretot els LED. En cas contrari, és possible que tingueu problemes inesperats o que us falten determinats materials o eines específics.

* Per a tires extremadament petites (~ 30 píxels o menys) o Arduino té prou energia per executar-les i no necessiteu una font d'alimentació. (AQUESTA GUIA NO ES RECOMANA. Hi ha moltes guies didàctiques sobre la creació de configuracions de LED petites i adreçables, que seran més específiques per a la vostra situació.)

La majoria de vosaltres, però, probablement necessiteu una font d’alimentació. El càlcul és (Amperatge) = 0,075 * (Nombre de píxels). Això es fa amb un marge de seguretat integrat (al màxim), la vostra font d’alimentació funcionarà al ~ 75% de la capacitat. Això mantindrà la vostra font d’energia fresca i, per tant, constant durant llargs períodes de temps). Anar significativament per sota d'això corre el risc de sobreescalfament i fins i tot d'incendi. Algunes fonts d’alimentació també requereixen que connecteu el vostre propi endoll de paret de CA. Per a pantalles que utilitzen múltiples bobines de led completes, us recomano encarir la injecció de potència. D'això en parlarem a la següent secció.

** Mideu el cable correctament. SEGURETAT PRIMER gastant uns quants dòlars addicionals pot estalviar casa seva.

(Si teniu curiositat, faig servir dues fonts d’alimentació de 5 V cadascuna amb dues sortides de 30 A i filferro d’altaveu de calibre 12. Això em permet injectar prou energia en quatre punts al llarg de la meva tira LED. Estic utilitzant ~ 21 metres amb una densitat de 60 LED /metre.)

Pas 2: alimentació

"loading =" mandrós"

Hi ha dos modes que demanen el número de píxels als punts inicials: mode 2 (Color Wipe) i mode 12 (Music Sync). Si teniu molts LEDs, és un dolor enorme comptar amb quin píxel exacte voleu començar, així que he creat una eina. A l'últim element del menú de modes de l'aplicació BLYNK, trobareu un mode anomenat "Pixel Finder". Per fer-ho, probablement haureu de modificar la configuració del widget.

• Primer, assegureu-vos que esteu en mode d’edició
• Seleccioneu el control lliscant
• Canvieu els valors de brillantor perquè el nombre de píxels que esteu cercant estigui dins de l'interval de brillantor introduït.

Quan utilitzeu aquest mode Pixel Finder, el número de píxels del valor de la brillantor s’il·lumina en verd. D'aquesta manera, podeu desplaçar-vos ràpidament a la ubicació desitjada i llegir el número de píxels del telèfon

Ho podeu veure a les imatges [5 i 6] i [7 i 8]. (És possible que observeu que en aquesta captura de pantalla estic fent servir els control lliscants de color en lloc de zeRGBra). Tingueu en compte també que l’índex del primer píxel és 0 i no 1.

Això us ajudarà a configurar els patrons on vulgueu.

Una cosa més que he de mencionar és que "Brillantor" en els modes Cometa (mode 10) i Music Sync (mode 12) ajusten la longitud de les "cues". És així com se suposa que el codi funcionarà ja que "Brillantor" no té sentit en aquests modes.

Pas 7: Hurra! Estàs acabat! (Llegiu per obtenir més informació sobre el codi)

Per utilitzar els vostres LED:

• Estigueu a l'abast del vostre Arduino
• Toqueu la icona BLE
• Cerqueu el dispositiu (responeu a DeviceName ) i trieu-lo

Ara podreu utilitzar el comandament a distància.

Ves a gaudir de tot el teu treball dur!

***************************** Avançat (Quant al codi) *************** *****************

He intentat que el codi estigui ben comentat, probablement no estigui optimitzat de cap manera, però sé que funciona amb més de 1200 llums prou ràpidament. La taula de contingut té el codi seccionat per número de línia.

Les parts del codi que contenen els modes i la interfície d'usuari són força separables, tècnicament es pot abandonar el bluetooth i utilitzar una centraleta de cablejat o un temporitzador senzill que recorre tots els modes. Realment, només heu d’omplir la matriu cmdArr per donar instruccions.

• L’índex 0 emmagatzema informació sobre l’activació / desactivació de la tira,
• L'índex 1 emmagatzema el número de mode al menú
• Les indicacions 2, 3 i 4 emmagatzemen els valors R, G i B del selector de colors respectivament.
• L’índex 5 emmagatzema el percentatge de brillantor
• Actualment no s’utilitzen altres indicis

Molts us adoneu al codi que hi ha moltes línies que diuen "SetPixelColorAdj (…") tot i que la funció només és simplement "setPixelColor (…". Això es deu al fet que es tracta d'una mica de codi que sobra per fer mapes de parts de la tira LED al voltant. Per exemple, si utilitzeu una tira per fer dos bucles, seria difícil abordar els patrons amb un descans fins que el bucle es torni a fusionar en si mateix. Amb això, podeu dividir artificialment la característica interna de la tira LED fins al final i també empalmeu el bucle principal de manera que dins del codi sigui intuïtiu treballar-hi.

També proporcionaré una explicació sobre el funcionament d'alguns dels modes més complicats. Alguns d’ells (Rainbow, Color Wipe i Fade [1, 2, 3]) ja es troben a la biblioteca NeoPixel com a codi d’exemple.

• Lava, baldaquí, oceà [4, 5, 6]: aquests modes utilitzen els punts de guia com es va esmentar anteriorment, cada punt de guia obté un color aleatori dins d’un regne que se li ha assignat. La lava és majoritàriament vermella, el dosser és majoritàriament verd i l'Oceà és majoritàriament blau. El patró de fade [3] ja proporciona un gran algorisme de fade lineal. Això es reutilitza per esvair-se del color d’un punt de guia al següent mitjançant els píxels entremig, creant una fluctuació suau. Les tres matrius de fade emmagatzemen els passos d’un fade temporal dels punts guia (estats inicial, transició i final). Quan els punts de guia s’esvaeixen en el temps, els píxels que hi ha a prop també actualitzen els seus colors. Quan es completa un cicle de temps, el punt final acabat d’arribar es converteix en el nou punt inicial. D'aquesta manera, el patró es manté suau en el temps.
• Color Wave [7]: és similar als modes anteriors, però els colors dels punts guia es trien de manera diferent. Es dóna una desviació a un color base que s’esvaeix al voltant de la roda de colors.
• Fireflies [8]: la matriu 2D emmagatzema la ubicació i la direcció de 90 fireflies escollits. Decideix, a cada pas de temps, si una lluerna es mourà cap a l’esquerra, cap a la dreta o no. La seva brillantor general segueix un cicle de fade on, fade off.
• Confeti [9]: aquí no es poden reutilitzar parts de lluerna, tot i que semblen similars; això es deu al fet que preferiu una brillantor consistent per veure millor el canvi de color. La idea, però, no és massa diferent. Vaig aconseguir una il·luminació uniforme assignant 1/3 de tots els centelleigs de confeti a 3 funcions sinus co-periòdiques separades per un desplaçament de 1/3 del període cadascuna.
• Cometa [10]: molt similar a l’escàner d’Adafruit, la diferència és que la direcció ara es genera aleatòriament cada vegada i no canvia; hi ha una lleugera variació de color a mesura que el píxel es mou creant un efecte més "foc" com cua. La trucada de l’enfosquiment de cada actualització és la que crea l’esvaiment o la “cua” del patró.
• Music Sync [12]: es calculen dos paràmetres en funció del volum (voltatge de A0): un color i una longitud. A continuació, la sincronització de la música desapareix d’un color central al color calculat, alhora que s’esvaeix al negre de la longitud donada. El color central s’esvaeix suaument al voltant de la roda de colors, de manera que obteniu efectes cridaners i suavitat, de manera que no és desagradable.

Crèdits d'imatge

cdn.shopify.com/s/files/1/0176/3274/produc…

store-cdn.arduino.cc/usa/catalog/product/c…

cdn.mos.cms.futurecdn.net/aSDvUGkMEbyuB9qo…

images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/6…

www.amazon.com/Speaker-GearIT-Meters-Theat…

www.powerstream.com/z/adapter-2-1-to-screw…

www.amazon.com/Hobbico-HCAR0776-Soldering-…

images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/7…

cdn-shop.adafruit.com/970x728/1063-03.jpg

cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/0…

www.adafruit.com/product/2561

www.adafruit.com/product/2964?length=1

cdn.sparkfun.com//assets/parts/4/6/8/4/102…

www.holidaycoro.com/v/vspfiles/assets/image…

www.circuitspecialists.eu/5-volt-enclosed-s…

d3vs3fai4o12t3.cloudfront.net/media/catalo…