Farvemusik på Arduino

Video demonstration under Metallica - Fuel


Video demo til Evanescence - Even in death (version 2016)


God dag til alle læsere og amatører til at "gøre det selv." Vi ser alle frem til det nye år. Og selvfølgelig vil jeg dekorere mit hus. At gøre alt smukt og fabelagtigt. Og hvad et nyt år uden god musik. Alles smag er selvfølgelig forskellige, men alle vil gerne tænde på noget sjovt og danse. Eller måske vil det være en langsom dans eller huske det forgangne ​​år med triste motiver. Under alle omstændigheder vil farvemusik hjælpe med at skabe en atmosfære og dekorere huset. Oprettelse af farvemusik baseret Arduino og WS2812, og denne instruktion vil blive afsat. Denne idé blev anmodet om af AlexGyver. På hans websted er der mange lignende ideer og opfindelser. Se, hvordan tiden bliver. Så lad os komme i gang.

Føj til indkøbslisten til nytår:

- Arduino Nano (du kan bruge næsten ethvert kompatibelt bræt)
- Adresserbare LED'er WS2812 (WS2812B), i antallet af LED'er fra 2 - 400 stk.
- Variabel modstand 10 - 100 kOhm
- Knap
- Strømforsyning 5 V, 3 A (strøm vælges i henhold til dit antal dioder)
- stikkontakt stikkontakt
- 3,5 mm stereo jackstik
- Tilslutningswire (3,5 mm stereo jack - 3,5 mm stereo jack)
- Keramisk kondensator 10nF (mærkning 103)
- ledninger
- Loddejern og alt sammen forbundet med det.

Trin 1 Klargøring af LED-strimler.
I dette trin er der store muligheder for din fantasi. Du kan fikse båndet på skabet, billede, avsats, tv, stativ osv. Osv. Jeg kunne ikke beslutte mig om valg af sted. Det gjorde jeg, og jeg anbefaler dig, at lave et bærbart bånd, eller rettere to. I længden - det hele afhænger af dit ønske. Båndet har også forskellige densiteter. Jeg tog med en massefylde på 30 dioder pr. Meter. De har også 60 og 120 dioder pr. Meter. Jeg lavede to strimler på 18 lysdioder. Dette er cirka 60 cm. Først har vi brug for et fundament. Strimler af krydsfiner, fiberplade eller plast passer til grunden. Jeg tog 3 mm tyk krydsfiner og skar to strimler, 1 cm brede og 62 cm lange (med en kant for at fastgøre ledningerne fra båndet i slutningen):


Lim oven på LED-båndet oven på krydsfinerstrimlen, hvis du ikke klæbte båndet jævnt og skulle skrælle båndet, holder det ikke godt. I dette tilfælde anbefaler jeg at bruge dobbeltsidet båndpapir. Den er 1 cm tyk, bare bredden af ​​vores bånd:


For dem fungerede katten ikke med adressebånd i korte træk. WS2812 er tre lysdioder (rød, blå, grøn) og en 8-bit PWM-driver til dem i et hus. Tre ledninger bruges til at forbinde båndet. + 5V kontakt, som plus leveres fra strømforsyningen, GND - minus strømforsyningen.Styringen foregår ved at levere et 24-bit signal for hver LED (8 bit pr. Farve). Signalet fra Arduino føres til Din-stiften på den første LED, som igen skriver de første 24 bit til sin midlertidige hukommelse og ifølge dem sætter glødefarven, afskærer disse første 24 bit fra signalet og sender signalet gennem Do-nålen ved siden af ​​de næste LED'er. Derfor har båndet en retning. Det vises på båndet med en pil eller fra Din til do-kontakt.

Jo flere lysdioder, jo mere strøm flyder. WS2812 er meget glupsk, og en diode forbruger (ved en maksimal lysstyrke på alle tre farver) 0,06 A. Derfor skal + 5V- og GND-strømkablerne vælges for den maksimale strøm, der flyder gennem dem. Jeg brugte en fleksibel kobbertråd med et tværsnit på 0,5 mm (med en margin og for at øge længden på båndet). Tråden til signalkontakterne er ikke så krævende på tværsnittet, strømmen der strømmer igennem den er lille, så vi tager en tynd fleksibel ledning. Lodde ledningerne på båndet og isolere kontakterne:


Farvemusik fungerer som følger: opdeler antallet af LED'er i halvdelen, musikvolumenet er indikeret af diodelyset fra midten til enderne af hele båndet. Derfor, hvis du vil have to bånd, der fungerer som på min video, er begge bånd parallelt forbundet (ledning fra Din-kontakterne på begge bånd til en Arduino-pin, D12). Og så angiver vi antallet af LED'er i skitsen lig med summen af ​​dioderne for begge bånd. Hvis du vil have båndet til at fungere fra midten, skal du tilslutte to strimler i serie og angive også det samlede antal lysdioder.

Trin 2 Strømforsyning
Som sagt WS2812-båndet er uhyggeligt, du er nødt til at nærme dig valget af en strømforsyning grundigt. Vi har brug for en 5 volt stabiliseret styrke, vi vælger strømstyrken afhængigt af antallet af LED'er, det er bedre at tage med en margen. Jeg anbefaler f.eks. En sådan 3 A:

Specifikationer er skrevet på strømforsyningshuset:

Jeg planlægger at udvide min farvemusik yderligere, så jeg ikke giver op på at tage en computer strømforsyning med de tilsluttede kontakter:

Trin 3 Arduino og ledningsdiagram.
Næsten ethvert Arduino-kompatibelt bord er velegnet til implementering af dette projekt. Jeg havde Arduino Uno lige ved hånden. Nu skal vi samle alt i henhold til ordningen. Jeg vil tage ordningen fra min ideologiske mastermind AlexGyver –ra:

Et potentiometer er nødvendigt for at indstille referencespændingen til at måle lydsignalets niveau. Kontakt A0 bruges som GND (for Arduino Nano er det mere praktisk at oprette forbindelse). Du kan undvære et potentiometer ved at tænde for brugen af ​​den interne referencespænding i skitsen.
Kontakter A1, A2 bruges til at forbinde lydsignalet, glem ikke at forbinde Arduino GND-kontakter og lydsignaltrådene.
Knap, der bruges til at skifte tilstand, forbindes til pin D3 Arduino.

Forbindelsen af ​​soklen og kontakten A3 gennem kondensatoren er nødvendig for, at nogle tilstande fungerer. Du kan lære mere om betjeningstilstande på siden AlexGyver:

For at vi kan lytte til musik og vores farvemusik arbejde, er vi nødt til at adskille lydsignalet. Du kan gøre dette ved hjælp af en tee:

Du kan også slutte højttalere til lydudgangen på bundkortet og farve musik til hovedtelefonudgangen. Det vigtigste er, at du ikke kan forbinde farvemusikken til output efter forstærkeren, der er for meget signalniveau til Arduino.

Jeg byggede alt baseret på Arduino Uno og placerede det på strømforsyningen:

Trin 4 Redigering, tilpasning og udfyldning af skitsen.
Først skal du downloade den nyeste version af Arduino IDE-udviklingsmiljøet. Bedst med officielt sted.

Vælg, hvad der er mere praktisk for dig: download ZIP-arkivet og pak ud til det rigtige sted, eller download installationsfilen og installer programmet. Der er ingen forskel.

For at skitsen fungerer, har vi brug for bibliotekerne: Adafruit_NeoPixel-master, EEPROMex, FastLED-master, FHT, GyverButton, IRLremote-master og IRremote. Den nemmeste måde er at downloade dem alle sammen og de nødvendige versioner fra webstedet AlexGyver.

Download hele arkivet. Efter udpakning af arkivet omskriver vi hele indholdet i mappen “biblioteker” til mappen med samme navn, der findes i mappen med Arduino iDE installeret.

Start Arduino IDE. Åbn skitsen fra det tidligere downloadede arkiv. Den skitse, vi har brug for, er i mappen “firmware”. Åbn "colorMusic_v2.10". For at det skal fungere korrekt, skal du finjustere det lidt eller rettere angive de korrekte indstillinger.
Sketch giver mulighed for at bruge en infrarød fjernbetjening.Hvis du ønsker det, kan du finde alle de nødvendige instruktioner på AlexGyvers websted. Efter min mening er fjernbetjeningen ikke påkrævet. Derfor konfigureres den til at arbejde uden en fjernbetjening. Vi leder efter en linje:

#definér REMOTE_TYPE 0

Der skal være et "0".

Arduino-indstillinger gemmes i ikke-flygtig EEPROM-hukommelse. For at undgå yderligere fejl skal du nulstille alle indstillinger. Find linjen:

#definer RESET_SETTINGS 0

Først sætter vi “1”, blinker skitsen, sætter derefter “0” og blinker den igen.
På linje:

#definér NUM_LEDS 36

Angiv dit antal LED'er.
Når du har startet farvemusikken, skal du gøre som følger: først skal du konfigurere den nedre grænse for lydniveauet. For at gøre dette, sæt musikken på pause, hold knappen nede, indtil dioden på Arduino-tavlen lyser.

Indstillinger til installation af farvemusikmasse. Jeg installerede strømforsyningen og Arduino på skabet. Strømforsyningen er langt væk, så den ikke er synlig, og båndet er rettet op:

Du kan også installere bånd på siderne af computertabellen:

Så tænder vi for musikken og ser, om alt båndet lyser, når musikken fungerer. Hvis båndet kun fungerer i starten, eller omvendt, skal du altid tænde for potentiometeret. Empirisk får vi hele båndet til at fungere. Held og lykke ind hjemmelavede produkter og gode ideer.