Đèn LED Bluetooth được điều khiển bằng điện thoại thông minh (với Đồng bộ hóa nhạc sống): 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi luôn thích xây dựng mọi thứ, sau khi tôi thấy rằng ký túc xá đại học mới của tôi có ánh sáng khủng khiếp, tôi quyết định thêm gia vị cho nó một chút.

*** CẢNH BÁO *** Nếu bạn xây dựng dự án này với quy mô tương tự như thiết lập của tôi, bạn sẽ làm việc với một lượng điện năng khá lớn. AN TOÀN, hãy sử dụng cách hiểu thông thường, và nếu bạn không chắc chắn, hãy HỎI! Đừng mạo hiểm đốt ngôi nhà của bạn.

Bước 1: Mua vật liệu

Đối với dự án này, bạn sẽ cần:

1. (Các) dải LED WS2812B địa chỉ. 5V cho đến nay là loại phổ biến nhất và rất được ưu tiên trong dự án này. Dự án này được thiết kế cho đèn LED RGB, không phải RGBW. Tôi thực sự giới thiệu NeoPixels của Adafruit. (~ $ 25 cho mỗi 60 đèn LED)
2. CurieNano (vẫn được bán), Arduino 101 (đã ngừng sản xuất nhưng tôi đang sử dụng) hoặc một bộ điều khiển vi mô khác có thể truy cập BLE. (~ $ 35)
3. Điện thoại thông minh (cả Apple và Android đều hoạt động)
4. Một nguồn cung cấp điện. Hầu hết các đèn LED địa chỉ trên thị trường là 5V. Cường độ dòng điện cần thiết phụ thuộc vào kích thước thiết lập của bạn *. (~ $ 10-50 tùy thuộc vào thiết lập của bạn)
5. Hệ thống dây điện ** (bạn cũng có thể cần các đầu nối JST 3 chân hoặc 2 chân thích hợp và các chân Arduino) (~ $ 20-30)
6. Đầu nối jack thùng 2.1x5.5mm, bạn có thể tìm thấy chúng tại đây. (~ $ 5)
7. Một tuốc nơ vít Phillips nhỏ
8. Sắt hàn & vật hàn (~ $ 20)
9. Băng gắn hai mặt (chiều rộng 1/4 inch). Tôi sử dụng cái này. (~ $ 10)

1. (Được khuyến nghị) Một micrô để đồng bộ hóa âm nhạc. (Để đồng bộ hóa âm nhạc hoạt động, bạn phải có một cái) Bạn có thể tìm một cái từ Adafruit tại đây. (~ $ 7)
2. (Tùy chọn) Một trường hợp Arduino, chẳng hạn như thế này. (~ $ 10)
3. (Tùy chọn) tụ điện ít nhất 10 μF (Điều này bảo vệ chống lại các đột biến điện áp khi lần đầu tiên bật nguồn điện của bạn. Lưu ý rằng một số bộ nguồn lớn hơn, đẹp hơn, có thể đã được tích hợp sẵn bảo vệ.) (~ $ 5)

Tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng các vật liệu được liên kết trong danh sách này vì tôi đã sử dụng chúng hầu hết hàng ngày, hàng ngày, trong nhiều tháng mà không gặp lỗi - đặc biệt là đèn LED. Nếu không, bạn có thể gặp trục trặc không mong muốn hoặc nhận thấy rằng bạn đang thiếu một số vật liệu hoặc công cụ cụ thể.

* Đối với các dải cực nhỏ (~ 30 Pixels trở xuống) hoặc Arduino có đủ năng lượng để chạy các dải này và bạn sẽ không cần nguồn điện. (ĐIỀU NÀY KHÔNG ĐƯỢC KHUYẾN CÁO CHO HƯỚNG DẪN NÀY. Có nhiều hướng dẫn về cách xây dựng các thiết lập LED nhỏ, có thể địa chỉ, những hướng dẫn này sẽ cụ thể hơn cho tình huống của bạn.)

Tuy nhiên, hầu hết các bạn có thể sẽ cần nguồn điện. Phép tính là (Cường độ dòng điện) = 0,075 * (Số điểm ảnh). Điều này là với một giới hạn an toàn được tích hợp sẵn (khi rút hết nguồn điện của bạn sẽ hoạt động ở ~ 75% công suất. Điều này sẽ giữ cho nguồn điện của bạn hoạt động mát mẻ và ổn định trong thời gian dài). Đi xuống dưới mức đáng kể này sẽ có nguy cơ quá nhiệt và thậm chí cháy nổ. Một số bộ nguồn cũng sẽ yêu cầu bạn cắm phích cắm điện AC của riêng bạn. Đối với các màn hình sử dụng nhiều cuộn dẫn đầy đủ, tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng nguồn điện. Điều này sẽ được nói đến trong phần tiếp theo.

** Kích thước dây của bạn phù hợp! AN TOÀN ĐẦU TIÊN Chi thêm một vài đô la có thể tiết kiệm được ngôi nhà của bạn.

(Nếu bạn tò mò, tôi đang sử dụng hai bộ nguồn 5V, mỗi bộ có hai đầu ra 30A và dây loa 12 thước. Điều này cho phép tôi cung cấp đủ năng lượng tại bốn điểm dọc theo dải đèn LED của mình. Tôi đang sử dụng ~ 21 mét với mật độ 60 đèn LED /Mét.)

Bước 2: Nguồn

"loading =" lười biếng"

Có hai chế độ yêu cầu số pixel tại điểm bắt đầu: chế độ 2 (Xóa màu) và chế độ 12 (Đồng bộ hóa âm nhạc). Nếu bạn có nhiều đèn LED, việc đếm chính xác pixel nào bạn muốn là một điều khó khăn khi bắt đầu, vì vậy tôi đã xây dựng một công cụ. Trong mục cuối cùng của menu chế độ trên ứng dụng BLYNK, bạn sẽ tìm thấy một chế độ được gọi là "Pixel Finder". Để sử dụng điều này, bạn có thể sẽ phải sửa đổi cài đặt widget của mình.

• Trước tiên, hãy đảm bảo rằng bạn đang ở chế độ chỉnh sửa
• Chọn thanh trượt
• Thay đổi các giá trị độ sáng để số pixel bạn đang tìm kiếm nằm trong phạm vi độ sáng đã nhập.

Khi bạn sử dụng chế độ Pixel Finder này, số pixel của giá trị độ sáng của bạn sẽ sáng lên màu Xanh lục. Bằng cách này, bạn có thể nhanh chóng cuộn đến vị trí mong muốn và đọc số pixel từ điện thoại của mình

Bạn có thể thấy điều này trong Hình [5 và 6] và [7 và 8]. (Bạn có thể nhận thấy rằng trong ảnh chụp màn hình này, tôi đang sử dụng Thanh trượt màu thay vì zeRGBra). Cũng lưu ý rằng chỉ mục của pixel đầu tiên là 0 chứ không phải 1.

Điều này sẽ giúp bạn thiết lập các mẫu của mình ở nơi bạn muốn.

Một điều nữa tôi nên đề cập là "Độ sáng" trong chế độ Comet (chế độ 10) và Đồng bộ hóa âm nhạc (chế độ 12) điều chỉnh độ dài của "đuôi". Đây là cách mã được cho là hoạt động vì "Độ sáng" không thực sự có ý nghĩa trong các chế độ này.

Bước 7: Hoan hô! Bạn đã hoàn tất! (Đọc tiếp để biết thêm thông tin về mã)

Để sử dụng đèn LED của bạn:

• Nằm trong phạm vi của Arduino của bạn
• Nhấn vào biểu tượng BLE
• Tìm thiết bị của bạn (câu trả lời cho deviceName ) và chọn nó

Bây giờ bạn sẽ có thể sử dụng điều khiển từ xa của mình.

Hãy tận hưởng tất cả công việc khó khăn của bạn!

***************************** Nâng cao (Giới thiệu về Mã) *************** *****************

Tôi đã cố gắng làm cho mã được nhận xét tốt, nó có thể không được tối ưu hóa bằng bất kỳ phương tiện nào, nhưng tôi biết nó chạy hơn 1200 đèn của tôi đủ nhanh. Mục lục có mã được phân tách theo số dòng.

Các phần của mã chứa các chế độ và giao diện người dùng khá tách biệt, về mặt kỹ thuật, bạn có thể bỏ bluetooth và sử dụng tổng đài có dây cứng hoặc một bộ đếm thời gian đơn giản xoay vòng qua tất cả các chế độ. Bạn thực sự chỉ cần điền vào mảng cmdArr để đưa ra hướng dẫn.

• Chỉ mục 0 lưu trữ thông tin về việc dải đang bật / tắt,
• Chỉ mục 1 lưu trữ số chế độ từ menu
• Các chỉ số 2, 3 và 4 lưu trữ các giá trị R, G và B tương ứng từ bộ chọn màu.
• Chỉ mục 5 lưu trữ phần trăm độ sáng
• Các dấu hiệu khác hiện chưa được sử dụng

Nhiều bạn nhận thấy trong đoạn mã có nhiều dòng ghi "SetPixelColorAdj (…" mặc dù chức năng chỉ đơn giản là "setPixelColor (…". Điều này là do đây là một chút mã còn lại được sử dụng để ánh xạ các phần của dải LED xung quanh). Ví dụ: nếu bạn sử dụng một dải để tạo hai vòng lặp, sẽ rất khó để giải quyết các mẫu có dấu ngắt cho đến khi vòng lặp hợp nhất trở lại chính nó. Với điều này, bạn có thể nối nhân tạo tính năng bên trong của dải LED cho đến cuối và cũng nối vòng lặp chính lại với nhau để bên trong mã, nó trực quan để làm việc với.

Tôi cũng sẽ cung cấp lời giải thích đằng sau cách hoạt động của một số chế độ phức tạp hơn. Một số trong số chúng (Rainbow, Color Wipe và Fade [1, 2, 3]) đã có trong Thư viện NeoPixel dưới dạng mã ví dụ.

• Lava, Canopy, Ocean [4, 5, 6] - Các chế độ này sử dụng các điểm dẫn đường như đã đề cập trước đó, mỗi điểm dẫn đường nhận được một màu ngẫu nhiên trong một khu vực được chỉ định cho nó. Dung nham chủ yếu có màu đỏ, Tán chủ yếu có màu xanh lá cây, và Đại dương chủ yếu là màu xanh lam. Mẫu Fade [3] đã cung cấp một thuật toán làm mờ tuyến tính tuyệt vời. Điều này được đặt lại để mờ dần từ màu của điểm hướng dẫn này sang điểm tiếp theo bằng cách sử dụng các điểm ảnh ở giữa, tạo ra sự dao động mượt mà. Ba mảng mờ dần lưu trữ các bước của thời gian mờ dần của các điểm hướng dẫn (trạng thái bắt đầu, chuyển tiếp và kết thúc). Khi các điểm hướng dẫn mờ dần theo thời gian, các điểm ảnh gần chúng cũng cập nhật màu sắc của chúng. Khi một chu kỳ thời gian được hoàn thành, điểm cuối vừa đạt được sẽ trở thành điểm bắt đầu mới. Bằng cách này, mô hình vẫn mịn theo thời gian.
• Color Wave [7] - Chế độ này tương tự như các chế độ trước đó, nhưng màu sắc cho các điểm dẫn hướng được chọn khác nhau. Có một độ lệch được đưa ra cho một màu cơ bản sẽ mờ dần quanh bánh xe màu theo thời gian.
• Đom đóm [8] - Mảng 2D lưu trữ vị trí và hướng của 90 con đom đóm đã chọn. Nó quyết định, tại mỗi bước thời gian, liệu một con đom đóm có di chuyển sang trái, phải hay không. Độ sáng tổng thể của chúng theo chu kỳ tắt dần, tắt dần.
• Confetti [9] - Bạn không thể sử dụng lại các bộ phận từ đom đóm ở đây mặc dù chúng có vẻ giống nhau - điều này là do bạn thích độ sáng nhất quán tổng thể để nhìn rõ nhất sự thay đổi màu sắc. Tuy nhiên, ý tưởng không quá khác biệt. Tôi đạt được ánh sáng đồng đều bằng cách gán 1/3 số lượng hoa giấy lấp lánh cho 3 hàm sin đồng chu kỳ cách nhau 1/3 chu kỳ.
• Sao chổi [10] - Rất giống với Máy quét của Adafruit, sự khác biệt là hướng bây giờ được tạo ngẫu nhiên mỗi lần và không thay đổi, có một chút thay đổi về màu sắc khi pixel di chuyển xung quanh tạo ra hiệu ứng giống như "lửa" trên đuôi. Cuộc gọi của sự mờ đi mỗi lần cập nhật là thứ tạo ra sự mờ dần đi hoặc "phần đuôi" của mô hình.
• Đồng bộ hóa âm nhạc [12] - Hai thông số được tính toán dựa trên âm lượng tắt (điện áp từ A0): Màu sắc và độ dài. Đồng bộ nhạc sau đó mờ dần từ màu trung tâm sang màu được tính toán, đồng thời mờ dần sang màu đen trong độ dài nhất định. Màu trung tâm mờ đi một cách mượt mà xung quanh bánh xe màu, do đó bạn sẽ có được cả hiệu ứng hào nhoáng và độ mịn để nó không đáng ghét.

Tín dụng hình ảnh

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- Đặt hàng-…

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…