LED de Bluetooth controlados por teléfono inteligente (con sincronización de música en vivo): 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Siempre me ha gustado construir cosas, después de descubrir que mi nuevo dormitorio universitario tenía una iluminación terrible, decidí darle un poco de sabor.

*** ADVERTENCIA *** Si construye este proyecto en la misma escala que mi configuración, estará trabajando con una cantidad decente de energía eléctrica. ¡SEA SEGURO, use el sentido común, y si no está seguro, PREGUNTE! No se arriesgue a quemar su casa.

Paso 1: Adquirir materiales

Para este proyecto necesitará:

1. Tira (s) de LED direccionables WS2812B. 5V es, con mucho, el tipo más común y muy preferido en este proyecto. Este proyecto está diseñado para LED RGB, no RGBW. Recomiendo encarecidamente los NeoPixels de Adafruit. (~ $ 25 por 60 LED)
2. Un CurieNano (todavía se vende), un Arduino 101 (descontinuado pero el que estoy usando) u otro microcontrolador que pueda acceder a BLE. (~ $ 35)
3. Un teléfono inteligente (tanto Apple como Android funcionan)
4. Una fuente de alimentación. La mayoría de los LED direccionables del mercado son de 5V. El amperaje necesario depende del tamaño de su configuración *. (~ $ 10-50 dependiendo de su configuración)
5. Cableado ** (es posible que también necesite los conectores JST de 3 o 2 pines y los pines Arduino apropiados) (~ $ 20-30)
6. Conectores jack de barril de 2,1x5,5 mm, puede encontrarlos aquí. (~ $ 5)
7. Un destornillador Phillips pequeño
8. Soldador y soldadura (~ $ 20)
9. Cinta de montaje de doble cara (1/4 de pulgada de ancho). Yo uso esto. (~ $ 10)

1. (Recomendado) Un micrófono para la sincronización de música. (Para tener una sincronización de música que funcione, debe tener una) Puede encontrar una de Adafruit aquí. (~ $ 7)
2. (Opcional) Un caso de Arduino, como este. (~ $ 10)
3. (Opcional) un capacitor de al menos 10 μF (Esto protege contra picos de voltaje cuando enciende su fuente de alimentación por primera vez. Tenga en cuenta que algunas de las fuentes de alimentación más grandes y elegantes ya pueden tener protección incorporada). (~ $ 5)

Te recomiendo encarecidamente que te ciñas a los materiales vinculados de esta lista, ya que los he usado la mayor parte del día, todos los días, durante meses sin fallas, especialmente los LED. De lo contrario, puede tener contratiempos inesperados o descubrir que le faltan ciertos materiales o herramientas específicos.

* Para tiras extremadamente pequeñas (~ 30 píxeles o menos) o Arduino tiene suficiente potencia para ejecutarlas y no necesitarás una fuente de alimentación. (ESTO NO SE RECOMIENDA PARA ESTA GUÍA. Hay muchas guías instructivas sobre cómo construir configuraciones de LED direccionables pequeñas, que serán más específicas para su situación).

Sin embargo, la mayoría de ustedes probablemente necesitará una fuente de alimentación. El cálculo es (Amperaje) = 0.075 * (Número de píxeles). Esto es con un margen de seguridad incorporado (en el consumo total, su fuente de alimentación funcionará a ~ 75% de su capacidad. Esto mantendrá su fuente de alimentación funcionando fría y, por lo tanto, de manera constante durante largos períodos de tiempo). Ir significativamente por debajo de esto corre el riesgo de sobrecalentamiento e incluso de incendio. Algunas fuentes de alimentación también requerirán que conecte su propio enchufe de pared de CA. Para pantallas que usan múltiples carretes LED completos, le recomiendo encarecidamente que inyecte energía. De esto se hablará en la siguiente sección.

** ¡Dimensione su cable correctamente! SEGURIDAD PRIMERO gastar unos pocos dólares extra puede salvar su hogar.

(Si tiene curiosidad, estoy usando dos fuentes de alimentación de 5 V cada una con dos salidas de 30 A y un cable de altavoz de calibre 12. Esto me permite inyectar suficiente energía en cuatro puntos a lo largo de mi tira de LED. Estoy usando ~ 21 metros con una densidad de 60 LED /metro.)

Paso 2: Poder

"loading =" perezoso"

Hay dos modos que solicitan el número de píxeles en los puntos de inicio: modo 2 (Borrado de color) y modo 12 (Sincronización de música). Si tiene muchos LED, es un dolor enorme contar hasta qué píxel exacto desea como comienzo, así que he construido una herramienta. En el último elemento del menú de modo en su aplicación BLYNK, encontrará un modo llamado "Pixel Finder". Para usar esto, probablemente tendrá que modificar la configuración de su widget.

• Primero asegúrese de estar en modo de edición
• Seleccione el control deslizante
• Cambie sus valores de brillo para que el número de píxeles que está buscando esté dentro del rango de brillo ingresado.

Cuando utiliza este modo de buscador de píxeles, el número de píxeles de su valor de brillo se ilumina en verde. De esta manera, puede desplazarse rápidamente a la ubicación deseada y leer el número de píxeles de su teléfono

Puede ver esto en las imágenes [5 y 6] y [7 y 8]. (Puede notar que en esta captura de pantalla estoy usando los controles deslizantes de color en lugar de zeRGBra). También tenga en cuenta que el índice del primer píxel es 0, no 1.

Esto debería ayudarlo a configurar sus patrones donde los desee.

Una cosa más que debo mencionar es que "Brillo" en los modos Comet (modo 10) y Music Sync (modo 12) ajustan la longitud de las "colas". Así es como se supone que funciona el código, ya que "Brillo" realmente no tiene sentido en estos modos.

Paso 7: ¡Hurra! ¡Listo! (Siga leyendo para conocer los extras sobre el código)

Para utilizar sus LED:

• Esté dentro del alcance de su Arduino
• Toca el ícono BLE
• Busque su dispositivo (responda para deviceName ) y elíjalo

Ahora podrá usar su control remoto.

¡Ve a disfrutar de todo tu arduo trabajo!

***************************** Avanzado (sobre el código) *************** *****************

Traté de hacer que el código estuviera bien comentado, probablemente no esté optimizado de ninguna manera, pero sé que ejecuta mis más de 1200 luces lo suficientemente rápido. La tabla de contenido tiene el código seccionado por número de línea.

Las partes del código que contienen los modos y la interfaz de usuario son bastante separables, técnicamente podría deshacerse del bluetooth y usar una centralita con cable o un simple temporizador que recorra todos los modos. Realmente solo tienes que completar la matriz cmdArr para dar instrucciones.

• El índice 0 almacena información sobre el encendido / apagado de la tira,
• El índice 1 almacena el número de modo del menú.
• Los índices 2, 3 y 4 almacenan los valores R, G y B del selector de color, respectivamente.
• El índice 5 almacena el brillo porcentual
• Otros índices no se utilizan actualmente.

Muchos notan en el código que hay muchas líneas que dicen "SetPixelColorAdj (…" a pesar de que la función es simplemente "setPixelColor (…"). Esto se debe a que es un poco de código sobrante que se usa para mapear partes de la tira de LED. Por ejemplo, si usa una tira para hacer dos bucles, sería complicado abordar los patrones con una interrupción hasta que el bucle se fusionara con sí mismo. Con esto, puede empalmar artificialmente la característica interna de la tira de LED hasta el final y también empalme el bucle principal de nuevo para que dentro del código, sea intuitivo trabajar con él.

También proporcionaré una explicación de cómo funcionan algunos de los modos más complicados. Algunos de ellos (Rainbow, Color Wipe y Fade [1, 2, 3]) ya están en la biblioteca de NeoPixel como código de ejemplo.

• Lava, Canopy, Ocean [4, 5, 6]: estos modos usan los puntos de guía como se mencionó anteriormente, cada punto de guía obtiene un color aleatorio dentro de un reino asignado. La lava es mayormente roja, el dosel es mayormente verde y el océano es mayormente azul. El patrón de fundido [3] ya proporciona un gran algoritmo de fundido lineal. Esto se reutiliza para pasar del color de un punto guía al siguiente utilizando los píxeles intermedios, creando una fluctuación suave. Las tres matrices de desvanecimiento almacenan los pasos de un desvanecimiento temporal de los puntos de guía (los estados de inicio, transición y final). Cuando los puntos de guía se desvanecen en el tiempo, los píxeles cercanos a ellos también actualizan sus colores. Cuando se completa un ciclo de tiempo, el punto final recién alcanzado se convierte en el nuevo punto de inicio. De esta manera, el patrón permanece suave en el tiempo.
• Onda de color [7]: es similar a los modos anteriores, pero los colores de los puntos de guía se eligen de manera diferente. Hay una desviación dada a un color base que se desvanece alrededor de la rueda de colores con el tiempo.
• Luciérnagas [8]: la matriz 2D almacena la ubicación y la dirección de 90 luciérnagas elegidas. Decide, en cada paso de tiempo, si una luciérnaga se moverá a la izquierda, a la derecha o no se moverá en absoluto. Su brillo general sigue un ciclo de desvanecimiento y desvanecimiento.
• Confeti [9]: aquí no puedes reutilizar partes de luciérnagas aunque parezcan similares, esto se debe a que prefieres un brillo uniforme general para ver mejor el cambio de color. Sin embargo, la idea no es muy diferente. Logré una iluminación uniforme asignando 1/3 de todos los destellos de confeti a 3 funciones sinusoidales co-periódicas separadas por un desplazamiento de 1/3 del período cada una.
• Cometa [10]: muy similar al escáner de Adafruit, la diferencia es que la dirección ahora se genera aleatoriamente cada vez y no cambia, hay una ligera variación en el color a medida que el píxel se mueve creando un efecto más parecido al de "fuego" en el cola. La llamada de la atenuación de cada actualización es lo que crea el desvanecimiento o la "cola" del patrón.
• Music Sync [12]: se calculan dos parámetros en función del volumen (voltaje de A0): un color y una longitud. La sincronización de música luego se desvanece de un color central al color calculado, mientras que simultáneamente se desvanece a negro en la longitud dada. El color central se desvanece suavemente alrededor de la rueda de colores, por lo que obtiene efectos llamativos y suavidad para que no sea desagradable.

Créditos de imagen

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