Musique couleur sur Arduino

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Bonjour à tous les lecteurs et amateurs de "faire soi-même". Nous attendons tous avec impatience la nouvelle année. Et bien sûr, je veux décorer ma maison. Pour que tout soit beau et fabuleux. Et quelle nouvelle année sans bonne musique. Les goûts de chacun sont bien sûr différents, mais chacun voudra allumer quelque chose d'amusant et de danser. Ou peut-être que ce sera une danse lente ou rappelez-vous l'année dernière avec des motifs tristes. Dans tous les cas, la musique en couleur contribuera à créer une ambiance et à décorer la maison. Création d'une musique couleur Arduino et WS2812, et cette instruction sera consacrée. Cette idée a été suggérée par AlexGyver. Sur son site, il existe de nombreuses idées et inventions similaires. Regardez comment sera le temps. Commençons donc.

Ajouter à la liste de courses pour le nouvel an:

- Arduino Nano (vous pouvez utiliser presque toutes les cartes compatibles)
- LED adressables WS2812 (WS2812B), dans le nombre de LED de 2 à 400 pièces.
- Résistance variable 10-100 kOhm
- Bouton
- Alimentation 5 V, 3 A (le courant est sélectionné en fonction de votre nombre de diodes)
- prise d'alimentation
- Prise jack 3,5 mm stéréo
- Câble de connexion (jack stéréo 3,5 mm - jack stéréo 3,5 mm)
- Condensateur céramique 10nF (marquage 103)
- fils
- Fer à souder et tous associés.

Étape 1 Préparation des bandes LED.
Dans cette étape, il y a beaucoup de place pour votre imagination. Vous pouvez fixer la bande sur l'armoire, l'image, le rebord, la télévision, le support, etc., etc. Je ne pouvais pas décider du choix du lieu. J'ai fait, et je vous recommande, de faire une cassette portable, ou plutôt deux. En longueur - tout dépend de votre désir. En outre, la bande est de différentes densités. J'ai pris avec une densité de 30 diodes par mètre. Ils ont également 60 et 120 diodes par mètre. J'ai fait deux bandes de 18 LED. Cela fait environ 60 cm, nous avons d'abord besoin d'une fondation. Des bandes de contreplaqué, de panneaux de fibres ou de plastique conviendront à la base. J'ai pris du contreplaqué de 3 mm d'épaisseur et j'ai coupé deux bandes de 1 cm de large et 62 cm de long (avec une marge pour fixer les fils de la bande à la fin):


Sur la bande de contreplaqué, collez le ruban LED, si vous n'avez pas collé le ruban uniformément et que vous avez dû le décoller, il ne tiendra pas bien. Dans ce cas, je recommande d'utiliser du ruban adhésif double face. Il fait 1 cm d'épaisseur, juste la largeur de notre ruban:


Pour ceux-là, le chat n'a pas fonctionné avec les rubans d'adresse en bref. WS2812 est composé de trois LED (rouge, bleu, vert) et d'un pilote PWM 8 bits pour eux dans un seul boîtier. Trois fils sont utilisés pour connecter la bande. Contact + 5V auquel plus est alimenté par l'alimentation, GND - moins l'alimentation.Le contrôle s'effectue en fournissant un signal 24 bits pour chaque LED (8 bits par couleur). Le signal d'Arduino est envoyé au contact Din de la première LED, qui, à son tour, écrit les 24 premiers bits dans sa mémoire temporaire et, selon eux, définit la couleur de la lueur, coupe ces 24 premiers bits du signal et envoie le signal via le contact Do plus loin aux LED suivantes. Par conséquent, la bande a une direction. Il est indiqué sur la bande par une flèche, ou du contact Din au Do.

Plus il y a de LED, plus le courant circule. WS2812 est très vorace et une diode consomme (à une luminosité maximale des trois couleurs) 0,06 A. Par conséquent, les fils d'alimentation + 5V et GND doivent être sélectionnés pour le courant maximal qui les traverse. J'ai utilisé un fil flexible en cuivre d'une section de 0,5 mm (avec une marge et pour augmenter encore la longueur de la bande). Le fil pour le contact du signal n'est pas si exigeant sur la section, le courant qui le traverse est petit, nous prenons donc un mince fil flexible. Souder les fils à la bande et isoler les contacts:


La musique en couleur fonctionne comme suit: divise le nombre de LED par deux, le volume de la musique est indiqué par l'éclairage de la diode du milieu aux extrémités de la bande entière. Par conséquent, si vous voulez que deux bandes fonctionnent comme sur ma vidéo, les deux bandes sont connectées en parallèle (fil des contacts Din des deux bandes à une broche Arduino, D12). Et puis nous indiquons le nombre de LED dans le croquis égal à la somme des diodes des deux bandes. Si vous souhaitez que la bande fonctionne à partir du milieu, connectez deux bandes en série et indiquez également le nombre total de LED.

Étape 2 Alimentation
Comme je l'ai dit, la bande WS2812 est gourmande, il faut bien appréhender le choix d'une alimentation. Nous avons besoin d'un stabilisé de 5 volts, nous sélectionnons la force actuelle en fonction du nombre de LED, il est préférable de prendre avec une marge. Je recommande, par exemple, un tel 3 A:

Les spécifications sont écrites sur le boîtier d'alimentation:

Je prévois d'étendre ma musique en couleur, donc je n'abandonne pas de prendre une alimentation d'ordinateur avec les contacts connectés:

Étape 3 Arduino et schéma de câblage.
Presque toutes les cartes compatibles Arduino conviennent à la mise en œuvre de ce projet. J'avais Arduino Uno à portée de main. Maintenant, nous devons tout collecter selon le schéma. Je vais prendre le schéma de mon cerveau idéologique AlexGyver –ra:

Un potentiomètre est nécessaire pour régler la tension de référence afin de mesurer le niveau du signal audio. Le contact A0 est utilisé comme GND (pour Arduino Nano, il est plus pratique de se connecter). Vous pouvez vous passer d'un potentiomètre en activant l'utilisation de la tension de référence interne dans le croquis.
Les contacts A1, A2 sont utilisés pour connecter le signal audio, n'oubliez pas de connecter les contacts Arduino GND et les fils du signal audio.
Le bouton, utilisé pour changer de mode, se connecte à la broche D3 Arduino.

La connexion de la prise et du contact A3 via le condensateur est nécessaire pour que certains modes fonctionnent. Vous pouvez en savoir plus sur les modes de fonctionnement sur la page AlexGyver:

Afin que nous puissions écouter de la musique et notre travail de musique en couleur, nous devons séparer le signal audio. Vous pouvez le faire en utilisant un tee:

Vous pouvez également connecter des haut-parleurs à la sortie audio de la carte mère et de la musique en couleur à la sortie casque. L'essentiel est que vous ne pouvez pas connecter la musique en couleur à la sortie après l'amplificateur, il y a trop de niveau de signal pour l'Arduino.

J'ai construit tout basé sur Arduino Uno et l'ai placé sur l'alimentation:

Étape 4 Modification, personnalisation et remplissage de l'esquisse.
Pour commencer, vous devez télécharger la dernière version de l'environnement de développement Arduino IDE. Meilleur avec site officiel.

Choisissez ce qui vous convient le mieux: téléchargez l'archive ZIP et décompressez-la au bon endroit ou téléchargez le fichier d'installation et installez le programme. Il n'y a aucune différence.

Pour que l'esquisse fonctionne, nous avons besoin des bibliothèques: Adafruit_NeoPixel-master, EEPROMex, FastLED-master, FHT, GyverButton, IRLremote-master et IRremote. Le moyen le plus simple est de les télécharger tous ensemble et les versions nécessaires depuis le site AlexGyver.

Téléchargez l'intégralité de l'archive. Après avoir déballé l'archive, nous réécrivons tout le contenu du dossier «bibliothèques» dans le dossier du même nom situé dans le dossier où Arduino iDE est installé.

Lancez l'IDE Arduino. Ouvrez l'esquisse à partir de l'archive précédemment téléchargée. L'esquisse dont nous avons besoin se trouve dans le dossier «firmware». Ouvrez "colorMusic_v2.10". Pour que cela fonctionne correctement, vous devez le modifier un peu, ou plutôt définir les paramètres corrects.
Sketch prévoit la possibilité d'utiliser une télécommande infrarouge.Si vous le souhaitez, vous pouvez trouver toutes les instructions nécessaires sur le site Web d'AlexGyver. À mon avis, la télécommande n'est pas nécessaire. Par conséquent, il se configurera pour fonctionner sans télécommande. Nous recherchons une ligne:

#define REMOTE_TYPE 0

Il devrait y avoir un "0".

Les paramètres Arduino seront stockés dans une mémoire EEPROM non volatile. Pour éviter d'autres erreurs, réinitialisez tous les paramètres. Trouvez la ligne:

#define RESET_SETTINGS 0

D'abord, nous mettons «1», flashez le croquis, puis mettez «0» et flashez-le à nouveau.
En ligne:

#define NUM_LEDS 36

Indiquez votre nombre de LED.
Après avoir démarré la musique en couleur, procédez comme suit: vous devez d'abord configurer la limite inférieure du niveau sonore. Pour ce faire, mettez la musique en pause, maintenez le bouton enfoncé jusqu'à ce que la diode de la carte Arduino s'allume.

Options d'installation de la musique de couleur en masse. J'ai installé l'alimentation et Arduino sur l'armoire. L'alimentation est éloignée pour ne pas être visible et la bande est dirigée vers le haut:

Vous pouvez également installer des bandes sur les côtés de la table d'ordinateur:

Ensuite, nous allumons la musique et voyons si toute la bande s'allume lorsque la musique fonctionne. Si la bande ne fonctionne qu'au tout début, ou vice versa, mettez toujours le potentiomètre sous tension. Empiriquement, nous faisons fonctionner la bande entière. Bonne chance à fait maison et de grandes idées.