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标题: 【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯 [打印本页]
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 17:18
标题: 【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
偶然心血来潮，想要做一个音乐可视化的系列专题。这个专题的难度有点高，涉及面也比较广泛，相关的FFT和FHT等算法也相当复杂，不过还是打算从最简单的开始，实际动手做做试验，耐心尝试一下各种方案，逐步积累些有用的音乐频谱可视化的资料，也会争取成型一些实用好玩的音乐可视器项目。

搜索“磁搅”，百度百科上说，磁搅一般指磁力搅拌器（英文Magnetic Stirrers）。 磁力搅拌器是用于液体混合的实验室仪器，主要用于搅拌或同时加热搅拌低粘稠度的液体或固液混合物。其基本原理是利用磁场的同性相斥、异性相吸的原理，使用磁场推动放置在容器中带磁性的搅拌子进行圆周运转，从而达到搅拌液体的目的。其动力一般使用电动机，为简化实验环节，这里找到了三只电脑上的散热风扇。

[attach]1621523[/attach]

作者: liumiao73    时间: 2022-10-3 17:38
这就结束了？
作者: lp99    时间: 2022-10-3 17:46
liumiao73 发表于 2022-10-3 17:38
这就结束了？

没办法，这刚要开始就结束了，您多担待
作者: ww5223017240    时间: 2022-10-3 18:05
楼主的帖子总是不一次性发完吊人胃口
作者: wqwq212    时间: 2022-10-3 18:13
好吧，只能上百度搜索啦。
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 18:59
使用一个饮料瓶盖作为钕磁固定平台

[attach]1621666[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:03
用热干胶固定二颗钕强磁块

[attach]1621676[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:06
简易的磁搅头

[attach]1621705[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:09
实验场景图



[attach]1621714[/attach]
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:13
liumiao73 发表于 2022-10-3 17:38
这就结束了？

去吃了一个汉堡，呵呵
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:14
lp99 发表于 2022-10-3 17:46
没办法，这刚要开始就结束了，您多担待

谢谢，多担待哦
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:16
ww5223017240 发表于 2022-10-3 18:05
楼主的帖子总是不一次性发完吊人胃口

不是吊人胃口，实际情况是一边做实验一边发帖子，经常实验不顺利，往往就卡壳了......
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:17
wqwq212 发表于 2022-10-3 18:13
好吧，只能上百度搜索啦。

谢谢鼓励，磁搅可以搜到的
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:21
WS2812B灯带选用的是每米60灯黑底裸板


[attach]1621733[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:24
WS2812B其主要特点
智能反接保护，电源反接不会损坏IC。
IC控制电路与LED点光源公用一个电源。
控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。
内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。
内置上电复位和掉电复位电路。
每个像素点的三基色颜色可实现256级亮度显示，完成16777216种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。
串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。
当刷新速率30帧/秒时，级联数不小于1024点。
数据发送速度可达800Kbps。
光的颜色高度一致，性价比高。

主要应用领域
LED全彩发光字灯串,LED全彩模组， LED全彩软灯条硬灯条,LED护栏管。
LED点光源,LED像素屏,LED异形屏，各种电子产品，电器设备跑马灯。


[attach]1621734[/attach]
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:28
声音模块，使用性价比更高的MAX4466声音传感器。

MAX4466
是微功率运算放大器，经过优化，可用作麦克风前置放大器。它们提供了优化的增益带宽产品与电源电流的理想组合，以及超小型封装中实现低电压工件环境。 MAX4466具有增益稳定特性，仅需24μA的电源电流即可提供200kHz的增益带宽。经过解压缩，可实现+5V/V的最小稳定增益，并提供600KHZ增益带宽。此外这些放大器具有轨到轨输出，高 AVOL ，以及出色的电源抑制和共模抑制比，适合在嘈杂环境中工作。广泛应用于蜂窝电话、数字复读装置、耳机、助听器、麦克风前置放大器、便携计算机和语音识别系统中。

[attach]1621735[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 19:40
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  项目程序之一：四色彩灯循环测试
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D6


  1. /*
  2. 【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  3.   项目程序之一：四色彩灯循环测试
  4.   模块接线：WS2812B接D6
  5.   MAX4466      UNO
  6.   VCC          5V
  7.   GND         GND
  8.   OUT          D6
  9. */

  11. #include <FastLED.h>
  12. #define LEDPIN 6
  13. #define NUMOFLEDS 16
  14. CRGB leds[NUMOFLEDS];

  16. void setup() {
  17.   FastLED.addLeds<WS2812, LEDPIN, GRB>(leds, NUMOFLEDS);
  18. }

  20. void loop() {
  21.   for (int i = 0; i <= 15; i++) {
  22.     leds[i] = CRGB(0, 0, 255);
  23.     FastLED.show();
  24.     delay(40);
  25.   }
  26.   for (int i = 15; i >= 0; i--) {
  27.     leds[i] = CRGB(255, 0, 0);
  28.     FastLED.show();
  29.     delay(40);
  30.   }
  31.   for (int i = 0; i <= 15; i++) {
  32.     leds[i] = CRGB(0, 255, 0);
  33.     FastLED.show();
  34.     delay(40);
  35.   }
  36.   for (int i = 15; i >= 0; i--) {
  37.     leds[i] = CRGB(255, 255, 255);
  38.     FastLED.show();
  39.     delay(40);
  40.   }
  41. }
复制代码



作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:05
实验场景图  动态图

[attach]1621788[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:09
实验的视频记录

优酷：https://v.youku.com/v_show/id_XN ... hcb.playlsit.page.1

B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5



作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:12
实验场景图

[attach]1621798[/attach]
作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:40
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  项目程序之二：磁搅LED水旋音乐反应节奏灯
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D6


  1. /*
  2. 【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  3.   项目程序之二：磁搅LED水旋音乐反应节奏灯
  4.   模块接线：WS2812B接D6
  5.   MAX4466      UNO
  6.   VCC          5V
  7.   GND         GND
  8.   OUT          D6
  9. */

  11. #include<FastLED.h>
  12. #define LED_PIN 6
  13. #define NUM_LEDS 16

  15. CRGB leds[NUM_LEDS];
  16. uint8_t hue = 0;
  17. int soundsensor = A0;

  19. void setup() {
  20.   delay(2000);
  21.   FastLED.addLeds<WS2812B, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  22.   FastLED.setBrightness(255);
  23.   pinMode(soundsensor, INPUT);
  24. }

  26. void loop() {
  27.   int sensval = digitalRead(soundsensor);

  29.   if (sensval == 1) {
  30.     leds[0] = CRGB :: Red;
  31.     fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Blue);
  32.     rainbow_moving();
  33.     FastLED.show();
  34.     delay(10);
  35.   }
  36.   else {
  37.     leds[0] = CRGB :: Black;
  38.     fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Black);
  39.     FastLED.show();
  40.     delay(10);
  41.   }
  42. }

  44. void rainbow_moving() {
  45.   for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
  46.     leds[i] = CHSV(hue + (i * 10), 255, 255);
  47.   }
  48.   EVERY_N_MILLISECONDS(10) {
  49.     hue++;
  50.   }
  51. }
复制代码




作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:44
实验的视频记录

B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5



作者: eagler8    时间: 2022-10-3 20:50
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  项目程序之三：磁搅LED水旋MegunoLink音乐节拍灯
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          A0


  1. /*
  2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  3.   项目程序之三：磁搅LED水旋MegunoLink音乐节拍灯
  4.   模块接线：WS2812B接D6
  5.   MAX4466      UNO
  6.   VCC          5V
  7.   GND         GND
  8.   OUT          A0
  9. */

  11. #include<FastLED.h>
  12. #include<MegunoLink.h>
  13. #include<Filter.h>

  15. #define N_PIXELS  16
  16. #define MIC_PIN   A0
  17. #define LED_PIN   6
  18. #define NOISE 10
  19. #define TOP   (N_PIXELS+2)
  20. #define LED_TYPE  WS2811
  21. #define BRIGHTNESS  10
  22. #define COLOR_ORDER GRB

  24. CRGB leds[N_PIXELS];
  25. int lvl = 0, minLvl = 0, maxLvl = 10;

  27. ExponentialFilter<long> ADCFilter(5, 0);

  29. void setup() {
  30.   FastLED.addLeds<LED_TYPE, LED_PIN, COLOR_ORDER>(leds, N_PIXELS).setCorrection(TypicalLEDStrip);
  31.   FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
  32. }

  34. void loop() {
  35.   int n, height;
  36.   n = analogRead(MIC_PIN);
  37.   n = abs(1023 - n);
  38.   n = (n <= NOISE) ? 0 : abs(n - NOISE);
  39.   ADCFilter.Filter(n);
  40.   lvl = ADCFilter.Current();
  41.   //  Serial.print(n);
  42.   //  Serial.print(" ");
  43.   //  Serial.println(lvl);
  44.   height = TOP * (lvl - minLvl) / (long)(maxLvl - minLvl);
  45.   if (height < 0L) height = 0;
  46.   else if (height > TOP) height = TOP;
  47.   for (uint8_t i = 0; i < N_PIXELS; i++) {
  48.     if (i >= height) leds[i] = CRGB(0, 0, 0);
  49.     else leds[i] = Wheel( map( i, 0, N_PIXELS - 1, 30, 150 ) );
  50.   }
  51.   FastLED.show();
  52. }

  54. CRGB Wheel(byte WheelPos) {
  55.   if (WheelPos < 85)
  56.     return CRGB(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  57.   else if (WheelPos < 170) {
  58.     WheelPos -= 85;
  59.     return CRGB(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  60.   } else {
  61.     WheelPos -= 170;
  62.     return CRGB(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  63.   }
  64. }
复制代码



作者: eagler8    时间: 2022-10-3 21:13
实验的视频记录

优酷：https://v.youku.com/v_show/id_XN ... hcb.playlsit.page.1

B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5



作者: eagler8    时间: 2022-10-3 21:16
实验场景图

[attach]1621818[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-4 06:42
尝试大一号的散热风扇

[attach]1622123[/attach]

作者: eagler8    时间: 2022-10-4 06:47
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  项目程序之四：磁搅LED水旋NeoPixel 环形灯条
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          A0

/*
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列项目（27）--磁搅LED水旋灯
  项目程序之四：磁搅LED水旋NeoPixel 环形灯条
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          A0
*/
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h> // Required for 16 MHz Adafruit Trinket
#endif
// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
// On a Trinket or Gemma we suggest changing this to 1:
#define LED_PIN    6
// How many NeoPixels are attached to the Arduino?
#define LED_COUNT 16
// Declare our NeoPixel strip object:
Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
// Argument 1 = Number of pixels in NeoPixel strip
// Argument 2 = Arduino pin number (most are valid)
// Argument 3 = Pixel type flags, add together as needed:
//   NEO_KHZ800  800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
//   NEO_KHZ400  400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
//   NEO_GRB     Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
//   NEO_RGB     Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
//   NEO_RGBW    Pixels are wired for RGBW bitstream (NeoPixel RGBW products)
// setup() function -- runs once at startup --------------------------------
void setup() {
  // These lines are specifically to support the Adafruit Trinket 5V 16 MHz.
  // Any other board, you can remove this part (but no harm leaving it):
#if defined(__AVR_ATtiny85__) && (F_CPU == 16000000)
  clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
  // END of Trinket-specific code.
  strip.begin();           // INITIALIZE NeoPixel strip object (REQUIRED)
  strip.show();            // Turn OFF all pixels ASAP
  strip.setBrightness(250); // Set BRIGHTNESS to about 1/5 (max = 255)
}
// loop() function -- runs repeatedly as long as board is on ---------------
void loop() {
  // Fill along the length of the strip in various colors...
  colorWipe(strip.Color(255,   0,   0), 250); // Red
  colorWipe(strip.Color(  0, 255,   0), 250); // Green
  colorWipe(strip.Color(  0,   0, 255), 250); // Blue
  // Do a theater marquee effect in various colors...
  theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 250); // White, half brightness
  theaterChase(strip.Color(127,   0,   0), 250); // Red, half brightness
  theaterChase(strip.Color(  0,   0, 127), 250); // Blue, half brightness
  rainbow(10);             // Flowing rainbow cycle along the whole strip
  theaterChaseRainbow(50); // Rainbow-enhanced theaterChase variant
}
// Some functions of our own for creating animated effects -----------------
// Fill strip pixels one after another with a color. Strip is NOT cleared
// first; anything there will be covered pixel by pixel. Pass in color
// (as a single 'packed' 32-bit value, which you can get by calling
// strip.Color(red, green, blue) as shown in the loop() function above),
// and a delay time (in milliseconds) between pixels.
void colorWipe(uint32_t color, int wait) {
  for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) { // For each pixel in strip...
    strip.setPixelColor(i, color);         //  Set pixel's color (in RAM)
    strip.show();                          //  Update strip to match
    delay(30);                           //  Pause for a moment
  }
}
// Theater-marquee-style chasing lights. Pass in a color (32-bit value,
// a la strip.Color(r,g,b) as mentioned above), and a delay time (in ms)
// between frames.
void theaterChase(uint32_t color, int wait) {
  for (int a = 0; a < 20; a++) { // Repeat 10 times...
    for (int b = 0; b < 3; b++) { //  'b' counts from 0 to 2...
      strip.clear();         //   Set all pixels in RAM to 0 (off)
      // 'c' counts up from 'b' to end of strip in steps of 3...
      for (int c = b; c < strip.numPixels(); c += 3) {
        strip.setPixelColor(c, color); // Set pixel 'c' to value 'color'
      }
      strip.show(); // Update strip with new contents
      delay(30);  // Pause for a moment
    }
  }
}
// Rainbow cycle along whole strip. Pass delay time (in ms) between frames.
void rainbow(int wait) {
  // Hue of first pixel runs 5 complete loops through the color wheel.
  // Color wheel has a range of 65536 but it's OK if we roll over, so
  // just count from 0 to 5*65536. Adding 256 to firstPixelHue each time
  // means we'll make 5*65536/256 = 1280 passes through this outer loop:
  for (long firstPixelHue = 0; firstPixelHue < 2 * 65536; firstPixelHue += 256) {
    for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) { // For each pixel in strip...
      // Offset pixel hue by an amount to make one full revolution of the
      // color wheel (range of 65536) along the length of the strip
      // (strip.numPixels() steps):
      int pixelHue = firstPixelHue + (i * 65536L / strip.numPixels());
      // strip.ColorHSV() can take 1 or 3 arguments: a hue (0 to 65535) or
      // optionally add saturation and value (brightness) (each 0 to 255).
      // Here we're using just the single-argument hue variant. The result
      // is passed through strip.gamma32() to provide 'truer' colors
      // before assigning to each pixel:
      strip.setPixelColor(i, strip.gamma32(strip.ColorHSV(pixelHue)));
    }
    strip.show(); // Update strip with new contents
    delay(2);  // Pause for a moment
  }
}
// Rainbow-enhanced theater marquee. Pass delay time (in ms) between frames.
void theaterChaseRainbow(int wait) {
  int firstPixelHue = 0;     // First pixel starts at red (hue 0)
  for (int a = 0; a < 30; a++) { // Repeat 30 times...
    for (int b = 0; b < 3; b++) { //  'b' counts from 0 to 2...
      strip.clear();         //   Set all pixels in RAM to 0 (off)
      // 'c' counts up from 'b' to end of strip in increments of 3...
      for (int c = b; c < strip.numPixels(); c += 3) {
        // hue of pixel 'c' is offset by an amount to make one full
        // revolution of the color wheel (range 65536) along the length
        // of the strip (strip.numPixels() steps):
        int      hue   = firstPixelHue + c * 65536L / strip.numPixels();
        uint32_t color = strip.gamma32(strip.ColorHSV(hue)); // hue -> RGB
        strip.setPixelColor(c, color); // Set pixel 'c' to value 'color'
      }
      strip.show();                // Update strip with new contents
      delay(50);                 // Pause for a moment
      firstPixelHue += 65536 / 90; // One cycle of color wheel over 90 frames
    }
  }
}


作者: eagler8    时间: 2022-10-4 07:17
实验的视频记录

优酷：https://v.youku.com/v_show/id_XN ... hcb.playlsit.page.1

B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5



作者: eagler8    时间: 2022-10-4 07:21
实验场景图

[attach]1622126[/attach]
作者: 悠咏的小鱼    时间: 2022-10-4 07:51
还没有看懂就没了
作者: qjt19810204    时间: 2022-10-4 08:57
转速加强，没到底呢
作者: xuguangqi08    时间: 2022-10-4 16:42
感觉还不错嘛！
作者: eagler8    时间: 2022-10-5 10:18
悠咏的小鱼 发表于 2022-10-4 07:51
还没有看懂就没了

那部分没看懂？再放一次
作者: eagler8    时间: 2022-10-5 10:19
qjt19810204 发表于 2022-10-4 08:57
转速加强，没到底呢

是啊，电压有点低，转速不够.....
作者: eagler8    时间: 2022-10-5 10:19
xuguangqi08 发表于 2022-10-4 16:42
感觉还不错嘛！

谢谢老师的鼓励
作者: eagler8    时间: 2022-10-5 13:22
youle0 发表于 2022-10-5 11:58
感谢分享！学习

节日快乐，谢谢鼓励



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