【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯

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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。

上回项目17，第一次接触光导纤维，还整了50米长，实验的结果一般般。光纤只是端面亮，亮一点，光量太少了。这次搜寻到一种侧面亮的光导纤维（我给它起名叫做通体光纤），不同品种，规格是直径1.5mm，一下子收了500厘米长，期望输送光量效果好一些。

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裁剪为长短不一的50段光纤

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WS2812B采用四位模块

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WS2812B
是一种将控制电路和rgb芯片集成在一起的智能控制led光源。5050组件的包装。内部包括智能数字端口数据锁存和信号整形放大驱动电路。还包括精密内部振荡器和12V电压可编程恒流控制部分，有效保证了像素点光色高度一致。数据传输协议采用单NZR通信方式。像素上电复位后，DIN端口接收数据来自控制器，第一个像素收集初始24位数据，然后发送到内部数据锁存器，其他数据由内部信号整形放大电路通过DO端口发送到下一个级联像素进行整形。后对于每个像素的传输，信号要减少24位。像素采用自动整形传输技术，使像素级联数不受信号传输的限制，只取决于信号传输的速度。复位时间>280μs，中断时不会造成误复位，支持较低频率，价格低廉单片机。刷新频率更新到2kHz，画面频率低，高清摄像机无闪烁，提高出色的展示效果。LED具有驱动电压低、环保节能、亮度高、散射角大、一致性好、功率低、寿命长等优点。集成在led上的控制芯片越来越多电路简单，体积小，安装方便。

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四位模块电原理图

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声音模块，使用性价比更高的MAX4466声音传感器。

MAX4466模块特点
电源电压：+2.4V至+5.5V（可直接接STM/ARDUNIO/树莓派等开发板）
电源抑制比：112dB
共模抑制比：126dB
AVOL：125dB（RL = 100kΩ) 轨到轨输出
静态电源电流：24μA
增益带宽：600kHz
尺寸：20.8mm x 13.8mm x 7.5mm/0.8 x 0.5 x 0.3inch

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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。

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该模块在 Vcc 和接地引线上都包含铁氧体，以最大限度地减少电源噪声。如果与 MCU 一起使用，最好使用 2.4V – 5.5V 范围内可用的最安静的电源。在 Arduino 上，这通常是 3.3V 电源。

输出是直流耦合的。当输出信号处于静止状态时，它将位于 Vcc/2。如果 Vcc 为 5V，则输出将为 2.5V。如果输出需要交流耦合，可以在输出引脚和它驱动的电路的输入之间增加一个100uF的电容。

背面的小型单圈电位器可让您将增益从 25x 调整到 125x。逆时针旋转电位器会增加增益，而逆时针旋转会降低增益。

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用橡皮筋把光纤扎成一束

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  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯
  项目程序之一：绿色单灯循环测试
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D7

1. /*
   
2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯
   
3.   项目程序之一：绿色单灯循环测试
   
4.   模块接线：WS2812B接D6
   
5.   MAX4466      UNO
   
6.   VCC          5V
   
7.   GND         GND
   
8.   OUT          D7
   
9. */
   
10. 
    
11. #include <Adafruit_NeoPixel.h>
    
12. 
    
13. #define PIN 6
    
14. #define MAX_LED 6
    
15. 
    
16. #define ADD true
    
17. #define SUB false
    
18. 
    
19. int val = 0;
    
20. boolean stat = ADD;
    
21. 
    
22. Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel( MAX_LED, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800 );
    
23. 
    
24. void setup() {
    
25.   strip.begin();
    
26.   strip.show();
    
27. }
    
28. 
    
29. void loop() {
    
30.   uint8_t i, a = 0;
    
31.   uint32_t color = strip.Color(255, 100, 0);
    
32. 
    
33.   while (a < 7)
    
34.   {
    
35.     for (i = 0; i < 6; i++)
    
36.     {
    
37.       if (i == a) strip.setPixelColor(i, color);
    
38.       else strip.setPixelColor(i, 0);
    
39.     }
    
40.     strip.show();
    
41.     delay(100);
    
42.     a++;
    
43.   }
    
44. }

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实验场景图

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实验场景图  动态图

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xjmar 发表于 2022-8-28 21:24
楼主厉害，软硬件通吃啊。

谢谢老师的鼓励

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  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯
  项目程序之二：通体光纤灯简易流动变色测试
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D7

1. /*
   
2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯
   
3.   项目程序之二：通体光纤灯简易流动变色测试
   
4.   模块接线：WS2812B接D6
   
5.   MAX4466      UNO
   
6.   VCC          5V
   
7.   GND         GND
   
8.   OUT          D7
   
9. */
   
10. 
    
11. #include <FastLED.h>
    
12. #define LED_PIN     6
    
13. #define NUM_LEDS    4
    
14. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
15. 
    
16. void setup() {
    
17.   FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
    
18. }
    
19. 
    
20. void loop() {
    
21.   for (int i = 0; i <= 3; i++) {
    
22.     leds[i] = CRGB ( 0, 0, 255);
    
23.     FastLED.show();
    
24.     delay(200);
    
25.   }
    
26.   for (int i = 3; i >= 0; i--) {
    
27.     leds[i] = CRGB ( 255, 0, 0);
    
28.     FastLED.show();
    
29.     delay(200);
    
30.   }
    
31.   for (int i = 0; i <= 3; i++) {
    
32.     leds[i] = CRGB ( 0, 255, 0);
    
33.     FastLED.show();
    
34.     delay(200);
    
35.   }
    
36. }

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实验场景图

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实验场景图  动态图

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tslaozhang 发表于 2022-8-29 09:56
好玩不错

谢谢鼓励

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  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（19）--通体光纤灯
  项目程序之三：FastLED音乐反应节奏灯
  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小项目（19）--通体光纤灯
   
3.   项目程序之三：FastLED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          A0
   
9. */
   
10. 
    
11. #include<FastLED.h>
    
12. #define LED_PIN 6
    
13. #define NUM_LEDS 4
    
14. 
    
15. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
16. uint8_t hue = 0;
    
17. int soundsensor = A0;
    
18. 
    
19. void setup() {
    
20.   delay(3000);
    
21.   FastLED.setBrightness(255);
    
22.   pinMode(soundsensor, INPUT);
    
23.   FastLED.addLeds<WS2812B, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
    
24. }
    
25. 
    
26. void loop() {
    
27.   int sensval = digitalRead(soundsensor);
    
28. 
    
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(100);
    
35.   }
    
36.   else {
    
37.     leds[0] = CRGB :: Black;
    
38.     fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Black);
    
39.     FastLED.show();
    
40.     delay(100);
    
41.   }
    
42. }
    
43. 
    
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. }

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xinde_d700 发表于 2022-8-29 10:55
楼主会玩，谢谢分享。。。。。。。。。

还在折腾中，谢谢鼓励......

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sxsndhl 发表于 2022-8-29 12:15
效果不错，增加点粗细不同的光线，密度大一点更好看。

是啊，这光纤挺难找的.......