【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目（04）---WS2812条灯

eagler8

偶然脑子发热心血来潮，想要做一个声音可视化的系列专题。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。


【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯

项目所需材料如下：

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Arduino 系列传感器和执行器模块实验目录清单：
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目（01）---LED节奏灯
https://www.mydigit.cn/thread-278513-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目（02）---OLED频谱灯
https://www.mydigit.cn/thread-278659-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目（03）---RGB律动灯
https://www.mydigit.cn/thread-278910-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目（04）---WS2812条灯
https://www.mydigit.cn/thread-279138-1-1.html
【花雕动手做】用快餐盒盖搭建极低成本的多种运动方式实验平台/机器人
https://www.mydigit.cn/thread-227134-1-1.html
【花雕动手做】超低成本，尝试做个五十元的麦克纳姆轮小车！
https://www.mydigit.cn/thread-220131-1-1.html
【花雕动手做】太搞笑啦，一支胶管制成二只蠕动机器人
https://www.mydigit.cn/thread-226476-1-1.html
【花雕动手做】超迷你哦，用徽商香烟盒做个智能小车！
https://www.mydigit.cn/thread-222085-1-1.html
【花雕动手做】五花八门的简易机器人66种
https://www.mydigit.cn/thread-221775-1-1.html
【花雕动手做】特别苗条，使用微波人体感应模块控制的纤细机器人小车
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=244463
素人学习Aduino编程的简单办法
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=34316
Arduino 语法手册的五个版本
https://www.mydigit.cn/thread-35089-1-1.html
ESP8266 Arduino开发环境搭建的五个备选地址
https://www.mydigit.cn/thread-40541-1-1.html
只用一块扩展板完成Arduino的9类37项实验（代码+图形+仿真）
https://www.mydigit.cn/thread-44343-1-1.html

37种传感器实验（Arduino）记录每一次小小的进步
https://www.mydigit.cn/thread-35315-1-1.html
实验一百一十五： 震动马达模块 高低电平振动小电机 智能可穿戴式产品震动提醒模块
https://www.mydigit.cn/thread-76804-1-1.html
实验一百一十六：NRF24L01+ 无线模块 功率加强版 2.4G无线收发通信模块 黑金刚
https://www.mydigit.cn/thread-76843-1-1.html
实验一百一十七：蓝色诺基亚5110屏 LCD液晶屏模块 兼容3310 LCD
https://www.mydigit.cn/thread-77142-1-1.html
实验一百一十八：US-015 高分辨超声波测距模块 超声波传感器 US-020升级版
https://www.mydigit.cn/thread-77594-1-1.html
实验一百一十九：HB100微波雷达感应模块 10.525GHz多普勒探测器探头传感器
https://www.mydigit.cn/thread-78082-1-1.html
实验一百二十： SIM800L GPRS 转接板GSM模块 microSIM卡带天线4频通讯模块
https://www.mydigit.cn/thread-75498-1-1.html
实验一百二十一：五向导航按键模块 5D摇杆 单片机 独立键盘开关 按钮 Your Cee
https://www.mydigit.cn/thread-78274-1-1.html
实验一百二十二： BBC microbit micro:bit，bit go,bit club python图形编程开发板
https://www.mydigit.cn/thread-76145-1-1.html
实验一百二十三： P10单红V706模组  32*16单元板LED显示屏
https://www.mydigit.cn/thread-78460-1-1.html
实验一百二十四： PS2鼠标 键盘插座接口 PS2模块
https://www.mydigit.cn/thread-78589-1-1.html
实验一百二十五： 升级版 WeMos D1 R2 WiFi UNO 开发板 基于ESP8266
https://www.mydigit.cn/thread-78843-1-1.html
实验一百二十六：JQ6500语音模块 MP3模块 MCU串口控制播报 一对一5路控制 音乐IC
https://www.mydigit.cn/thread-79043-1-1.html
实验一百二十七：JoyStick Shield PS2游戏摇杆扩展板 模拟键盘鼠标功能 大摇杆
https://www.mydigit.cn/thread-79290-1-1.html
实验一百二十八：日本夏普SHARP PM2.5 灰尘/粉尘传感器 GP2Y1014AU0F 带线
https://www.mydigit.cn/thread-79385-1-1.html
实验一百二十九：GY-302 数字量光强度检测 光照传感器 BH1750FVI 光线检测模块
https://www.mydigit.cn/thread-79661-1-1.html
实验一百三十：XD-203多功能扩展板Multi-function Shield模块（12合1版）
https://www.mydigit.cn/thread-79777-1-1.html
实验一百三十一：24位 WS2812 5050 RGB LED 内置全彩驱动彩灯 圆形开发板
https://www.mydigit.cn/thread-80667-1-1.html
实验一百三十二：WT588D语音模块 语音芯片 可反复擦写高音质语音下载16P-16M 蓝板HW-708
https://www.mydigit.cn/thread-81018-1-1.html
实验一百三十三：夏普GP2Y0A02YK0F 红外测距传感器模块 20-150cm 距离传感器
https://www.mydigit.cn/thread-81360-1-1.html
实验一百三十四：2004A液晶屏 20X4 J204A字符显示液晶模块 204A LCD/LCM 蓝屏5V（带背光 IIC/I2C）
https://www.mydigit.cn/thread-81914-1-1.html
实验一百三十五：ESP8266机智云开发板 ESP12F wifi模块（支持云端的智能硬件开发套件）
https://www.mydigit.cn/thread-82229-1-1.html
实验一百三十六：基于STM32F103RCT6及多种传感器的UFUN2.0升级开发板
https://www.mydigit.cn/thread-100457-1-1.html
实验一百三十七：IIC I2C电平转换模块 5-3v系统兼容 2路
https://www.mydigit.cn/thread-121468-1-1.html
实验一百三十八：中文TTS文本转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152
https://www.mydigit.cn/thread-121781-1-1.html
实验一百三十九：电流互感器模块 5A量程 单相 交流电流传感器模块
https://www.mydigit.cn/thread-122217-1-1.html
实验一百四十：YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块
（4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块）
https://www.mydigit.cn/thread-122307-1-1.html
实验一百四十一：KY-027 魔术光杯 for UNO 魔术光环模块
https://www.mydigit.cn/thread-122579-1-1.html
实验一百四十二：LCD1602 字符液晶屏 输入输出扩展板 LCD Keypad Shield
https://www.mydigit.cn/thread-123105-1-1.html
实验一百四十三：I2C接口I/O扩展模块 支持级联PCF8574T模块
https://www.mydigit.cn/thread-127953-1-1.html
实验一百四十四：Ethernet W5100S 网络扩展板 SD卡扩展模块 支持MEGA
https://www.mydigit.cn/thread-130504-1-1.html
实验一百四十五：0.91寸OLED液晶屏显示模块 IIC 12832液晶屏 兼容3.3v-5V
https://www.mydigit.cn/thread-124905-1-1.html
实验一百四十六：MT8870 DTMF语音解码板模块 电话拨号控制音频解码处理电路
https://www.mydigit.cn/thread-128475-1-1.html
实验一百四十七：64位 WS2812B 8x8 RGB 5050 LED模块 ws2812s像素点阵屏
https://www.mydigit.cn/thread-127681-1-1.html
实验一百四十八：E18-D80NK 漫反射式红外光电开关避障传感器模块
https://www.mydigit.cn/thread-126831-1-1.html
实验一百四十九：MAX3232电平转TTL电平转换板 mini RS232 MCU串口转换模块
https://www.mydigit.cn/thread-126424-1-1.html
实验一百五十：AS608光学指纹识别模块 智能锁/考勤门禁开发/指纹采集模块
https://www.mydigit.cn/thread-124272-1-1.html
实验一百五十一：ESP-32掌控板 盛思 MicroPython微控制器开发板
https://www.mydigit.cn/thread-136590-1-1.html
实验一百五十二：GY-25 串口直接输出角度数据 倾斜度角度传感器模块 MPU-6050
https://www.mydigit.cn/thread-218333-1-1.html
实验一百五十三：Maixduino AI开发板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32视觉听觉开发套装
https://www.mydigit.cn/thread-129551-1-1.html
实验一百五十四：ML8511紫外线传感器模块  模拟量输出UV Sensor Breakou
https://www.mydigit.cn/thread-143285-1-1.html
实验一百五十五：KA2284 电平指示模块 5点LED电量/音频音乐旋律显示器
https://www.mydigit.cn/thread-223567-1-1.html
实验一百五十六：恒压型LED无级触摸调光PWM控制板 电容式触摸开关器模块
https://www.mydigit.cn/thread-223681-1-1.html
实验一百五十七：SG3525 PWM控制器模块 频率可调 占空比可调 波形发生器
https://www.mydigit.cn/thread-129257-1-1.html
实验一百五十八：QMC5883L电子指南针罗盘模块 三轴磁场传感器GY-271
https://www.mydigit.cn/thread-230781-1-1.html
实验一百五十九：MAX9814麦克风放大器模块 MIC话筒声音放大/咪头传感器 CMA-4544PF-W
https://www.mydigit.cn/thread-129060-1-1.html
实验一百六十二：S12SD紫外线传感器模块太阳光强度检测传感器模块高灵敏LM358放大
https://www.mydigit.cn/thread-143194-1-1.html
实验一百六十四：Seeeduino Lotus开发板 传感器9件套 主板+扩展板二合一https://www.mydigit.cn/thread-141403-1-1.html
实验一百七十：L293D四路电机驱动模块 扩展板 motor control shield 马达板
https://www.mydigit.cn/thread-205585-1-1.html
实验一百七十一：HLK-V20 AI智能离线语音识别模块 150条本地指令离线识别
https://www.mydigit.cn/thread-206726-1-1.html
实验一百七十二：MX1508 四通道双路有刷直流马达驱动模块 2路直流电机驱动模块 双H桥步进电机 正反转PWM调速
https://www.mydigit.cn/thread-216710-1-1.html
实验一百七十三：2262/2272四路无线遥控套件 M4非锁接收板 四键无线遥控器发射模块
https://www.mydigit.cn/thread-224877-1-1.html
实验一百七十四：DRV8833 电机驱动板模块 小体积高性能 2路直流电机驱动板 自平衡小车 代替TB6612FNG
https://www.mydigit.cn/thread-220662-1-1.html
实验一百七十五：LD3320 语音识别模块 非特定人声 语音控制 智能家居开发板
https://www.mydigit.cn/thread-225247-1-1.html
实验一百七十九：0.66英寸OLED显示模块 液晶屏模块IIC/I2C接口 64*48像素 SSD1306驱动芯片
https://www.mydigit.cn/thread-278724-1-1.html
实验二百零一：OPT101模拟光照传感器 TEMT6000光强度模块 单片光电二极管 YourCee
https://www.mydigit.cn/thread-278450-1-1.html
实验二百零七：I2C红色8*8LED点阵模块ht16k33驱动1088BS树莓派物联网可扩展编程
https://www.mydigit.cn/thread-274979-1-1.html

muyan

板凳支持

eagler8

WS2812B
是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和12V高压可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。数据协议采用单线归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。

eagler8

eagler8

muyan 发表于 2021-10-8 10:15
板凳支持

谢谢老师的鼓励:handshake:

eagler8

WS2812主要特点
1、智能反接保护，电源反接不会损坏IC。
2、IC控制电路与LED点光源公用一个电源。
3、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。
4、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。
5、内置上电复位和掉电复位电路。
6、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。
7、串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
8、任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。
9、当刷新速率30帧/秒时，级联数不小于1024点。
10、数据发送速度可达800Kbps。
11、光的颜色高度一致，性价比高。

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5050高亮LED，内置控制芯片，仅需1个IO口即可控制多个LED
芯片内置整形电路，信号畸变不会累计，稳定显示
三基色256级亮度调剂，16万色真彩显示效果，扫描频率不低于400Hz/S
串行连级接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码
刷新速率30帧/秒时，低速连级模式连级数不小于512点
数据收发速度最高可达800Kbps
高亮LED，光色亮度一致性高
两端有连级接口，可以直接插接

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MAX9814是一款低成本高性能麦克风放大器，具有自动增益控制(AGC)和低噪声麦克风偏置。器件具有低噪声前端放大器、可变增益放大(VGA)、输出放大器、麦克风偏置电压发生器和AGC控制电路。
●自动增益控制(AGC)  
●3种增益设置(40dB、50dB、60dB)  
●可编程动作时间  
●可编程动作和释放时间比  
●电源电压范围2.7V～5.5V   
●低THD：0.04% (典型值)  
●低功耗关断模式  
●内置2V低噪声麦克风偏置

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KY-038声音模块特点：
1、使用5v直流电源供电（工作电压3.3V-5V）
2、有模拟量输出AO，实时麦克风电压信号输出
3、有阀值翻转电平输出DO，高/低电平信号输出（0和1）
4、具有高灵敏度，驻极体电容式麦克风（ECM）传感器
5、通过电位计调节灵敏度（图中蓝色数字电位器调节）
6、有电源指示灯，比较器输出有指示灯（使用LM393电压比较器）
7、设有3mm固定螺栓孔，方便安装
8、小板PCB尺寸：3.2cm * 1.7cm
9、可以检测周围环境的声音强度,使用注意：此传感器只能识别声音的有无（根据震动原理）不能识别声音的大小或者特定频率的声音。

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  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之一： 使用KY—038声音模块的阙值触发WS2812节奏灯条

  实验开源代码

1. /*
   
2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
   
3.   项目之一： 使用KY—038声音模块的阙值触发WS2812节奏灯条
   
4. */
   
5. 
   
6. #include<FastLED.h>
   
7. #define LED_PIN 6
   
8. #define NUM_LEDS 8
   
9. 
   
10. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
11. uint8_t hue = 0;
    
12. int soundsensor = 7;
    
13. 
    
14. void setup() {
    
15.   delay(2000);
    
16.   Serial.begin(9600);
    
17.   FastLED.addLeds<WS2812B, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
    
18.   FastLED.setBrightness(255);
    
19.   pinMode(soundsensor, INPUT);
    
20. }
    
21. 
    
22. void loop() {
    
23.   int sensval = digitalRead(soundsensor);
    
24. 
    
25.   if (sensval == 1) {
    
26.     Serial.println("ON");
    
27.     leds[0] = CRGB :: Red;
    
28.     fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Blue);
    
29.     rainbow_moving();
    
30.     FastLED.show();
    
31.     delay(10);
    
32.   }
    
33.   else {
    
34.     leds[0] = CRGB :: Black;
    
35.     fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Black);
    
36.     FastLED.show();
    
37.     delay(10);
    
38.   }
    
39. }
    
40. 
    
41. void rainbow_moving() {
    
42.   for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    
43.     leds[i] = CHSV(hue + (i * 10), 255, 255);
    
44.   }
    
45.   EVERY_N_MILLISECONDS(10) {
    
46.     hue++;
    
47.   }
    
48. }

复制代码

eagler8

  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之一： 使用KY—038声音模块的阙值触发WS2812节奏灯条

  实验场景图

wfzdm

这个灯是随音乐变化改变颜色和亮度吧

eagler8

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之一： 使用KY—038声音模块的阙值触发WS2812节奏灯条


  实验视频剪辑

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgxMTgxMjMwOA==.html?firsttime=0

eagler8

wfzdm 发表于 2021-10-8 14:03
这个灯是随音乐变化改变颜色和亮度吧

这个是使用简单声音模块的，通过声级大小来触发，偏向节奏灯

eagler8

  实验场景动态图

eagler8

  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之二：数字信号驱动的七色节奏灯

  实验开源代码

1. /*
   
2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
   
3.   项目之二：数字信号驱动的七色节奏灯
   
4. */
   
5. 
   
6. #define FASTLED_INTERRUPT_RETRY_COUNT 0
   
7. //#define FASTLED_ESP8266_RAW_PIN_ORDER
   
8. 
   
9. #include <FastLED.h>
   
10. #define NUM_LEDS 8
    
11. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
12. 
    
13. const int ledPin = 6;
    
14. int sensorPin = 7;
    
15. boolean val = 0;
    
16. 
    
17. void setup() {
    
18.   pinMode(ledPin, OUTPUT);
    
19.   pinMode(sensorPin, INPUT);
    
20.   Serial.begin (9600);
    
21.   FastLED.addLeds<WS2812B, ledPin, RGB>(leds, NUM_LEDS);
    
22. }
    
23. 
    
24. void loop () {
    
25.   val = digitalRead(sensorPin);
    
26.   Serial.println (val);
    
27.   if (val == HIGH) {
    
28.     leds[0] = CRGB(180, 0, 0);
    
29.     FastLED.show();
    
30.     delay(3);
    
31.     leds[1] = CRGB(0, 180, 0);
    
32.     FastLED.show();
    
33.     delay(3);
    
34.     leds[2] = CRGB(0, 0, 240);
    
35.     FastLED.show();
    
36.     delay(3);
    
37.     leds[3] = CRGB(150, 0, 240);
    
38.     FastLED.show();
    
39.     delay(5);
    
40.     leds[4] = CRGB(220, 200, 20);
    
41.     FastLED.show();
    
42.     delay(5);
    
43.     leds[5] = CRGB(85, 60, 180);
    
44.     FastLED.show();
    
45.     delay(10);
    
46.     leds[6] = CRGB(50, 220, 20);
    
47.     FastLED.show();
    
48.     delay(10);
    
49.     FastLED.show();
    
50.     leds[7] = CRGB(220, 220, 250);
    
51.     FastLED.show();
    
52.     delay(10);
    
53.     FastLED.show();
    
54.   }
    
55.   else {
    
56.     leds[8] = CRGB(150, 0, 255);
    
57.     FastLED.show();
    
58.   }
    
59.   FastLED.clear();
    
60. }

复制代码

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【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之二：数字信号驱动的七色节奏灯

  实验视频剪辑

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgxMTgyNDkwNA==.html?firsttime=0

eagler8

  实验场景动态图

eagler8

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
  项目之三：12位环形音乐反应灯

  实验开源代码

1. /*
   
2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（04）---WS2812条灯
   
3.   项目之三：12位环形音乐反应灯
   
4. */
   
5. 
   
6. #define FASTLED_INTERRUPT_RETRY_COUNT 0
   
7. //#define FASTLED_ESP8266_RAW_PIN_ORDER
   
8. 
   
9. #include <FastLED.h>
   
10. #define NUM_LEDS 12
    
11. CRGB leds[NUM_LEDS];
    
12. 
    
13. const int ledPin = 6;
    
14. int sensorPin = 7;
    
15. boolean val = 0;
    
16. 
    
17. void setup() {
    
18.   pinMode(ledPin, OUTPUT);
    
19.   pinMode(sensorPin, INPUT);
    
20.   Serial.begin (9600);
    
21.   FastLED.addLeds<WS2812B, ledPin, RGB>(leds, NUM_LEDS);
    
22. }
    
23. 
    
24. void loop () {
    
25.   val = digitalRead(sensorPin);
    
26.   Serial.println (val);
    
27.   if (val == HIGH) {
    
28.     leds[0] = CRGB(180, 0, 0);
    
29.     FastLED.show();
    
30.     delay(3);
    
31.     leds[1] = CRGB(0, 180, 0);
    
32.     FastLED.show();
    
33.     delay(3);
    
34.     leds[2] = CRGB(0, 0, 240);
    
35.     FastLED.show();
    
36.     delay(3);
    
37.     leds[3] = CRGB(150, 0, 240);
    
38.     FastLED.show();
    
39.     delay(5);
    
40.     leds[4] = CRGB(180, 200, 20);
    
41.     FastLED.show();
    
42.     delay(5);
    
43.     leds[5] = CRGB(85, 60, 180);
    
44.     FastLED.show();
    
45.     delay(10);
    
46.     leds[6] = CRGB(50, 220, 20);
    
47.     FastLED.show();
    
48.     delay(5);
    
49.     FastLED.show();
    
50.     leds[7] = CRGB(0, 0, 250);
    
51.     FastLED.show();
    
52.     delay(5);
    
53.     FastLED.show();
    
54.     leds[8] = CRGB(240, 0, 0);
    
55.     FastLED.show();
    
56.     delay(10);
    
57.     leds[9] = CRGB(0, 250, 0);
    
58.     FastLED.show();
    
59.     delay(10);
    
60.     leds[10] = CRGB(0, 0, 255);
    
61.     FastLED.show();
    
62.     delay(10);
    
63.     leds[11] = CRGB(220, 200, 20);
    
64.     FastLED.show();
    
65.     delay(10);
    
66.   }
    
67.   else {
    
68.     leds[12] = CRGB(150, 0, 255);
    
69.     FastLED.show();
    
70.   }
    
71.   FastLED.clear();
    
72. }

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