【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）--首饰盒镜子灯

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。

拿到一个首饰盒子，规格大约是11公分的正方形，准备尝试做个音乐镜子灯，第一回涉足带镜面的项目，希望能够顺利。

WS2812B灯带选用的是每米60灯黑底裸板

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。

灯带装好了

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。

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

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。

银灰玻璃贴膜

2mm有机玻璃

清洁玻璃面

贴膜工具

开始学习贴膜…

头回贴膜，烂的的一塌糊涂，到处都是小泡泡…

贴膜装上了

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）–首饰盒镜子灯
项目程序之一：首饰盒镜子灯简易流动变色测试
模块接线：WS2812B接D6
MAX4466 UNO
VCC 5V
GND GND
OUT D7

/*
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）--首饰盒镜子灯
  项目程序之一：首饰盒镜子灯简易流动变色测试
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D7
*/

#include 
#define LED_PIN     6
#define NUM_LEDS    21
CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
  FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i <= 20; i++) {
    leds[i] = CRGB ( 0, 0, 255);
    FastLED.show();
    delay(50);
  }
  for (int i = 20; i >= 0; i--) {
    leds[i] = CRGB ( 255, 0, 0);
    FastLED.show();
    delay(50);
  }
  for (int i = 0; i <= 20; i++) {
    leds[i] = CRGB ( 0, 255, 0);
    FastLED.show();
    delay(50);
  }
  for (int i = 20; i >= 0; i--) {
    leds[i] = CRGB ( 250, 250, 250);
    FastLED.show();
    delay(50);
  }
}
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实验场景图

实验场景图 动态图

最终完成了，是这样的…

实验的视频记录（1分09秒）

https://v.youku.com/v_show/id_XNTg5ODkzNTk3Mg==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.1

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）–首饰盒镜子灯
项目程序之二：音乐反应节奏灯
模块接线：WS2812B接D6
MAX4466 UNO
VCC 5V
GND GND
OUT D7

/*
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）--首饰盒镜子灯
  项目程序之二：音乐反应节奏灯
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          D7
*/

#include
#define LED_PIN 6
#define NUM_LEDS 21

CRGB leds[NUM_LEDS];
uint8_t hue = 0;
int soundsensor = 7;

void setup() {
  delay(2000);
  FastLED.addLeds<WS2812B, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(155);
  pinMode(soundsensor, INPUT);
}

void loop() {
  int sensval = digitalRead(soundsensor);

  if (sensval == 1) {
    leds[0] = CRGB :: Red;
    fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Blue);
    rainbow_moving();
    FastLED.show();
    delay(10);
  }
  else {
    leds[0] = CRGB :: Black;
    fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB :: Black);
    FastLED.show();
    delay(10);
  }
}

void rainbow_moving() {
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    leds[i] = CHSV(hue + (i * 10), 255, 255);
  }
  EVERY_N_MILLISECONDS(10) {
    hue++;
  }
}
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实验的视频记录（3分41秒）

https://v.youku.com/v_show/id_XNTg5NzYwMzY5Ng==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.1

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（20）–首饰盒镜子灯
项目程序之三：多彩MegunoLink伸缩音乐节拍灯
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小项目（20）--首饰盒镜子灯
  项目程序之三：多彩MegunoLink伸缩音乐节拍灯
  模块接线：WS2812B接D6
  MAX4466      UNO
  VCC          5V
  GND         GND
  OUT          A0
*/

#include
#include
#include

#define N_PIXELS  21
#define MIC_PIN   A0
#define LED_PIN   6
#define NOISE 10
#define TOP   (N_PIXELS+2)
#define LED_TYPE  WS2811
#define BRIGHTNESS  10
#define COLOR_ORDER GRB

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

ExponentialFilter<long> ADCFilter(5, 0);

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

void loop() {
  int n, height;
  n = analogRead(MIC_PIN);
  n = abs(1023 - n);
  n = (n <= NOISE) ? 0 : abs(n - NOISE);
  ADCFilter.Filter(n);
  lvl = ADCFilter.Current();
  //  Serial.print(n);
  //  Serial.print(" ");
  //  Serial.println(lvl);
  height = TOP * (lvl - minLvl) / (long)(maxLvl - minLvl);
  if (height < 0L) height = 0;
  else if (height > TOP) height = TOP;
  for (uint8_t i = 0; i < N_PIXELS; i++) {
    if (i >= height) leds[i] = CRGB(0, 0, 0);
    else leds[i] = Wheel( map( i, 0, N_PIXELS - 1, 30, 150 ) );
  }
  FastLED.show();
}

CRGB Wheel(byte WheelPos) {
  if (WheelPos < 85)
    return CRGB(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  else if (WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return CRGB(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  } else {
    WheelPos -= 170;
    return CRGB(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
}
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实验的视频记录（3分36秒）

https://v.youku.com/v_show/id_XNTg5OTA5MjY2MA==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.3

实验的视频记录（2分29秒）

https://v.youku.com/v_show/id_XNTg5NzY3NTMyNA==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.1

实验场景图

实验的视频记录

优酷：https://v.youku.com/v_show/id_XNTkwNjY0MjM2NA==.html?spm=a2hcb.playlsit.page.1

B站：https://www.bilibili.com/video/BV1DW4y1Y7hn/?vd_source=98c6b1fc23b2787403d97f8d3cc0b7e5

实验场景图