为电视或桌子的背面构建RGB LED背光灯

描述

这是从我原来的Instructables导入的（点击这里）

欢迎来到我的教程，了解如何为电视或桌子的背面构建RGB LED 背光灯。

原理图本身非常简单，因为WS2812 LED 灯条很容易与Arduino Nano等接口。

注意：如果您只想要没有音频可视化的 LED 背光，则不必使用额外的 MSGEQ7 音频分析器电路。

我提供了使用过的零件的详细清单以及在哪里可以买到它们：

• Arduino Nano/Uno （亚马逊/全球速卖通）

• WS2812 RGB LED 灯条（亚马逊/全球速卖通），注意 IP 代表保护（例如，如果需要防水），数字代表灯条每米有多少个 LED（对电源很重要）

• 5V 电源（亚马逊）（取决于 LED 灯条的数量）-> 每个 LED 需要约 20mA，本教程中使用的灯条有 45 个 LED（每米 30 个）所以我需要 45*20mA ~ 1、5Ampere 电源（Arduino， MSGEQ7也需要一些），我连接了一个提供3A的电源，这对我们来说已经足够了

• 3.5 毫米音频插孔（亚马逊/速卖通）

• 电位器10kOhm（亚马逊/速卖通）

• 按钮（亚马逊/速卖通）

• 电阻器（1x 10kOhm，1x 220Ohm，用于 MSGEQ7：2x100kOhm）

• 电容器（1x 1000yF 电解（亚马逊/ AliExpress ），2x 10nF，用于 MSGEQ7：2x 0.1yF，1x33pF（亚马逊/ AliExpress ）

• 简单二极管（亚马逊/速卖通）

• DC杰克（亚马逊/速卖通）

补给品：

第 1 步：构建原理图

主要示意图：

因此，使用Adafruit_NeoPixel 库将 WS2812 Strip 与 Arduino 连接起来非常简单。

LED 灯条有 3 个引脚：VCC、DATA、GND 。VCC 连接到 5V，GND 接地，中间的DATA 引脚连接到 Arduino 上的 LED_DATA 引脚 D6。现在，灯带上的每个 LED 上都有一个 WS2812 芯片，它接收从 Arduino 接收的数据并将其传递给下一个 LED，因此我们只需将 Led 数据馈送到灯带上的第一个 LED 一次。

按钮改变模式和电位器控制亮度的逻辑将在下一步中解释。

确切的原理图可以在 fritzing 文件的屏幕截图中找到，该文件也可以下载。

请注意，仅通过二极管将 Arduino 5V 引脚连接到电源非常重要，这样如果我们插入 USB 电缆对其进行编程，Arduino 就不会损坏。10nF 和 1000uF 也是出于安全考虑，因此不会出现任何电源短缺的情况。

对于MSGEQ7 电路：

这是将 MSGEQ7 连接到 Arduino 的最常见电路。这也是您需要3.5 毫米音频插孔的地方。大多数音频插孔的中间引脚是 GND，左/右的引脚是立体声通道，通过一个 10nF 电容连接到 MSGEQ7 的信号输入引脚，如图所示。您可以在 Signal In Pin 上额外添加一个电位器来控制音频信号的灵敏度，但实际上没有必要。MSGEQ7连接到 Arduino ，模拟输出引脚连接到A1 (MSGEQ_OUT)，选通引脚连接到 D2 (STROBE)，复位引脚连接到 D5 (RESET)。

第 2 步：代码

完成 Sketch的GitHub链接：RGBStripe_Control_WS2812

代码注释：

在代码中，我们使用新的 Adafruit_NeoPixel 对象声明 WS2812 Strip 对象，传入 Led 的数量（为您的设置更改 NUM_LEDS ），连接到 LED_DATA 引脚的 Arduino 引脚，以及编码类型 + 颜色值传输的速度。

完成后，我们通过setBrightness(0-255)在 setup() 中设置默认亮度，并使用begin()打开 Strip 。我们现在可以使用setPixel(LED, Color)将每个单独的 Pixel/LED设置为特定的 RGB 颜色。当我们完成将所有 LED 设置为新值后，我们使用 strip.show() 更新条带。这基本上是我们编写任何我们想要的动画所需的所有代码逻辑。现在要实际控制动画/模式，我们向 Arduino添加一个按钮/触觉开关。因此，我们将 Button 的一端连接到 VCC，另一端连接到 Arduino 引脚 D3 ，并使用 10kOhm 电阻连接到 GND。我们在 setup()中为这个 Pin 附加一个中断，每次按下按钮时都会触发对 changeMode() 方法的调用。在changeMode()中，我们简单地切换到下一个模式并告诉当前动画中断。一旦发生这种情况，loop() 就会被新执行，并将播放新的动画/模式。

提供的动画包括：彩虹色渐变、红色、绿色、蓝色、白色、音乐分析器模式

此外，我添加了一个10kOhm 电位器来控制 Strip 的亮度。方法checkBrightness()检查连接到引脚 A2（电位器的中间引脚）的电位器的输出，并相应地更新条带的亮度。

对于通过 MSGEQ7 的 musicAnalyzer() 模式：

此模式可视化连接到 MSGEQ7 的 Signal In 的音频信号。MSGEQ 输出一个模拟信号，显示单个音频波段（8 个波段，从低频到高频）。musicAnalyzer ()方法通过重置 MSGEQ 然后缓冲提供的模拟值来获取音频波段的当前值。可以通过在选通引脚上放置一个高边来更改输出的波段。在缓冲所有 8 个波段后，该方法将所有 LED 像素值向后移动一个并计算 LED 0 的新值。颜色包括：低频（低音）红色、中频绿色和高频蓝色。在加载新值之前改变值给了我们一个很好的平滑定时动画。

第 3 步：在 PC 上设置音频

要将您的音乐/音频输入 MSGEQ7 但仍让您的音乐在扬声器上播放，您必须使用 RealtekHD Stereomix 功能或将 MSGEQ 音频输入连接到例如声卡/主板的后置扬声器输出。

要在 Win10 中启用 Stereomix，右键单击右下角的扬声器图标，然后单击“声音”，您可以在“录音”选项卡中激活 Stereomix（右键单击 -> 激活）。如果 Stereomix 不可见，请右键单击并选择“显示禁用的设备”。现在打开 Stereomix 的设置并告诉它收听和复制主扬声器的音频。

如果要使用后置扬声器输出，请在“声音”菜单中打开主扬声器的设置，选项卡“改进”，然后从列表中选择“环境”，然后在下面的下拉菜单中选择“房间”。

这现在可以实现扬声器和 MSGEQ7 的并行音频输出。

第 4 步：注释

由于原理图既不复杂也不大，我设法将整个电路放入一个带有 USB 连接器、音频插孔、DC 插孔、电位器和按钮的孔的小盒子中。您可以简单地使用公/母排针并通过跳线将 3 根电缆连接到 WS2812 条。