ESP8285+WS2812+MAX9814制作的音乐律动氛围灯
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该项目主要参考了立创EDA开源广场的项目：
esp8285芯片ESP-01F模块为主控，MAX9814音频采集模块，WS2812 2020rgb灯珠，Arduino编程环境简单制作一个律动灯条。
因为正在学习硬件PCB，所以只能算是一个仿照。
硬件：
下面附上原理图和pcb：
相比原项目，我做的只是一个学习项目，为了能白嫖pcb打样，原来的30个ws2812我只用了20个，原项目的自动下载电路IMH3A因为太贵了淘宝还不包邮就换成了两个L8050Q，因为是后面画好pcb买材料时发现的，所以L8050Q没有位置放了，所以pcb就不是长条形状了。只能往外面扩展了。
为了板子好看所以把所有元件的丝印都去掉了，看的时候不是很方便。我第一次尝试很小的板子布线，过孔也不少，但还是学到些东西。
这个项目主要采用的一节锂电池就行，大概在4v左右，标的是3.7v。通过typeC充电，LED指示。
通过MAX9814进行音频采集模拟值。
上面标注了DC offset（直流偏移）：1.2v。而esp8285或者8266的ADC采样只能接收1v，所以采集的ADC信号要进行串联电阻分压，具体咪头电路详解可以参照：
所以电压信号是一个在不断变化的类似交流信号向上偏置的结果。
下面附上pcb和原理图资料：
软件：
主要需要库有：
注意这个库的最新版本我的有错误，如果运行发现程序出错的显示库里面有错，建议下载旧版本试试。
ADC采样：
采集ADC的引脚是A0。
因为是关于1.25v上下波动的，所以把采集到的ADC减去1.25v即默认没有声音下采集到的电压值。（我测到的是480）
ws2812灯的点亮：
利用这个simple库可以轻松点亮灯以及改变颜色。
定义好引脚和灯的数量
用 RGB点亮第i个灯。
滤波：
我利用过均值滤波，冒泡排序取中值发现效果都不好，所以又去掉了，采用了十个值求平均值，这里可以再试试不滤波
下面把均值滤波+冒泡排序滤波和普通均值滤波两种最后调出的可行的代码附上：
均值滤波+冒泡排序滤波：
参考：
十大排序算法详解（一）冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、希尔排序
// NeoPixel Ring simple sketch (c) 2013 Shae Erisson
// released under the GPLv3 license to match the rest of the AdaFruit NeoPixel library
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define NOISE 5 //噪音底线
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif
// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
// On a Trinket or Gemma we suggest changing this to 1
#define PIN 13
// How many NeoPixels are attached to the Arduino?
#define NUMPIXELS 20
// When we setup the NeoPixel library, we tell it how many pixels, and which pin to use to send signals.
// Note that for older NeoPixel strips you might need to change the third parameter--see the strandtest
// example for more information on possible values.
Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int delayval = 10; // delay for half a second
void setup() {
// This is for Trinket 5V 16MHz, you can remove these three lines if you are not using a Trinket
#if defined (__AVR_ATtiny85__)
if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
// End of trinket special code
pixels.begin(); // This initializes the NeoPixel library.
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int ADC_VALUE[100];
int last_VALUE=0;
int ADC_sort[10];
int light_ADC=0;
for(int i=0;i<100;i++)
{
ADC_VALUE[i]=analogRead(A0);
}
for(int i=0;i<10;i++)
{
int ADC_compute=0;
for(int j=i*10;j<(i*10+10);j++)
{
ADC_compute+=ADC_VALUE[j];
}
ADC_sort[i]=ADC_compute/10;
}
last_VALUE=last_VALUE/10;
//平均值滤波，10个，上面
//下面冒泡排序,优化版本
int my_position = 9;
for(int i=0;i<9;i++)
{
boolean isSwap = false;
int newPosition = 0;
for(int j=0;j<my_position;j++)
{
if(ADC_sort[j]>ADC_sort[j+1])
{
int temp=ADC_sort[j];
ADC_sort[j]=ADC_sort[j+1];
ADC_sort[j+1]=temp;
isSwap = true;
newPosition = j;
}
if(!isSwap){
break;
}
my_position = newPosition;
}
}
light_ADC=(ADC_sort[5]+ADC_sort[6])/2;
light_ADC = abs(475 - light_ADC);
// Serial.println( light_ADC);
light_ADC = (light_ADC <= NOISE) ? 0 : light_ADC;
int num;
if(light_ADC<12)
{
num=light_ADC/2;
}
else
{
num=light_ADC/3;
}
if(num>=21)
{
num=20;
}
for(int i=0;i<num;i++)
{
if(i<=10)
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(50,255-i*25,0)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(7);
}
else
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(50,5,255-(i-10)*25)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(7);
}
}
for(int i=num;i>=0;i--)
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,0,0)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(7);
}
}
// For a set of NeoPixels the first NeoPixel is 0, second is 1, all the way up to the count of pixels minus one.普通均值滤波：
// NeoPixel Ring simple sketch (c) 2013 Shae Erisson
// released under the GPLv3 license to match the rest of the AdaFruit NeoPixel library
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define NOISE 40 //噪音底线
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif
// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
// On a Trinket or Gemma we suggest changing this to 1
#define PIN 13
// How many NeoPixels are attached to the Arduino?
#define NUMPIXELS 20
// When we setup the NeoPixel library, we tell it how many pixels, and which pin to use to send signals.
// Note that for older NeoPixel strips you might need to change the third parameter--see the strandtest
// example for more information on possible values.
Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// This is for Trinket 5V 16MHz, you can remove these three lines if you are not using a Trinket
#if defined (__AVR_ATtiny85__)
if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
// End of trinket special code
pixels.begin(); // This initializes the NeoPixel library.
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int ADC_VALUE[100];
int last_VALUE=0;
int ADC_sort[10];
int light_ADC=0;
int ADC_compute=0;
for(int i=0;i<10;i++)
{
ADC_compute+=analogRead(A0);
}
last_VALUE=ADC_compute/10;
//平均值滤波，10个，上面
light_ADC=last_VALUE;
light_ADC=abs(last_VALUE-480);
light_ADC = (light_ADC <= NOISE) ? 0 :(light_ADC-15);
Serial.println(abs(last_VALUE-480));
int num;
num=light_ADC/8;
if(num>=21)
{
num=20;
}
for(int i=0;i<num;i++)
{
if(i<=10)
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(50,255-i*25,0)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(10);
}
else
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(50,5,255-(i-10)*25)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(10);
}
}
// delay(10);
for(int i=num;i>=0;i--)
{
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,0,0)); // Moderately bright green color.
pixels.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(1);
}
}
// For a set of NeoPixels the first NeoPixel is 0, second is 1, all the way up to the count of pixels minus one.主要是把灯挨个点亮，再挨个熄灭，把采集到的ADC除以某个数计算点的个数。
附上实物图：
按键买错了，所以焊接成那样了
主要材料：
这个轻触开关我买错了，封装买大了：
不完善之处：这个灯感觉采集的值不是线性的，所以计算点亮灯的个数的计算方法还有待改进，按键啥的还没用到，网页啥的也没写，esp8266这些感觉开发不是很方便，库隐藏起来还需要到本地文件找，下载程序也比起keil要慢一些。
旨在为数千万中国开发者提供一个无缝且高效的云端环境，以支持学习、使用和贡献开源项目。
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