【Arduino 动手做】ESP32 带有 INMP441 的 WS2812B 矩阵
ESP32-INMP441-Matrix-VU重要提示：目前，该代码仅适用于 ESP32 核心 1.0.6，在 2.0.0 上不可靠。我认为这是一个 FastLED 问题，但我可能错了！使用 Boards Manager 恢复到 1.0.6 以便编译和上传。
这是 3D 打印的（可选）电池供电的 WS2812B LED 矩阵的存储库，它使用来自 INMP441 数字麦克风的音频输入产生漂亮的图案，并在 ESP32 上运行。在下面的 YouTube 链接中观看解释视频：
硬件
您至少需要：
可以使用用于生产外壳的 3D 打印机，STL。
ESP32 开发板，确切的类型并不重要。
一个 8x8 （80x80 mm） 或 16x16 （160x160 mm） WS2812B LED 矩阵。
我的代码应该适用于宽度为 8 或 16 的倍数的任何矩阵。高度并不重要。如果您使用的是 WLED，您可以拥有任何您喜欢的尺寸！
我的矩阵的数据输入位于左下角，并以水平之字形模式连接。
INMP441 I2S 麦克风。
电源开关
DC 输入插座和 5V 电源（如果您不是由电池供电）。
建造它的常用电子设备和设备。
无电池原理图
如果您想为您的创作提供电池，您还需要：
LiPo / LiIon 电池 - 确切规格取决于您需要的运行时间以及您用于充电/升压电路的解决方案。
一个充电/升压板，用于连接您的电池并为 LED 输出 5V。
或者，您可以为这些函数使用单独的模块，这对于更高功率的 16x16 矩阵来说可能是一个好主意。
电池原理图
软件
关于软件，您有两个主要选择，此存储库中给出的软件或 WLED Sound Reactive fork。任一选项的硬件连接都是相同的。与该软件相比，使用 WLED 有很多优点，它是一个更完整的解决方案，可以更好地支持同步多个控制器、设置模式播放列表和自定义现有的模式。我的软件唯一真正的优势是我想编写自己的模式，并且能够完全自定义事情的运作方式。您可以自由选择。如果您想使用我的软件，请继续阅读...
软件设置
下载代码，并确保已安装所有必需的库。它们列在 .ino 文件的顶部。
确保在软件中正确设置了矩阵的输入位置和接线样式。有关更多详细信息，请参阅 .ino 文件顶部的注释。
将 和 更改为矩阵的正确 LED 数量。M_WIDTHM_HEIGHT
进入 web_server.h 并将 、 、 和 更改为您的主网络凭证和备用网络凭证。ssidpasswordssid2password2
将代码上传到您的 ESP32 并希望一切顺利！
使用矩阵
每次您为矩阵供电时，它都会尝试连接到主 WiFi 网络 5 秒钟。如果失败，它将尝试辅助凭证 5 秒钟。如果此作也失败，它将回退到之前的设置，但您将无法进行任何更改。我已将辅助凭证设置为手机上的热点，因此我可以在家庭网络之外使用该设备。 如果成功连接到网络，ESP 的本地 IP 将在屏幕上滚动。在任何浏览器中转到此地址以更改设置。可以更改的设置包括：
下一个模式 - 不言自明。
Auto-change pattern （自动更改模式） - 将每隔几秒循环一次模式，定义如下...
在 auto 上显示每个模式的秒数 - 接受 1 到 65535 秒之间的值
亮度 - 在这里要小心，在最大亮度下，较大的面板可能会消耗许多安培。确保您的电源能够胜任工作！
增益 - 提高麦克风的灵敏度，以适应更响亮或更安静的环境。
静噪 - 增加此值会限制将拾取的最安静的声音。如果您有一些背景噪音要消除，则很有用。 这些设置保存在 EEPROM 中，因此它们在重启后应保持不变。
【Arduino 动手做】ESP32 带有 INMP441 的 WS2812B 矩阵
项目代码/*
* Web enabled FFT VU meter for a matrix, ESP32 and INMP441 digital mic.
* The matrix width MUST be either 8 or a multiple of 16 but the height can
* be any value. E.g. 8x8, 16x16, 8x10, 32x9 etc.
*
* We are using the LEDMatrx library for easy setup of a matrix with various
* wiring options. Options are:
*HORIZONTAL_ZIGZAG_MATRIX
*HORIZONTAL_MATRIX
*VERTICAL_ZIGZAG_MATRIX
*VERTICAL_MATRIX
* If your matrix has the first pixel somewhere other than the bottom left
* (default) then you can reverse the X or Y axis by writing -M_WIDTH and /
* or -M_HEIGHT in the cLEDMatrix initialisation.
*
* REQUIRED LIBRARIES
* FastLED Arduino libraries manager
* ArduinoFFT Arduino libraries manager
* EEPROM Built in
* WiFi Built in
* AsyncTCP https://github.com/me-no-dev/ESPAsyncWebServer
* ESPAsyncWebServerhttps://github.com/me-no-dev/AsyncTCP
* LEDMatrix https://github.com/AaronLiddiment/LEDMatrix
* LEDText https://github.com/AaronLiddiment/LEDText
*
* WIRING
* LED data D2 via 470R resistor
* GND GND
* Vin 5V
*
* INMP441
* VDD 3V3
* GND GND
* L/R GND
* WS D15
* SCK D14
* SD D32
*
* REFERENCES
* Main code Scott Marley https://www.youtube.com/c/ScottMarley
* Web server Random Nerd Tutorials https://randomnerdtutorials.com/esp32-web-server-slider-pwm/
* and https://randomnerdtutorials.com/esp32-websocket-server-arduino/
* Audio and micAndrew Tuline et al https://github.com/atuline/WLED
*/
#include "audio_reactive.h"
#include <FastLED.h>
#include <LEDMatrix.h>
#include <LEDText.h>
#include <FontMatrise.h>
#include <EEPROM.h>
#define EEPROM_SIZE 5
#define LED_PIN 2
#define M_WIDTH 16
#define M_HEIGHT 16
#define NUM_LEDS (M_WIDTH * M_HEIGHT)
#define EEPROM_BRIGHTNESS 0
#define EEPROM_GAIN 1
#define EEPROM_SQUELCH 2
#define EEPROM_PATTERN 3
#define EEPROM_DISPLAY_TIME 4
uint8_t numBands;
uint8_t barWidth;
uint8_t pattern;
uint8_t brightness;
uint16_t displayTime;
bool autoChangePatterns = false;
#include "web_server.h"
cLEDMatrix<M_WIDTH, M_HEIGHT, HORIZONTAL_ZIGZAG_MATRIX> leds;
cLEDText ScrollingMsg;
uint8_t peak[] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
uint8_t prevFFTValue[] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
uint8_t barHeights[] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
// Colors and palettes
DEFINE_GRADIENT_PALETTE( purple_gp ) {
0, 0, 212, 255, //blue
255, 179, 0, 255 }; //purple
DEFINE_GRADIENT_PALETTE( outrun_gp ) {
0, 141, 0, 100, //purple
127, 255, 192, 0, //yellow
255, 0, 5, 255 };//blue
DEFINE_GRADIENT_PALETTE( greenblue_gp ) {
0, 0, 255,60, //green
64, 0, 236, 255, //cyan
128, 0, 5, 255, //blue
192, 0, 236, 255, //cyan
255, 0, 255,60 }; //green
DEFINE_GRADIENT_PALETTE( redyellow_gp ) {
0, 200, 200,200, //white
64, 255, 218, 0, //yellow
128, 231, 0, 0, //red
192, 255, 218, 0, //yellow
255, 200, 200,200 }; //white
CRGBPalette16 purplePal = purple_gp;
CRGBPalette16 outrunPal = outrun_gp;
CRGBPalette16 greenbluePal = greenblue_gp;
CRGBPalette16 heatPal = redyellow_gp;
uint8_t colorTimer = 0;
void setup() {
FastLED.addLeds<WS2812B, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
Serial.begin(57600);
setupWebServer();
setupAudio();
if (M_WIDTH == 8) numBands = 8;
else numBands = 16;
barWidth = M_WIDTH / numBands;
EEPROM.begin(EEPROM_SIZE);
// It should not normally be possible to set the gain to 255
// If this has happened, the EEPROM has probably never been written to
// (new board?) so reset the values to something sane.
if (EEPROM.read(EEPROM_GAIN) == 255) {
EEPROM.write(EEPROM_BRIGHTNESS, 50);
EEPROM.write(EEPROM_GAIN, 0);
EEPROM.write(EEPROM_SQUELCH, 0);
EEPROM.write(EEPROM_PATTERN, 0);
EEPROM.write(EEPROM_DISPLAY_TIME, 10);
EEPROM.commit();
}
// Read saved values from EEPROM
FastLED.setBrightness( EEPROM.read(EEPROM_BRIGHTNESS));
brightness = FastLED.getBrightness();
gain = EEPROM.read(EEPROM_GAIN);
squelch = EEPROM.read(EEPROM_SQUELCH);
pattern = EEPROM.read(EEPROM_PATTERN);
displayTime = EEPROM.read(EEPROM_DISPLAY_TIME);
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) showIP();
}
void loop() {
if (pattern != 5) FastLED.clear();
uint8_t divisor = 1; // If 8 bands, we need to divide things by 2
if (numBands == 8) divisor = 2; // and average each pair of bands together
for (int i = 0; i < 16; i += divisor) {
uint8_t fftValue;
if (numBands == 8) fftValue = (fftResult + fftResult) / 2; // Average every two bands if numBands = 8
else fftValue = fftResult;
fftValue = ((prevFFTValue * 3) + fftValue) / 4; // Dirty rolling average between frames to reduce flicker
barHeights = fftValue / (255 / M_HEIGHT); // Scale bar height
if (barHeights > peak) // Move peak up
peak = min(M_HEIGHT, (int)barHeights);
prevFFTValue = fftValue; // Save prevFFTValue for averaging later
}
// Draw the patterns
for (int band = 0; band < numBands; band++) {
drawPatterns(band);
}
// Decay peak
EVERY_N_MILLISECONDS(60) {
for (uint8_t band = 0; band < numBands; band++)
if (peak > 0) peak -= 1;
}
EVERY_N_SECONDS(30) {
// Save values in EEPROM. Will only be commited if values have changed.
EEPROM.write(EEPROM_BRIGHTNESS, brightness);
EEPROM.write(EEPROM_GAIN, gain);
EEPROM.write(EEPROM_SQUELCH, squelch);
EEPROM.write(EEPROM_PATTERN, pattern);
EEPROM.write(EEPROM_DISPLAY_TIME, displayTime);
EEPROM.commit();
}
EVERY_N_SECONDS_I(timingObj, displayTime) {
timingObj.setPeriod(displayTime);
if (autoChangePatterns) pattern = (pattern + 1) % 6;
}
FastLED.setBrightness(brightness);
FastLED.show();
ws.cleanupClients();
}
void drawPatterns(uint8_t band) {
uint8_t barHeight = barHeights;
// Draw bars
switch (pattern) {
case 0:
rainbowBars(band, barHeight);
break;
case 1:
// No bars on this one
break;
case 2:
purpleBars(band, barHeight);
break;
case 3:
centerBars(band, barHeight);
break;
case 4:
changingBars(band, barHeight);
EVERY_N_MILLISECONDS(10) { colorTimer++; }
break;
case 5:
createWaterfall(band);
EVERY_N_MILLISECONDS(30) { moveWaterfall(); }
break;
}
// Draw peaks
switch (pattern) {
case 0:
whitePeak(band);
break;
case 1:
outrunPeak(band);
break;
case 2:
whitePeak(band);
break;
case 3:
// No peaks
break;
case 4:
// No peaks
break;
case 5:
// No peaks
break;
}
}
void showIP(){
char strIP = " ";
IPAddress ip = WiFi.localIP();
ip.toString().toCharArray(strIP, 16);
Serial.println(strIP);
ScrollingMsg.SetFont(MatriseFontData);
ScrollingMsg.Init(&leds, leds.Width(), ScrollingMsg.FontHeight() + 1, 0, 0);
ScrollingMsg.SetText((unsigned char *)strIP, sizeof(strIP) - 1);
ScrollingMsg.SetTextColrOptions(COLR_RGB | COLR_SINGLE, 0xff, 0xff, 0xff);
ScrollingMsg.SetScrollDirection(SCROLL_LEFT);
ScrollingMsg.SetFrameRate(160 / M_WIDTH); // Faster for larger matrices
while(ScrollingMsg.UpdateText() == 0) {
FastLED.show();
}
}
//////////// Patterns ////////////
void rainbowBars(uint8_t band, uint8_t barHeight) {
int xStart = barWidth * band;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
for (int y = 0; y <= barHeight; y++) {
leds(x,y) = CHSV((x / barWidth) * (255 / numBands), 255, 255);
}
}
}
void purpleBars(int band, int barHeight) {
int xStart = barWidth * band;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
for (int y = 0; y < barHeight; y++) {
leds(x,y) = ColorFromPalette(purplePal, y * (255 / barHeight));
}
}
}
void changingBars(int band, int barHeight) {
int xStart = barWidth * band;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
for (int y = 0; y < barHeight; y++) {
leds(x,y) = CHSV(y * (255 / M_HEIGHT) + colorTimer, 255, 255);
}
}
}
void centerBars(int band, int barHeight) {
int xStart = barWidth * band;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
if (barHeight % 2 == 0) barHeight--;
int yStart = ((M_HEIGHT - barHeight) / 2 );
for (int y = yStart; y <= (yStart + barHeight); y++) {
int colorIndex = constrain((y - yStart) * (255 / barHeight), 0, 255);
leds(x,y) = ColorFromPalette(heatPal, colorIndex);
}
}
}
void whitePeak(int band) {
int xStart = barWidth * band;
int peakHeight = peak;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
leds(x,peakHeight) = CRGB::White;
}
}
void outrunPeak(int band) {
int xStart = barWidth * band;
int peakHeight = peak;
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
leds(x,peakHeight) = ColorFromPalette(outrunPal, peakHeight * (255 / M_HEIGHT));
}
}
void createWaterfall(int band) {
int xStart = barWidth * band;
// Draw bottom line
for (int x = xStart; x < xStart + barWidth; x++) {
leds(x,0) = CHSV(constrain(map(fftResult,0,254,160,0),0,160), 255, 255);
}
}
void moveWaterfall() {
// Move screen up starting at 2nd row from top
for (int y = M_HEIGHT - 2; y >= 0; y--) {
for (int x = 0; x < M_WIDTH; x++) {
leds(x,y+1) = leds(x,y);
}
}
}
【Arduino 动手做】ESP32 带有 INMP441 的 WS2812B 矩阵
【Arduino 动手做】可 3D 打印的 ESP32 供电 VU 显示屏，带有 INMP441 数字麦克风和 WS2812B 矩阵项目链接：https://github.com/s-marley/ESP32-INMP441-Matrix-VU
项目作者：S-马利
项目视频 ：https://www.youtube.com/watch?v=9PEjvFkdpIE&t=14s
项目代码：https://github.com/s-marley/ESP32-INMP441-Matrix-VU/tree/main/INMP441Matrix
3D 文件：https://github.com/s-marley/ESP32-INMP441-Matrix-VU/tree/main/3D%20Models
WLED Sound Reactive：https://github.com/atuline
页:
[1]