【Arduino动手做】ESP32 声控 16x16 LED 智能 RGB 矩阵面板

Arduino是一个开放源码的电子原型平台，它可以让你用简单的硬件和软件来创建各种互动的项目。Arduino的核心是一个微控制器板，它可以通过一系列的引脚来连接各种传感器、执行器、显示器等外部设备。Arduino的编程是基于C/C++语言的，你可以使用Arduino IDE（集成开发环境）来编写、编译和上传代码到Arduino板上。Arduino还有一个丰富的库和社区，你可以利用它们来扩展Arduino的功能和学习Arduino的知识。

Arduino的特点是：
1、开放源码：Arduino的硬件和软件都是开放源码的，你可以自由地修改、复制和分享它们。
2、易用：Arduino的硬件和软件都是为初学者和非专业人士设计的，你可以轻松地上手和使用它们。
3、便宜：Arduino的硬件和软件都是非常经济的，你可以用很低的成本来实现你的想法。
4、多样：Arduino有多种型号和版本，你可以根据你的需要和喜好来选择合适的Arduino板。
5、创新：Arduino可以让你用电子的方式来表达你的创意和想象，你可以用Arduino来制作各种有趣和有用的项目，如机器人、智能家居、艺术装置等。

如果您正在寻找一个结合了可寻址 LED、WLED 和 3D 打印的酷炫 DIY 项目，那么本教程适合您！

我们将构建一个由 ESP32 供电的 16x16 RGB LED 矩阵面板（总共 256 个 LED），并封装在一个完全 3D 打印的定制框架中。

此外，我们将使用 INMP441 数字麦克风使其听起来反应灵敏，确保令人惊叹的视觉效果与音乐同步！

⚠️ 从 WLED 0.14 版本开始，模拟MAX4466麦克风出现了很多问题，因此建议使用 INMP441 等数字麦克风。安装过程类似，总是用热胶完成。在专用部分，我还将提供接线图。

材料清单：

INMP441麦克风：https://amzn.to/3WONFm9

WLED 矩阵：https://amzn.to/3ymjvwQ

ESP32 30 针 CP2104：https://amzn.to/4c02kyY

5.5x2.1 电源连接器：https://amzn.to/3YncB58

5V 8A 电源：https://amzn.to/3Ss5CnU

JST 连接器：https://amzn.to/46lFEIg

压接工具和连接器套件：https://amzn.to/3WC6NUe

螺丝端子连接器：https://amzn.to/4dmmBA1

排针板：https://amzn.to/3A2kBOX

60x40mm PCB 板：https://amzn.to/3LG5i0T

3 针 LED 电缆：https://amzn.to/3WAmCdX

M3x5 沉头螺钉：https://amzn.to/4cUr8tB

3 针 LED 连接器：https://amzn.to/3A7V7zy

2mm 厚有机玻璃板：https://amzn.to/46kZPWG

第 1 步：为 LED 矩阵准备 3D 框架


在转向电子设备之前，必须创建一个框架来容纳我们的 16x16 WS2812B LED 矩阵。该设计易于组装、坚固且与 ESP32 兼容。

框架由以下部分组成：

用于插入 LED 矩阵的主盒。
一个锁定网格，用于将矩阵固定到位，而不会压碎 LED 旁边的小电容器。
一张 169x169 毫米的打印纸，用于漫射光线。
一块 169x169 毫米的丙烯酸玻璃（有机玻璃）面板，厚度为 2 毫米，可以用切割机轻松切割。
一个将所有内容紧紧锁在一起的框架。
用于支撑电子设备的后支架。
一个盖板，用于关闭组件并用作支架。
该设计允许非常严格的公差，因此零件应完美地配合在一起。如果没有，您可以使用提供的 M3x5 mm 沉头螺钉。

第 2 步：组装电子元件





在此步骤中，我们将主要电子设备组装到原型板上。请仔细按照以下步骤作：

首先，使用条形引脚将 ESP32 焊接到原型板上。
可选添加 1000μF 35V 电容器，这有助于稳定电源。
焊接用于主电源输入的 2 针螺丝连接器。
然后焊接 JST 连接器：一个用于 LED 矩阵，一个用于麦克风。
将正极和负极线焊接到母 DC 5.5x2.1 连接器上。
使用热缩管保护焊点，加热使其粘附。
最后，连接麦克风模块（INMP441 或 MAX4466，具体取决于您的选择）。
一切就绪后，按照随附的接线图进行所有必要的连接

从 WLED 0.14 版本开始，模拟MAX4466麦克风出现了很多问题，因此建议使用 INMP441 等数字麦克风。安装过程类似，总是用热胶完成。在专用部分，我还将提供接线图。

第 3 步：组装 3D 结构

使用两组分环氧树脂胶将电子设备支架固定在主箱内。

对齐电缆通道的孔，并将所有东西牢固地压入到位。

第 4 步：插入 LED 矩阵

将 LED 矩阵放入盒子中，将电缆穿过三个孔。

请务必注意蛇形方向和第一个 LED 位置！

将网格放在顶部，这样可以将 LED 矩阵固定到位而不会损坏它。

第 5 步：准备和切割有机玻璃

准备和切割有机玻璃
用记号笔在有机玻璃上做标记，用刀具和尺子作为指导，轻轻地走几次，直到它切穿。

然后放置打印纸以散射 LED 光。

第 6 步：组装有机玻璃和框架


将纸张和有机玻璃放在矩阵上，然后压入框架。

如果需要，用四个 M3x5mm 螺钉固定所有东西。

第 7 步：最终电子元件组装


用两颗螺丝将 ESP32 固定到 3D 打印的支架上。

连接麦克风、LED 矩阵电缆和电源注入。

整齐地排列所有电线，以防止将来出现问题！

第 8 步：后面板闭合


用后盖合上所有东西。

此时，您的面板已准备好使用 WLED 进行配置！

如何在 MATRIX 上配置 WLED

第 9 步：最后的想法

这个项目构建起来真的很有趣：
3D 打印实现了电子元件和结构的完美集成。
在 ESP32 上运行的 WLED 非常强大和灵活。
使用 INMP441 麦克风可确保完美的音频反应效果，而不会遇到麻烦。

此面板可用作：
车间装修。
可定制的环境光。
派对和活动的音乐可视化器。
如果您发现此项目具有启发性或帮助，请不要忘记留下  ！

第 10 步：如何在 MATRIX 上配置 WLED
视频：二十五分钟详细教程（https://www.youtube.com/watch?v=Pnmju1ga1XY&t=9s）

附录：
原文链接：https://www.instructables.com/DI ... rix-Panel-With-ESP/
原文作者：意大利  dbmaking

电原理图：https://drive.google.com/file/d/ ... 1G5ttLrkr64_ev/view
开源代码：https://drive.google.com/file/d/ ... WZJc4DPjEqyx3j/view
3D打印文件：https://makerworld.com/zh/models ... ve#profileId-171331
项目详解：https://www.youtube.com/watch?v=Pnmju1ga1XY&t=9s（25分钟）

【Arduino动手做】ESP32 声控 16x16 LED 智能 RGB 矩阵面板
项目场景动图