基于Arduino的音乐动感节奏灯

1、音乐动感节奏灯是个什么东西？

　　前段时间听音乐觉得无聊，便想着音乐光听也没意思啊，能不能 “看见” 音乐呢？于是谷歌了一番，发现还真有人做了将音乐可视化的东西，那就是音乐节奏灯。说的简单点就是LED灯光颜色亮度等随着音乐的节奏而发生变化，看了下他们的实现方法有很多，不过大都比较复杂，而且灯只能够做节奏灯也比较浪费，于是我便动手做了一个既可以当作普通台灯使用，又可以随着音乐而闪烁的动感节奏灯，一举两得。

2、做这个东西需要准备哪些材料？

　　工欲善其事，必先利其器。那么做这样一个音乐动感节奏等需要准备哪些材料呢？

• 　　Arduino UNO 开发板
•        声音传感器（最好买Arduino专用的）
•        BLE蓝牙4.0模块
•        WS2812B彩色灯带
•        灯罩
•        3D打印底座
•        电源线和杜邦线若干

以上材料可以在淘宝买到，灯罩和3D打印的底座可以按照自己的实际需求来进行自己选择，为了防止打广告的嫌疑我就不放购买链接了，可以自行设计打印~

3、做这个东西需该怎么做？

　　准备好上述的材料之后，我们就可以开始进行灯的制作啦~，节奏灯的主要结构如下图：

我们使用Arduino UNO作为主要的计算和处理模块，蓝牙4.0模块和手机进行通信，利用手机APP来选择模式（后续会讲），在节奏灯的模式下，通过声音传感器来采集声音，通过得到的声音来控制灯带的颜色和闪烁，在彩色灯的模式下，利用手机来控制灯的颜色，理论上的有160万可调颜色。接下来介绍下详细的步骤。

3.1 安装开发环境

　　Arduino UNO 开发的环境为Arduino IDE,软件下载地址为 https://www.arduino.cn/thread-5838-1-1.html ，默认安装为最新版即可。安装完IDE之后还需要安装第三方的库。

　　1） WS2812B的库 FastLED, 选择 项目->加载库->管理库，然后在输入栏输入FastLED,选择最新的版本安装,FastLED库的更多使用方法可以参考 http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/arduino-library-index/fastled-library/

                                     

　　2)  物联网开发平台库 Blinker, 在Blinker 官网https://doc.blinker.app 页面下载最新的Blinker库，然后：

　　　　Window：将下载好的blinker库解压到 我的电脑>文档>Arduino>libraries 文件夹中
　　　　Mac OS：将下载好的blinker库解压到 文稿>Arduino>libraries 文件夹中

　　　　可以在文件->示例 查看库是否安装成功。

3.2 连接线路

　　具体的线路图由于时间原因没有画，所以直接按照后续的代码可以找到每个模块的连接方式，当然这些连接方式都可以自定义，然后在代码内做简单修改即可。需要注意的是蓝牙模块采用软串口连接，即RX,TX连接在ARDUINO UNO的2 和 3 号脚，而不是0和1 号脚，这个在BLINKER的网站上会说明，如果你代码烧录不了，查查是不是这个原因。

3.3 代码编写

  1 #define BLINKER_PRINT Serial
  2 #define BLINKER_BLE
  3 
  4 #include <FastLED.h>
  5 #include <Blinker.h>
  6 
  7 /** BASIC CONFIGURATION  **/
  8 
  9 //The amount of LEDs in the setup
 10 #define NUM_LEDS 100
 11 //The pin that controls the LEDs
 12 #define LED_PIN 6
 13 //The pin that we read sensor values form
 14 #define ANALOG_READ 0
 15 
 16 //Confirmed microphone low value, and max value
 17 #define MIC_LOW 0.0
 18 #define MIC_HIGH 300.0
 19 /** Other macros */
 20 //How many previous sensor values effects the operating average?
 21 #define AVGLEN 5
 22 //How many previous sensor values decides if we are on a peak/HIGH (e.g. in a song)
 23 #define LONG_SECTOR 20
 24 
 25 //Mneumonics
 26 #define HIGH 3
 27 #define NORMAL 2
 28 
 29 //How long do we keep the "current average" sound, before restarting the measuring
 30 #define CYCLES 30 * 1000
 31 
 32 
 33 float fscale( float originalMin, float originalMax, float newBegin, float newEnd, float inputValue, float curve);
 34 void insert(int val, int *avgs, int len);
 35 int compute_average(int *avgs, int len);
 36 void visualize_music();
 37 
 38 //How many LEDs to we display
 39 int curshow = NUM_LEDS;
 40 
 41 /*Not really used yet. Thought to be able to switch between sound reactive
 42 mode, and general gradient pulsing/static color*/
 43 int mode = 0;
 44 
 45 //Showing different colors based on the mode.
 46 int songmode = NORMAL;
 47 
 48 //Average sound measurement the last CYCLES
 49 unsigned long song_avg;
 50 
 51 //The amount of iterations since the song_avg was reset
 52 int iter = 0;
 53 
 54 //The speed the LEDs fade to black if not relit
 55 float fade_scale = 1.2;
 56 
 57 //Led array
 58 CRGB leds[NUM_LEDS];
 59 
 60 /*Short sound avg used to "normalize" the input values.
 61 We use the short average instead of using the sensor input directly */