Цветомузыка из светодиодной ленты: подключение

 

Всем нам время от времени хочется праздника. Иногда хочется погрустить или испытать другие эмоции. Самый простой и эффективный способ добиться желаемого результата – послушать музыку. Но одной лишь музыки часто бывает недостаточно – нужна визуализация звукового потока, спецэффекты. Иначе говоря – нужна цветомузыка (или светомузыка как её иногда называют). Но где же её взять, если подобная аппаратура в специализированных магазинах стоит недешево? Сделать своими руками, конечно же. Все, что для этого нужно, это наличие компьютера (или блока питания отдельно), нескольких метров светодиодной RGB ленты мощностью потребления в 12в, макетная плата USB (AVR-USB-MEGA16 – пожалуй, самый дешевый и простой вариант), а также схема того, что и куда подключать.

Немного о ленте

Прежде чем перейти к самим работам, необходимо определить, что же собой представляет эта светодиодная RGB лента мощностью именно 12в. А является она простым, но одновременно очень хитроумным изобретением.

Светодиодная лента

Светодиоды известны уже не первое десятилетие, но благодаря инновационным разработкам стали действительно универсальным решением для множества проблем в сфере электроники. Они сейчас применяются повсеместно – как индикаторы в бытовой технике, самостоятельно в виде энергосберегающей лампы, в космической отрасли, а также в сфере спецэффектов. К последней можно отнести и цветомузыку. Когда светодиоды трех типов – красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) объединяются на одной ленте, то получается светодиодная RGB лента. В современных RGB диодах имеется миниатюрный контроллер. Это позволяет им испускать все три цвета.

Особенностью такой является ленты то, что все диоды сгруппированы и соединены в общую цепочку, управляемую общим контроллером (им может оказаться также и компьютер в случае подключения через USB, либо специальный блок питания с пультом управления для автономных модификаций). Все это позволяет создать практически бесконечную ленту с минимумом проводов. Её толщина может достигать буквально нескольких миллиметров (если не учитывать варианты с резиновой или силиконовой защитой от физических повреждений, влаги и температуры). До изобретения такого типа микроконтроллеров самая простая модель имела, по крайней мере, три провода. И чем выше была функциональность таких гирлянд – тем больше было проводов. В западной культуре фраза «распутать гирлянду» давно уже стало нарицательным для всех долгих, нудных и крайне запутанных дел. И вот сейчас это перестало быть проблемой (еще и потому, что светодиодную ленту предусмотрительно накручивают на специальный небольшой барабан).

Что нам нужно?

Цветомузыка своими руками из ленты GE60RGB2811C

В идеале, для организации цветомузыки своими руками нам подойдет уже готовая светодиодная лента с питанием от USB порта компьютера. Все, что нам надо – скачать необходимое приложение на для того же компьютера, настроить ассоциации файлов с нужным аудио-проигрывателем, и наслаждаться результатом. Но это если нам очень повезет, и если у нас есть деньги, чтобы все это приобрести. В ином случае все выглядит несколько сложнее.

 

В продаже магазинов электронных комплектующих есть различные по длине и мощности светодиодные ленты, но нам нужна только 12в. Она является наилучшим вариантом для подключения к компьютеру посредством USB. Так, например, можно найти модель GE60RGB2811C, которая представляет собой последовательно подключенных 300 RGB светодиодов. Один из плюсов любой такой ленты в том, что её можно нарезать как кому удобно – любой длины. Все что нужно после этого – соединить контакты, чтобы электрическая цепь не была разомкнутой, и схема была целостной (это надо сделать обязательно).

Схема настройки цветомузыки

Также нам может понадобиться макетная плата для подключения USB. Самым популярным, дешевым, но при этом функциональным вариантом для подключения является модель AVR-USB-MEGA16 под USB 1.1. Эта версия USB считается уже несколько устаревшей т.к. передает сигнал к светодиодам со скоростью 8 миллисекунд, что для современной техники слишком медленно, но, поскольку человеческий глаз и эту скорость воспринимает как «мгновение ока», то нам она вполне подойдет.

AVR-USB-MEGA16

Если опустить большинство сложнейших технических тонкостей и нюансов, то все, что требует от нас схема такого подключения, это взять ленту нужной длины, высвободить и зачистить контакты на одной стороне, подключить и припаять их к выходу на макетной плате (на самой плате указаны символы, какой разъем и для чего нужен) и, собственно, всё. Для полной длины ленты в 12в может не хватить питания, поэтому можно их запитать от старого блока питания компьютера (это потребует параллельного подключения), или просто обрезать ленту. Звук при просто этом варианте будет идти из компьютерных динамиков. Для особо искушенных в электронике мастеров, можно порекомендовать присоединить микрофонный усилитель и маленький «динамик-пищалку» прямо к AVR-USB-MEGA16.

Схема крепления контактов ленты к USB шнуру от смартфона

Если эту плату раздобыть не удалось, то на самый крайний случай подключение можно сделать через светодиодную RGB ленту 12в к USB кабелю от смартфона или планшетного компьютера (схема по настройке цветомузыки своими руками это допускает). Важно только убедиться, что шнур даст необходимые 5 ватт мощности. В завершение всех этих манипуляций устанавливаем программу SLP (или прописываем все шаги в txt файле, если позволяют познания в программировании и понятна схема и алгоритм всех действий), выбираем нужный режим (по количеству диодов), и наслаждаемся работой, проделанной своими руками.

Вывод

Цветомузыка не является предметом первой необходимости, но зато делает нашу жизнь гораздо интереснее, и не только из-за того, что мы теперь можем смотреть на мигающие разноцветные огоньки, загорающимися и тухнущими в такт любимой мелодии. Нет, мы о другом. Сделав нечто подобное своими руками, а не купив в магазине, каждый почувствует прилив сил от удовлетворения, присущего каждому мастеру и творцу, и осознания, что он тоже чего-то стоит. А по сути вопроса – цветомузыка установлена, мигает и радует глаз с минимальными расходами и максимальным удовольствием – чего еще надо?..

 

Цветомузыка из светодиодной ленты — музыкальный RGB контроллер, подключение своими руками.

Музыкальный RGB контроллер, также как и обычный, управляет сменой цвета, уровнем яркости и динамическими эффектами светодиодной ленты.

Однако помимо этих стандартных функций, у него в корпус встроен еще микрофон и есть линейный вход для подключения внешнего источника музыкальных звуков.

Микрофон при этом реагирует на музыку играющую внутри помещения, а также на ваш голос. Он воспринимает это в соответствии с тактом, и меняет цветность и динамические эффекты Led ленты.

Применение и разница с профессиональной цветомузыкой

Такие эффекты можно применять для создания недорогой цветомузыки в кафе, баре, ресторанах.

Очень часто такие RGB девайсы покупают автолюбители и монтируют данную подсветку на днище или в салоне своей машины.

Со стороны выглядит очень эффектно, тем более по затратам это сущие копейки. 

Безусловно, эффекта профессиональной цветомузыки вы не получите. Здесь не будет явного разделения спектра звука на средние и высокие частоты, и тонкой привязки моргания от этого.

Что басы, что писк, мигать будет все одинаково, но по разному алгоритму. В идеале басы должны быть красными, высокие частоты сопровождаться синим, желтым, белым цветом, а средние — зеленым.

Здесь же этого ничего не будет, но и смысла большого в этом нет, так как контроллер управляет только целой лентой, а не отдельными ее участками.

Микрофон или Jack 3.5мм

Через линейный вход Jack на 3,5мм, при помощи штекера можно подать звук напрямую от любого источника — магнитофона, радиоприемника, магнитолы, телефона и т.п.

Микрофон при этом отключается и перестает реагировать на внешние звуковые раздражители. Вся функциональность контроллера автоматом переключается на прямой источник звука.

Если кто-то считает этот разъем бесполезной «фичей», то можете сравнить скорость реакции смены цветов при использовании микрофона и Jack 3,5mm разъема.

Разница будет заметна невооруженным глазом.

Поэтому, если хотите получить максимальный эффект от музыкального контроллера, то лучше подключать музыку напрямую. Дома это конечно не удобно, придется тянуть отдельный провод к коробочке под потолком.

А вот в автомобиле подсоединить магнитолу, лучше именно таким способом.

Чувствительность микрофона регулируется специальной ручкой.

С обратной стороны вставлена клеммная колодка для непосредственного подключения RGB светодиодной ленты.

В большинстве моделях колодку эту можно отсоединить.

Так гораздо удобнее производить коммутацию всех проводов.

Радиоуправляемый или инфракрасный контроллер

В комплекте всегда идет пульт дистанционного управления. Он может быть двух типов:

• управляемый по радиоканалу

Какой из них лучше? При инфракрасном управлении необходимо, чтобы контроллер находился в зоне непосредственной видимости, не более 3-4м.

В противном случае, сигналы до него поступать не будут. При радиоуправлении, вы можете запрятать музыкальный контроллер за подвесной потолок, положить на шкаф или за гипсокартон.

Он все равно будет хорошо реагировать на все сигналы от пульта в радиусе 8-10м. Поэтому такой вариант все же лучше, хотя и дороже.

Обозначаются радиоуправляемые контроллеры маркировкой RF.

На пульте помимо кнопок вкл-выкл находится еще масса других функциональных и разноцветных кнопочек.

Разноцветными можно выбирать свечение подсветки, каким-либо одним статическим цветом, если вы не хотите, чтобы у вас все переливалось как радуга.

Остальные отвечают за предустановленные программы (стробоскоп, резкая и плавная смена цветов), скорость динамических спецэффектов.

Есть еще кнопки чувствительности при воспроизведении музыки, которые как бы дублируют основную регулировочную ручку на корпусе.

Выбор по току и мощности

При подключении RGB контроллера, смотрите на его номинальные параметры. Во-первых, на какое напряжение он рассчитан.

Соответственно именно через такой блок питания, его и нужно запитывать.

Во-вторых, максимальный ток. Исходя из этого, можно узнать какую ленту и какой длины можно через него запустить.

Например, если у него на корпусе написано 12А, то при Led ленте 12в это значение будет:

P=I*U=12А*12в=144Вт

Далее, сверяете этот параметр с маркой вашей светодиодной ленты и подсчитываете достаточно ли здесь мощности.

К примеру лента SMD 5050 60 диодов на 1 метр, потребляет на метровом отрезке 14,4Вт. Это значит, что через вышеприведенный RGB контроллер, можно будет подключить не более 10м такой подсветки.

Причем согласно правил подключения светодиодных лент, это должны быть два параллельных куска по 5м каждый.

Есть и совсем небольшие музыкальные контроллеры, размером чуть более спичечного коробка.

Они и рассчитаны соответственно на совершенно другие токи и другой метраж Led лент.

Схема подключения

При подключении, дабы у вас не перепутались цвета, соблюдайте распиновку. От конца светодиодной ленты, уже как правило отходят припаянные отрезки разноцветных проводов.

Если их нет, придется припаять их самому. Сложного в этом ничего нет, но определенные нюансы все же существуют. Какие именно, описано в статье ниже.

При готовом 4-х пиновом коннекторе-разъеме папа-мама, подключение выглядит еще проще.

Таким образом соединяете все провода по своим цветам:

• V»+» — общий плюсовой провод

Что будет, если например подключить зеленый провод от Led ленты не к своему контакту на клеммной колодке, а к другому, например с надписью «B»?

В этом случае при нажатии на пульту на зеленую кнопку, у вас подсветка будет светиться не зеленым цветом, а синим. Что как понимаете, не очень удобно.

На этом же блоке, на клеммной колодке расположены контакты для подключения питания 12 или 24в. Самое главное здесь не перепутать полярность.

На клемму со знаком «+» должен приходить провод от плюсового контакта блока питания. На клемму «-» от минусового. Иначе можете что-нибудь спалить.

В принципе на этом все подключение можно считать завершенным.

Последовательность схемы здесь следующая:

• RGB музыкальный контроллер

• светодиодная лента

Нажимаете кнопку ВКЛ на пульту и проверяете работоспособность самой ленты, переключая вручную все цвета. Далее ручкой отстраиваете чувствительность. Желательно добиться такого эффекта, чтобы контроллер на реагировал на голос и посторонние разговоры в помещении, зато хорошо срабатывал на басы, музыкальные звуки и мелодии.

Отличие от обычного контроллера

В принципе такой контроллер можно использоваться 90% времени и как обычный RGB контроллер.

Все правила работы с ним, схемы подключения разных отрезков в 10-15-20м, использование усилителей сигнала, автоматически будут распространяться и на него. 

Правда обращайте внимание, есть разновидность RGBW ленты, где присутствует 4-й канал подсветки с чистым белым светом.

Для нее придется поискать соответствующий девайс, также с четырьмя контактами. Иначе белый цвет W, придется откинуть.

Если же у вас обычная одноцветная светодиодная лента, то ее можно разделить на отдельных три участка. Каждый участок при этом подключить к своему R-G-B выходу на контроллере.

Цвета меняться конечно не будут, зато разные моргания и перемигивания в такт музыке сохранятся.

Невероятно эффектная цветомузыка на Arduino и светодиодах / Habr

С наступающим! Приближается Новый год, а значит, пора срочно создавать настроение! Ну и как всегда в это время года рождаются десятки электронных схем различных цветомузыкальных установок.

Чего только самобытные мастера не придумают. От трехцветных моргалок до лазерных многолучевых установок с управлением по MIDI интерфейсу.

Как большой поклонник, так называемых адресных светодиодов, хочу показать вам очень простую и удивительную цветомузыку. Я вообще такой ни разу не видел. Пока не собрал за один вечер. Итак, визуализатор звука!

Инструкция

Схема очень простая!

Вам понадобятся Arduino Nano, или Uno. Или какая там у вас есть? Два потенциометра, пять резисторов, пару конденсаторов и линейка (лента) из 180 светодиодов WS2812b. Всё! Светодиодов в линейке может быть 60, 120 или 180.

В визуализаторе с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье выделяются 8 частот (порог чувствительности на каждую частоту свой, снижается от 1 к 8), преобразуются в цвет и выводятся на линейку светодиодов по одному из восьми алгоритмов. Скетч писал Майкл Крампас, парни из Чип и Дипа добавили функционал, а библиотека для светодиодов и быстрого преобразования Фурье (FFT) написана в Адафрут для проекта Piccolo. Библиотека FFT для 128 точек, адаптированная для AVR микроконтроллеров написана на ассемблере.

Сам скетч и библиотеку FFT нужно скачать здесь и здесь.

Не теряйте время на разбор алгоритмов, просто соберите, залейте скетч и наслаждайтесь шоу.
Это всего лишь развлечение!

В момент первого включения нужно сделать пару настроек:

Яркость: удерживайте кнопку color при включении питания. На первых 8 светодиодах будет отображаться радуга светодиодов. С помощью ручки param измените яркость. По завершении нажмите кнопку color еще раз, и ваша конфигурация будет сохранена в памяти.

Длина светодиодной полосы: удерживайте кнопку pattern при включении питания. Отобразится один, два или три красных светодиода. Используйте ручку param, чтобы выбрать длину светодиодной полосы в зависимости от количества красных светодиодов:

1=60 светодиодов
2=120 светодиодов
3=180 светодиодов

По завершении нажмите кнопку pattern еще раз, и ваша конфигурация будет сохранена в памяти.

Алгоритмы

Танцы плюс: пики звуковых сигналов испускаются из центра полосы и исчезают по мере приближения к концам. Скорость пика пропорциональна величине звукового сигнала этого пика.

Танцы минус: то же, что и Dance Party, но пики сигналов испускаются с одного конца.
Импульс: пики сигналов отображаются как яркие импульсы, которые поступают из центра полосы. Ширина импульса зависит от уровня сигнала.

Световая полоса: в пиках освещается вся полоса.

Цветные полоски: пики сигналов отображаются как цветные полосы, которые исчезают.

Цветные полоски 2: подобно цветные полоски, но каждая полоска сжимается и исчезает.

Вспышки: пики сигналов отображаются в виде светодиодной вспышки в случайном месте. Начальный цвет белый, а затем исчезает через другой цвет.

Светлячки: пики сигналов отображаются как одиночные светодиоды в случайном месте, и они перемещаются влево или вправо и исчезают. Их скорость зависит от величины сигнала.

Цветовые схемы

Случайная двухцветная схема: выбраны два случайных цвета и только они используются для отображения пиков сигнала. Со временем будут выбраны новые цвета. Используйте param, чтобы настроить скорость изменения цветовой схемы. Если ручка потенциометра «параметры» в верхнем положении, цвета будут меняться часто и каждый пик сигнала будет иметь новый цвет. Рекомендую установить ручку в средину.

Радуга: все пики сигналов отображаются как один и тот же цвет (с небольшим количеством случайных вариаций) и этот цвет меняется как радуга с течением времени. Скорость изменения цвета устанавливается потенциометром param.

Цветные частоты: в этом режиме каждый пик сигнала окрашивается в зависимости от частотной полосы где он находится. Самая низкая полоса красного цвета, и дальше вверх по спектру. Есть 8 полос частот: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, белый. Этот цветовой режим наиболее интересен, когда частотная характеристика настроена на все полосы частот.

Диапазон частот: вы можете управлять тем диапазоном частот, на который откликается цветомузыка. Чтобы установить диапазон нажмите и удерживайте обе кнопки. Используйте ручку param, чтобы выбрать, сколько из восьми частотных диапазонов будет показываться. Если вы хотите выделить бас и ритм музыки, установите частотную характеристику только на самые низкие 2 или 3 полосы. Если вы хотите показать все частоты в музыке (например, вокал и более высокие инструменты), выберите все полосы частот.

Это видеоинструкция по настройке и она же демонстрация визуализатора в работе. Там в конце две музыкальные композиции с разными алгоритмами.

Ещё одна композиция

Парни! И дамы конечно. Я очень хочу, чтобы вы успели сделать эту простую конструкцию к новогоднему празднику. Не пожалеете! Гости будут в шоке!

С наступающим 2018 годом!

Добавлено 15.12.2017 Эпилог или разбор полётов
1. Как изменить подсветку в паузах?
2. Можно ли изменить динамику?
3. Как подключить ленту с количеством светодиодов отличным от 60/120/180?
Плюс опубликована обновленная схема. Не волнуйтесь, добавили всего один резистор.
Осталось две недели до Нового года. Успеете собрать?

Добавлено 09.06.2018
Сделал настройки подсветки:
скетч и схема.
Пользуемся так.
Фоновая подсветка:
В паузах включается фоновая подсветка т.е вся линейка будет светится выбранным вами цветом и с выбранной яркостью.
Цвет: установите ручку потенциометра PARAM2 в среднее положение и один раз нажмите кнопку Background. Светодиодная линейка зажжется. Вращайте потенциометр PARAM2, цвет линейки будет меняться от красного до фиолетового. Выберите цвет и ещё раз нажмите кнопку Background.
Яркость: установите потенциометр в минимальное положение (ручку до упора по часовой) и нажмите кнопку Background. Линейка погаснет. Медленно вращая ручку потенциометра PARAM2 выберите требуемую яркость подсветки и ещё раз нажмите кнопку Background. Значения яркости запишется в память микроконтроллера.

Светомузыка из светодиодной ленты

Как сделать своими руками светомузыку из ленты, которая будет мигать в такт музыке и всего из одной радиодетали – транзистора, вы узнаете из этой статьи.

Нам понадобится:

— Светодиодная лента

— Транзистор КТ829(или другой аналогичный структуры n-p-n)

— Штекер для подключения(я брал провод от старых наушников с штекером джек 3.5мм)

— Блок питания 12 вольт (12 Вольт можно взять из компьютерного БП)

Светодиодную ленту можно использовать любого цвета, длиной до 5 метров, при использовании транзистора КТ829А, и до 50 метров при установке его на радиатор.

Транзистор не критичен, можно выпаять из старой аппаратуры, можно купить в радиомагазине.

Штекер также можно купить в радиомагазине, или отрезать сразу же с проводом от наушников.

Соединяем все по наглядной схеме:

К базе и эмиттеру транзистора припаивается провод с штекером, также к эмиттеру припаивается минус питания. Минус ленты припаивается к коллектору транзистора, плюс подается сразу на плюс ленты.

Здесь транзистор работает в ключевом режиме, малый ток с выхода звуковой карты компьютера, через базу транзистора, управляет большим током коллектора. Тем самым открываясь и закрываясь в такт музыке транзистор создает световое музыкальное сопровождение – светомузыку.

Работу такой светомузыки вы можете посмотреть на видео: