如何用480个LED实现音乐可视化

步骤1：材料

一般结构支架由木材制成，18mm刨花板固定在托架和夹板上。

前面板分为多层，以便维护PMMA模块，将在第3部分详细介绍。声音过程是在Raspberry Pi上用Python制作的，因此总是有一个电子设备。支架和显示屏，以便在必要时访问DJ。注意，一些部件，特别是PMMA，是使用激光切割机制造的。如果没有它，在相同的条件下PMMA很难实现，在你周围的Fablabs告知自己，他们可能会帮助你做到这一点。

材料清单：

警告：0.5米* 0.5米的面板取决于您的激光切割机的尺寸。请参阅所有指南以确定您需要的尺寸。

18mm刨花板：

2x 1m * 2m

2x 1m * 1m

3mm MDF：

1x 1m * 1m

4x 0.5m * 0.5m

6mm MDF：

8x 0.5m * 0.5m

~12m的防滑钉（30mm * 30mm很好）

5m PMMA：

~0.5m²（板材尺寸取决于激光切割机的尺寸）

Raspberry Pi（3b很好）

Waveshare 7“触摸屏

8米WS2812B，带60个LED/m

USB声卡（最便宜的来自Ugreen的麦克风输入很好，~10 $）

长度为1米的16x 5mm螺纹杆（最好在90cm处切割，参见步骤3.5

320x 5mm坚果。

3D打印部件。

木螺钉（3mm和5mm）

木胶

带制动器的4个球童车轮（最好移动它，相信我！

焊接的一些导线

BOB-12009逻辑电平转换器（来自Sparkfun）

一些接线端子connecto r为Raspberry Pi和LED供电。

微型USB线。

5V电源（至少100W（20A））。

您现在可以开始您的项目了！

第2步：力学

这只是支架的一般结构，其余部分将用于实现前面的

面板及其电子和软件配置。该结构是在2m * 1m的板上制作的，因此它可以安装在DJ平台上，通常具有这样的尺寸，因此可以在必要时轻松升起。

我为您提供了每个部件的3D平面图和一般结构，以便您可以看到如何组装它。不同的照片可能会更清楚。

使用圆锯，从2米* 1米的板上切下计数器底座（可用文件）。你得到图片N°1

然后我们将安装侧板。对于每个面板：

取一个长约85厘米的防滑钉（根据防滑钉的大小选择一个尺寸，两个防滑钉将放在两侧，不要超过）。注意：前面板的厚度约为3厘米，请注意选择长度，使前面板留有4厘米的长度。

将此防滑钉拧到平行于边缘的底座上，注意边缘和防滑钉之间的距离约为2厘米（将落在前面的板的厚度）

取2个约80厘米的夹板。它们将拧在第一个夹板的两侧，以尽可能地支撑板。防滑钉的长度将决定DJ托盘的高度，因此您可以根据需要更改此尺寸。我们采取80厘米，以留下一个高度，使板块受到保护，不一定可见。 80厘米是桌子的标准高度，它对我们来说似乎很完美。

重复计数器另一侧的最后两步，你应该得到照片N°2的结果。

我们现在将按照图片N°3和N°4铺设电路板。结果是照片N°5

剩下的就是现在切割托盘。要绘制板材，最简单的方法是对基础进行相同的绘制，然后对于侧面，绘制一条偏移18mm的平行线，构成侧面的板的厚度。

对于正面，切断4厘米。在切割将成为DJ空间的中心之前，将板放下以确保切割正确。然后，您获得照片N°6的图。然后切割一次，照片N°7，最后N°8。

理想情况下，在使用PMMA安装前面板之前，应立即对支架进行喷涂。我们用黑色画了一切，因为这对我们来说是最好的，但你是自由的。这种类型的木材吸收了大量的油漆，用喷漆枪和压缩机涂漆是最容易的。

第3步：前面板

这一步是最重要的，同时也是最耗时的。这需要很多时间，特别是在螺纹杆中组装PMMA块时。

前面板组件分几步完成。我们将首先制作LED面板，然后我们将切割PMMA，然后将它们组装在可见的前面板中。

LED面板：

我们将以1m * 1m MDF3面板为基础。

然后我们将胶合MDF3板并从其上切下条带以嵌入LED带。我所处理的激光切割机的工作面为80cm * 50cm，制作了4块50cm×50cm的面板。根据您的设备调整尺寸。然后将这些面板粘在我们之前拍摄的底座上。你应该有一个6毫米厚的板，带有10个空心条，用于插入LED。 （见照片N°9和10）。

然后插入LED色带。注意，可寻址的LED色带具有布线方向。要减少接线，请将LED灯条插入线圈。 （有关色带之间的接线图，请参见图11中的图片）。圆圈对应于电源输入。实际上，色带开头的单个电源输入不足以正确提供所有LED。所以我在图表上看到了4个电源输入。由于它们都来自相同的电源，因此它们具有相同的电压参考。

在图片N°11中，我们看不到色带之间的电缆，因为它们正在后面。我终于改变了这一点，并用前面的电缆连接了磁带，因为前面被封闭后，电缆将不可见。由于该板与可见板之间会有间隙，因此没有问题。

所以我做了一些焊接，如图12所示。记得在焊缝上涂抹热胶以保护它们。胶带上的密封垫是易碎的，因此防止了电缆在密封处的任何移动。尝试将胶水局部保持热，以免以后出现PMMA块问题。你最后必须制作4个孔才能让电源和信号线进入START（图片N°11）。请记住测试以确保所有LED都亮起（每个LED的R，G和B）。如果LED不工作，则后面的其余色带将无法工作，因此此步骤至关重要。如果缺少LED，请在色带两侧切割此LED并进行更换，将PAD焊接在一起。

可见侧：

可见面由MDF6mm制成。目标是通过叠加2个6mm的板来获得12mm的良好厚度。 MDF6mm具有通过激光切割得非常好并且便宜的优点。这使我能够轻松地通过PMMA块进行精确切割。我们切两块两块胶合的MDF6mm 500mm * 500mm的8块板。然后它们像柜台的其他部分一样涂成黑色。这样可以很容易地将PMMA穿过内部来测试LED（照片N°14）

PMMA：

现在是必须根据文件中提供的表格切割PMMA。如果您没有激光切割机，这一步将很复杂。您可以简化PMMA块的形状，您只需调整可见侧的文件即可。

一旦你的80块PMMA被削减，我们将能够开始最费力的任务，即装配。这里的目的是阻止PMMA的任何可能的自由轴。

取2个螺纹杆并将PMMA块插入其中，以便将它们插入LED带的凹槽中。在每根杆上插入螺母，然后插入PMMA块，使每个块可以锁定在所需位置的两个螺母之间。松散地放置10个块的螺母。这导致一排10个块，每个块有两个螺纹杆和4个螺母。通过将块放置在前面板中，我们将能够将螺母直接锁定在正确的位置。 （见照片N°15）。使用支架后，我认为坚果不能承受振动。我建议使用Threadlocker。这一步将更加费力，但你肯定他们不会动。使用threadlocker，您将能够完美锁定块。

重复8列的操作

可见面装配：

我们已经拥有了所需的一切：带有PMMA块的8列，4个面板由于步骤3.2，将形成现在12mm厚的可见侧面。

目的是在面板上组装柱子并将面板悬挂在一起。我们将通过在两个面板中插入4列来制作2个1m * 50cm的面板。您可以使用小文件3D打印来锁定面板上的螺纹杆并将两个面板固定在一起。

确保在将部件拧在一起之前将面板粘在一起。结果应如图16所示。然后你获得两块1米* 50厘米的面板。我们没有将这些面板固定在一起，因为我们在可见侧的PMMA之间添加了一块板以固化所有东西，但出于美观原因，我建议您找到解决方案来解决所有问题。

最终装配

现在我们将使用步骤3.1中制作的LED面板组装可见面。如果你将螺纹杆切割成90厘米，最简单的方法是将厚度约为12/13mm的夹板瞄准顶部的两个板。这将允许前面板完全关闭。

由于我们没有剪断我们的螺纹杆，我们在不同的地方放置了许多夹板以固化整个物体。为了关闭面板并使其看起来很好，我们在其上放置长塑料支架并将其涂成黑色。我认为黑色涂层夹板方法会给出更好的效果。前面板的结果在照片N°17和18中给出。

步骤4：电子＆amp; HMI

组装HMI。剪切此步骤中提供的文件以安装显示器，DMX插头和插头。根据端口插孔，DMX插槽和显示器的大小调整文件。

为了保护Raspberry Pi，我在托盘上钻了一个洞来运行电缆。树莓派被放置在一个盒子里，以保护户外电子产品（可在DIY商店购买）。

使用支架将屏幕块安装到支架上，以便必要时可以打开它。要考虑的插孔是麦克风输入，因此可以输入声音进行处理。 DMX插座的安装不是强制性的，请参阅第7节。

我们还设置了一个锁定电源的箱子。整体的结果显示在照片N°19中。在Raspberry Pi上，LED的信号必须连接到GPIO N°18。但是，由于Raspberry Pi的GPIO为3.3V，我们需要一个逻辑电平转换器将信号转换为5V。请参阅Sparkfun的BOB-12009的文档和接线。

步骤5：电缆管理

从电池板出来的电缆通过电缆接头带到柜台，您可以看到N°20的渲染图片。

第6步：代码

所有内容都是用python编写的。您可以在提供的文件中下载它。要配置Raspberry Pi，您必须设置Alsa音频以指定默认情况下考虑USB声卡。实际上，我们这里的声音输入是USB声卡的麦克风端口。 Raspberry Pi没有默认的音频输入，所以这是我们唯一的选择。然后，您必须调整Raspberry Pi以使用Waveshare屏幕，请参阅其文档。最后，仍然要确保start.sh脚本以RaspberryPi

开始。步骤7：DMX功能

DMX是一种基于RS-485的通信协议，广泛用于事件中的光控制。目的是添加一个界面，以便可以通过照明控制单元控制面板。

然后我们将拥有一个极好的80像素屏幕，可以照亮整个房间。将需要进行软件修改，但就硬件而言，我将留下PCB的原理图和布局，以制作DMX-USB转换器。这个转换器可以简化，因为此时它考虑了传输和接收，但这里只关注接收。这里使用光耦合器来电隔离Raspberry Pi，以保护它免受其他灯可能的电流泄漏。请找到附加到此步骤的EAGLE文件。

步骤8：结论

您现在可以获得完整的指南来自行完成。