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Backlight RGB LED com Visualizador de Áudio MSGEQ7 para TV e Mesa

Componentes e Materiais

Arduino Nano R3 × 1
Fita LED Endereçável WS2812 (Digilent) × 1
MSGEQ7 — Equalizador Gráfico de 7 Bandas para Análise de Espectro de Áudio × 1
Fonte Chaveada 5V 2.5A (Digilent) × 1

Ferramentas Necessárias

Aplicativos e Serviços Online

Sobre o Projeto

Este tutorial foi importado do meu Instructables original. Bem-vindo ao guia de como construir um backlight RGB LED para, por exemplo, a traseira da sua TV ou mesa.

O esquemático em si é simples porque as Fitas LED WS2812 são muito fáceis de interligar com um Arduino Nano.

Nota: Você não precisa usar o circuito adicional do Analisador de Áudio MSGEQ7 se quiser apenas o backlight LED sem visualização de áudio.

Lista Detalhada de Peças e Onde Comprar

Passo 1: Monte o Esquemático

Esquemático Principal

Interligar a fita WS2812 com Arduino é direto usando a biblioteca Adafruit_NeoPixel.

A fita tem 3 pinos: VCC, DATA, GND. VCC no 5V, GND no GND, e o pino DATA central no pino D6 do Arduino (LED_DATA). Cada LED tem um chip WS2812 que recebe dados do Arduino e repassa ao próximo — só precisamos alimentar o primeiro LED da fita.

A lógica do Botão (trocar modos) e Potenciômetro (controlar brilho) é explicada no próximo passo.

O esquemático exato está na captura do arquivo Fritzing (disponível para download).

MUITO IMPORTANTE: Conecte o pino 5V do Arduino à fonte APENAS via diodo, para não danificar o Arduino se plugar o cabo USB para programar. Os capacitores 10nF e 1000µF também são para segurança, evitando picos de alimentação.

Circuito do MSGEQ7

Este é o circuito mais comum para ligar MSGEQ7 ao Arduino. Aqui entra o Jack de Áudio 3.5mm. O pino central da maioria dos jacks é GND; os laterais são canais estéreo, que conectam via capacitor 10nF ao pino Signal In do MSGEQ7 conforme o esquemático. Pode-se adicionar potenciômetro no Signal In para controlar sensibilidade, mas não é necessário.

Conexões do MSGEQ7 ao Arduino:

rgb_controller.fzz

Passo 2: O Código

GitHub com sketch completo: RGBStripe_Control_WS2812

Notas sobre o código:

Declaramos o objeto da fita WS2812 com Adafruit_NeoPixel, passando: número de LEDs (altere NUM_LEDS para seu setup), pino do Arduino conectado ao LED_DATA, e tipo de codificação + velocidade de transmissão das cores.

No setup(), definimos brilho padrão via setBrightness(0-255) e ligamos a fita com begin(). Agora podemos definir cada Pixel/LED individualmente com setPixel(LED, Cor) e atualizar a fita com strip.show(). Essa é basicamente toda a lógica para programar qualquer animação.

Para controlar Animações/Modos, adicionamos um Botão Push/Tactile no Arduino: uma ponta no VCC, outra no pino D3 com resistor 10kΩ ao GND. Anexamos uma interrupção a este pino no setup(), que chama changeMode() a cada pressionamento. Em changeMode(), alternamos para o próximo modo e sinalizamos para a animação atual parar. O loop() reinicia e executa a nova animação.

Animações incluídas: Fade arco-íris, Vermelho, Verde, Azul, Branco, Modo Analisador de Música.

Adicionei também um Potenciômetro 10kΩ para controlar brilho da fita. O método checkBrightness() lê a saída do potenciômetro no pino A2 (pino central) e atualiza o brilho da fita.

Modo musicAnalyzer() via MSGEQ7:

Este modo visualiza o sinal de áudio conectado ao Signal In do MSGEQ7. O MSGEQ7 emite sinal analógico de uma banda de áudio por vez (8 bandas, graves a agudos). O método musicAnalyzer() obtém os valores atuais das bandas resetando o MSGEQ7 e bufferizando os valores analógicos. A banda de saída muda colocando flanco alto no pino Strobe. Após ler as 8 bandas, o método desloca todos os valores dos pixels LED uma posição para trás e calcula o novo valor para LED 0. A cor é composta por: Baixas frequências (Graves) → Vermelho, Médias → Verde, Altas → Azul. O deslocamento antes de carregar o novo valor cria uma animação suave e temporal.

Passo 3: Configurar Áudio no PC

Para alimentar o MSGEQ7 com seu áudio/música mantendo a reprodução nos alto-falantes, use o recurso Realtek HD Stereo Mix ou conecte a entrada de áudio do MSGEQ7 à saída traseira da placa de som/motherboard.

Ativar Stereo Mix no Windows 10: Clique direito no ícone de som → "Sons" → aba "Gravação" → clique direito no Stereo Mix → "Ativar". Se não aparecer, clique direito → "Mostrar dispositivos desabilitados". Abra propriedades do Stereo Mix → "Ouvir" → marque "Ouvir este dispositivo" e selecione seus alto-falantes principais.

Usar saída traseira: Propriedades do alto-falante principal → aba "Melhorias" → selecione "Ambiente" → escolha "Sala" no menu suspenso. Isso habilita saída paralela dos alto-falantes e do MSGEQ7.

Passo 4: Observações

Como o esquemático não é complexo nem grande, coube tudo em uma caixinha com furos para USB, Jack de Áudio, Jack DC, Potenciômetro e Botão. Use headers macho/fêmea e conecte os 3 cabos à fita WS2812 via jumpers.

Código

Download do Sketch Arduino

https://github.com/PhilKes/RGBStripe_Control_WS2812

Esquemáticos

Esquemático em protoboard para conectar Arduino à fita WS2812 com controle de brilho via potenciômetro
Backlight RGB LED com Visualizador de Áudio MSGEQ7 para TV e Mesa fvwp3zyjs5c4z851_12HuWgZiDT.fzz

Esquemático standalone do MSGEQ7 para modo Visualizador de Áudio
Conecte Signal In ao Jack 3.5mm (Canais Esquerdo/Direito) e pinos de controle conforme o outro esquemático
Backlight RGB LED com Visualizador de Áudio MSGEQ7 para TV e Mesa

Processo de manufatura

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