Piano LED Visualizer

Klavier-LED-Visualisierer

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Der Piano LED Visualizer ist ein Projekt, mit dem Sie einen LED-Streifen an Ihren Raspberry Pi anschließen und Ihr Klavierspiel mit faszinierenden visuellen Effekten verbessern können. Dieses Repository enthält detaillierte Anweisungen zum Einrichten des LED-Streifens, zum Anschließen an ein Digitalpiano und zum Synchronisieren der Beleuchtung mit Ihrem Spiel. Darüber hinaus bietet es die Integration mit externer Software wie Synthesia für ein verbessertes Lernerlebnis.

Merkmale

• Visuelle Effekte: Fungiert als Klangvisualisierung und lässt Ihr Klavierspiel mit Lichtern, die auf Ihre Musik reagieren, cool aussehen.

• Lernen: Lichter über den Tasten zeigen Ihnen, welche Tasten Sie spielen müssen, und helfen Ihnen so, Klavier zu lernen.

• MIDI-Integration: Unterstützt externe Software wie Synthesia zum Beleuchten von Tasten, die neben dem Spiel liegen.

• Anpassbare Lichter: Sie können die Farben und die Helligkeit der Lichter ändern, um sie an Ihren Stil anzupassen.

• Aufnehmen und abspielen: Nehmen Sie Ihre Klavierlieder auf, laden Sie sie herunter oder spielen Sie sie direkt aus Visualizer ab.

• MIDI-Dateien: Laden Sie MIDI-Dateien, um zu sehen, welche Tasten Sie spielen müssen, und erleichtern Sie so das Erlernen neuer Songs.

• Lichtsequenzen: Erstellen Sie Sequenzen, um während Ihres Auftritts zwischen verschiedenen Lichteinstellungen zu wechseln.

• Websteuerung: Verwenden Sie eine einfache Weboberfläche, um die Lichter einzurichten und zu steuern.

• Optionale Huterweiterung: Es gibt einen zusätzlichen Hut mit Tasten und einem Bildschirm zur einfacheren Steuerung, wodurch es zu einem eigenständigen Gerät wird.

• Coole Animationen: Genießen Sie leichte Animationen, um Ihrer Musik Atmosphäre zu verleihen.

Detaillierte Funktionspräsentation mit Bildern

Was Sie brauchen:

• Klavier mit MIDI- oder USB-Ausgang
• MIDI-zu-USB-Schnittstelle (wenn Ihr Klavier keinen USB-Ausgang hat) Amazon US | Amazon FR | Aliexpress (billige Midi-Schnittstellen funktionieren möglicherweise nicht wie vorgesehen, ich empfehle Hardware bekannterer Marken. Ich persönlich verwende iConnectivity mio
• Raspberry Pi Zero WH Amazon US | Amazon FR | Aliexpress | Aliexpress #2
• MicroSD-Karte (16 GB sind mehr als genug) Amazon US | Amazon FR) | Aliexpress
• USB OTG Amazon US | Amazon FR | Aliexpress
• WS2812B LED-Streifen ( mindestens 1,5 m mit 144 Dioden/Meter ) Amazon US | Amazon FR | Aliexpress
• Netzteil ( 5V 6A reicht aus, um 172 LEDs bei 50 % Leistung zum Leuchten zu bringen ) Amazon US | Amazon FR | Aliexpress

Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung 5 V (5 Volt) beträgt. Die Verwendung eines Netzteils mit mehr Volt wird sowohl den LED-Streifen als auch den Raspberry Pi beschädigen.

• DC 5,5 x 2,5 mm Buchse mit Schnellanschluss Amazon US | Aliexpress (wenn Sie das Netzteil bei Amazon gekauft haben, ist es möglicherweise bereits im Lieferumfang enthalten)
• Einige Drähte Amazon US | Aliexpress

Nicht erforderlich, aber sinnvoll, damit alles ordentlich aussieht:

• Benutzerdefiniertes 3D-gedrucktes Gehäuse ( ich habe eine STL-Datei mit einem modifizierten 3D-Modell angehängt, es gibt zusätzlichen Platz und Löcher für Steckdose und Kabel, hier ist das Originalmodell ). Optional können Sie Modelle ohne Löcher für Bildschirm, HDMI- und SD-Anschluss verwenden, die von fermaton bereitgestellt werden
• Nylon-Abstandsbolzen M2,5 10 mm Amazon US | Aliexpress
• Schrauben M2,5 10 mm Amazon US | Aliexpress
• Waveshare LCD TFT 1,44'' 128x128px Amazon US | Aliexpress
• Geflecht für Kabel Amazon US | Aliexpress
• Schrumpfbänder Amazon US | Aliexpress
• Aluminium-LED-Profil mit Diffusor ( es wird dringend empfohlen, in Geschäften vor Ort nach dem richtigen zu suchen ) Bild Nr. 1 Bild Nr. 2 Alternative aus Kieselgel: Aliexpress (wählen Sie T0515 für 12 mm, 2 Meter, Dank an vzoltan für die Suche)
• Doppelseitiges Klebeband, um alles auf das Klavier zu kleben
• Windows 10-Laptop/Tablet mit Bluetooth zum Ausführen von Synthesia
• magnetischer oder mechanischer Schalter zur Erkennung, ob die Tastaturabdeckung geöffnet oder geschlossen ist, sofern Ihr Klavier über eine verfügt (siehe Anleitung)

Suchen Sie nach Artikeln wie Schrauben, Abstandshaltern und Drähten in örtlichen Baumärkten, um den Kauf in großen Mengen zu vermeiden.

Die Gesamtkosten (ohne Klavier und Tablet) sollten 75–100 USD betragen. Offenlegung: Alle oben genannten Links sind Affiliate-Links, was bedeutet, dass ich ohne zusätzliche Kosten für Sie eine Provision erhalte, wenn Sie durch Anklicken einen Kauf tätigen.

Softwarevorbereitungen

Es gibt zwei Möglichkeiten: Sie können ein vorkonfiguriertes Systemabbild verwenden oder alles manuell installieren.

1. Systemabbild

• Laden Sie die neueste ZIP-Datei von Releases herunter.
• Entpacken Sie die Datei.
• Verwenden Sie ein Programm wie Win32 Disk Imager oder Etcher, um das Systemabbild auf Ihrer SD-Karte zu speichern (mindestens 4 GB).

Wenn Sie Ihr RPi nicht mit WLAN verbinden müssen, können Sie die SD-Karte aus Ihrem PC auswerfen und in den Raspberry Pi einlegen. Nach 3–8 Minuten (je nachdem, wie schnell Ihre SD-Karte ist) sollten Sie das Visualizer-Menü auf dem RPi-Bildschirm sehen.

Für Version 1.5 und höher:

Der Raspberry Pi richtet einen WLAN-Hotspot namens „PianoLEDVisualizer“ mit dem Passwort „visualizer“ ein. Sobald die Verbindung hergestellt ist, öffnen Sie Ihren Browser und gehen Sie zu „pianoledvisualizer.local“, um auf die Weboberfläche zuzugreifen. Über den dortigen Reiter „Netzwerk“ können Sie den Raspberry Pi mit Ihrem regulären Netzwerk verbinden.

Sie können Raspberry Pi auch manuell mit Ihrem Netzwerk verbinden

2. Manuelle Installation

Anweisungen

LED-Streifen an Raspberry Pi anschließen und SPI aktivieren

Es hat keinen Sinn, das Rad noch einmal neu zu erfinden, hier ist ein schönes Tutorial (nur den Hardware-Teil machen) . Überprüfen Sie noch einmal, wie Ihr LED-Streifen verkabelt ist. Die meisten Streifen verwenden GDV (Masse, Daten, Spannung), im Schaltplan im Tutorial sind jedoch die Spannungs- und Datenleitungen vertauscht. Wenn Sie die Spannung direkt an Ihren Daten-Pin anschließen, kann dies zu ernsthaften Schäden oder zum Tod Ihres Raspberry führen!

Optional können Sie einen Schalter an BCM Pin 12 und GND anschließen. Befestigen Sie den Schalter an der Schlüsselabdeckung, falls vorhanden. Beim Schließen werden die Animationen automatisch ausgeschaltet.

Wenn Sie sich fragen, wie man Drähte an RPI anschließt, wenn der Bildschirm alle Pins belegt, finden Sie hier ein Bild davon, wie ich es gemacht habe. Zwischen RPI und Schirm sollte ein Spalt vorhanden sein, damit Sie Ihre Drähte anlöten oder Kabel einfach um die Stifte wickeln und sie mit Schrumpfbändern trennen können.

Nachdem Sie alle Kabel wie oben beschrieben angeschlossen haben, sollte alles gut in das Gehäuse passen. Scrollen Sie nach unten, um einige Fotos des von mir erstellten Setups zu sehen. Wenn Sie keinen 3D-Drucker haben, versuchen Sie, eine Firma oder Privatperson zu finden, die ihn für Sie druckt. Ich habe 12 USD für meinen Druck bezahlt. RPICaseModel.stl

Webschnittstelle

Der Visualizer verfügt über eine Weboberfläche, mit der Sie die Farben des LED-Streifens steuern, Anschlusseinstellungen ändern, Animationen des Streifens ausführen, Sequenzen steuern und Midi-Dateien verwalten können, einschließlich Herunterladen, Hochladen, Umbenennen, Löschen und Abspielen. Um eine Verbindung zur Weboberfläche herzustellen, geben Sie die lokale Adresse Ihres Raspberry Pi in den Browser ein, zum Beispiel http:/192.168.1.10. Beide Geräte müssen mit demselben Netzwerk verbunden sein. Standardmäßig arbeitet die Webschnittstelle auf Port 80, kann aber bei Bedarf mit dem Skriptargument --port geändert werden

 sudo python3 /home/Piano-LED-Visualizer/visualizer.py --port 5000

Obwohl ich in meinen Tests keine Leistungseinbußen feststellen konnte, kann man das Webinterface bei Bedarf mit dem Parameter --webinterface deaktivieren

 sudo python3 /home/Piano-LED-Visualizer/visualizer.py --webinterface false

FAQ

F – Kann ich Raspberry Pi 1/2/3/4 anstelle von Zero verwenden?

• Theoretisch ja. In der Praxis berichteten viele Benutzer von Problemen mit großer Verzögerung zwischen Tastendrücken und darauf reagierenden Lichtern bei anderen Raspberrys als Zero.

F – Was ist mit dem Raspberry Pi Zero ohne WLAN und Bluetooth?

• Wenn es Ihnen nur um die Optik geht und Sie nicht vorhaben, es mit Synthesia zu verwenden, können Sie etwas Geld sparen und eine günstigere Nicht-WH-Version von Zero kaufen. Beachten Sie, dass Sie die Weboberfläche nicht verwenden können

F – Kann ich andere Bildschirme oder gar keinen Bildschirm verwenden?

• Derzeit ist der einzige andere unterstützte Bildschirm der Waveshare LCD TFT 1,3". Wenn Sie keinen Bildschirm haben, können Sie stattdessen die Weboberfläche verwenden.

F – Spielt die Farbe der LED-Streifenplatine eine Rolle?

• Nein, es sind nur visuelle Darstellungen.

F – Kann ich andere LED-Streifen verwenden?

• Es werden nur WS281X-LED-Streifen unterstützt

F – Benötige ich eine Stromversorgung für den LED-Streifen?

• RPi allein sollte ausreichen, um bis zu 10 LEDs gleichzeitig mit Strom zu versorgen, obwohl ich es nicht empfehle.

F – Benötige ich Lötkenntnisse, um es herzustellen?

• Benutzer berichteten, dass bei Amazon gekaufte LED-Streifen in Streifen von einem Meter geliefert werden, in diesem Fall müssten sie verlötet werden. Ich habe meins bei Aliexpress gekauft und es war ein 2 Meter langer Streifen in einem Stück. Was die Anschlussdrähte an RPi betrifft, habe ich sie einfach um Stifte gewickelt und mit Schrumpfbändern festgezogen.

F – Wie greife ich auf aufgezeichnete Dateien zu?

• Wenn Sie Ihr RPi mit WLAN verbunden haben, können Sie SFTP oder die Webschnittstelle zum Übertragen von Dateien verwenden.

Für die Webschnittstelle: Öffnen Sie den Internetbrowser auf einem Gerät, das mit demselben Netzwerk verbunden ist, und geben Sie die lokale Adresse von RPi ein pianoledvisualizer.local Wählen Sie dann im Menü auf der linken Seite die Registerkarte „Songverwaltung“.

Für SFTP: Stellen Sie in einem beliebigen FTP-Programm (wie Filezilla) eine Verbindung zu Ihrer lokalen RPi-Adresse her (zum Beispiel: sftp://192.168.1.10) und navigieren Sie zu /home/Piano-LED-Visualizer/Songs.

F – Wie aktualisiere ich Visualizer?

• A – Über das Visualizer-Menü „ Other Settings > Update visualizer > Confirm .

Nach dem Update ist ein Neustart erforderlich.

• B – Stellen Sie über SSH eine Verbindung zu Ihrer Konsole her und geben Sie Folgendes ein:

cd /home/Piano-LED-Visualizer und dann

git pull origin master

Wenn es aus irgendeinem Grund nicht funktioniert, versuchen Sie, das gesamte Projekt zu entfernen und es erneut zu klonen.

cd /home

sudo rm -rf Piano-LED-Visualizer

sudo git clone https://github.com/onlaj/Piano-LED-Visualizer