Piano LED Visualizer

钢琴 LED 展示台

加入不和谐

Piano LED Visualizer 是一个项目，可让您将 LED 条连接到 Raspberry Pi，并以迷人的视觉效果增强您的钢琴演奏。该存储库提供了有关如何设置 LED 灯条、将其连接到数码钢琴以及如何将灯光与您的演奏同步的详细说明。此外，它还提供与 Synthesia 等外部软件的集成，以增强学习体验。

特征

• 视觉效果：充当声音可视化工具，通过对音乐做出反应的灯光，使您的钢琴演奏看起来很酷。

• 学习：琴键上方的指示灯会告诉您要弹奏哪些琴键，帮助您学习钢琴。

• MIDI 集成：支持 Synthesia 等外部软件来点亮下一个要播放的按键。

• 可定制的灯光：您可以更改灯光的颜色和亮度以适合您的风格。

• 录制和播放：录制您的钢琴歌曲，下载它们或直接从 Visualizer 中播放。

• MIDI 文件：加载 MIDI 文件以查看要弹奏的键，从而轻松学习新歌曲。

• 灯光序列：创建序列以在表演期间在不同灯光设置之间切换。

• Web 控制：使用简单的 Web 界面来设置和控制灯光。

• 可选的帽子扩展：有一个额外的帽子，带有按钮和屏幕，可以更轻松地控制，使其成为一个独立的设备。

• 炫酷动画：享受轻松的动画，为您的音乐增添气氛。

带图像的详细功能展示

您需要什么：

• 带 MIDI 或 USB 输出的钢琴
• MIDI 转 USB 接口（如果您的钢琴没有 USB 输出）亚马逊法国 | Aliexpress（便宜的 midi 接口可能无法按预期工作，我推荐更知名品牌的硬件。我个人使用 iConnectivity mio
• Raspberry Pi Zero WH 亚马逊美国 |亚马逊法国 |全球速卖通 |全球速卖通 #2
• MicroSD 卡（16 GB 绰绰有余）亚马逊美国 |亚马逊法国）|全球速卖通
• USB OTG 亚马逊美国 |亚马逊法国 |全球速卖通
• WS2812B LED 灯带（至少 1.5m，带 144 个二极管/米）亚马逊美国 |亚马逊法国 |全球速卖通
• 电源（ 5V 6A 足以点亮 172 个 LED @50% 功率）亚马逊法国 |全球速卖通

确保电源电压为 5V（5 伏）。使用电压更高的电源会损坏 LED 灯条和 Raspberry Pi。

• DC 5.5x2.5mm 插座，带快速连接亚马逊美国 | Aliexpress （如果您在亚马逊购买电源，它可能已经包含在内）
• 一些电线亚马逊美国|全球速卖通

不是必需的，但值得拥有，以使一切看起来整洁：

• 定制 3D 打印外壳（我附上了修改后的 3D 模型的 STL 文件，有额外的空间和孔用于电源插座和电线，这是原始模型）。您也可以选择使用 fermaton 提供的不带屏幕孔、hdmi 和 sd 端口的型号
• 尼龙支架 M2.5 10mm 亚马逊美国 |全球速卖通
• 螺丝 M2.5 10mm 亚马逊美国 |全球速卖通
• Waveshare LCD TFT 1,44'' 128x128px 亚马逊美国 |全球速卖通
• 电缆编织层 亚马逊美国 |全球速卖通
• 热缩带亚马逊美国|全球速卖通
• 带扩散器的铝制 LED 型材（强烈建议在当地商店寻找合适的） pic#1 pic#2 硅胶替代品：Aliexpress （12mm 2 米选择 T0515，感谢 vzoltan 找到了这一产品）
• 双面胶带可将所有东西粘在钢琴上
• 配备蓝牙以运行 Synthesia 的 Windows 10 笔记本电脑/平板电脑
• 磁性或机械开关，用于检测键盘盖是否打开或关闭（如果您的钢琴有的话）（请参阅说明）

对于螺丝、支架和电线等物品，请前往当地的五金店，避免大量购买。

总成本（不包括钢琴和平板电脑）应为 75-100 美元披露：以上所有链接都是附属链接，这意味着您无需额外付费，如果您通过点击进行购买，我将赚取佣金。

软件准备

有两种方法，您可以使用预配置的系统映像或手动安装所有内容。

1.系统镜像

• 从版本中下载最新的 zip 文件。
• 解压缩文件。
• 使用 Win32 Disk Imager 或 Etcher 等程序将系统映像保存到 SD 卡（至少 4GB）。

如果您不需要将 RPi 连接到 Wi-Fi，您可以从 PC 中弹出 SD 卡并将其放入 Raspberry Pi 中。 3-8 分钟后（取决于您的 SD 卡的速度），您应该在 RPi 屏幕上看到 Visualizer 菜单。

对于 1.5 及以上版本：

Raspberry Pi 设置一个名为“PianoLEDVisualizer”的 Wi-Fi 热点，密码为“visualizer”。连接后，打开浏览器并转到“pianoledvisualizer.local”以访问网络界面。使用此处的“网络”选项卡将 Raspberry Pi 连接到您的常规网络。

您还可以手动将 Raspberry Pi 连接到网络

2.手动安装

指示

将 LED 灯条连接到 Raspberry Pi 并启用 SPI

没有必要再次重新发明轮子，这里有一个很好的教程（只做硬件部分） 。仔细检查 LED 灯条的接线方式。大多数条带使用 GDV（接地、数据、电压），但是在教程中显示的接线图中，电压线和数据线交换了。将电压直接连接到数据引脚可能会严重损坏或杀死您的树莓派！

或者，您可以将开关连接到 BCM 引脚 12 和 GND。将开关安装到琴键盖上（如果有）。关闭时，动画会自动关闭。

如果您想知道如果屏幕帽子占用了所有引脚，如何将电线连接到 RPI，这里是我如何做到这一点的图片。 RPI 和屏幕之间应该有间隙，以便您可以焊接电线或将电缆缠绕在引脚上，然后用热缩带将它们分开。

按照上述方式连接所有电缆后，一切都应该很好地适合外壳。向下滚动查看我制作的一些设置照片。如果您没有 3D 打印机，请尝试找一些可以为您打印的公司或私人。我为打印支付了 12 美元。 RPI案例模型.stl

网页界面

该可视化工具配有一个 Web 界面，您可以通过该界面控制 LED 灯带的颜色、更改端口设置、运行灯带动画、控制序列和管理 MIDI 文件，包括下载、上传、重命名、删除和播放。要连接到 Web 界面，请在浏览器中输入树莓派的本地地址，例如 http://192.168.1.10 两个设备必须连接到同一网络。默认情况下，Web 界面在端口 80 上工作，但如果需要，可以使用脚本的参数--port进行更改

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

虽然在我的测试中我没有注意到性能有任何下降，但如果有必要，您可以使用--webinterface参数禁用 Web 界面

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

常问问题

问 - 我可以使用 Raspberry Pi 1/2/3/4 代替 Zero 吗？

• 理论上是的。在实践中，许多用户报告了在除 Zero 之外的 Raspberry 上按键和灯光反应之间存在巨大延迟的问题。

问 - 没有 Wi-Fi 和蓝牙的 Raspberry Pi Zero 怎么样？

• 如果您只是为了视觉效果而不打算将其与 Synthesia 一起使用，您可以节省一些钱并购买更便宜的非 WH 版本的 Zero。请注意，您将无法使用网络界面

问 - 我可以使用其他屏幕或根本不使用屏幕吗？

• 目前，唯一支持的屏幕是 Waveshare LCD TFT 1,3"。如果没有屏幕，您可以使用 Web 界面。

问 - LED 灯条 PCB 的颜色重要吗？

• 不，这只是视觉效果。

问 - 我可以使用其他 LED 灯带吗？

• 仅支持 WS281X LED 灯带

问 - LED 灯带需要电源吗？

• 单独的 RPi 应该可以同时为最多 10 个 LED 供电，尽管我不推荐这样做。

问 - 我需要焊接技能才能制作它吗？

• 用户报告说，在亚马逊上购买的 LED 灯带以一米长的灯带形式发货，在这种情况下，您需要焊接它们。我在速卖通上买了我的，它是一条 2 米长的条状。至于将电线连接到 RPi，我只是将它们缠绕在引脚上，并用热缩带将其收紧。

问 - 如何访问录制的文件？

• 如果您将 RPi 连接到 Wi-Fi，则可以使用 SFTP 或 Web 界面传输文件。

对于Web界面：在连接到同一网络的设备上打开互联网浏览器并输入RPi的本地地址pianoledvisualizer.local然后从左侧菜单中选择“歌曲管理”选项卡。

对于 SFTP：在任何 FTP 程序（如 Filezilla）中连接到您的 RPi 本地地址（例如：sftp://192.168.1.10）并导航到 /home/Piano-LED-Visualizer/Songs。

问 - 如何更新可视化工具？

• A - 从“可视化工具”菜单Other Settings > Update visualizer > Confirm 。

更新后，需要重新启动。

• B - 使用 SSH 连接到您的控制台并输入：

cd /home/Piano-LED-Visualizer然后

git pull origin master

如果由于某些原因它不起作用，请尝试删除整个项目并再次克隆它。

cd /home

sudo rm -rf Piano-LED-Visualizer

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