Звукореактивная подсветка для телевизора на WLED

О чём эта инструкция

Это пошаговое руководство по созданию звукореактивной RGB‑подсветки (WS2812B) для телевизора, монитора или игрового ПК с использованием прошивки WLED. Подойдёт для тех, кто хочет добавить окружное освещение, синхронизировать несколько лент и управлять подсветкой удалённо через приложение, Home Assistant или голосового помощника.

Кратко: вы прошиваете ESP8266/ESP32, подключаете микрофон и ленту, настраиваете параметры звука (Squelch и Gain) и получаете реакцию светодиодов на музыку или звук с телевизора.

Необходимые компоненты и опции

• WS2812 (адресуемая) RGB LED лента, 5 м, не влагозащищённая — стандартный вариант для ТВ.
• Модуль MCU на базе ESP8266 (NodeMCU, D1 Mini) или ESP32 (если уже есть).
• Модуль микрофона. Можно выбрать любой из перечисленных — различаются уровнем усиления и типом датчика:
  • INMP401 (MEMS‑микрофон)
  • MAX4466 (электретный с усилителем)
  • MAX9814 (электретный с автоматическим усилением)
• Блок питания 5 V, 3 A или мощнее (в зависимости от количества светодиодов; 5 V — обязательно).
• Приборы: паяльник, припой, мультиметр, изоляционная лента/термоусадка.

Важно: для длинных лент и высокой яркости рекомендуется отдельный источник питания для ленты с общим проводом GND с MCU.

Требуемые навыки

Потребуются базовые навыки пайки и работы с электроникой. Если вы не паяли раньше — пройдите короткое обучение по пайке перед началом. Знания сетевой настройки Wi‑Fi также полезны.

Фактбокс — ключевые параметры

• Рабочее напряжение: 5 V
• Рекомендуемый блок питания: 3 A для 5 м ленты (зависит от плотности LED)
• Микрофоны: MEMS или электретные с усилителем
• Поддерживаемые эффекты: 118+ (в WLED)

Шаг 1: Загрузка и прошивка прошивки WLED

Мы используем проект WLED Sound Reactive из репозитория GitHub.

1. Скачайте последний стабильный релиз WLED Sound Reactive для вашей платы (ESP8266 или ESP32).
2. Скачайте и запустите ESPHome Flasher или другой flasher для прошивки.
3. Подключите плату к компьютеру и выберите соответствующий COM‑порт.
4. Нажмите «Browse» и укажите файл прошивки WLED.

5. Нажмите «Flash» и дождитесь завершения. После прошивки плата запустит режим точка доступа WLED-AP.

Важно: используйте релиз, совместимый с вашей MCU (ESP8266 vs ESP32). Если прошить неподходящую сборку, устройство может не загрузиться.

Шаг 2: Подключение WS2812 к плате ESP8266/ESP32

Подключите ленту и микрофон к плате. Вы можете питать ленту от VIN платы (если ток небольшой), но для 5 м ленты рекомендуется внешний 5 V блок питания с общим GND.

Оригинальная таблица соответствий:

| | NodeMCU (ESP8266) | | ESP32 | | WS2812B | | Mic | |

| | VIN | | VIN | | 5V | | | |

| | G | | GND | | GND | | G | |

| | D4 | | D4 | | DI or Din (Data in) | | | |

| | 3V3 | | 3V3 | | | | VCC | |

| | A0 | | GPIO36 | | | | Out | |

Примечание: пин для данных ленты (DI/Din) можно переназначать в настройках WLED, но выбирайте аппаратно поддерживаемые GPIO, особенно на ESP8266.

Советы по питанию:

• Если лента потребляет много тока, подайте 5 V напрямую на ленту и оставьте VIN/5 V платы только для питания MCU. Обязательно объедините GND.
• Не запитывайте ленту через USB‑порт платы для длинных лент — это может повредить плату.

Шаг 3: Первичная настройка WLED и подключение к Wi‑Fi

1. Подайте питание на собранное устройство.
2. На смартфоне/ПК подключитесь к точке доступа WLED-AP.
3. Отключите мобильные данные (на телефоне), откройте браузер и перейдите по адресу 4.3.2.1.
4. Нажмите Wi‑Fi Settings.
5. Введите SSID и пароль вашей сети и нажмите Save & Connect — модуль перезапустится и подключится к вашей Wi‑Fi сети.

Установка приложения WLED (рекомендуется):

• Скачайте приложение WLED из Google Play.
• Откройте приложение, нажмите + и выберите Discover Lights… — приложение автоматически найдёт устройство в сети.
• Отметьте устройство галочкой и нажмите на WLED‑SoundReactive, чтобы открыть панель управления.

Шаг 4: Конфигурация LED и микрофона в WLED

1. В приложении или веб‑интерфейсе откройте Config → LED Preferences.
2. В поле Total LED Count укажите общее количество светодиодов ленты (посчитайте после установки за телевизором).
3. В Hardware setup задайте Pin = 2, Start = 0 и Count = (количество LED для этой ленты). Нажмите Save.

Настройка звука:

• Перейдите в Config → Sound Settings.
• Параметры:
  • Squelch — порог, ниже которого реакции нет. Чем выше — тем громче звук нужен для триггера.
  • Gain — усиление/чувствительность микрофона. Чем выше — тем чувствительнее.

Если используете INMP401, попробуйте Squelch = 35 и Gain = 12 в качестве отправной точки.

Эффекты:

• В разделе Effects есть ~15 звукореактивных эффектов (отмечены *). Рекомендуемый режим для начала — Noisemeter.
• Меняйте палитры, скорость, интенсивность и яркость для подбора визуала.

Шаг 5: Интеграция с Home Assistant и голосовыми ассистентами (опционально)

• Включите в WLED Sync Interfaces → MQTT или Hue Emulation, чтобы интегрировать устройство в Home Assistant или управлять через Alexa.
• В Home Assistant можно добавить несколько WLED устройств и объединять их в группы, настраивать автоматизации и сценарии для фильмов или игр.

Установка за телевизором и рекомендации по развёртыванию

• Закрепите ленту по периметру задней стороны телевизора или монитора клеящей основой.
• Проложите кабели аккуратно, используйте термоусадку и изоляцию на местах пайки.
• Для лучшего эффекта поместите ленту симметрично по сторонам экрана.

Дополнительные варианты и альтернативные подходы

1. Альтернативы микрофонам:
   • Используйте внешний микрофон с линейным выходом (если есть) для меньших искажений.
   • Для высокой точности — подключите микрофон к аудиовыходу телевизора через микрофонный предусилитель.
2. Альтернативы прошивке:
   • Если вы хотите глубокую интеграцию с Home Assistant и YAML‑управление, рассмотрите использование ESPHome с кастомными звуковыми фильтрами.
3. Если вы не хотите пайки — используйте адресуемые ленты с разъёмами и готовые блоки питания, но крепление всё равно потребует аккуратности.

Когда это не сработает — возможные причины и что делать

• Лента не светится:
  • Проверьте 5 V и GND между источником питания и лентой; убедитесь, что GND общий с ESP.
  • Проверьте правильность пина данных и настройки Count.
• Светодиоды мигают некорректно:
  • Неверный уровень питания или падение напряжения. Попробуйте подать питание ближе к середине/концу ленты.
• Звук не реагирует или реагирует с задержкой:
  • Неверные настройки Squelch/Gain — уменьшите Squelch и увеличьте Gain по необходимости.
  • Плохой контакт микрофона или неправильно выбранный тип микрофона для уровня звука.
• Прошивка не заливается:
  • Выбрана сборка не для вашей платы. Проверьте модель MCU.

Руководство по отладке (runbook)

1. Проверка питания: измерьте напряжение на ленте при включённой яркости.
2. Проверка сигнала данных: убедитесь, что на контакте Din есть изменение при включённом эффекте (осциллограф/логический анализатор — по возможности).
3. Проверка микрофона: подключите другой микрофон, временно снизьте Squelch до 0 и увеличьте Gain.
4. Сброс настроек WLED: в Config → Factory reset (если проблема в конфигурации).

Критерии приёмки

• Все светодиоды загораются без мерцания.
• Подсветка реагирует на звук телевизора в пределах 200–500 мс.
• Управление через приложение доступно в локальной сети.

Мини‑методология тестирования

• Тест 1 — Статическое: выставьте простую цветовую заливку и проверьте равномерность LED.
• Тест 2 — Звуковая реакция: запустите музыку и проверьте реакцию при разных уровнях громкости.
• Тест 3 — Синхронизация: установите вторую ленту на другой ТВ/угол и проверьте UDP‑синхронизацию.

Чек‑лист перед установкой за телевизором

• Количество LED подсчитано и введено в WLED
• Блок питания 5 V подходит по току
• GND ленты и MCU объединены
• Пины данных и микрофона подключены корректно
• Прошивка WLED успешно загружена и устройство подключается к Wi‑Fi

Шаблон настроек (отправная точка)

• Плата: NodeMCU (ESP8266) или ESP32
• Pin (Hardware setup): 2
• Start: 0
• Count: <ваше_количество_LED>
• Sound → Squelch: 35 (INMP401) / Gain: 12 (INMP401)

Эти значения — базовая рекомендация. Подбирайте опытным путём.

Идеи по развитию проекта

• Синхронизировать несколько лент по UDP в одну группу.
• Автоматизировать включение подсветки при включении телевизора через Home Assistant.
• Добавить датчик освещённости и снижать яркость подсветки в тёмное время суток.

Частые ошибки и как их избежать

• Пайка «наспех» — тщательно обработайте контакты и изолируйте оголённые провода.
• Подача питания 5 V на 3.3 V пин платы — приведёт к повреждению MCU.
• Попытка запитать 5 м ленты через USB платы — не делайте этого.

Риски и меры по снижению

• Перегрев и перегрузка блока питания — используйте блоки с защитой от короткого замыкания.
• Повреждение платы при неправильном питании — всегда проверяйте вольтаж перед подключением.

Краткое резюме

Вы можете собрать эффективную звукореактивную подсветку для телевизора за небольшие деньги и с минимальным набором компонентов: WS2812B, ESP8266/ESP32, микрофон и 5 V блок питания. WLED предоставляет мощный набор эффектов и простую интеграцию с домашней автоматизацией.

Важно: всегда соблюдайте безопасность при пайке и при работе с питанием.

Спасибо — теперь вы готовы собрать и настроить свою звукореактивную подсветку. Удачи!