我设计并制作了一个集成LED矩阵的DIY蓝牙音箱。LED矩阵包括许多不同的可视化模式，包括壁炉模式、抽象的“移动艺术”模式，以及通过音箱内部的麦克风对音乐做出反应的几种模式。我还没见过其他任何一款以这种方式将视觉和声音结合起来的家居产品。

这个项目的想法以一种有点非正统的方式产生。我想为几个家里有孩子即将出生的朋友做点什么。于是做一份能帮助他们的孩子发展神经系统的礼物，一份他们长大后不会丢弃的礼物的想法就此诞生了。我之前做过很多LED项目，并且有一些木工经验，所以我想到了在蓝牙扬声器中集成一个音频响应LED矩阵的想法。

音箱需要大量的木工工作。盒子的外面是由粗糙卷曲枫木，我磨到3/4”。前后面板由中密度纤维板制成。卷曲枫木的完成是受电吉他完成的启发，就像我最喜欢的一些Paul Reed Smith吉他上看到的那样。

在内部，我使用一个2x15w的代顿音频蓝牙放大器板的音频，和一个Arduino Mega来控制16x16的LED矩阵(WS2812 LED)。音箱内部的一个小型电子麦克风检测正在播放的音乐，并提供一个信号，Arduino可以利用这个信号在led上创建反应显示。

该设计还允许机械调整，以完全改变LED矩阵的外观;从像素化到抽象。我对这个功能感到特别自豪，因为我以前从未在其他地方见过它，而且效果非常酷(它在视频的最后展示)。LED矩阵安装在白色半透明亚克力扩散器后面的挡板上，通过扭转扬声器背面的拇指螺丝，可以将LED挡板移向或移离扩散器。因此，拇指螺丝可以让你从像素化显示(单个led可见)到抽象显示，在抽象显示中，led一起模糊形成移动的艺术，几乎具有3d效果。

第一步：收集物资
木材:

你可以用你喜欢的任何类型的木头做音箱。我使用3/4”的实心枫木作为音箱的周长，½”的中纤板作为前面板，¼”的中纤板作为后面板(但建议改为½”)，以及废弃的½”胶合板作为内部扬声器外壳。

扩散器:

• 半透明白色亚克力薄板t

电子产品:

• Arduino Mega
• 16 x16 LED矩阵
• 19.7V或24V电源(至少60w)
• 3”全方位扬声器
• 代顿音频2x15w蓝牙放大器板
• 代顿音频附件包音频线插孔
• 代顿音频板支架
• 1000年mF电容器
• 330欧姆电阻
• 自动增益驻极体麦克风
• 闭锁开/关LED按钮
• 5V 16mm锁存开关LED按钮
• 5V 16mm瞬间LED按钮
• 女性权力杰克
• 铲形连接器
• Lever-nut电线连接器
• 降压转换器

备用电源选项:

• 5V电源(至少70w)
• 升压转换器(扬声器电路提高到19.7V)

LED挡板和硬件

• 5”线螺栓
• 四脚钉线(螺纹)
• 花边螺母(1/4-20螺纹)
• 黄铜螺丝

工具/其他东西

• Forstner Bits

第二步：切木头
这是一个22英寸宽x 9英寸高x 6英寸深的扬声器的切割清单。你可以从你选择的木材，硬木，中密度纤维板，或胶合板切割。(据我所知，在处理扬声器振动方面，中密度纤维板比胶合板更好。)

顶部/底部面板音箱:(2)¾" x22 " x6 "(斜接端)

音箱:(2)3 / 4 " x9 " x6 "(斜接两端，如果做对接，减去1.5 ")

• 前板:½x7.5“x20.5
• 背板:½x7.5“x20.5
• LED挡板:½" x7.5 " Hx 8.5W "
• 音箱外表:(2)½“x7.5 x4.25”,(2)½“x7.5“x5.5”

使用圆锯、台式锯和/或斜人锯切割上述零件清单。

第三步：在顶部面板中为按钮控件制作切割

在我们把盒子粘起来之前，我们需要在我们的顶部面板上切割三个16mm(~ 5/8“)按钮。24V闭锁开/关按钮将打开和关闭所有的开关，5V闭锁开/关按钮将打开和关闭5V电路(带LED矩阵和Arduino)与蓝牙扬声器分开，5V瞬时按钮将改变LED矩阵上的模式。

这些16毫米按钮上的线程不够长，不足以通过木材延伸，所以我们需要在顶部面板的内部钻更大的凹槽，以便将螺母拧到每个按钮的线程上，并连接他们。在顶部面板的下方标出扬声器的中心点，其中一个中心点正中央，另外两个中心点在两边各偏移1.75英寸。然后使用1-3/8“Forstner钻头在顶部面板的内部钻一个孔到1/4”从顶部(例如，设置1/2“深的钻床停止)。用Forstner钻头左边的圆点作为导向，用小钻头(例如1/8”)钻过圆点，这样当你从对面钻时，就可以使东西对齐。现在把它翻转过来，用5/8英寸的Forstner钻头从顶部钻穿每个孔，这样你就有了一个完全适合16mm按钮的孔。

第四步：在前扬声器面板上制作裁剪

首先，你要用铅笔标出每个中心点。我将中心点标记在距离最近的边沿3.5英寸处，垂直居中(距离上/下边缘3.75英寸)，所以音箱将插入到距离扬声器面板边缘2英寸的位置。然后用你的铅笔画一个6.75 " x 6.75 "的正方形，垂直和水平居中在前面板上。这个正方形是LED矩阵的切口

然后用一个带边导和止块的路由器来切出“正方形”(用路由器，边角会是圆形的，我喜欢)。

如果你不想使用路由器，你也可以使用拼图和磨砂机来切割这个正方形。接下来，用一个3英寸的孔锯为扬声器切割出孔，以你标记的点为中心。推荐使用钻床，但如果你小心的话，你也可以用手钻。

最后，使用一个有角度的路由器位给每个扬声器的内部切割和LED矩阵切割一个倒角的边缘。

第五步：剪下并附着扩散器

用桌锯、圆锯或拼图锯将一块亚克力切割成7 " x 7 "的尺寸。只剥回亚克力两侧的保护塑料的边缘，并把它放在前面面板的内部。用强力胶把它粘在前面板上。

第六步：在后面的扬声器面板上制作裁剪

首先，为螺纹插孔和螺纹直流电源插孔做¼”切口。就像按钮一样，线也不能穿过。使用上面描述的按钮相同的过程，在后面面板的内部为这两个螺纹插孔做更大的凹槽。除了，这一次，使用三分之三“Forstner钻头的凹槽，并钻到1/8”的外部面板，并使用¼“Forstner钻头钻外部孔，将紧贴这两个¼”插孔。

您还将在包装面板上切割以下孔:

• 配合¼”孔螺纹螺栓来自LED挡板。这个¼”孔应该钻在后面板的正中间。
• (可选)风扇进气口的¾”孔。钻,方便。我把这个洞居中约2英寸从顶部边缘。
• 排气孔按需要。我钻了两个¾“孔的背面面板的边缘，以允许通风(led和降阶转换器可以得到相当热)。

第七步：组装音箱外壳

在把盒子粘起来之前，确保你已经完成了上面的按钮切割步骤。此外，在粘合之前，连接周围的支持和偏移从顶部，底部和侧板的边缘，前面板将休息。剪一些半英寸高的木条(中密度纤维板或胶合板)，把它们粘在顶部、底部和侧板上，并钉上两块。带子应该是½“或¾”高。我设置前支持条在每个面板背面从前面的边缘3 / 4“，所以½”前扬声器面板将插入¼”时，休息对着支持。

确保不要把支撑放在顶部和底部面板的中心7英寸跨度，因为这将干扰您的LED挡板靠近扩散器移动。

连接支架后，我们将使音箱的外壳与顶部，底部和侧板。这只是一个基本的人字连接盒，有四个方面。使用木胶和夹子来组装。我还建议在你的正面和侧面放一些油漆工胶带(这样它们就不会和木胶粘在一起)，在夹紧的时候把它们放在盒子里，等胶水干了之后，确保你的盒子是完全方形和舒适的。

第八步：将内部扬声器外壳和前面板连接到外壳上

准备扬声器外壳和前面板:

每个内部音箱外壳都是由一个l形的内部部分组成，它与前面、侧面、顶部和底部面板相匹配，形成一个外壳。首先，用扬声器本身作为指南为你的扬声器螺丝标记点。然后用电钻洞

接下来，在4.5 " x7.5 "片钻½"孔扬声器电线，并连接4.5 " x7.5 "片垂直于前面板，其内缘在5.5 "从最近的扬声器面板。用胶水和钉子从前面把这些东西粘在一起(稍后你会回去用木腻子和沙子盖住钉子上的洞)。

对前面板、后面板和音箱进行表面处理:

在插入前面板到斜接盒，你会想完成它。

最后的选择取决于你。因为我的顶部、底部和侧板都是实心枫木，所以我只用了Waterlox来完成它们。对于中密度纤维板的正面和背面，我使用了白色喷漆，并在上面涂了几层透明漆。

安装前面板和扬声器外壳:

然后，用螺丝把扬声器固定在你预先钻好的孔上。(我连接的扬声器有衬垫，所以它们是密封的。现在将这个结构与前面板、扬声器外壳和扬声器的垂直一侧插入扬声器盒。将扬声器电线穿过孔。在这个时候，使用一些填充物来密封扬声器外壳的内边缘与前面板的背面。(可选:现在添加一些多边形扬声器外壳。)

接下来，钻口袋孔在侧面边缘的扬声器外壳(1/2“x6”x7.5“)。现在，使用胶水和口袋孔螺钉将扬声器外壳的背面连接到侧板上，并将外壳背面和外壳垂直内侧之间的对接连接胶水和螺钉，完成外壳。

第九步：制作可移动LED挡板

为此，我们将使用½”x7.5”H × 8.5”W片我们早先削减。

• 在LED挡板正面正中间钻1 / 2英寸深的凹槽(这样可以使螺栓头凹槽齐平)。
• 在后面为¼”t形螺母的死点钻一个孔(这样它就可以从后面延伸到前面钻的凹槽)
• 从后面锤入t形螺母
• 从前面拧紧5英寸¼-20六角螺栓(如果t形螺母松动，请使用强力胶)
• 在你的挡板上钻大洞，对齐LED矩阵后面的电线位置(你可能想要在你的LED矩阵上的+和-之间焊接电容，在做这之前)
• 将LED基体线穿孔，强力胶将LED基体贴在挡板正面(可选:为了安全/散热，将铝片贴在挡板正面，再将LED基体贴在铝片上)

第十步：电子和代码

首先，将Arduino代码上传到你的Arduino Mega(我使用Mega是因为它的内存和代码的大小;从I/O的角度来看，这是过度的)。该代码假设:

• led连接到引脚2上
• 瞬时按钮连接在5号针上
• 麦克风输入连接到引脚A0
• 3.3V引脚连接到Arduino上的AREF引脚(和驻极体麦克风上的Vcc)。

这是代码的链接:https://github.com/modustrialmaker/Audio-Reactive-LED-Matrix

转向电子设备，按照代顿音频板附带的简单说明来连接它。它很简单;几乎就是即插即用。

你将从母插座取19.7V或24 V +和接地输入，用3路或5路水平螺母连接器将它们分开。将24V闭锁开关连接到电源插孔和这个分离器之间，这样它就起到了继电器开/关开关的作用。从分离，运行19.7V直接到代顿音板和降压转换器(确保调整降压通过拧其螺丝，并使用万用表验证输出5V)。

然后在降压输出和其他5V组件(Arduino、led、瞬时按钮和风扇)之间连接5V闭锁开关按钮，这样它就可以作为继电器与蓝牙扬声器分开开/关5V电路。然后按照Fritzing图连接Arduino、led、5V瞬时按钮和风扇。

代顿音频支架将用于安装蓝牙板。它相对便宜，而且很容易做到。为了将Arduino Mega、5V降压转换器和5V风扇安装到后面板上，我只使用了塑料固定螺钉和强力胶水

我不会详细讲扬声器中部件的位置，因为我认为我做得不是很好。不过，我可以给你一些规划布局的指导。首先，把所有16mm的按钮拧进顶部面板的孔里。然后使用JST连接器和水平螺母连接器连接所有的电子元件，这样你就可以弄清楚如何在扬声器内部布置它们。然后尝试布局，找到一个可行的。当你确定组件的位置时，确保将LED挡板插入外壳中，这样你就可以确认组件没有从挡板延伸到扬声器后面板的螺纹螺栓，并确保挡板有向前和向后移动的空间(从与扩散器平齐到距扩散器1 / 2英寸左右)。

通过JST和水平螺母连接器断开组件，这样就可以永久连接所有组件。用强力胶把Arduino Mega, 5V降压转换器和5V风扇粘在你刚刚找到的位置上。现在重新连接所有设备，并测试所有电子设备是否正常工作。

第十一步：附加后面板并启动

将后面板插入音箱，确保后面板的¼”中心孔与¼-20螺栓对齐，使螺纹螺栓穿过孔。现在把花滚螺母拧到螺栓上，这样你就可以通过转动花滚螺母来调节LED挡板和扩散器之间的距离(这基本上是一个拇指螺丝)。在后面板的四角处预钻铜螺钉孔，并将铜螺钉插入后面板。

插上它，把你的手机连接到蓝牙，享受吧!

如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

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