ESP 32 Kürbis
Passend zu Halloween: In diesem Projekt wird ein musikalischer IoT-Halloween-Kürbis entwickelt.
Ein ESP32 kombiniert Bluetooth-Audiostreaming über einen I2S-Verstärker (MAX98357) mit musikreaktiven Lichteffekten durch einen WS2812B-LED-Ring. Neben der Echtzeitsynchronisation von Licht und Ton stehen weitere visuelle Modi, wie eine simulierte Kerzenflamme, zur Verfügung. Die drahtlose Konfiguration von Effekten, Farben und Helligkeit erfolgt zentral über eine integrierte lokale WLAN-Web- Oberfläche.
RBS12259
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Mechanischer Aufbau
Für dieses Projekt wurde eine Struktur in Form eines Halloween-Kürbisses zur Unterbringung der Komponenten entwickelt. Die 2 Bauteile für den 3D-Druck können über den folgenden Link heruntergeladen werden:
Alle für die Montage verwendeten Schrauben müssen vom Typ M3 x 5mm.
ESP32 und Max98357
Bevor der ESP32 und das Verstärkermodul festgeschraubt werden, wird
empfohlen, alle im Abschnitt „Schaltungsaufbau“ beschriebenen
elektrischen Verbindungen herzustellen. Bei der Montage muss der
ESP32 zunächst so positioniert werden, dass sein USB-Anschluss exakt
mit der dafür vorgesehenen Aussparung in Teil 1 übereinstimmt.
Anschließend werden der ESP32 und das MAX98357-Modul mit der Basis (Teil 2 – Kürbisbasis) verschraubt.
Achtung: Die restlichen Komponenten müssen mit doppelseitigem Klebeband in der Kürbisstruktur (Teil 1) befestigt werden. Zur Optimierung der Ausleuchtung wird empfohlen, den LED-Ring an der inneren Oberseite (Decke) von Teil 1 nach unten gerichtet zu montieren. Diese Anordnung verbessert die Streuung der visuellen Effekte. Eine Überlappung der LEDs ist bei der Installation zu vermeiden.
Verschraubung von Teil 2 mit Teil 1
Nach Abschluss aller elektrischen Verbindungen und der Positionierung der Komponenten muss Teil 2 mit Teil 1 verschraubt werden, wie in Abbildung 3 dargestellt.
Die folgenden Abbildungen zeigen das 3D-Modell des Kürbisses und das vollständig montierte Gerät in der Praxis.
Die Anschlüsse lauten wie folgt
| Komponente | Pin (Modul) | Anschluss (ESP32 / System) |
|---|---|---|
| LED-Ring (WS2812B) | VCC | VIN / 5V |
| GND | GND | |
| DIN | GPIO 13 | |
| I2S-Audioverstärker (MAX98357A) | VCC | VIN / 5V |
| GND | GND | |
| LRC | GPIO 25 | |
| BCLK | GPIO 26 | |
| DIN | GPIO 22 | |
| Lautsprecher (2x) | Plus- (+) und Minuskabel (-) | Ausgänge + und - des Verstärkers (Parallelschaltung) |
Softwarevorbereitung
Für den ESP32 wird die Arduino IDE verwendet. Dabei muss das ESP32- Boardpaket („esp32 by Espressif Systems“) zwingend in der Version 2.0.17 installiert sein, um die Bluetooth-Funktionalität zu gewährleisten. Für dieses Projekt werden zwei externe Bibliotheken benötigt:
- Adafruit NeoPixel (Installation über den Bibliotheksverwalter)
- ESP32-A2DP (Manuelle Installation als .ZIP-Datei)
Den vollständigen Code gibts hier
Funktionsweise und Bedienung
Um auf die Webseite zur Steuerung der Beleuchtungseffekte des
Kürbisses zugreifen zu können, müssen die WLAN-Zugangsdaten im
folgenden Abschnitt des Codes eingegeben werden:
Code anzeigen / einklappen
// WLAN-Konfiguration
const char* ssid = "WLAN_NAME_EINGEBEN";
const char* password = "WLAN_PASSWORT_EINGEBEN";Sobald der Kürbis mit Strom versorgt wird, stellt er automatisch eine Verbindung zum WLAN-Netzwerk her. Um herauszufinden, welche IPAdresse im Browser aufgerufen werden muss, wird der Serielle Monitor in der Arduino IDE durch Drücken der Tastenkombination Strg + Umschalt + M (oder Ctrl + Shift + M) geöffnet. Anschließend wird der Kürbis (ESP32) neu gestartet. Dadurch wird die zugewiesene IP-Adresse im Monitor angezeigt, wie in Abbildung 7 dargestellt.
Achtung: Jedes Netzwerk weist eine eigene, individuelle IP-Adresse zu. Die in der Abbildung gezeigte Adresse dient lediglich als Beispiel und darf nicht im eigenen Browser verwendet werden.
Falls die WLAN-Verbindung nicht hergestellt werden kann, wechselt der Kürbis automatisch in den Offline-Modus. Die Audioverbindung erfolgt über Bluetooth. Dafür muss ein Endgerät (z. B. ein Smartphone) mit dem Bluetooth-Gerät des Kürbisses gekoppelt werden, welches den Namen Halloween_Kuerbis trägt. Nach erfolgreicher Verbindung können Töne und Musik abgespielt werden.
Beim Zugriff auf das Web-Dashboard können die verschiedenen Beleuchtungsmodi ausgewählt und die Helligkeitsintensität des Kürbisses angepasst werden.
Falls kein spezifischer Modus ausgewählt wird, arbeitet der Kürbis standardmäßig im „Atmungs“-Modus. Sobald Musik über die Bluetooth- Verbindung abgespielt wird, folgen die LEDs automatisch dem Rhythmus des Audios.
Fazit
Dieses Projekt führt zu einem interaktiven Halloween-Kürbis. Die Kombination aus Hardware und Software ermöglicht anpassbare Beleuchtungseffekte und eine Bluetooth-Audioanbindung, die dynamisch auf Musik reagiert. Somit entsteht ein fortschrittliches und stimmungsvolles Dekorationselement.
