步驟1：零件和工具

零件

Circuit Playground Express

15x Flora Neopixels

磁線

膠粘鉤環帶

500mAH帶JST連接器的鋰電池

Candy Cane tie

迷你滑動開關，SPDT

熱縮管

在采購零件時，購買附加裝置是明智之舉。我總共有20個NeoPixels，其中一個從一開始就被打破了，一個我毀了。 Candy Cane領帶非常便宜，我買了第二個，以防我破壞了第一個。

工具

熱膠槍

焊接車站

剪線鉗

小刀

萬用表

電腦

打火機或熱風槍

線程和針

第2步：準備領帶

主要目標是訪問內部連接核心并劃分指示LED應放置位置的線條。

步驟1：將扎帶系在一起

當電子元件就位時，很難系上扎帶。因此，打結領帶，使其看起來很好，打結相當牢固，不會解開。然后小心地拉動系帶的小端以打開孔以使綁帶越過頭部。這是領帶將被處理的位置。

有各種不同的領帶結。我只知道我小時候學過的那個，溫莎。使用哪個結無關緊要。

步驟2：打開領帶背面

撕開領帶環一側的接縫和徽標然后向下領帶的中心。小心，因為它必須在最后重新縫合。

步驟3：繪制LED應放置的位置

要使LED出現在白色條紋部分中領帶，更容易找到領帶核心背面的每個白色條紋部分的中心線，然后將其映射到領帶核心的前面。檢查并仔細檢查中心線是否為1），2）是否與條紋平行。如果稍微關閉，可以微調LED位置。但最好是讓它盡可能接近現在而不是更晚。

通過在線上放置LED并將條紋織物放在上面來測試線條的中心度。根據需要進行調整。

步驟3：附加NeoPixels

基本上，我們正在制作自己的LED燈條。我們只需將LED安裝到連接芯上，然后將它們相互連接。

步驟1：將NeoPixels粘附到連接芯上

在背面放一點熱膠將NeoPixel放在中心線上。對于具有3個NeoPixels的部分，垂直對齊中心NeoPixel并首先將它們粘合在一起。這樣可以更容易地將左右NeoPixel相對于中心定位，特別是考慮到領帶的寬度從上到下增加。

確保將所有NeoPixel定位在同一方向，從左下角到右上角。如果這不正確，條帶將無法工作。

關于熱膠的說明。完成項目就足夠了。至于它是否會持續多年，只需要看一下。

第3步：將NeoPixels焊接到彼此

因為我決定將NeoPixels焊接在一起而不是使用導電線，NeoPixel焊盤上的孔對我們起作用。只需在焊盤上找到一個焊接線的好地方。不要試圖用焊料填充孔，但如果發生這種情況，就可以了。

磁鐵線在銅芯周圍有一層薄薄的絕緣層。用刀子擦掉絕緣材料，將它們焊接在一起。最好刮掉電線的整個圓周。

步驟4：測試連接性

使用萬用表測試連接性：

積極的聯系。從頭到尾應該有連接。確保焊盤上的測試連接而不是電線。

接地連接。使用接地墊執行相同的測試。

每條數據線。從一個數據板到下一個，驗證是否存在連接。

步驟4：附加Circuit Playground Express

Circuit Playground Express（CPX）是該系統的核心。 Adafruit有很多關于這個控制器的教程。稍后在這個講義中，我將重點介紹一些MCU功能。

步驟1：將CPX焊接到底部尖端NeoPixel

切割適當長度的電磁線用于電源，地面和數據。將它們穿過連接核心結構，使它們接觸NeoPixel電源，接地和數據焊盤。將它們焊接下來，確保焊盤上現有的導線仍能保持良好的連接性。

接下來翻轉連接芯并將CPX置于所需位置。將電源線連接到VOUT焊盤，將地線連接到任何接地焊盤，并將數據線連接到A0以外的任何I/O焊盤。我編寫的代碼使用A3。

測試連接性。

步驟2：固定CPX

使用線程和針，選擇任意四個等距墊并將它們縫到領帶核心上。

步驟5：為CPX供電

CPX沒有開/關開關。這意味著電池插入的那一刻，領帶就會打開。這也意味著關閉它的唯一方法是拔掉電池，這是一個很大的麻煩。一個簡單的解決方案是在電池上打開/關閉開關。

步驟1：切斷開關上的第3個引腳

不需要其中一個非中心引腳。切斷它與開關的主體齊平。

步驟2：將開關串聯焊接電池導線

將電池接地線切斷中間的某處。在每根接地線上滑動一塊熱縮管。將一根地線焊接到其中一根引腳，另一根地線焊接到另一根引腳。確保它們不會相互接觸或焊料接觸金屬體。

確認沒有使用萬用表連接。將管道滑過焊接連接并收縮。在因彎曲疲勞而可能失效的任何部件上添加一些電氣膠帶。

步驟3：驗證電池是否工作

此時，電池可以插入CPX 。如果一切順利，開關應該能夠打開和關閉CPX。

步驟4：安裝電池

在背面放一點膠粘鉤環帶電池的一側和領帶核心。如果領帶沒有被粗暴處理，這將保持原位。

步驟6：設置電路游樂場快車

我不會去詳細介紹如何設置CPX。 Adafruit做到了，然后做了一些。我將提供一些我經常遇到的問題的提示。

CPX凍結

可能由于運行時內存問題，CPX會經常凍結。快速解決方法是擦除并重新閃爍。在這些說明中搜索“Old Way”。基本上，它是按下幾個按鈕，拖放拖放，然后拖放重新閃爍。

警告：這將刪除所有內容。 CPX上的所有代碼都將丟失。

保存對CPX的更改可能導致問題

我發現有時在將文件保存到CPX后，python運行時將處于錯誤狀態。修復程序是通過按重置按鈕重新啟動python運行時。只按一次。按兩次將開始重新刷新過程。

直接保存到CPX上是危險的

由于CPX必須重新閃存的可能性，因此存在松動的風險他們所有的代碼。丟失了兩次代碼之后，我想出了一個簡單的工作流程。我會將我的代碼保存到本地硬盤。當它準備在CPX上進行測試時，我只需通過運行一個簡單的部署腳本來復制它。

第7步：編寫Circuit Playground Express

此時，CPX和NeoPixels非常完整。不需要用它們進行其他機械或電氣工作。其余的都是軟件。

代碼可以在我的github帳戶中找到。核心python代碼應該無需對所有操作系統進行任何更改即可運行。不要安裝外部Adafruit CircuitPython庫。它們未被使用。

以下是代碼中發生的事情的高級摘要。

什么輸入有什么用？

按鈕A：循環播放LED動畫

按鈕B：循環播放歌曲

電容式觸摸板A1：更改LED動畫的顏色

電容式觸摸板A6：更改LED動畫的速度

3動畫存在但只有2個有效

code.py

import pixelsoff

#import vumeter

import stairs

import twinkle

。..

led_animations = ［

pixelsoff.PixelsOff（pixels），

# vumeter.VuMeter（pixels， 100， 400）

stairs.Stairs（pixels），

twinkle.Twinkle（pixels）

］

我移植了Ampli-Tie VU儀表樣式代碼。它使用CPX麥克風拾取聲音，并根據聲音幅度點亮NeoPixels。但是，我想要更多動畫。由于運行時內存限制，我不得不選擇我想要的動畫。所以默認情況下，另外兩個，Stairs和Twinkle，無需更改代碼即可運行。要運行VU表動畫，必須注釋掉其中一個或兩個動畫并取消注釋VU表。

音樂管理器和離線編碼

frosty_the_snowman.py

import musical_notes as mn

# Frosty the Snowman

# Walter E. Rollins

song = ［

（mn.G4， mn.HLF），

（mn.E4， mn.DTQ），

（mn.F4， mn.ETH），

（mn.G4， mn.QTR），

（mn.C5， mn.HLF），

。..

convert_to_binary.py

songs = ［

（jingle_bells.song， “jingle_bells.bin”），

（frosty_the_snowman.song， “frosty_the_snowman.bin”）

］

for song in songs：

data=song［0］

file=song［1］

with open（file， “wb”） as bin_file：

for entry in data：

print（“writing： ” + str（entry））

note=entry［0］

dur=entry［1］

bin_file.write（struct.pack（“

我想要節日音樂。 CPX支持WAV和音調。在文件大小和運行時內存方面，WAV文件太大了。使用python數據結構來保持音調及其持續時間也被證明使用了太多的運行時內存。因此，我修改了Holi-Tie代碼以讀取壓縮的二進制文件，該文件僅包含壓縮二進制格式的必要歌曲數據。我寫了一個腳本，它讀取一個python數據結構中的歌曲并將其寫成二進制格式。將歌曲編碼為文件中的二進制數據使得歌曲既小又動態。歌曲播放完畢后，內存將被釋放。

添加更多歌曲是微不足道的。有關詳細信息，請參閱歌曲中的README.md。

按鈕A動畫NeoPixels，B播放音樂，但不同時

code.py

def button_a_pressed（）：

if music.is_playing（）： # Stop music if playing

music.stop（）

next_led_animation（）

def button_b_pressed（）：

if active_led_animation ！= 0： # Run no-op animation

next_led_animation（0）

if music.is_playing（）： # Toggle music on or off

music.stop（）

else：

music.play（）

即使使用內存效率更高的音樂管理系統，我也無法在運行時內存2動畫，同時播放其中1個動畫并同時播放所有歌曲。因為我已經選擇不在運行時內存中使用VU表，所以我不想將動畫的數量減少到只有1.所以我編寫了代碼，以便動畫播放或播放音樂但不是都。另一種選擇是減少NeoPixels的數量，但這會消除一些動畫的酷感。

Python Code Funkiness

雖然我是一名經驗豐富的軟件開發人員，但我從未編寫過Python。在我掌握了它并盯著應用封裝和模塊化等良好的編碼實踐后，我很快發現我使用了太多的運行時內存。所以有一些非DRY代碼。我還必須使用一些MicroPython技術，如const（），以進一步減少運行時內存問題。

編譯模塊

編譯

#！/bin/bash

compiler=~/development/circuitpython/mpy-cross-3.x-windows.exe

cd songs

python3 。/convert_to_binary.py

cd 。.

for f in *.py; do

if ［［ $f ！= code.py ］］; then

echo ”compiling： $f“

$compiler $f

fi

done

在項目早期，我遵循了Adafruit的建議，并將所有Adafruit CircuitPython庫存儲在flash上。然而，這為我的項目留下了很小的空間。為了能夠將我的代碼放到CPX上，我開始編譯模塊并將它們放到MCU上。事實證明，Holi-Tie不需要任何外部庫。 UF2中的現有庫足以滿足此項目的需要。運行* .mpy文件更有效，所以我保留了部署已編譯模塊的過程。

如上面的編譯腳本所示，我正在使用Windows機器，但使用Unix實用程序，如bash和python3。我用Cygwin來完成這個。這個腳本可以很容易地轉換為DOS批處理和Windows本機Python3實現。

第8步：搞定關系

最后一步是將領帶芯放回原位，重新組裝領帶，并將其重新縫合。一定要能夠訪問CPX。更換電池或更改代碼時需要它。