Neon Sonic Echo (霓光聲波感應器) 提升居家生活品質設計的感應式霓虹療癒裝置

這是一款專為提升居家生活品質設計的感應式霓虹療癒裝置。將手機這個現代人離不開的科技產品，轉化為療癒身心的核心。透過光影與聲音的視覺化同步，當你放下手機的那一刻，就是放鬆時刻的開始。在繁忙的一天過後，我們需要一個儀式來切換心情。透過感測，當你將手機靠近或放入底座，裝置會緩緩亮起柔和的霓虹光譜，它能將手機播放的舒緩音樂（如白噪音、冥想音樂、輕音樂），轉化為如同呼吸般起伏的燈光，營造出安穩、寧靜的居家氛圍。

1. 電源系統 (Power Rail)

由於 LED 燈條在全亮時較耗電，請務必確認電源供應充足。

將 Arduino 的 5V 引腳連接到麵包板的正極軌。

將 Arduino 的 GND 引腳連接到麵包板的負極軌（地線）。

2. 超音波感測器 (HC-SR04) — 負責手機偵測

VCC： 接麵包板 5V。

Trig： 接 Arduino D8。

Echo： 接 Arduino D9。

GND： 接麵包板 GND。

3. WS2812B LED 燈條 — 負責療癒光效

5V/VCC： 接麵包板 5V（若燈條顆數多，建議外接 5V 電源並與 Arduino 共地）。

DIN (Data In)： 接 Arduino D2。

GND： 接麵包板 GND。

4. 聲音感應模組 — 負責音樂同步

VCC： 接麵包板 5V。

Out/Analog Output： 接 Arduino A0。

GND： 接麵包板 GND。

5. 電位器 (Potentiometer) — 負責切換色系

側邊引腳 1： 接麵包板 5V。

中間引腳 (Wiper)： 接 Arduino A1。

側邊引腳 2： 接麵包板 GND。

ARDUINO 程式碼

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define LED_PIN 2

#define NUM_LEDS 16

#define MIC_PIN A0

#define POT_PIN A1

#define TRIG_PIN 8 // 超音波發射

#define ECHO_PIN 9 // 超音波接收

Adafruit_NeoPixel strip(NUM_LEDS, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

const int sampleWindow = 50;

unsigned int sample;

void setup() {

strip.begin();

strip.setBrightness(150);

strip.show();

pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);

pinMode(ECHO_PIN, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

// --- A. 超音波偵測距離 ---

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);

long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);

int distance = duration * 0.034 / 2; // 換算成公分

// --- B. 判斷開關門檻 (30公分內才啟動) ---

// 如果距離大於 30cm 或偵測不到 (0)，就關燈

if (distance > 2 || distance <= 0) {

strip.clear();

strip.show();

Serial.print("OFF - Distance: "); Serial.println(distance);

delay(200); // 減少偵測頻率，節省效能

return; // 跳過後面的音樂與顏色運算

}

// --- C. 若有人靠近，執行原本的功能 ---

// 1. 讀取電位器 (切換色系)

int potValue = analogRead(POT_PIN);

// 2. 讀取聲音 (決定亮燈顆數)

unsigned long startMillis = millis();

unsigned int peakToPeak = 0;

unsigned int signalMax = 0;

unsigned int signalMin = 1024;

while (millis() - startMillis < sampleWindow) {

sample = analogRead(MIC_PIN);

if (sample < 1024) {

if (sample > signalMax) signalMax = sample;

else if (sample < signalMin) signalMin = sample;

}

}

peakToPeak = signalMax - signalMin;

int ledLevel = map(peakToPeak, 10, 110, 0, NUM_LEDS);

ledLevel = constrain(ledLevel, 0, NUM_LEDS);

// 3. 繪製燈光

for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

if (i < ledLevel) {

uint32_t color;

if (potValue < 341) {

color = Wheel((i * 256 / NUM_LEDS) & 255); // 七彩

} else if (potValue < 682) {

color = strip.Color(map(i,0,15,0,255), map(i,0,15,0,255), map(i,0,15,255,0)); // 藍綠黃

} else {

color = strip.Color(255, 0, map(i,0,15,0,255)); // 紅紫

}

strip.setPixelColor(i, color);

} else {

strip.setPixelColor(i, 0);

}

}

strip.show();

// 除錯訊息

Serial.print("ON - Dist: "); Serial.print(distance);

Serial.print(" | Pot: "); Serial.println(potValue);

}

// 經典七彩顏色輪

uint32_t Wheel(byte pos) {

if(pos < 85) return strip.Color(255 - pos * 3, 0, pos * 3);

else if(pos < 170) { pos -= 85; return strip.Color(0, pos * 3, 255 - pos * 3); }

else { pos -= 170; return strip.Color(pos * 3, 255 - pos * 3, 0); }

}