Zerynth 智能氛围灯：Python + NeoPixel + 手机 APP 全彩控制

项目简介

基于 Zerynth 生态（Python 固件 + 手机 APP），驱动 Adafruit NeoPixel 灯带/环，实现手机端拾色器选色、预设动画（小蛇、旋转、彩虹、呼吸）与速度调节的智能氛围灯。支持 Arduino Due、STM32 Nucleo、Particle Photon、UDOO 等多平台，零 C++ 开发门槛。

硬件清单

• Zerynth Shield（集成触控、红外、麦克风、光敏、温度传感器）×1
• 主控板任选一：Arduino Due / STM32 Nucleo F401RE / Particle Photon / UDOO Dual ×1
• Wi-Fi 模块（非 Photon 需外挂，如 Adafruit CC3000 Shield）×1
• Adafruit NeoPixel 灯带或灯环 ×1
• 玻璃/3D 打印灯罩 ×1

组装步骤

1. Wi-Fi Shield 与 Zerynth Shield 叠装于主控板（Photon 直插 Zerynth Shield 专用座）。
2. NeoPixel 数据线接 Zerynth Shield 专用端口（默认 D6）。
3. 整体装入灯罩，固定理线。

软件开发流程

1. 安装 Zerynth Studio（跨平台浏览器式 IDE），连接主控板完成 “虚拟化”。
2. 新建项目，创建 4 个文件：main.py、animation.py、template.html、project.md。
3. 分别粘贴对应代码（见下）。
4. 点击 Uplink 烧录，上电自动连 Wi-Fi。
5. 手机安装 Zerynth App，自动发现设备，点击进入控制界面。

核心代码解析

main.py —— 入口与 APP 绑定

import streams
from bcm43362 import bcm43362 as wifi_driver
from wireless import wifi
import animation
from zerynthapp import zerynthapp

streams.serial()
wifi_driver.auto_init()
wifi.link("SSID", wifi.WIFI_WPA2, "password")
new_resource("template.html")

def change_color(r,g,b): animation.setup_color(r,g,b)
def change_animation(n): animation.setup_anim(n)
def change_speed(n):   animation.setup_anim_speed(n)

vp = zerynthapp.ZerynthApp("Zerynth Lamp", "Try me!", "resource://template.html")
vp.on("change_color", change_color)
vp.on("change_animation", change_animation)
vp.on("change_speed", change_speed)
vp.run()
animation.start(D6, 24)  # D6 驱动 24 颗 LED

template.html —— 手机端 UI（jQuery Mobile + jqWidgets 拾色器）

包含：下拉式拾色器、动画选择下拉框（4 种）、速度滑块（0–100）。JS 回调 ZerynthApp.call() 触发 Python 端函数。

animation.py —— 多层动画引擎

• 三层 LedStrip 对象：layer0/1 前景动画，layer2 背景呼吸。
• 线程安全锁 threading.Lock() 保护共享缓冲区。
• 两个后台线程：
   • animate_background：正弦波系数驱动背景色呼吸。
   • animate_foreground：位移操作（左/右移）实现蛇形、旋转、彩虹流动。
• start(pin, numpins) 初始化并启动线程，主循环以 50 ms 周期合成三层并刷新灯带。

扩展玩法

• 利用 Zerynth Shield 麦克风做声控变色、光敏做自动亮度、温度做冷暖色温映射。
• 接入 MQTT/HTTP 实现 Home Assistant、HomeKit 集成。
• 多灯同步：同一 Wi-Fi 下多盏灯订阅同一主题，实现全屋联动。