炫彩LED灯带的制作

概述

永恒的时尚标准，带有声音感应，全彩LED动画，并可以通过手机无线控制。

受约翰G启发，此经典Ampli-Tie的更新使用了 Circuit Playground Bluefruit 和 Neopixel LED ，可将领带变成便携式的，可自定义的灯光秀-无需焊接。这肯定会在舞池和绝大多数正式活动中引起您的注意。

您需要什么

电路场Bluefruit-低功耗蓝牙

产品ID：4333

电路游乐场Bluefruit是电路游乐场系列中的第三块板，朝着完美介绍电子学和编程迈出了一步。我们已经。..

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Adafruit NeoPixel LED点链-20“，间距2”

产品ID：3630

将NeoPixel条形连接到服装上可能会很费力，因为柔性PCB弯曲得过多时会破裂，因此如何添加少量的颜色点呢？搁浅的NeoPixel点！。..

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USB电缆-USB A到Micro-B

产品ID：592

这是您的标准A到Micro-B USB电缆，用于USB 1.1或2.0，非常适合将PC连接到Metro，Feather，Raspberry Pi或其他dev-board或。..

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电路场的螺栓固定套件， micro：bit，Flora或Gemma

产品ID：4103

您有一个Circuit Playground Express，想连接一些电线以添加LED或传感器或扬声器吗？您可以使用我们的。..

$ 1.50

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1 x 锂离子聚合物电池-3.7v 1200mAh

力量

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1 x 剥线钳

用于暴露引线

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1 x 剪刀

用于修剪电线，螺纹等

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1 x 口袋螺丝刀

用于固定电线

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1 x 缝制针

缝制这些像素

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Plus…

分离式或夹式领带-如果您想要一个不错的领带，请参见

织物（用于电池袋）

螺纹

10毫米下摆带

铁和熨衣板

iPhone/iPad（iOS 11.3或更高版本）或带有BLE的Android设备（Android 4.4或更高版本）

Circuit Playground Bluefruit上的CircuitPython

安装或更新CircuitPython

按照以下快速分步操作，在Circuit Playground Bluefruit上安装或更新CircuitPython。

Circuit Playground Bluefruit需要CircuitPython 5.0+。 CircuitPython 5.0当前处于Alpha状态。这意味着我们仍在努力添加功能并解决问题。如果遇到任何问题，请通过＃help-with-circuitpython频道的Discord（https://adafru.it/discord）与我们联系，或者在GitHub上通过https://github.com/adafruit/提交问题。

此外，如果要使用要使用此开发板的蓝牙（BLE）功能，您需要adafruit_ble库的预发行版本。从https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_BLE/releases

中选择最新的预发布版本，可通过circuitpython.org 《

点击链接上方并下载最新的UF2文件

下载并将其保存到桌面（或任何方便的地方）

使用已知的具有良好数据功能的USB电缆将Circuit Playground Bluefruit插入计算机。

许多人最终使用仅可充电的USB电缆，这非常令人沮丧！因此，请确保您拥有知道对数据同步有用的USB电缆。

双击CPB中间的小 Reset 小按钮（由表示图片中的红色箭头）。十个NeoPixel LED将全部变为红色，然后全部变为绿色。如果它们全部变为红色并保持红色，请检查USB电缆，尝试使用另一个USB端口，等等。USB连接器旁边的红色LED指示灯将呈红色闪烁-可以！

如果双击鼠标不第一次没有工作，请再试一次。有时可能需要一些尝试才能使节奏正确！

（如果双击不起作用，请单击一下！）

您将看到一个名为 CPLAYBTBOOT 的新磁盘驱动器。

将 adafruit_circuitpython_etc.uf2 文件拖到 CPLAYBTBOOT。

LED将变为红色。然后， CPLAYBTBOOT 驱动器将消失，并出现一个名为 CIRCUITPY 的新磁盘驱动器。

就这样，您就完成了！ ：）

软件

现在在CPB上安装了 CircuitPython ，我们可以继续安装项目软件。

安装Bluefruit Connect和Neopixel库

项目代码需要两个代码库才能协助蓝牙通讯。 点击下面的链接以下载CircuitPython库捆绑包：

库捆绑包

解压缩库捆绑包，然后打开其中的 lib 文件夹。

找到名为 adafruit_bluefruit_connect 的文件夹和名为的文件neopixel.mpy – 两者复制并将它们粘贴到 CIRCUITPY 驱动器的 lib 文件夹。

安装BLE库

要下载我们需要的最后一个库，请单击下面的按钮：

BLE库

解压缩，已下载的zip文件，并打开其中的 lib 文件夹。复制名为 adafruit_ble 的文件夹，并将其粘贴到 CIRCUITPY 驱动器的 lib 文件夹中。

您的CIRCUITPY驱动器的文件结构现在应该看起来像这样：

上传代码

复制下面的代码并将其粘贴到新文本文件中。

将文本文件另存为 code.py 到 CIRCUITPY的根目录中驱动器。

下载：Project Zip 或代码.py | 在Github上查看

复制代码

“”“

LED Disco Tie with Bluetooth

=========================================================

Give your suit an sound-reactive upgrade with Circuit

Playground Bluefruit & Neopixels. Set color and animation

mode using the Bluefruit LE Connect app.

Author： Collin Cunningham for Adafruit Industries， 2019

”“”

# pylint： disable=global-statement

import time

import array

import math

import audiobusio

import board

import neopixel

from adafruit_ble.uart_server import UARTServer

from adafruit_bluefruit_connect.packet import Packet

from adafruit_bluefruit_connect.color_packet import ColorPacket

from adafruit_bluefruit_connect.button_packet import ButtonPacket

uart_server = UARTServer（）

# User input vars

mode = 0 # 0=audio， 1=rainbow， 2=larsen_scanner， 3=solid

user_color= （127，0，0）

# Audio meter vars

PEAK_COLOR = （100， 0， 255）

NUM_PIXELS = 10

CURVE = 2

SCALE_EXPONENT = math.pow（10， CURVE * -0.1）

NUM_SAMPLES = 160

# Restrict value to be between floor and ceiling.

def constrain（value， floor， ceiling）：

return max（floor， min（value， ceiling））

# Scale input_value between output_min and output_max， exponentially.

def log_scale（input_value， input_min， input_max， output_min， output_max）：

normalized_input_value = （input_value - input_min） / \

（input_max - input_min）

return output_min + \

math.pow（normalized_input_value， SCALE_EXPONENT） \

* （output_max - output_min）

# Remove DC bias before computing RMS.

def normalized_rms（values）：

minbuf = int（mean（values））

samples_sum = sum（

float（sample - minbuf） * （sample - minbuf）

for sample in values

）

return math.sqrt（samples_sum / len（values））

def mean（values）：

return sum（values） / len（values）

def volume_color（volume）：

return 200， volume * （255 // NUM_PIXELS）， 0

# Set up NeoPixels and turn them all off.

pixels = neopixel.NeoPixel（board.A1， NUM_PIXELS， brightness=0.1， auto_write=False）

pixels.fill（0）

pixels.show（）

mic = audiobusio.PDMIn（board.MICROPHONE_CLOCK， board.MICROPHONE_DATA，

sample_rate=16000， bit_depth=16）

# Record an initial sample to calibrate. Assume it‘s quiet when we start.

samples = array.array（’H‘， ［0］ * NUM_SAMPLES）

mic.record（samples， len（samples））

# Set lowest level to expect， plus a little.

input_floor = normalized_rms（samples） + 10

# Corresponds to sensitivity： lower means more pixels light up with lower sound

input_ceiling = input_floor + 500

peak = 0

def wheel（wheel_pos）：

# Input a value 0 to 255 to get a color value.

# The colours are a transition r - g - b - back to r.

if wheel_pos 《 0 or wheel_pos 》 255：

r = g = b = 0

elif wheel_pos 《 85：

r = int（wheel_pos * 3）

g = int（255 - wheel_pos*3）

b = 0

elif wheel_pos 《 170：

wheel_pos -= 85

r = int（255 - wheel_pos*3）

g = 0

b = int（wheel_pos*3）

else：

wheel_pos -= 170

r = 0

g = int（wheel_pos*3）

b = int（255 - wheel_pos*3）

return （r， g， b）

def rainbow_cycle（delay）：

for j in range（255）：

for i in range（NUM_PIXELS）：

pixel_index = （i * 256 // NUM_PIXELS） + j

pixels［i］ = wheel（pixel_index & 255）

pixels.show（）

time.sleep（delay）

def audio_meter（new_peak）：

mic.record（samples， len（samples））

magnitude = normalized_rms（samples）

# Compute scaled logarithmic reading in the range 0 to NUM_PIXELS

c = log_scale（constrain（magnitude， input_floor， input_ceiling），

input_floor， input_ceiling， 0， NUM_PIXELS）

# Light up pixels that are below the scaled and interpolated magnitude.

pixels.fill（0）

for i in range（NUM_PIXELS）：

if i 《 c：

pixels［i］ = volume_color（i）

# Light up the peak pixel and animate it slowly dropping.

if c 》= new_peak：

new_peak = min（c， NUM_PIXELS - 1）

elif new_peak 》 0：

new_peak = new_peak - 1

if new_peak 》 0：

pixels［int（new_peak）］ = PEAK_COLOR

pixels.show（）

return new_peak

pos = 0 # position

direction = 1 # direction of “eye”

def larsen_set（index， color）：

if index 《 0：

return

else：

pixels［index］ = color

def larsen（delay）：

global pos

global direction

color_dark = （int（user_color［0］/8）， int（user_color［1］/8），

int（user_color［2］/8））

color_med = （int（user_color［0］/2）， int（user_color［1］/2），

int（user_color［2］/2））

larsen_set（pos - 2， color_dark）

larsen_set（pos - 1， color_med）

larsen_set（pos， user_color）

larsen_set（pos + 1， color_med）

if （pos + 2） 《 NUM_PIXELS：

# Dark red， do not exceed number of pixels

larsen_set（pos + 2， color_dark）

pixels.write（）

time.sleep（delay）

# Erase all and draw a new one next time

for j in range（-2， 2）：

larsen_set（pos + j， （0， 0， 0））

if （pos + 2） 《 NUM_PIXELS：

larsen_set（pos + 2， （0， 0， 0））

# Bounce off ends of strip

pos += direction

if pos 《 0：

pos = 1

direction = -direction

elif pos 》= （NUM_PIXELS - 1）：

pos = NUM_PIXELS - 2

direction = -direction

def solid（new_color）：

pixels.fill（new_color）

pixels.show（）

def map_value（value， in_min， in_max， out_min， out_max）：

out_range = out_max - out_min

in_range = in_max - in_min

return out_min + out_range * （（value - in_min） / in_range）

speed = 6.0

wait = 0.097

def change_speed（mod， old_speed）：

new_speed = constrain（old_speed + mod， 1.0， 10.0）

return（new_speed， map_value（new_speed， 10.0， 0.0， 0.01， 0.3））

while True：

# While BLE is *not* connected

if not uart_server.connected：

# OK to call again even if already advertising

uart_server.start_advertising（）

# While BLE is connected

else：

if uart_server.in_waiting：

packet = Packet.from_stream（uart_server）

# Received ColorPacket

if isinstance（packet， ColorPacket）：

user_color = packet.color

# Received ButtonPacket

elif isinstance（packet， ButtonPacket）：

if packet.pressed：

if packet.button == ButtonPacket.UP：

speed， wait = change_speed（1， speed）

elif packet.button == ButtonPacket.DOWN：

speed， wait = change_speed（-1， speed）

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_1：

mode = 0

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_2：

mode = 1

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_3：

mode = 2

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_4：

mode = 3

# Determine animation based on mode

if mode == 0：

peak = audio_meter（peak）

elif mode == 1：

rainbow_cycle（0.001）

elif mode == 2：

larsen（wait）

elif mode == 3：

solid（user_color）

“”“

LED Disco Tie with Bluetooth

=========================================================

Give your suit an sound-reactive upgrade with Circuit

Playground Bluefruit & Neopixels. Set color and animation

mode using the Bluefruit LE Connect app.

Author： Collin Cunningham for Adafruit Industries， 2019

”“”

# pylint： disable=global-statement

import time

import array

import math

import audiobusio

import board

import neopixel

from adafruit_ble.uart_server import UARTServer

from adafruit_bluefruit_connect.packet import Packet

from adafruit_bluefruit_connect.color_packet import ColorPacket

from adafruit_bluefruit_connect.button_packet import ButtonPacket

uart_server = UARTServer（）

# User input vars

mode = 0 # 0=audio， 1=rainbow， 2=larsen_scanner， 3=solid

user_color= （127，0，0）

# Audio meter vars

PEAK_COLOR = （100， 0， 255）

NUM_PIXELS = 10

CURVE = 2

SCALE_EXPONENT = math.pow（10， CURVE * -0.1）

NUM_SAMPLES = 160

# Restrict value to be between floor and ceiling.

def constrain（value， floor， ceiling）：

return max（floor， min（value， ceiling））

# Scale input_value between output_min and output_max， exponentially.

def log_scale（input_value， input_min， input_max， output_min， output_max）：

normalized_input_value = （input_value - input_min） / \

（input_max - input_min）

return output_min + \

math.pow（normalized_input_value， SCALE_EXPONENT） \

* （output_max - output_min）

# Remove DC bias before computing RMS.

def normalized_rms（values）：

minbuf = int（mean（values））

samples_sum = sum（

float（sample - minbuf） * （sample - minbuf）

for sample in values

）

return math.sqrt（samples_sum / len（values））

def mean（values）：

return sum（values） / len（values）

def volume_color（volume）：

return 200， volume * （255 // NUM_PIXELS）， 0

# Set up NeoPixels and turn them all off.

pixels = neopixel.NeoPixel（board.A1， NUM_PIXELS， brightness=0.1， auto_write=False）

pixels.fill（0）

pixels.show（）

mic = audiobusio.PDMIn（board.MICROPHONE_CLOCK， board.MICROPHONE_DATA，

sample_rate=16000， bit_depth=16）

# Record an initial sample to calibrate. Assume it’s quiet when we start.

samples = array.array（‘H’， ［0］ * NUM_SAMPLES）

mic.record（samples， len（samples））

# Set lowest level to expect， plus a little.

input_floor = normalized_rms（samples） + 10

# Corresponds to sensitivity： lower means more pixels light up with lower sound

input_ceiling = input_floor + 500

peak = 0

def wheel（wheel_pos）：

# Input a value 0 to 255 to get a color value.

# The colours are a transition r - g - b - back to r.

if wheel_pos 《 0 or wheel_pos 》 255：

r = g = b = 0

elif wheel_pos 《 85：

r = int（wheel_pos * 3）

g = int（255 - wheel_pos*3）

b = 0

elif wheel_pos 《 170：

wheel_pos -= 85

r = int（255 - wheel_pos*3）

g = 0

b = int（wheel_pos*3）

else：

wheel_pos -= 170

r = 0

g = int（wheel_pos*3）

b = int（255 - wheel_pos*3）

return （r， g， b）

def rainbow_cycle（delay）：

for j in range（255）：

for i in range（NUM_PIXELS）：

pixel_index = （i * 256 // NUM_PIXELS） + j

pixels［i］ = wheel（pixel_index & 255）

pixels.show（）

time.sleep（delay）

def audio_meter（new_peak）：

mic.record（samples， len（samples））

magnitude = normalized_rms（samples）

# Compute scaled logarithmic reading in the range 0 to NUM_PIXELS

c = log_scale（constrain（magnitude， input_floor， input_ceiling），

input_floor， input_ceiling， 0， NUM_PIXELS）

# Light up pixels that are below the scaled and interpolated magnitude.

pixels.fill（0）

for i in range（NUM_PIXELS）：

if i 《 c：

pixels［i］ = volume_color（i）

# Light up the peak pixel and animate it slowly dropping.

if c 》= new_peak：

new_peak = min（c， NUM_PIXELS - 1）

elif new_peak 》 0：

new_peak = new_peak - 1

if new_peak 》 0：

pixels［int（new_peak）］ = PEAK_COLOR

pixels.show（）

return new_peak

pos = 0 # position

direction = 1 # direction of “eye”

def larsen_set（index， color）：

if index 《 0：

return

else：

pixels［index］ = color

def larsen（delay）：

global pos

global direction

color_dark = （int（user_color［0］/8）， int（user_color［1］/8），

int（user_color［2］/8））

color_med = （int（user_color［0］/2）， int（user_color［1］/2），

int（user_color［2］/2））

larsen_set（pos - 2， color_dark）

larsen_set（pos - 1， color_med）

larsen_set（pos， user_color）

larsen_set（pos + 1， color_med）

if （pos + 2） 《 NUM_PIXELS：

# Dark red， do not exceed number of pixels

larsen_set（pos + 2， color_dark）

pixels.write（）

time.sleep（delay）

# Erase all and draw a new one next time

for j in range（-2， 2）：

larsen_set（pos + j， （0， 0， 0））

if （pos + 2） 《 NUM_PIXELS：

larsen_set（pos + 2， （0， 0， 0））

# Bounce off ends of strip

pos += direction

if pos 《 0：

pos = 1

direction = -direction

elif pos 》= （NUM_PIXELS - 1）：

pos = NUM_PIXELS - 2

direction = -direction

def solid（new_color）：

pixels.fill（new_color）

pixels.show（）

def map_value（value， in_min， in_max， out_min， out_max）：

out_range = out_max - out_min

in_range = in_max - in_min

return out_min + out_range * （（value - in_min） / in_range）

speed = 6.0

wait = 0.097

def change_speed（mod， old_speed）：

new_speed = constrain（old_speed + mod， 1.0， 10.0）

return（new_speed， map_value（new_speed， 10.0， 0.0， 0.01， 0.3））

while True：

# While BLE is *not* connected

if not uart_server.connected：

# OK to call again even if already advertising

uart_server.start_advertising（）

# While BLE is connected

else：

if uart_server.in_waiting：

packet = Packet.from_stream（uart_server）

# Received ColorPacket

if isinstance（packet， ColorPacket）：

user_color = packet.color

# Received ButtonPacket

elif isinstance（packet， ButtonPacket）：

if packet.pressed：

if packet.button == ButtonPacket.UP：

speed， wait = change_speed（1， speed）

elif packet.button == ButtonPacket.DOWN：

speed， wait = change_speed（-1， speed）

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_1：

mode = 0

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_2：

mode = 1

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_3：

mode = 2

elif packet.button == ButtonPacket.BUTTON_4：

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# Determine animation based on mode

if mode == 0：

peak = audio_meter（peak）

elif mode == 1：

rainbow_cycle（0.001）

elif mode == 2：

larsen（wait）

elif mode == 3：

solid（user_color）

项目代码一旦保存 到 CIRCUITPY 作为 code.py， 软件已全部设置好了–是时候继续组装硬件。

准备NeoPixels

首先要做的是修剪Neopixel LED条以使其与领带的长度相匹配。 20“分离式领带的长度可以为 9 NeoPixels 。如果使用其他领带，请确保在切割前找到合适的长度。

《表类=“ build-table”》

常规剪刀可以被拖拉或损坏，因此请确保使用一对钢丝钳或专为切割金属而设计的剪刀。

我们将在下图中用红色虚线表示的两个点处剪切条。

剪切输入线

从条形板上剪下公型插针连接器（将2根多余的电线垂到一侧）。切近连接器本身以增加长度。这是将要连接到Circuit Playground蓝果的条带的末端。

使用剥线钳移除大约 15mm 》从每根刚切割的导线的末端开始绝缘。

轻轻地扭曲每捆线束，以防止它们磨损。

删除多余的新像素

从您刚剪切的一端开始，算出长度为 9 NeoPixels 。

剪切第九个 neopixel之后的条带，并留有尽可能多的尾巴。

不要在此末端剥皮或分开导线。

完成后，完成条应类似于上图。

添加电池袋

为了安全地容纳脂电池，我们将在领带的背面创建一个简单的袋。 p》

此口袋将使用热激活下摆带固定在领带上，但您可以根据需要使用传统缝制轻松地重新制作它。

剪切并排列材料

切一块布 60mm 尺寸 x 75mm 。

剪切4条下摆带 2 x 75mm ，和 2 x 15mm

将下摆带的各部分按照领带的底部附近的口袋形状排列后缝。

小心地小心地将放在口袋顶部的中间位置，在口袋底部的中间留出空隙。 。 确保胶带在口袋的外边缘–熨烫后将无法重新放置它。

铁袋就位

轻轻地放置一块在所有物品上刮擦织物，以在熨烫时保护袖珍织物。

用热铁施加确定压力 10次到20秒来回移动熨斗，将口袋均匀地固定到位。

完成后，请检查并确保口袋完全紧贴到领带。

组装和接线

用针和线以及一点点接线组装所有组件。

位置新像素带

找到领带的垂直中心线并标记

将条带沿中心线放置，使大约一英寸的导线悬挂领带的尖端。

塞住靠近脖子的金属丝条的多余的尾巴到领带的结。

缝制NeoPixel s

通过将线程穿过织物的顶层并将其包裹起来，将每个NeoPixel缝合到位NeoPixel胶囊的一端。然后对胶囊的另一端进行相同操作。

要在工作时保持条带对齐，请先缝制NeoPixels的顶部，底部和中间。

附加赛道游乐场Bluefruit

安装螺栓到CPB的 GND ， VOUT 和 A1 焊盘。将它们稍稍松动，以便稍后可以轻松地将电线绕在螺钉上。

将CPB放在扎带背面的底部，以便微型USB端口稍微扎在扎带的折线下方。

通过将 GND 和 3.3V 焊盘牢固地缝合到织物的顶层，将CPB缝制到位。

接线图

下面是显示所有需要进行的电气连接。单击图像可查看大图。

连接NeoPixel地带

NeoPixel带中的三根导线连接到CPB上的以下焊盘：

红色导线- 》 VOUT

中间线-》 A1

剩余线-》 GND

弯曲在绑带底部边缘上的导线，并固定 裸露的导线 》用小螺丝刀拧紧螺栓。

将脂状电池滑入口袋，同时将其电线连接器穿过口袋末端的开口。

将电池连接到CPB上的黑色JST端口。

祝贺您-您的新领带已经通电并且可以穿了！

使用

下载应用

Adafruit的Bluefruit LE Connect应用是免费的，这是多方面的Bluetooth LE工具包，我们将使用它来控制领带的照明和动画。在以下移动设备上下载并安装该应用：

iOS版下载

Android版下载

通过BLE连接

确保您的移动设备已启用蓝牙，然后启动该应用。启动屏幕将显示该应用可以连接到的附近蓝牙LE设备的列表。

》

查找名称以 CIRCUITPY 开头的设备，然后单击右侧按钮上的连接。

连接后，点击标题为 Controller 的表格行。这是我们用来控制领带的颜色和动画的模块。

更改动画

领带具有4种动画模式：

Audio Meter -CPB检测到的现场声音水平

彩虹周期-所有LED在整个光谱范围内都会褪色

拉森扫描器-LED上下移动，呈“赛隆”风格

单色-全部相同颜色的LED

在 Controller 视图中，点击 Control Pad 。游戏控制器按钮界面将会出现。

以下是每个控制面板按钮的功能细分：

按钮1 –更改为音频计模式

按钮2 –更改为彩虹周期模式

按钮3 –更改为Larsen Scanner模式

按钮4 –更改为纯色模式

向上箭头按钮-加快Larsen Scanner

向下箭头按钮-放慢Larsen Scanner

更改颜色

在控制器视图中，点击拾色器 –将出现色轮界面。 Color Picker （颜色选择器）可让您更改 Larsen Scanner 和 Solid Color 动画模式的颜色。

触摸色轮上的一个点以选择一种色调，然后拖动下面的滑块来调整颜色亮度。按下发送按钮，将颜色数据发送到领带。
       责任编辑：wv