Windows 10下监听WAV播放联动Arduino LED视觉告警方案咨询

方案一：Python脚本监控进程文件句柄 + Arduino串口通信 #

这是最易上手的方案，适合快速实现需求：

1. 环境准备

   • 安装依赖库：pip install psutil pyserial
   • 确定目标程序的进程名（比如AlarmPlayer.exe），以及4个WAV文件的完整路径

2. Python监控脚本
   实时检查目标进程打开的文件，检测到对应WAV文件被使用时，向Arduino发送指令：

   import psutil
   import serial
   import time
   
   # 配置参数
   TARGET_PROCESS = "AlarmPlayer.exe"  # 替换为你的告警程序进程名
   WAV_MAPPING = {
       "C:/alarm/warning1.wav": "R",  # 红色LED指令
       "C:/alarm/warning2.wav": "Y",  # 黄色LED指令
       "C:/alarm/warning3.wav": "G",  # 绿色LED指令
       "C:/alarm/warning4.wav": "B"   # 蓝色LED指令
   }
   SERIAL_PORT = "COM3"  # 替换为Arduino的COM端口
   BAUD_RATE = 9600
   
   # 初始化串口
   ser = serial.Serial(SERIAL_PORT, BAUD_RATE, timeout=1)
   time.sleep(2)  # 等待Arduino初始化
   
   last_played = None
   
   while True:
       current_wav = None
       # 遍历所有进程，找到目标进程
       for proc in psutil.process_iter(['name', 'open_files']):
           try:
               if proc.info['name'] == TARGET_PROCESS:
                   # 检查进程打开的文件
                   for file in proc.info['open_files']:
                       if file.path in WAV_MAPPING:
                           current_wav = file.path
                           break
           except (psutil.NoSuchProcess, psutil.AccessDenied):
               continue
   
       # 仅当播放的WAV文件变化时发送指令
       if current_wav and current_wav != last_played:
           ser.write(WAV_MAPPING[current_wav].encode())
           last_played = current_wav
       elif not current_wav and last_played:
           ser.write("O".encode())  # 发送关闭所有LED的指令
           last_played = None
   
       time.sleep(0.5)  # 调整检测间隔
   

3. Arduino控制代码
   接收串口指令，控制对应LED引脚：

   #define RED_LED 2
   #define YELLOW_LED 3
   #define GREEN_LED 4
   #define BLUE_LED 5
   
   void setup() {
       pinMode(RED_LED, OUTPUT);
       pinMode(YELLOW_LED, OUTPUT);
       pinMode(GREEN_LED, OUTPUT);
       pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);
       Serial.begin(9600);
       // 初始关闭所有LED
       digitalWrite(RED_LED, LOW);
       digitalWrite(YELLOW_LED, LOW);
       digitalWrite(GREEN_LED, LOW);
       digitalWrite(BLUE_LED, LOW);
   }
   
   void loop() {
       if (Serial.available() > 0) {
           char cmd = Serial.read();
           // 先关闭所有LED
           digitalWrite(RED_LED, LOW);
           digitalWrite(YELLOW_LED, LOW);
           digitalWrite(GREEN_LED, LOW);
           digitalWrite(BLUE_LED, LOW);
           // 根据指令点亮对应LED
           switch(cmd) {
               case 'R':
                   digitalWrite(RED_LED, HIGH);
                   break;
               case 'Y':
                   digitalWrite(YELLOW_LED, HIGH);
                   break;
               case 'G':
                   digitalWrite(GREEN_LED, HIGH);
                   break;
               case 'B':
                   digitalWrite(BLUE_LED, HIGH);
                   break;
               case 'O':
                   // 关闭所有，无需额外操作
                   break;
           }
       }
   }
   

方案二：WMI事件监控文件访问 + PowerShell脚本 #

利用Windows原生WMI监控文件打开事件，触发后向Arduino发送指令：

1. PowerShell脚本示例

   $wavPaths = @(
       "C:\alarm\warning1.wav",
       "C:\alarm\warning2.wav",
       "C:\alarm\warning3.wav",
       "C:\alarm\warning4.wav"
   )
   $serialPort = new-Object System.IO.Ports.SerialPort COM3,9600,None,8,one
   $serialPort.Open()
   
   # 注册文件打开事件监控
   $query = "SELECT * FROM __InstanceCreationEvent WITHIN 0.5 WHERE TargetInstance ISA 'CIM_DataFile' AND TargetInstance.Name IN ('" + ($wavPaths -join "','").Replace("\","\\") + "')"
   Register-WmiEvent -Query $query -Action {
       $wavPath = $event.SourceEventArgs.NewEvent.TargetInstance.Name
       switch($wavPath) {
           "C:\alarm\warning1.wav" { $serialPort.WriteLine("R") }
           "C:\alarm\warning2.wav" { $serialPort.WriteLine("Y") }
           "C:\alarm\warning3.wav" { $serialPort.WriteLine("G") }
           "C:\alarm\warning4.wav" { $serialPort.WriteLine("B") }
       }
   }
   
   # 注册文件关闭事件监控（可选，用于关闭LED）
   $closeQuery = "SELECT * FROM __InstanceDeletionEvent WITHIN 0.5 WHERE TargetInstance ISA 'CIM_DataFile' AND TargetInstance.Name IN ('" + ($wavPaths -join "','").Replace("\","\\") + "')"
   Register-WmiEvent -Query $closeQuery -Action {
       $serialPort.WriteLine("O")
   }
   
   # 保持脚本运行
   do {
       Start-Sleep -Seconds 1
   } while ($true)
   

   注意：运行该脚本需要管理员权限，且需确保WMI服务正常运行。

方案三：API钩子拦截音频播放函数（进阶） #

如果目标程序将WAV文件加载到内存播放（psutil无法检测到打开的文件），可以用钩子工具拦截音频播放API获取文件名：

1. 工具选择：使用EasyHook（开源钩子库），编写C#或C++程序
2. 拦截目标：拦截waveOutOpen（Windows多媒体API）或目标程序自身的播放函数，获取传入的WAV文件名
3. 实现逻辑：钩子程序注入到目标进程，当播放函数被调用时提取文件名，通过串口发送给Arduino
4. 优势：能精准捕获播放事件，不受文件加载方式影响；缺点是需要一定的编程基础。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dbnoob