Kā izveidot LED audio spektra analizatoru: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

LED audio spektra analizators rada skaistu apgaismojuma modeli atbilstoši mūzikas intensitātei. Tirgū ir pieejams daudz DIY LED mūzikas spektra komplektu, taču šeit mēs izgatavosim LED audio spektra analizatoru, izmantojot NeoPixel RGB LED matricu un ARM mikrokontrolleru.

Šo krāsaino mūzikas spektru varat redzēt zemāk esošajā videoklipā.

Šajā pamācībā mēs parādīsim visu LED audio spektra analizatora darba procesu, kā arī nodrošināsim visu shēmu, PCB un kodu projektam.

1. darbība. Nepieciešamie materiāli:

• Elastīga 16x16 NeoPixel RGB LED matrica *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Pamatplate (PCB izstrādāja EasyEDA)
• Komutācijas barošanas avots, 5V 40A.
• Audio līnija *1, 1 min 2 audio saskarne *1, skaļruņi *1.

2. darbība. Kā izveidot LED SPEKTRA ANALIZATORU:

1. LED savienojums

Savienojiet divas 16*16 RGB LED matricas, savienojot pirmās LED matricas DOU saskarni ar otrās DIN saskarni, tādējādi izveidojot lielāku 16*32 RGB LED matricu.

2. Barošanas savienojums

Manas gaismas diodes darba spriegums ir 5 V, tāpēc es vēlētos savienot divas LED barošanas saskarnes 5 V vadības jaudas kontaktligzdā. Lūdzu, ņemiet vērā, ka darba gaismas diodes maksimālā strāva ir 18 A, tāpēc ieteicams izmantot vadības jaudu virs 40 A un izvēlēties pietiekami biezu vadu, lai to savienotu.

3. darbība. Kā izveidot vadības paneli:

Vadības panelis ir paredzēts, lai saņemtu audio signālus, kurus apstrādā FFT un pēc tam transportē, lai parādītu ar LED matricas displeju.

Kontrolētā gaismas diode ir punktmatrica, ko ieprogrammējis WS2812b, kuras vadības signāla frekvence ir 800KHZ. Un laika kontroles diagramma ir parādīta kā iepriekš.

Katru gaismas diodi kontrolē 24 bitu dati ar tās struktūru G7 ~ G0+R7 ~ R0+B7 ~ B0. Dati tiek nosūtīti pēc principa augstāka vieta vispirms un saskaņā ar GRB secību.

Konstruēts ar LM358, izmantojot analogo shēmu, pastiprinātā ķēde tiek parādīta iepriekš redzamajā diagrammā.

Diagrammā IN_CH ir datora audio piekļuves terminālis, un PC3 ir pastiprinātais izejas signāls, kas tālāk nosūtīts uz STM 32. C13, R6 un R7 ir sagrupēti signāla stiprināšanas ķēdē, kas var paaugstināt signāla spriegumu un pārvērst negatīvo spriegumu par pozitīvu. Ķēde, kas seko R8, ir signālu pastiprinoša, un tās PC 3 signāla stiprums ir vienāds ar R9/R8 reizēm no iepriekšējā signāla pirms R8. IN 1+ ir beigas, lai iestatītu minimālo sprieguma vērtības izeju no OUT 1.

4. solis: LED audio spektra analizatora shēma un PCB

Šeit mēs izmantojam EasyEDA, lai izstrādātu vadības paneli. EasyEDA ir vienkārša un efektīva tiešsaistes EDA projektēšanas programmatūra, ar kuras palīdzību jūs varat ērti uzzīmēt diagrammu vai izgriezt zīmējumu.

Šī saite ir mana konkurējošā shēma un PCB, kur to var redzēt ļoti skaidri.

Jūs varat arī tur reģistrēt kontu, lai manu ķēdi ievietotu tieši jūsu kontā.

5. solis: prototipa LED spektra analizatora PCB

Pēc PCB izstrādes pabeigšanas esmu pasūtījis dažas PCB no EasyEDA. Esmu diezgan apmierināts ar saņemtajiem dēļiem, un cena bija laba. Viņi visi darbojas labi.

Ja jums tas patīk, varat izmantot manu PCB pasūtījumu ar šo LED spektra analizatoru.

6. darbība: metināšana un savienošana

Pēc komponentu metināšanas, kā parādīts šāds ekrānuzņēmums, tiek pabeigts vadības panelis. Tas ir ļoti vienkārši.

Pievienojiet datora audio kabeli metinātās saskarnes beta versijai un pēc tam atveriet datora mūziku. Iespējams, ka pēc audio līnijas ievietošanas jūs, iespējams, nedzirdat datora mūzikas skaņu. Šādos apstākļos mēs varam izmantot savienotāju ar vienu apgriezienu, lai pārveidotu datora audio izvadi par divu kanālu izvadi. Viens kanāls ir pievienots pamatplatei, bet otrs-skaļrunim.

Diagrammā, kas parādīta iepriekš, serdes plati darbina datora USB un savieno ar audio izejas saskarni. Otra datora audio izejas saskarne ir pievienota ārējam skaļrunim. Tas ir iespējams, ja režģa vadības saskarnes signāla līnija ir savienota ar zemējuma vadu un punktmatricu DIN un GND.

7. solis: lejupielādējiet programmu

Tagad jums vienkārši jāaugšupielādē tālāk norādītais programmas kods STM32F103RBT6 ARM mikrokontrollerī, un jūs varat redzēt krāsaino mūzikas spektru.

Tātad šeit mēs esam izveidojuši audio spektra analizatoru ar RGB gaismas diodēm, cerams, ka jums tas patiks, un jūs varat arī mainīt programmu, lai padarītu mūzikas spektru krāšņāku.