- Απαιτούμενα υλικά:
- Πώς να φτιάξετε ένα φάσμα μουσικής LED:
- Διάγραμμα κυκλώματος και εξήγηση εργασίας:
Το LED Music Spectrum δημιουργεί το όμορφο μοτίβο φωτισμού ανάλογα με την ένταση της μουσικής. Περιέχει πολλά RGB LED που όχι μόνο ανάβουν και σβήνουν σύμφωνα με τη μουσική αλλά και αλλάζουν χρώμα ανάλογα με τη μουσική. Υπάρχουν πολλά κιτ DIY LED Music Spectrum διαθέσιμα στην αγορά, αλλά εδώ πρόκειται να δημιουργήσουμε αυτό το Music Spectrum χρησιμοποιώντας το NeoPixel RGB LED Matrix και τον μικροελεγκτή ARM. Ένας πίνακας ελέγχου είναι κατασκευασμένος στο PCB για αυτό το έργο, ελέγξτε ολόκληρη τη διαδικασία παρακάτω και δείτε αυτό το πολύχρωμο μουσικό φάσμα να λειτουργεί στο βίντεο που δίνεται στο τέλος.
Απαιτούμενα υλικά:
- Ευέλικτη 16x16 NeoPixel RGB LED Matrix * 2 (σύνδεσμος για αγορά)
- Πίνακας πυρήνα (PCB από την EasyEDA)
- Τροφοδοσία εναλλαγής, 5V 40A.
- Γραμμή ήχου * 1, διεπαφή ήχου 2 λεπτών * 1, Ηχεία * 1.
Πώς να φτιάξετε ένα φάσμα μουσικής LED:
Βήμα 1) Σύνδεση LED:
Συνδέστε δύο μήτρες LED 16 * 16 RGB συνδέοντας τη διασύνδεση DOU της πρώτης μήτρας LED με τη διασύνδεση DIN του δεύτερου, κάτι που κάνει ένα μεγαλύτερο Matrix LED 16 * 32 RGB.
Βήμα 2) Σύνδεση ισχύος:
Η τάση λειτουργίας του LED Matrix μου είναι 5V, οπότε θα ήθελα να συνδέσω δύο διεπαφές τροφοδοσίας LED σε μια έξοδο ισχύος 5V. Λάβετε υπόψη ότι το μέγιστο ρεύμα μιας λυχνίας LED είναι 18Α, επομένως συνιστάται η χρήση ισχύος ελέγχου άνω των 40 A και επιλέξτε ένα αρκετά παχύ καλώδιο για να το συνδέσετε.
Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα, η διασύνδεση ισχύος LED συνδέεται με την ισχύ ελέγχου χρησιμοποιώντας ένα παχύ καλώδιο
Βήμα 3) Πώς να δημιουργήσετε έναν πίνακα ελέγχου:
Ένας πίνακας ελέγχου είναι να λαμβάνει ηχητικά σήματα τα οποία υποβάλλονται σε επεξεργασία από FFT και στη συνέχεια μεταφέρονται σε οθόνη LED matrix. Το ελεγχόμενο LED είναι ένα dot-matrix που έχει προγραμματιστεί από το WS2812b, του οποίου η συχνότητα ελέγχου είναι 800KHZ. Το διάγραμμα ελέγχου χρόνου εμφανίζεται όπως παρακάτω,
Κάθε LED ελέγχεται από δεδομένα 24 bit με τη δομή του G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0. Τα δεδομένα αποστέλλονται με βάση την αρχή της υψηλότερης θέσης πρώτα και σύμφωνα με την ακολουθία του GRB.
Σε αυτό το Music Spectrum χρησιμοποιήθηκε κύκλωμα ενισχυτή που χρησιμοποιεί LM358 όπως φαίνεται παρακάτω:
Στο διάγραμμα, το IN_CH είναι ένα τερματικό πρόσβασης ήχου ενός υπολογιστή και το PC3 είναι το ενισχυμένο σήμα εξόδου που έχει σταλεί περαιτέρω στο STM 32. Τα C13, R6 και R7 ομαδοποιούνται σε ένα κύκλωμα ενίσχυσης σήματος, το οποίο μπορεί να αυξήσει την τάση σήματος και μετατρέψτε μια αρνητική τάση σε θετική. Το κύκλωμα που ακολουθεί το R8 ενισχύει το σήμα, με την ισχύ σήματος του PC 3 ίση με R9 / R8 φορές του προηγούμενου σήματος πριν από το R8. Το IN 1+ είναι το τέλος για να ορίσετε την έξοδο ελάχιστης τιμής τάσης από OUT 1.
Εδώ προτείνουμε να χρησιμοποιήσετε το EasyEDA για να σχεδιάσετε έναν πίνακα ελέγχου. Το EasyEDA είναι ένα απλό και αποτελεσματικό ηλεκτρονικό λογισμικό σχεδιασμού EDA, με το οποίο μπορείτε να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα ή να κόψετε ένα μοτίβο εύκολα. Στο EasyEDA, η βάση δεδομένων για τα στοιχεία είναι τεράστια! Μπορείτε εύκολα να επιλέξετε μερικά από τα βασικά στοιχεία στα αριστερά της σελίδας ή να αναζητήσετε εκατοντάδες και χιλιάδες στοιχεία στη βιβλιοθήκη τους, οπότε είναι πολύ εύκολο για εσάς να βρείτε αυτό που χρειάζεστε.
Ακολουθεί ο σύνδεσμος του πλήρους διαγράμματος κυκλώματος και της διάταξης PCB, όπου μπορείτε να το δείτε πολύ καθαρά.
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
Μπορείτε επίσης να καταχωρήσετε έναν λογαριασμό εκεί για να κατεβάσετε το διάγραμμά μου απευθείας στον λογαριασμό σας.
Ακολουθεί ένα στιγμιότυπο οθόνης της διάταξης PCB του κυκλώματος LED Music Spectrum από την EasyEDA:
Βήμα 4) Πρωτότυπο PCB:
Μετά την ολοκλήρωση του σχεδιασμού PCB, κάντε κλικ στο εικονίδιο της κατασκευής εξόδου παραπάνω, θα σας μεταφέρει στη σελίδα «Για PCB». Εδώ μπορείτε να επιλέξετε τον αριθμό PCB, όχι από στρώματα χαλκού, πάχος PCB, βάρος χαλκού, ακόμη και το χρώμα PCB. Αφού ορίσετε όλες τις επιλογές, κάντε κλικ στο "Αποθήκευση στο καλάθι" και ολοκληρώστε την παραγγελία σας, για να λάβετε τα PCB σας εντός λίγων ημερών.
Ακολουθούν οι πίνακες PCB μετά την κατασκευή. η ποιότητα των PCB είναι αρκετά εντυπωσιακή. Τα ίχνη δρομολογούνται με ακρίβεια και όλη η εκτύπωση είναι πολύ καθαρή.
Στη συνέχεια, τα στοιχεία συγκολλούνται στο PCB, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, συμπληρώνει τον Πίνακα Ελέγχου για το Μουσικό Φάσμα.
Διάγραμμα κυκλώματος και εξήγηση εργασίας:
Συνδέστε το καλώδιο ήχου του υπολογιστή (υποδοχή 3,5 mm) στην έκδοση beta της συγκολλημένης διασύνδεσης και, στη συνέχεια, ανοίξτε τη μουσική του υπολογιστή (Είναι πιθανό να μην ακούσετε ήχο της μουσικής του υπολογιστή μετά την εισαγωγή της γραμμής ήχου. Υπό αυτές τις συνθήκες, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα σύνδεσμο 1-στροφής-δύο για να μετατρέψουμε την έξοδο ήχου του υπολογιστή σε έξοδο δύο καναλιών. Ένα κανάλι συνδέεται στην πλακέτα πυρήνα-PCB ενώ το άλλο σε ένα ηχείο.
Αυτό είναι ένα διάγραμμα σύνδεσης του συστήματος, όπου ο πυρήνας του πυρήνα τροφοδοτείται από έναν υπολογιστή USB και συνδέεται από μια διεπαφή εξόδου ήχου. Η άλλη διεπαφή της εξόδου ήχου του υπολογιστή συνδέεται με ένα εξωτερικό ηχείο. Είναι εφικτό ότι η γραμμή σήματος της διεπαφής ελέγχου πλέγματος είναι συνδεδεμένη με το καλώδιο γείωσης και το dot-matrix DIN και GND.
Τώρα πρέπει απλώς να ανεβάσετε τον παρακάτω κωδικό προγράμματος στον μικροελεγκτή STM32F103RBT6 ARM και μπορείτε να δείτε το πολύχρωμο μουσικό φάσμα.
Εδώ έχουμε δημιουργήσει το LED Music Spectrum με RGB LED, ελπίζουμε να σας αρέσει και μπορείτε επίσης να αλλάξετε το πρόγραμμα για να κάνετε το μουσικό φάσμα πιο υπέροχο.