- Απαιτούμενα στοιχεία:
- Σχεδιασμός ασπίδας έντασης μετρητή (VU) για Arduino:
- Παραγγελία του PCB online:
- Επεξήγηση κυκλώματος:
- Επεξήγηση προγραμματισμού:
Το VU Meter ή το Volume Meter είναι πολύ δημοφιλές και διασκεδαστικό έργο στην Ηλεκτρονική. Μπορούμε να θεωρήσουμε το Volume Meter ως ισοσταθμιστή, που υπάρχει στα συστήματα μουσικής. Στην οποία μπορούμε να δούμε το χορό των LED σύμφωνα με τη μουσική, εάν η μουσική είναι δυνατή, τότε ο ισοσταθμιστής φτάνει στο αποκορύφωμά του και θα ανάβουν περισσότερα LED και εάν η μουσική είναι χαμηλή, τότε θα ανάβει λιγότερος αριθμός LED. Ο μετρητής έντασης ήχου (VU) είναι μια ένδειξη ή αναπαράσταση της έντασης του επιπέδου ήχου πάνω από τα LED και μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως συσκευή μέτρησης έντασης.
Προηγουμένως κατασκευάσαμε τον μετρητή VU χωρίς τη χρήση μικροελεγκτή και η είσοδος ήχου λήφθηκε από το Condenser Mic. Αυτή τη φορά κατασκευάζουμε τον μετρητή VU χρησιμοποιώντας το Arduino και παίρνουμε την είσοδο ήχου από την υποδοχή 3,5 mm, έτσι ώστε να παρέχετε εύκολα είσοδο ήχου από το κινητό ή φορητό υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας καλώδιο AUX ή υποδοχή ήχου 3,5 mm. Μπορείτε εύκολα να το δημιουργήσετε στο Breadboard, αλλά εδώ το σχεδιάζουμε σε PCB ως Arduino Shield χρησιμοποιώντας τον προσομοιωτή και σχεδιαστή PCB EasyEDA online.
Απαιτούμενα στοιχεία:
- Arduino UNO
- VU Meter Arduino Shield (Αυτοσχεδιασμένο)
- Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος
Εξαρτήματα για ασπίδα VU Meter Arduino:
- Υποδοχή ήχου 3,5 mm
- Αντιστάσεις τύπου SMD 100 ohm (10)
- LED
- Λωρίδες Burg
Σχεδιασμός ασπίδας έντασης μετρητή (VU) για Arduino:
Για το σχεδιασμό του VU Meter Shield για το Arduino, χρησιμοποιήσαμε το EasyEDA, στο οποίο πρώτα σχεδιάσαμε ένα Σχηματικό και στη συνέχεια το μετατρέψαμε στη διάταξη PCB με τη λειτουργία Auto Routing του EasyEDA.
Το EasyEDA είναι ένα δωρεάν διαδικτυακό εργαλείο και μια ολοκληρωμένη λύση για την εύκολη ανάπτυξη των ηλεκτρονικών σας έργων. Μπορείτε να σχεδιάσετε κυκλώματα, να τα προσομοιώσετε και να λάβετε τη διάταξη PCB με ένα μόνο κλικ. Προσφέρει επίσης προσαρμοσμένη υπηρεσία PCB, όπου μπορείτε να παραγγείλετε το σχεδιασμένο PCB σε πολύ χαμηλό κόστος. Δείτε εδώ το πλήρες σεμινάριο σχετικά με τον τρόπο χρήσης του Easy EDA για τη δημιουργία Σχηματικών Σχέσεων, διατάξεων PCB, προσομοίωσης Κυκλωμάτων κ.λπ.
Η EasyEDA κυκλοφόρησε πρόσφατα τη νέα της έκδοση (3.10.x), στην οποία έχουν εισαγάγει πολλές νέες δυνατότητες και βελτιώνουν τη συνολική εμπειρία χρήστη, γεγονός που καθιστά το EasyEDA πιο εύκολο και χρήσιμο για το σχεδιασμό κυκλωμάτων. Η νέα έκδοση περιλαμβάνει: βελτιωμένη εμπειρία MAC, βελτιωμένο διάλογο αναζήτησης στοιχείων, ενημέρωση διάταξης PCB με ένα κλικ, προσθήκη σημειώσεων σχεδίασης σε ένα πλαίσιο κάτω από το σχηματικό και πολλά άλλα, μπορείτε να βρείτε όλες τις νέες δυνατότητες της έκδοσης 3.10 του EasyEDA εδώ. Επιπλέον, σύντομα πρόκειται να κυκλοφορήσουν την έκδοση Desktop, η οποία μπορεί να ληφθεί και να εγκατασταθεί στον υπολογιστή σας για χρήση εκτός σύνδεσης.
Έχουμε δημοσιοποιήσει τη σχεδίαση κυκλώματος και PCB αυτού του VU Meter Shield, οπότε μπορείτε απλώς να ακολουθήσετε τον σύνδεσμο για πρόσβαση στο Διάγραμμα κυκλώματος και στις διατάξεις PCB.
Παρακάτω είναι το Στιγμιότυπο του κορυφαίου επιπέδου διάταξης PCB από το EasyEDA, μπορείτε να δείτε οποιοδήποτε επίπεδο (Top, Bottom, Topsilk, bottomsilk κ.λπ.) του PCB επιλέγοντας το επίπεδο από το παράθυρο «Layers».
Εάν εντοπίσετε κάποιο πρόβλημα στη χρήση του EasyEDA, ρίξτε μια ματιά στο κύκλωμα μετατροπέα 100 watt που δημιουργήσαμε προηγουμένως, όπου έχουμε εξηγήσει τη διαδικασία βήμα προς βήμα.
Παραγγελία του PCB online:
Αφού ολοκληρώσετε τη σχεδίαση του PCB, μπορείτε να κάνετε κλικ στο εικονίδιο της εξόδου Κατασκευής , η οποία θα σας μεταφέρει στη σελίδα παραγγελίας PCB. Εδώ μπορείτε να προβάλετε το PCB σας στο Gerber Viewer ή να κατεβάσετε αρχεία Gerber του PCB σας και να τα στείλετε σε οποιονδήποτε κατασκευαστή, είναι επίσης πολύ πιο εύκολο (και φθηνότερο) να το παραγγείλετε απευθείας στο EasyEDA. Εδώ μπορείτε να επιλέξετε τον αριθμό των PCB που θέλετε να παραγγείλετε, πόσα στρώματα χαλκού χρειάζεστε, το πάχος PCB, το βάρος του χαλκού, ακόμη και το χρώμα PCB. Αφού ορίσετε όλες τις επιλογές, κάντε κλικ στο "Αποθήκευση στο καλάθι" και ολοκληρώστε την παραγγελία σας, και στη συνέχεια θα λάβετε τα PCB σας λίγες μέρες αργότερα.
Μετά από μερικές ημέρες παραγγελίας του PCB, πήραμε το VU Meter Arduino Shield PCB και βρήκαμε τα PCB σε ωραία συσκευασία και η ποιότητα του PCB είναι αρκετά εντυπωσιακή.
Αφού πάρουμε τα PCB, έχουμε τοποθετήσει και συγκολλήσει όλα τα απαιτούμενα εξαρτήματα και ταινίες burg πάνω από το PCB, μπορείτε να δείτε μια τελική εδώ
Τώρα πρέπει απλώς να τοποθετήσουμε αυτό το VU Meter Shield πάνω από το Arduino. Ευθυγραμμίστε τους πείρους αυτής της ασπίδας με το Arduino και πιέστε το σταθερά πάνω από το Arduino. Τώρα απλώς ανεβάστε τον κωδικό στο Arduino και ενεργοποιήστε το κύκλωμα και τελειώσατε! Ο μετρητής VU σας είναι έτοιμος να χορέψει στη μουσική. Ελέγξτε το βίντεο στο τέλος για επίδειξη.
Επεξήγηση κυκλώματος:
Σε αυτό το VU Meter Arduino Shield, έχουμε χρησιμοποιήσει 8 LED, στα οποία 2 LED είναι κόκκινου χρώματος για υψηλότερο σήμα ήχου, 2 κίτρινα LED είναι για σήμα ήχου μεσολάβησης και 4 πράσινα LED για χαμηλότερο σήμα ήχου. Μπορούμε να προσθέσουμε κάποια ακόμη επιλογή σε αυτήν την ασπίδα συνδέοντας LCD, ηλεκτρονική μονάδα ESP8266 Wi-Fi, DHT11 H&T Module, ρυθμιστή τάσης, περισσότερα VCC, + 5v, + 3.3v και GND ακίδες. Αλλά εδώ για την επίδειξη αυτού του έργου έχουμε συγκεντρώσει μόνο LED, υποδοχή ήχου και LED ισχύος. Εδώ σε αυτήν την ασπίδα, έχουμε χρησιμοποιήσει ορισμένα εξαρτήματα SMD που είναι αντιστάσεις και LED. Επίσης, έχουμε δύο επιλογές για την εφαρμογή σήματος ήχου σε αυτόν τον πίνακα που είναι απευθείας σε καρφίτσες ή χρησιμοποιώντας υποδοχή ήχου.
Το κύκλωμα για αυτό το έργο είναι πολύ απλό, έχουμε συνδεδεμένα 8 LED σε αριθμούς pin D3-D10. Το Audio Jack συνδέεται απευθείας στον αναλογικό ακροδέκτη A5 του Arduino.
Εάν πρέπει να συνδέσετε LCD τότε μπορείτε να συνδέσετε την οθόνη LCD στα J1 και J7 (δείτε παρακάτω το κύκλωμα) με συνδέσεις όπως lcd (14, 15,16,17,18,2).
Επεξήγηση προγραμματισμού:
Το πρόγραμμα αυτού του μετρητή Arduino VU είναι πολύ εύκολο. Εδώ σε αυτόν τον κωδικό δεν έχουμε δώσει κανένα όνομα σε συγκεκριμένα LED. Απλώς θυμάμαι τη σύνδεση και γράφω κώδικα απευθείας.
Στη δεδομένη λειτουργία κενής ρύθμισης () αρχικοποιούμε τις ακίδες εξόδου για LED. Εδώ μπορούμε να δούμε έναν βρόχο για τον οποίο αρχικοποιούμε την τιμή του i = 3 και το τρέχουμε στο 10. Εδώ το i = 3 είναι ο τρίτος πείρος του Arduino και ολόκληρος ο βρόχος θα αρχικοποιήσει τον πείρο D3-D10 του Arduino.
άκυρη ρύθμιση () {για (i = 3; i <11; i ++) pinMode (i, OUTPUT); }
Τώρα στη συνάρτηση void loop () διαβάζουμε την αναλογική τιμή από τον πείρο A5 του Arduino και αποθηκεύουμε αυτήν την τιμή σε μια μεταβλητή, δηλαδή «τιμή» . Τώρα αυτή η «τιμή» διαιρείται με 10 για να πάρει ένα αποτέλεσμα και αυτό το αποτέλεσμα χρησιμοποιείται άμεσα για να πάρει το pin no του Arduino χρησιμοποιώντας για βρόχο.
void loop () {int value = analogRead (A5); τιμή / = 10; για (i = 3; i <= value; i ++) digitalWrite (i, HIGH); για (i = τιμή + 1; i <= 10; i ++) digitalWrite (i, LOW); }
Μπορεί να εξηγηθεί με παράδειγμα, όπως ας υποθέσουμε ότι η αναλογική τιμή είναι 50, τώρα διαιρέστε την με 10, θα λάβουμε:
Τιμή = 50
Τιμή = τιμή / 10
Τιμή = 50/10 = 5
Τώρα έχουμε χρησιμοποιήσει για βρόχο όπως:
για (i = 3; i <= value; i ++) digitalWrite (i, HIGH);
Στο παραπάνω βρόχο «για» i = 3 είναι D3 και η τιμή = 5 σημαίνει D5.
Αυτό σημαίνει ότι ο βρόχος θα πάει από D3 σε D5 και οι LED που είναι συνδεδεμένες σε D3, D4 και D5 θα είναι «ON»
Και στο κάτω μέρος «για» βρόχο i = τιμή + 1 σημαίνει τιμή = 5 + 1 σημαίνει D6 και i <= 10 σημαίνει D10.
για (i = τιμή + 1; i <= 10; i ++) digitalWrite (i, LOW);
Ο βρόχος μέσων θα μεταβεί από το D6 στο D10 και οι λυχνίες LED που είναι συνδεδεμένες στο D6-D10 θα είναι «OFF».
Έτσι μπορούμε να φτιάξουμε το δικό μας VU Meter Arduino Shield, στο οποίο θα ανάβουν οι λυχνίες LED ανάλογα με την ένταση του ήχου, όπως μπορείτε να δείτε στο παρακάτω βίντεο. Μπορείτε να παρέχετε απευθείας είσοδο από το κινητό ή το φορητό υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας υποδοχή ήχου 3,5 mm ή καλώδιο AUX και να διασκεδάσετε με το όμορφο εφέ φωτισμού.