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 είχαμε κατασκευάσει μετρητή VU χρησιμοποιώντας το LM3914 στο οποίο η είσοδος ήχου λαμβάνεται από το Condenser Mic και έχουμε επίσης κατασκευάσει έναν άλλο μετρητή VU χρησιμοποιώντας το Arduino στο οποίο η είσοδος ήχου λαμβάνεται από υποδοχή 3,5 mm. Το τελευταίο χτίστηκε στο PCB ως Arduino Shield. Σήμερα κατασκευάζουμε έναν άλλο και πιο απλό μετρητή έντασης που χρησιμοποιεί μόνο τέσσερα LM358 op-amp IC ως κύρια συστατικά.
Απαιτούμενα στοιχεία:
- LM358 IC (4)
- Υποδοχή ήχου 3,5 mm
- Καλώδιο AUX
- Αντιστάσεις 1k (16)
- 100k μεταβλητή αντίσταση
- Αντίσταση 10k (2)
- Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος
- LED (8)
- Ψωμί
- Σύνδεση καλωδίων
- Πηγή μουσικής (Κινητό ή φορητό υπολογιστή)
Εργαζόμενος:
Αυτός ο μετρητής VU είναι πολύ απλό, φθηνό και ενδιαφέρον έργο για τον μαθητή. Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιήσαμε τέσσερα LM358 dual op-amp IC που είναι εύκολα διαθέσιμα στην αγορά και περιέχει δύο συγκριτικά μέσα. Ο χρήστης μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει δύο LM324 IC που έχει τέσσερα op-amp μέσα, αλλά θα περιπλέξει το κύκλωμα στο Breadboard. Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει 8 συγκριτές που χρησιμοποιούν τέσσερα IC LM358, τα οποία θα συγκρίνουν το σήμα τάσης ήχου με την τάση αναφοράς. Η τάση αναφοράς στον ακροδέκτη μη αναστροφής (+), ρυθμίζεται από το κύκλωμα διαχωριστή τάσης, το οποίο κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας ένα δοχείο και 1 k αντιστάσεις. 1 k αντίσταση χρησιμοποιείται σε κάθε συγκριτή. Εδώ ένα ακόμη πλεονέκτημα του POT (μεταβλητή αντίσταση) είναι ότι δεν χρειάζεται να αλλάζουμε τιμές όλων των αντιστάσεων για την αλλαγή της τάσης αναφοράς για κάθε συγκριτή, αντ 'αυτού μπορούμε να το προσαρμόσουμε χρησιμοποιώντας μόνο το POT. Σε αυτό το κύκλωμα τα LED είναι συνδεδεμένα στο Reverse Logic, σημαίνει ότι οι αρνητικοί ακροδέκτες των LED είναι συνδεδεμένοι στην έξοδο των συγκριτών και όταν η έξοδος του συγκριτή είναι υψηλή, το LED θα σβήσει και όταν η έξοδος είναι χαμηλή τότε το LED θα είναι αναμμένο. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να λειτουργήσει από 3,3v έως 18v, αλλά για καλύτερο αποτέλεσμα, συνέστησα τη χρήση 12v.
Για να ξεκινήσει αυτός ο δροσερός ισοσταθμιστής LED, ο χρήστης πρέπει να δώσει ισχύ στο κύκλωμα και να συνδέσει το ένα άκρο του καλωδίου Aux 3,5 mm στο κινητό ή το φορητό υπολογιστή και το δεύτερο άκρο του καλωδίου aux στο κύκλωμα. Τώρα αυξήστε την ένταση στο μέγιστο και βαθμονομήστε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο. Μετά τη βαθμονόμηση, ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτό το κύκλωμα.
Για να δείξω αυτό το έργο, έστειλα το ηχητικό σήμα σε δύο συσκευές, μία είναι το κύκλωμα μετρητή VU και το δεύτερο είναι ένα woofer ή ενισχυτής ήχου. Το Woofer ή ο ενισχυτής χρησιμοποιούνται για να κάνουν τη μουσική να ακούγεται από εμάς κατά τη λειτουργία, έτσι ώστε να βλέπουμε τα LED να χορεύουν σύμφωνα με το μουσικό σήμα. Δείτε το βίντεο επίδειξης στο τέλος αυτού του άρθρου.
Επεξήγηση κυκλώματος:
Σε αυτό το κύκλωμα μετρητή VU, έχουμε χρησιμοποιήσει 8 λυχνίες LED, στις οποίες 2 λυχνίες LED είναι κόκκινου χρώματος για υψηλότερο σήμα ήχου, 2 κίτρινες λυχνίες LED για σήμα ήχου μεσολάβησης και 4 πράσινες λυχνίες LED για σήμα χαμηλότερου ήχου. Όλα τα LED είναι συνδεδεμένα στην έξοδο των 8 συγκριτών που υπάρχουν σε τέσσερα IC LM358. Για την οδήγηση LED σε καλή φωτεινότητα, ο χρήστης μπορεί να μειώσει την τιμή των αντιστάσεων (1k) που είναι συνδεδεμένες με LED. Στο πλήρες μετρητή VU, χρησιμοποιήσαμε LM358 op-amp ως συγκριτικά και 1Κ αντίσταση & 100k δοχείο ως διαχωριστικό τάσης για τη ρύθμιση των τάσεων αναφοράς στο μη αναστρέψιμο τερματικό (+) όλων των συγκριτών.
Op-amp LM358:
Οι Op-amp είναι επίσης γνωστοί ως Voltage Comparators. Όταν η τάση στην είσοδο μη αναστροφής (+) είναι υψηλότερη από την τάση στην είσοδο αναστροφής (-), τότε η έξοδος του συγκριτή είναι υψηλή. Και αν η τάση της εισόδου αναστροφής (-) είναι υψηλότερη από την άκρη αντιστροφής (+), τότε η έξοδος είναι χαμηλή. Μάθετε περισσότερα για την εργασία του op-amp εδώ.
Ο LM358 είναι ένας διπλός λειτουργικός ενισχυτής χαμηλού θορύβου που έχει δύο ανεξάρτητους συγκριτές τάσης στο εσωτερικό. Πρόκειται για έναν γενικό σκοπό ενισχυτή που μπορεί να διαμορφωθεί σε πολλούς τρόπους όπως συγκριτικό, καλοκαίρι, ολοκληρωτής, ενισχυτής, διαφοροποιητής, λειτουργία αντιστροφής, λειτουργία μη αναστροφής κ.λπ.