LED -äänispektrianalysaattorin tekeminen: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

LED -äänispektrin analysaattori luo kauniin valaistuskuvion musiikin voimakkuuden mukaan. Markkinoilla on paljon DIY LED -musiikkispektrisarjoja, mutta tässä aiomme tehdä LED -äänitaajuuden analysaattorin NeoPixel RGB LED -matriisin ja ARM -mikrokontrollerin avulla.

Näet tämän värikkään musiikkispektrin työskentelyn alla olevassa videossa.

Tässä opetusohjelmassa näytämme sinulle koko LED -äänispektrianalysaattorin työprosessin ja annamme myös projektin koko piirin, piirilevyn ja koodin.

Vaihe 1: Tarvittavat materiaalit:

• Joustava 16x16 NeoPixel RGB LED Matrix *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Core Board (piirilevy, jonka on suunnitellut EasyEDA)
• Kytkentävirtalähde, 5V 40A.
• Äänilinja *1, 1 min 2 ääniliitäntä *1, Kaiuttimet *1.

Vaihe 2: Kuinka tehdä LED -SPECTRUM -ANALYZER:

1. LED -liitäntä

Yhdistä kaksi 16*16 RGB -LED -matriisia yhdistämällä ensimmäisen LED -matriisin DOU -liitäntä toisen DIN -liitäntään, jolloin saat isomman 16*32 RGB -LED -matriisin.

2. Virtaliitäntä

LEDin käyttöjännite on 5 V, joten haluaisin kytkeä kaksi LED -virtaliitäntää 5 V: n ohjaustehon pistorasiaan. Huomaa, että toimivan LEDin suurin virta on 18 A, joten on suositeltavaa käyttää yli 40 A: n ohjaustehoa ja valita tarpeeksi paksu johto sen liittämiseksi.

Vaihe 3: Ohjauspaneelin luominen:

Ohjauspaneelin on vastaanotettava audiosignaaleja, jotka FFT käsittelee ja sitten kuljetetaan näytettäväksi LED -matriisinäytöllä.

Ohjattu LED on WS2812b: n ohjelmoima pistematriisi, jonka ohjaussignaalin taajuus on 800 kHz. Ja ajoituksen säätökaavio on esitetty yllä.

Jokaista LEDiä ohjaa 24-bittinen data, jonka rakenne on G7 ~ G0+R7 ~ R0+B7 ~ B0. Tiedot lähetetään ylemmän sijan periaatteella ensin ja GRB -järjestyksen mukaisesti.

LM358: n luoma analogista piiriä käyttäen vahvistettu piiri näkyy yllä olevassa kaaviossa.

Kaaviossa IN_CH on tietokoneen ääniliitäntäpääte ja PC3 on vahvistettu lähtösignaali, joka on edelleen lähetetty STM: ään 32. C13, R6 ja R7 on ryhmitelty signaalinvahvistuspiiriin, joka voi nostaa signaalijännitettä ja muuttaa negatiivisen jännitteen positiiviseksi. R8: ta seuraava piiri on signaalia vahvistava, ja sen PC 3: n signaalin voimakkuus on yhtä suuri kuin R9/R8 kertaa edellinen signaali ennen R8: ta. IN 1+ on OUT 1: n minimijännitearvon asettamisen loppu.

Vaihe 4: LED -äänispektrin analysaattoripiiri ja piirilevy

Tässä käytämme EasyEDAa ohjauspaneelin suunnittelussa. EasyEDA on yksinkertainen ja tehokas online -EDA -suunnitteluohjelmisto, jolla voit piirtää kaavion tai leikata kuvion kätevästi.

Tämä linkki on kilpailemani piirikaavio ja piirilevy, josta näet sen hyvin selvästi.

Voit myös rekisteröidä tilin sinne, jotta piirini haarautuu suoraan tilillesi.

Vaihe 5: Prototyyppi Led Spectrum Analyzer PCB

PCB: n suunnittelun jälkeen olen tilannut joitain piirilevyjä EasyEDA -muodossa. Olen melko tyytyväinen saamiisi levyihin ja hinta oli hyvä. Kaikki toimivat hyvin.

Jos pidät siitä, voit käyttää PCB -tilaukseni tätä led -spektrianalysaattoria.

Vaihe 6: Hitsaus ja liitäntä

Kun komponentit on hitsattu seuraavan kuvakaappauksen mukaisesti, ohjauspaneeli valmistuu. Se on hyvin yksinkertaista.

Liitä tietokoneen äänikaapeli hitsatun käyttöliittymän betaversioon ja avaa sitten tietokoneen musiikki. On mahdollista, että et kuule tietokonemusiikin ääntä äänilinjan asettamisen jälkeen. Tällaisessa tilanteessa voimme käyttää yhden kierroksen kaksi liitintä muuntaaksesi tietokoneen äänilähdön kahden kanavan ulostuloksi. Yksi kanava on kytketty ydinlevyyn ja toinen kaiuttimeen.

Yllä olevassa kaaviossa ydinlevy saa virtansa tietokoneen USB-liitännästä ja on liitetty äänilähtöliitännällä. Tietokoneen äänilähdön toinen liitäntä on kytketty ulkoiseen kaiuttimeen. Se on mahdollista, kun hilaohjausliittymän signaalilinja on kytketty maadoitusjohtoon ja pistematriisiin DIN ja GND.

Vaihe 7: Lataa ohjelma

Nyt sinun tarvitsee vain ladata alla oleva ohjelmakoodi STM32F103RBT6 ARM -mikro -ohjaimeen ja näet värikkään musiikkispektrin.

Joten tässä olemme rakentaneet äänitaajuuden analysaattorin, jossa on RGB -LEDit, toivottavasti pidät siitä ja voit myös muuttaa ohjelmaa tehdäksesi musiikkispektrin loistavammaksi.