موسیقی رنگی بر اساس فرکانس موسیقی رنگی روی LED - یک مدار ساده

مونتاژ گام به گام طراحی ساده موسیقی رنگی LED با مطالعه گذرا برنامه های رادیویی آماتور

عصر بخیر، رادیو آماتورهای عزیز!
به وب سایت "" خوش آمدید

ما موسیقی نور LED (موسیقی رنگی) را مونتاژ می کنیم.
قسمت 1.

در درس امروز در شروع مدرسه رادیو آماتورما شروع به جمع آوری خواهیم کرد موسیقی نور LED. در طول این درس، ما نه تنها موسیقی سبک را مونتاژ می کنیم، بلکه یک برنامه رادیویی آماتور دیگر را نیز مطالعه می کنیم "کدسافت ایگل"– یک ابزار ساده، اما در عین حال قدرتمند، جامع برای توسعه بردهای مدار چاپی و ما یاد خواهیم گرفت که چگونه بردهای مدار چاپی را با استفاده از مقاومت نوری فیلم بسازیم. امروز یک مدار را انتخاب می کنیم، به نحوه عملکرد آن نگاه می کنیم و جزئیات را انتخاب می کنیم.

دستگاه های نور و موسیقی (رنگی و موسیقی).در دوران اتحاد جماهیر شوروی بسیار محبوب بودند. آنها عمدتاً سه رنگ بودند (قرمز، سبز یا زرد و آبی) و اغلب با استفاده از ساده ترین مدارها روی تریستورهای کم و بیش مقرون به صرفه KU202N مونتاژ می شدند (که اگر حافظه من درست نباشد، قیمت آنها در فروشگاه ها بیش از 2 روبل است، یعنی. بسیار گران بودند) و ساده ترین فیلترهای ورودی فرکانس صوتی روی سیم پیچ هایی که بر روی بخش هایی از میله های فریت از گیرنده های رادیویی پیچیده می شوند. آنها عمدتاً در دو نسخه ساخته می شدند - به شکل نورافکن های سه رنگ روی لامپ های 220 ولتی یا یک مورد خاص به شکل جعبه ساخته شده بود که تعداد معینی لامپ از هر رنگ در داخل آن قرار داشت. و جلوی جعبه با شیشه مات بسته شده بود که باعث می شد در چنین صفحه ای ظاهری فانتزی به دست آورید. همراهی سبک موسیقی. همچنین برای نمایشگر از شیشه معمولی استفاده شده و تکه های کوچک شیشه ماشین برای پخش بهتر نور روی آن چسبانده شده بود. بچگی خیلی سختی بود اما امروز در عصر توسعه سرمایه داری نامفهوم در کشور ما، می توان برای هر سلیقه ای یک دستگاه نور و صدا جمع کرد، کاری که ما انجام خواهیم داد.

ما به عنوان مبنا قرار خواهیم داد نمودار مدار نور LEDمنتشر شده در وب سایت:

به این نمودار دو عنصر دیگر اضافه می کنیم:

1. . از آنجایی که در ورودی سیگنال استریو خواهیم داشت و برای اینکه صدای هیچ کانالی از بین نرود یا دو کانال مستقیماً به یکدیگر متصل نشوند، از گره ورودی زیر (برگرفته از مدار موسیقی نور دیگری) استفاده می کنیم:

2. منبع تغذیه دستگاه . ما مدار نور و موسیقی را با منبع تغذیه مونتاژ شده روی تثبیت کننده ریز مدار KR142EN8 تکمیل می کنیم:

این تقریباً مجموعه ای از قطعاتی است که باید مونتاژ کنیم:

ال ای دی های این دستگاه را می توان از هر نوع استفاده کرد اما باید بسیار روشن و دارای رنگ های مختلف باشد. من از ال ای دی های بسیار روشن و بسیار جهت دار استفاده خواهم کرد که نور آنها به سمت سقف هدایت می شود. البته می توانید از گزینه دیگری برای نمایش نور سیگنال صوتی استفاده کنید و از نوع دیگری از LED استفاده کنید:

این طرح چگونه کار می کند؟ . سیگنال استریو از منبع صدا به گره ورودی عرضه می شود، که سیگنال های کانال های چپ و راست را جمع می کند و آن را به مقاومت های متغیر R6، R7، R8 تغذیه می کند که سطح سیگنال را برای هر کانال تنظیم می کند. در مرحله بعد، سیگنال به سه فیلتر فعال می رود، که طبق یک مدار یکسان با استفاده از ترانزیستورهای VT1-VT3 مونتاژ شده اند، که فقط در مقادیر خازن متفاوت است. معنای این فیلترها این است که آنها فقط از یک باند کاملاً مشخص سیگنال صوتی عبور می کنند و محدوده فرکانس غیر ضروری سیگنال صوتی را از بالا و پایین قطع می کنند. فیلتر بالایی (طبق نمودار) باند 100-800 هرتز، وسط - 500-2000 هرتز و پایینی - 1500-5000 هرتز را عبور می دهد. با استفاده از مقاومت های برش R5، R12 و R16، می توانید نوار ارسالی را به هر جهتی تغییر دهید. اگر می خواهید سایر پهنای باند سیگنال فیلترها را بدست آورید، می توانید مقادیر خازن های موجود در فیلترها را آزمایش کنید. سپس سیگنال های فیلترها به ریز مدارهای A1-A3 - LM3915 ارسال می شود. اینها چه نوع ریز مدارهایی هستند؟

تراشه های LM3914، LM3915 و LM3916 از نیمه هادی های ملی به شما امکان می دهند نشانگرهای LED را با ویژگی های مختلف بسازید - خطی، خطی کشیده، لگاریتمی، ویژه برای نظارت بر سیگنال صوتی. در این مورد، LM3914 برای مقیاس خطی، LM3915 برای مقیاس لگاریتمی، و LM3916 برای یک مقیاس خاص است. ما از تراشه های LM3915 - با مقیاس لگاریتمی برای نظارت بر سیگنال صوتی استفاده می کنیم.

صفحه اولیه برگه داده ریز مدار:

(327.0 کیلوبایت، 3977 بازدید)

به طور کلی، من به شما توصیه می کنم که هنگام مواجه شدن با یک قطعه رادیویی جدید و ناشناخته، به دنبال برگه اطلاعات آن در اینترنت بگردید و آن را مطالعه کنید، به خصوص که برگه های داده ای نیز وجود دارد که به روسی ترجمه شده اند.

به عنوان مثال، چه چیزی را می توانیم از اولین برگه داده LM3915 (حتی با حداقل دانش انگلیسی و در موارد شدید، با استفاده از یک فرهنگ لغت) جمع آوری کنیم:
- این ریز مدار یک نشانگر سطح سیگنال آنالوگ با مقیاس نمایش لگاریتمی و گام 3 دسی بل است.
- می توانید هر دو LED و نشانگر LCD را متصل کنید.
- نشانه را می توان در دو حالت انجام داد: "نقطه" و "ستون".
– حداکثر جریان خروجی برای هر LED – 30 میلی آمپر؛
- و غیره…

به هر حال، تفاوت بین "نقطه" و "ستون" چیست؟ در حالت "نقطه"، با روشن شدن LED بعدی، LED قبلی خاموش می شود و در حالت "ستون"، LED های قبلی خاموش نمی شوند. برای تغییر حالت "نقطه"، کافی است پایه 9 میکرو مدار را از منبع تغذیه "+" جدا کنید یا آن را به "زمین" وصل کنید. به هر حال، از این ریز مدارها می توان برای مونتاژ مدارهای بسیار مفید و جالب استفاده کرد.

بیا ادامه بدهیم. از آنجایی که ولتاژ متناوب به ورودی ریزمدارها عرضه می شود، ستون درخشان LED ها دارای روشنایی ناهموار خواهد بود، یعنی. با افزایش سطح سیگنال ورودی، نه تنها LED های متوالی روشن می شوند، بلکه روشنایی آنها نیز تغییر می کند. در زیر جدولی از آستانه فعال سازی هر LED برای میکرو مدارهای مختلف بر حسب ولت و دسی بل آورده شده است:

ویژگی ها و پین اوت ترانزیستور KT315:

این قسمت اول درس مونتاژ موسیقی نور LED را به پایان می رساند و شروع به مونتاژ قطعات می کند. در قسمت بعدی درس، برنامه طراحی PCB “Cadsoft Eagle” را مطالعه می کنیم و با استفاده از فیلم photoresist یک برد مدار چاپی برای دستگاه خود می سازیم.

علاوه بر این

• که در: من یک نوار خریدم که کنتاکت های G، R، B، 12 روی آن قرار دارد چگونه وصل شویم؟
  پاسخ: این نوار اشتباه است، می توانید آن را دور بیندازید

  که در: سیستم عامل بارگیری می شود، اما خطای "پیام پراگما..." با حروف قرمز ظاهر می شود.
  پاسخ: این یک خطا نیست، بلکه اطلاعات مربوط به نسخه کتابخانه است

  که در: برای اتصال یک روبان به طول خودم چه باید بکنم؟
  پاسخ: تعداد LED ها را بشمارید، قبل از بارگیری سیستم عامل، اولین تنظیم در طرح، NUM_LEDS را تغییر دهید (پیش فرض 120 است، آن را با خود جایگزین کنید). بله، فقط آن را جایگزین کنید و تمام!!!

  که در: سیستم از چند عدد LED پشتیبانی می کند؟
  A: نسخه 1.1: حداکثر 450 قطعه، نسخه 2.0: 350 قطعه

  که در: چگونه این عدد را افزایش دهیم؟
  پاسخ: دو گزینه وجود دارد: کد را بهینه کنید، یک کتابخانه دیگر برای نوار بگیرید (اما باید مقداری از آن را بازنویسی کنید). یا آردوینو MEGA بگیر حافظه اش بیشتره.

  که در: برای تغذیه نوار از کدام خازن استفاده کنم؟
  الف: الکترولیتی ولتاژ حداقل 6.3 ولت است (بیشتر ممکن است، اما خود هادی بزرگتر خواهد بود). ظرفیت خازنی - حداقل 1000 uF و هرچه بیشتر باشد بهتر است.

  که در: چگونه نوار را بدون آردوینو چک کنیم؟ آیا نوار بدون آردوینو می سوزد؟
  پاسخ: نوار آدرس با استفاده از یک پروتکل خاص کنترل می شود و فقط زمانی کار می کند که به درایور (میکروکنترلر) متصل شود.

• شما می توانید مدار را بدون پتانسیومتر مونتاژ کنید!برای انجام این کار، از پارامتر POTENT (در طرح در بلوک تنظیمات در تنظیمات استفاده کنید علامت)اختصاص 0. منبع مرجع ولتاژ مرجع داخلی 1.1 ولت استفاده خواهد شد. اما در هر حجمی کار نمی کند! برای اینکه سیستم به درستی کار کند، باید با استفاده از دو مرحله تنظیم قبلی، صدای سیگنال صوتی ورودی را انتخاب کنید تا همه چیز زیبا باشد.

• نسخه 2.0 و بالاتر را می توان بدون ریموت IR استفاده کرد، حالت ها با یک دکمه تغییر می کنند، همه چیز به صورت دستی قبل از بارگیری سیستم عامل پیکربندی می شود.

• چگونه یک کنترل از راه دور دیگر تنظیم کنیم؟
  سایر کنترل های از راه دور دارای کدهای دکمه های مختلف هستند، از طرح برای تعیین کد دکمه استفاده کنید IR_test(نسخه های 2.0-2.4) یا IRtest_2.0(برای نسخه های 2.5+)، موجود در آرشیو پروژه. طرح کدهای دکمه های فشرده شده را به مانیتور پورت ارسال می کند. بعدی در طرح اصلی در بخش برای توسعه دهندگانیک بلوک تعریف برای دکمه های کنترل از راه دور وجود دارد، فقط کدها را به کدهای خود تغییر دهید. می توانید کنترل از راه دور را کالیبره کنید، اما صادقانه بگوییم که خیلی تنبل است.

• چگونه دو ستون حجمی را بر اساس کانال بسازیم؟
  برای انجام این کار، به هیچ وجه نیازی به بازنویسی سیستم عامل نیست، کافی است یک نوار بلند را به دو نوار کوتاه برش دهید و اتصالات برق شکسته را با سه سیم (GND، 5V، DO-DI) بازیابی کنید. نوار به صورت یک تکه به کار خود ادامه می دهد، اما اکنون دو قطعه دارید. البته دوشاخه صدا باید با سه سیم وصل شود و حالت مونو در تنظیمات غیرفعال است (MONO 0) و تعداد ال ای دی ها باید برابر تعداد کل دو سگمنت باشد.
  P.S. به اولین نمودار در نمودارها نگاه کنید!

• چگونه تنظیمات ذخیره شده در حافظه را بازنشانی کنیم؟
  اگر با تنظیمات بازی کرده اید و مشکلی پیش آمده است، می توانید تنظیمات را به تنظیمات کارخانه بازنشانی کنید. شروع از نسخه 2.4 تنظیمات وجود دارد RESET_SETTINGSرا روی 1 قرار دهید و فلش کنید و روی 0 قرار دهید و دوباره فلش کنید. تنظیمات از طرح در حافظه نوشته می شود. اگر روی 2.3 هستید، پس با خیال راحت به 2.4 ارتقا دهید، نسخه ها فقط در یک تنظیم جدید متفاوت هستند که به هیچ وجه بر عملکرد سیستم تأثیر نمی گذارد. در نسخه 2.9 تنظیمات وجود داشت SETTINGS_LOG، که مقادیر تنظیمات ذخیره شده در حافظه را به پورت خروجی می دهد. بنابراین، برای اشکال زدایی و درک.

همه ما گهگاهی تعطیلات می خواهیم. گاهی اوقات می خواهید غمگین باشید یا احساسات دیگری را تجربه کنید. ساده ترین و موثرترین راه برای رسیدن به نتیجه مطلوب گوش دادن به موسیقی است. اما موسیقی به تنهایی اغلب کافی نیست - تجسم جریان صدا و جلوه های ویژه مورد نیاز است. به عبارت دیگر، ما به موسیقی رنگی (یا موسیقی سبک که گاهی اوقات به آن گفته می شود) نیاز داریم. اما اگر چنین تجهیزاتی در فروشگاه های تخصصی ارزان نیستند، از کجا می توانید آن را تهیه کنید؟ البته خودت انجامش بده تنها چیزی که برای این کار نیاز دارید یک کامپیوتر (یا یک منبع تغذیه جداگانه)، چندین متر نوار LED RGB با مصرف برق 12 ولت، یک برد توسعه USB (AVR-USB-MEGA16 - شاید ارزان ترین و ساده ترین گزینه) است. به عنوان یک نمودار مدار برای، چه چیزی و کجا باید وصل شود.

کمی در مورد نوار

قبل از رفتن به خود کار، لازم است مشخص شود که این نوار LED RGB 12 ولت دقیقاً چیست. و این یک اختراع ساده و در عین حال بسیار مبتکرانه است.

LED ها دهه هاست که شناخته شده اند، اما به لطف پیشرفت های نوآورانه، آنها به یک راه حل واقعا جهانی برای بسیاری از مشکلات در زمینه الکترونیک تبدیل شده اند. آنها اکنون در همه جا مورد استفاده قرار می گیرند - به عنوان شاخص در لوازم خانگی، به طور مستقل در قالب لامپ های صرفه جویی در انرژی، در صنعت فضایی و همچنین در زمینه جلوه های ویژه. دومی شامل موسیقی رنگی نیز می شود. هنگامی که سه نوع LED - قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) روی یک نوار ترکیب می شوند، یک نوار LED RGB به دست می آید. دیودهای RGB مدرن دارای یک کنترلر مینیاتوری هستند. این به آنها اجازه می دهد تا هر سه رنگ را ساطع کنند.

ویژگی این نوار این است که همه دیودها گروه بندی شده و به یک زنجیره مشترک متصل می شوند، توسط یک کنترلر معمولی کنترل می شود (همچنین می تواند یک کامپیوتر باشد اگر از طریق USB متصل شود یا یک منبع تغذیه ویژه با یک کنترل پنل برای تغییرات مستقل). همه اینها به شما امکان می دهد یک نوار تقریباً بی پایان با حداقل سیم ایجاد کنید. ضخامت آن می تواند به معنای واقعی کلمه به چندین میلی متر برسد (اگر گزینه های محافظت از لاستیک یا سیلیکون در برابر آسیب فیزیکی، رطوبت و دما را در نظر نگیرید). قبل از اختراع این نوع میکروکنترلر، ساده ترین مدل حداقل دارای سه سیم بود. و هرچه عملکرد چنین حلقه هایی بالاتر باشد، سیم های بیشتری وجود دارد. در فرهنگ غربی، عبارت "باز کردن حلقه گل" مدتهاست که به یک اسم رایج برای همه کارهای طولانی، خسته کننده و بسیار گیج کننده تبدیل شده است. و اکنون دیگر این مشکل وجود ندارد (همچنین به این دلیل که نوار LED به طور محتاطانه روی یک درام کوچک مخصوص پیچیده شده است).

چه چیزی نیاز داریم؟

موسیقی رنگی DIY از نوار GE60RGB2811C

در حالت ایده‌آل، برای سازماندهی موسیقی رنگی با دستان خود، از یک نوار LED آماده که توسط یک پورت USB در رایانه تغذیه می‌شود، استفاده می‌کنیم. تنها چیزی که نیاز داریم این است که برنامه لازم را در همان رایانه بارگیری کنیم، پیوندهای فایل را با پخش کننده صوتی مورد نظر تنظیم کنیم و از نتیجه لذت ببریم. اما این در صورتی است که ما خیلی خوش شانس باشیم و اگر پول خرید همه اینها را داشته باشیم. در غیر این صورت، همه چیز کمی پیچیده تر به نظر می رسد.

فروشگاه های قطعات الکترونیکی نوارهای LED با طول ها و توان های مختلف را می فروشند، اما ما فقط به 12 ولت نیاز داریم. این بهترین گزینه برای اتصال به کامپیوتر از طریق USB است. برای مثال می توانید مدل GE60RGB2811C را پیدا کنید که از 300 LED RGB به صورت سری تشکیل شده است. یکی از مزایای چنین نواری این است که می توان آن را به دلخواه - به هر طولی برش داد. تنها چیزی که بعد از این مورد نیاز است اتصال کنتاکت ها است تا مدار الکتریکی باز نشود و مدار کامل شود (این کار باید انجام شود).

طرح تنظیم موسیقی رنگی

همچنین ممکن است برای اتصال USB به یک برد توسعه نیاز داشته باشیم. محبوب ترین، ارزان ترین و در عین حال کاربردی ترین گزینه اتصال، مدل AVR-USB-MEGA16 برای USB 1.1 است. این نسخه از USB تا حدودی قدیمی در نظر گرفته می شود زیرا سیگنالی را با سرعت 8 میلی ثانیه به LED ها منتقل می کند که برای فناوری مدرن بسیار کند است، اما از آنجایی که چشم انسان این سرعت را به عنوان "چشم به هم زدن" درک می کند، برای ما کاملاً مناسب است.

اگر بسیاری از پیچیده‌ترین ظرافت‌ها و ظرافت‌های فنی را حذف کنیم، تمام چیزی که نمودار اتصال از ما می‌خواهد این است که یک نوار به طول مورد نیاز برداریم، کنتاکت‌ها را از یک طرف رها کرده و از آن جدا کنیم، وصل کنیم و آنها را به خروجی روی صفحه لحیم کنیم. برد برد (خود تابلو نمادها را نشان می دهد که کدام رابط مورد نیاز است و برای چیست) و در واقع تمام. ممکن است برق کافی برای تمام طول نوار 12 ولت وجود نداشته باشد، بنابراین می توانید آنها را از یک منبع تغذیه کامپیوتر قدیمی تغذیه کنید (این به اتصال موازی نیاز دارد)، یا به سادگی نوار را قطع کنید. با این گزینه صدا از بلندگوهای کامپیوتر می آید. برای کسانی که به خصوص در الکترونیک تجربه دارند، می‌توانیم یک تقویت‌کننده میکروفون و یک بلندگوی کوچک «تویتر» را مستقیماً به AVR-USB-MEGA16 وصل کنید.

طرحی برای اتصال مخاطبین نوار به کابل USB از تلفن هوشمند

اگر نتوانستید این برد را تهیه کنید، به عنوان آخرین راه حل، اتصال را می توان از طریق یک نوار LED RGB 12 ولتی به کابل USB از تلفن هوشمند یا رایانه لوحی (نمودار تنظیم موسیقی رنگی با دستان خود این امکان را می دهد) ). فقط مهم است که مطمئن شوید که سیم 5 وات برق مورد نیاز را تامین می کند. در پایان تمام این دستکاری ها، برنامه SLP را نصب کنید (یا اگر دانش برنامه نویسی شما اجازه می دهد و نمودار و الگوریتم همه اقدامات واضح است، تمام مراحل را در یک فایل txt یادداشت کنید)، حالت مورد نظر را انتخاب کنید (به تعداد). از دیودها)، و از کار انجام شده با دستان خود لذت ببرید.

نتیجه

موسیقی رنگی یک ضرورت نیست، اما زندگی ما را بسیار جالب‌تر می‌کند و نه تنها به این دلیل که اکنون می‌توانیم به چراغ‌های چند رنگ چشمک زن که روشن می‌شوند و با ضرب آهنگ ملودی مورد علاقه‌مان خاموش می‌شوند، نگاه کنیم. نه، ما در مورد چیز دیگری صحبت می کنیم. با ساختن چنین چیزی با دستان خود، به جای خرید آن در یک فروشگاه، همه از رضایت ذاتی هر استاد و خالق و درک این موضوع که او نیز ارزشی دارد، موجی از قدرت را احساس می کند. اما در اصل، موسیقی رنگی نصب می شود، چشمک می زند و چشم را با حداقل هزینه و حداکثر لذت خشنود می کند - چه چیز دیگری لازم است؟..

نورپردازی در آشپزخانه یک آپارتمان کوچک
ما لامپ ها را برای آینه ها انتخاب می کنیم، گزینه های ممکن
لوستر اتاق کودک به شکل هواپیما

اکثر مردم با استفاده از تجهیزات مختلف با لذت فراوان به موسیقی گوش می دهند. اغلب تمایل به افزایش تأثیر مثبت آن وجود دارد. یکی از این روش ها موسیقی رنگی با استفاده از دیودها است که به صورت پیوست های مخصوص ساخته شده است. با کمک دیودها، جلوه های صوتی رنگی کاملاً متفاوت به خود می گیرند و تأثیر مثبتی بر روحیه عاطفی شنوندگان می گذارند. چنین تجهیزات رادیویی الکترونیکی معمولاً به صورت آماده خریداری می شوند، اما اگر نمودار، دانش و مهارت خاصی دارید، می توان آن را به راحتی با دستان خود ساخت.

اصل عملکرد موسیقی رنگی بر روی LED

اساس عملکرد هر مدار نصب موسیقی رنگی یک اصل فیزیکی است که با تبدیل فرکانس موسیقی مرتبط است. سپس از طریق کانال های جداگانه منتقل می شود و دستگاه های روشنایی متصل را کنترل می کند. این زنجیره ویژگی های اصلی موسیقی را با عناصر رنگی مرتبط می کند که با یکدیگر مطابقت دارند و در پیوند متقابل کار می کنند. این اصل به عنوان پایه ای برای تمام مدارهای رادیویی الکترونیکی در زمینه موسیقی رنگی، از جمله مدارهایی که به طور مستقل ایجاد شده اند، عمل می کند.

اغلب، طرح رنگ شامل حداقل سه رنگ مختلف مانند قرمز، سبز و آبی است. ترکیبات زیادی از اختلاط آنها ایجاد می شود، بنابراین اگر مدار به درستی کنار هم قرار گیرد، قطعاً اثر مطلوب را خواهد داد. برای رسیدن به این هدف، سیگنال تقسیم می شود و در فرکانس های پایین، متوسط ​​و بالا کار می کند. جداسازی با استفاده از فیلترهای مخصوص LC و RC نصب شده در زنجیره مشترک سیستم موسیقی رنگی LED انجام می شود.

هنگام تنظیم فیلترهایی که در باند فرکانس باریک خود عمل می کنند و تنها در این بخش از محدوده صدا ارتعاشات را منتقل می کنند، پارامترهای خاصی استفاده می شود:

• LPF - فیلترهای کم گذر. فرکانس ارتعاشات عبوری از آنها به 300 هرتز می رسد و منبع نور باید قرمز باشد.
• MFS - فیلترهای میان گذر. قابلیت انتقال ارتعاشات با فرکانس 250 تا 2500 هرتز، رنگ منبع نور زرد یا سبز است.
• فیلترهای بالاگذر، فیلترهای بالاگذری هستند که بیش از 2500 هرتز را عبور می دهند و در ارتباط با منبع نور آبی کار می کنند.

فرکانس های جدا شده از مدار کمی با یکدیگر همپوشانی دارند که این امر امکان به دست آوردن انواع سایه های رنگی را در حین کار ممکن می کند. رنگ های اولیه ذکر شده در بالا اهمیت اساسی ندارند؛ جایگزینی آنها با دیگران کاملاً امکان پذیر است - مناسب ترین برای یک موقعیت خاص. در برخی موارد، به لطف استفاده از راه حل های رنگی غیر استاندارد، نتیجه نهایی به طور قابل توجهی فراتر از انتظارات است.

طرح های ساده و پیچیده

آشنایی با موسیقی رنگی با ساده ترین طرح آشکار می شود. به عنوان یک قاعده، چنین دستگاه هایی از حداقل تعداد عناصر استفاده می کنند - فقط یک LED، و هر کدام یک مقاومت و یک ترانزیستور. برق از طریق منبع جریان ثابت 6-12 ولت تامین می شود.

هنگام مونتاژ، موسیقی رنگی LED یک مرحله تقویت است که توسط یک امیتر مشترک تکمیل می شود. اثر اصلی توسط سیگنالی با دامنه و فرکانس متغیر که به پایه می رسد اعمال می شود. هنگامی که فرکانس از مقدار آستانه تعیین شده فراتر رفت، ترانزیستور باز می شود. در این لحظه برق به LED می رسد و بلافاصله روشن می شود.

چنین موسیقی رنگی ساده ای را می توان با استفاده از آن مونتاژ کرد که برای آن یک ترانزیستور مناسب مورد نیاز است. یک اشکال مهم این مجموعه، ارتباط مستقیم بین سطح صدا و فرکانس چشمک زدن چراغ های LED است. به این معنی که سیستم زمانی که تنها از یک سطح صدا پشتیبانی می‌کند، به بهترین شکل کار می‌کند. در ولوم‌های پایین‌تر، چشمک زدن کمتر اتفاق می‌افتد و در سطوح بلند، نور ثابت می‌شود.

این ایراد به راحتی توسط یک مبدل صوتی سه کاناله که در مدارهای پیچیده تر استفاده می شود برطرف می شود. در این مورد، برای اطمینان از روشنایی طبیعی لامپ ها در کانال های مربوطه، یک منبع تغذیه 9 ولت مورد نیاز است.

برای مونتاژ یک مدار از سه مرحله تقویت، باید ترانزیستورهای KT315 یا آنالوگ های KT3102 آنها را ذخیره کنید. LED های رنگ های مختلف به عنوان بار عمل می کنند. عملکرد تقویت توسط یک ترانسفورماتور کاهنده انجام می شود، فلاش های LED با استفاده از مقاومت ها تنظیم می شوند و فیلترهای ذکر شده در بالا فرکانس های مختلفی را از آنها عبور می دهند.

این طرح موسیقی رنگی LED را می توان بیشتر بهبود بخشید. اول از همه، این مربوط به روشنایی درخشش است که با گنجاندن لامپ های رشته ای کوچک 12 ولتی در زنجیره اضافه می شود. در این حالت، مدار با تریستورهای کنترل تکمیل می شود و کل دستگاه از طریق یک ترانسفورماتور تغذیه می شود.

استفاده از نوارهای LED

مدار موسیقی رنگی با نوار LED RGB با ولتاژ 12 ولت کار می کند. این به بهترین وجه ترکیبی از پارامترهای اساسی گزینه های معمولی است. این دستگاه می تواند در حالت های مختلف کار کند - به عنوان یک دستگاه نورپردازی یا رنگ و موسیقی همراه.

حالت موسیقی رنگی با استفاده از میکروفون و به صورت غیر تماسی فعال می شود. هنگام تغییر به حالت روشنایی، همه LED های موجود به طور همزمان با قدرت کامل راه اندازی می شوند. انتقال از یک حالت به حالت دیگر توسط یک سوئیچ مخصوص انجام می شود که یک برد جداگانه برای آن در نظر گرفته شده است.

روال عملیاتی این طرح به شرح زیر است:

• سیگنال اصلی از طریق یک میکروفون می رسد که ارتعاشات صوتی گرامافون را تغییر می دهد. از آنجایی که قدرت سیگنال دریافتی ورودی به مدار رنگ-موسیقی ناچیز است، باید تقویت شود. برای این منظور از ترانزیستور یا تقویت کننده مخصوص استفاده می شود.
• در مرحله بعد، تنظیم کننده خودکار راه اندازی می شود و ارتعاشات صدا را در محدوده تعیین شده حفظ می کند. در همان زمان، صدا برای پردازش بیشتر آماده می شود.
• با استفاده از فیلترهای داخلی، سیگنال به سه جزء تقسیم می شود که هر کدام دارای محدوده فرکانس جداگانه ای هستند.
• در پایان تمام اقدامات، سیگنال فعلی پس از آماده سازی اولیه آن با استفاده از ترانزیستورهایی که در حالت سوئیچ کار می کنند، تقویت می شود.

قطعات و اجزای اصلی

قبل از اینکه تجهیزات موسیقی رنگی را با دستان خود بسازید، باید تمام قطعات و اجزای آن را از قبل آماده کنید. در مدار باید فقط از مقاومت های ثابت با محدوده توان 0.125-0.25 اهم استفاده کنید. محفظه عناصر مدار با نوارهای مخصوص نشان دهنده مقدار مقاومت مشخص شده است. علاوه بر این، از مقاومت های پیرایش R7، R10، R14، R18 استفاده می شود. آنها می توانند انواع مختلفی داشته باشند، اما تنها مورد نیاز آنها این است که می توانند بر روی برد مورد استفاده برای مونتاژ نصب شوند.

خازن ها برای ولتاژ کاری 16 ولت و بالاتر طراحی شده اند. هر نوع از این وسایل را می توان در موسیقی رنگی نیز استفاده کرد. اگر یافتن خازن با پارامترهای مورد نیاز غیرممکن باشد، اتصال موازی دو خازن دیگر با ظرفیت‌های کوچک‌تر که مجموعاً پارامترهای مورد نیاز را جمع می‌کنند، مجاز است.

مدار رنگی-موسیقی ایجاد شده نمی تواند بدون پل دیودی کار کند. معمولاً برای جریان کاری تا 200 میلی آمپر و ولتاژ 50 ولت محاسبه می شود. اگر دستگاه آماده ندارید، می توانید از چندین دیود یکسو کننده مجزا استفاده کنید و برای راحتی آنها را روی یک برد کوچک جداگانه نصب کنید.

رنگ های اصلی LED ها قرمز، سبز و آبی هستند. تعداد کل آنها بر اساس یک کانال - 6 قطعه تعیین می شود. شما به ترانزیستورهای استاندارد با هر شاخص تعیین نیاز دارید. تثبیت کننده ولتاژ با شماره مقاله 7805 برای ولتاژ 5 ولت و دستگاه 9 ولت با نام 7809 طراحی شده است. اگر تجربه دارید موسیقی رنگی روی برد آردوینو و ال ای دی مونتاژ می شود.

اتصال مرکز موسیقی با موسیقی رنگی با استفاده از انواع کانکتورهای سه کنتاکتی انجام می شود. آخرین قسمت مجموعه ترانسفورماتور است که باید مناسب ترین پارامترهای ولتاژ را داشته باشد.

تجهیزات موسیقی رنگی در ماشین

تجهیزات موسیقی رنگی نه تنها در خانه استفاده می شود. بسیاری از صاحبان خودرو آنها را همراه با رادیو نصب می کنند. در صورت لزوم، این سیستم به عنوان روشنایی داخل کابین عمل می کند. برای این نوع روشنایی، از LED ها نیز استفاده می شود که در پیکربندی "Starry Sky" بر روی سقف قرار می گیرند. این گزینه اغلب نه تنها در اتومبیل ها، بلکه در ساخت سقف های معلق در آپارتمان ها و خانه های خصوصی نیز استفاده می شود.

این طرح چیدمان را می توان به روش های مختلفی در هنگام حل مشکل نحوه ساخت مستقل موسیقی رنگی از LED استفاده کرد. اول از همه، این توزیع یکنواخت LED ها در یک پیکربندی خاص یا به هر شکل است. لامپ های مورد استفاده در مدار ممکن است قدرت نوری متفاوتی داشته باشند. یعنی ستاره های شبیه سازی شده توسط ال ای دی ها می توانند روشن یا کم نور باشند. اثربخشی نور تا حد زیادی به پس زمینه پوشش سقف ماشین یا آپارتمان بستگی دارد.

اگر خودتان یک سیستم موسیقی رنگی را با استفاده از LED نصب کنید، باید سقف را در طول مراحل نصب دوباره سفت کنید. در این راستا، لازم است قطعات لازم را با دقت انتخاب کرده و سپس با دقت آنها را در یک کل واحد جمع آوری کنید. در صورت بروز هرگونه تخلف، باید پوشش داخلی را جدا کرده و خطاها را اصلاح کنید. بنابراین، پس از اتمام مونتاژ، قطعاً باید عملکرد تجهیزات نصب شده را بررسی کنید.

پس از مونتاژ موسیقی رنگی، ال ای دی ها در سوراخ های سقف قرار می گیرند و با چسب در قسمت پشتی ثابت می شوند. همچنین لازم است از قبل در مورد اتصال قابل اعتماد تثبیت کننده ولتاژ و سوئیچ فکر کنید.

این دستگاه برای همراهی موسیقی متن با جلوه های نور طراحی شده است. ویژگی خاص دستگاه عدم اتصال الکتریکی به منبع سیگنال صوتی است. این دستگاه برای استفاده در ارتباط با ولتاژ 12 ولت ساخته شده است. این ایده خود هنگام ایجاد نورپردازی LED برای صندوق عقب خودرو هنگام باز کردن درب آن متولد شد. اما پس از آن این فکر در مورد عملکرد دوم چراغ صندوق عقب آمد. با یک کلیک میکروسوئیچ - و فانوس روشنایی به یک نور کوچک رنگ و موسیقی برای یک پیک نیک در طبیعت تبدیل می شود. برای اینکه یک کابل سیگنال جداگانه از رادیو به آن وصل نشود، لازم است مدار به صدا پاسخ دهد؛ برای این کار به یک میکروفون نیاز دارید. قطعات جداگانه مدار از سایت های مختلف (از جمله آهن لحیم کاری) گرفته شد، با هم جمع آوری شد و با یکدیگر هماهنگ شدند.

بیایید عملکرد دستگاه را بر اساس بلوک دیاگرام در نظر بگیریم:

سیگنال میکروفون بسیار ضعیف است، بنابراین ابتدا باید برای کار بیشتر با آن تقویت شود. در نمودار مدار، تقویت کننده میکروفون IC1.1 است. دامنه ولتاژ میکروفون 11 بار تقویت می شود. اما در اینجا این سوال مطرح می شود: اگر حجم صدا بسیار کم یا خیلی زیاد باشد و سیگنال تقویت شده با سطح پردازش بیشتر مطابقت نداشته باشد چه؟ برای انجام این کار، شما به نوعی "تثبیت کننده" سطح سیگنال نیاز دارید تا بدون توجه به حجم صدا (در محدوده خاصی!)، دامنه سیگنال بدون تغییر باقی بماند. این سیگنال "تثبیت کننده" یک کنترل کننده سطح خودکار (AGC) یا کمپرسور نامیده می شود. در اصل، این کار توسط IC1.2 و Q1 انجام می شود. نیمه دوم تراشه دوباره به عنوان یک تقویت کننده 11x عمل می کند، اما سیگنال خروجی آن تصحیح می شود (D1 و D2)، و به عنوان یک بایاس به پایه Q1 عرضه می شود. اگر سیگنال خیلی بزرگ باشد، Q1 باز می شود، مقاومت اتصال جمع کننده آن کاهش می یابد، در نتیجه ترانزیستور سیگنال بیش از حد را در ورودی IC1.2 که از R7 می آید، جدا می کند. در مرحله بعد، ما باید سیگنال استاندارد خود را به سه جزء فرکانس تجزیه کنیم تا چشمک های قرمز مطابق با سازهای درام و باس باشد. آواز، ریتم و گیتار لید – سبز؛ سنج و صداهای بلند آبی هستند. سیگنال قرمز از فیلتر پایین گذر (R13, C10) عبور می کند. سبز - FSF (R14، C11، C12)؛ آبی – فیلتر بالاگذر (R15, C13). بعدی تقویت کننده های جریان و ولتاژ برای هر کانال هستند، زیرا انرژی این سیگنال های فیلتر شده برای روشن کردن کانال های نوار RGB مربوطه کافی نیست.

نمودار شماتیک موسیقی رنگی:

حالا کمی در مورد جزئیات. میکروفون یک میکروفون الکتریکی از یک هدست کامپیوتر نابود شده بود. باید به قطبیت میکروفن توجه کنید؛ تعصب خاصی برای آن وجود دارد (R1، R2، C1). تمام خازن های الکترولیتی باید دارای ولتاژ کاری حداقل 16 ولت باشند. خازن های باقی مانده سرامیکی هستند. من می خواهم به C fc* توجه ویژه ای داشته باشم. شاید نیازی به نصب آن نباشد. با میکروفونی که استفاده کردم، فرکانس های زیادی وجود داشت، بنابراین مجبور شدم کمی آنها را با این خازن "آرام کنم". دیودهای D1...D5 را می توان با آنالوگ های KD522 جایگزین کرد. اگر دستگاه فقط به عنوان CMU استفاده می شود، D6...D8 نیازی به نصب ندارد. هنگامی که میکروسوئیچ کنتاکت‌های GND و W.LIGHT را می‌بندد، نوار مانند یک لامپ معمولی درخشنده سرد سفید عمل می‌کند. ترانزیستور Q1 را می توان با KT315، KT342 یا آنالوگ های خارجی آنها جایگزین کرد. BD139 به راحتی با KT815 یا KT817 جایگزین می شود. اگر از یک تکه نوار با مصرف بیش از 0.3 آمپر در هر کانال استفاده می شود، می توانید Q2...Q4 KT503 یا آنالوگ های آنها را نصب کنید. با ترانزیستورهای نشان داده شده در نمودار، جریان مجاز هر کانال بیش از 0.5 آمپر نیست. تراشه تقویت کننده دوگانه عملیاتی را می توان با هر آنالوگ جایگزین کرد و حتی می توان آن را با دو تراشه جداگانه جایگزین کرد. اما هنگام تعویض، باید پین اوت را در نظر بگیرید و برد مدار چاپی را متناسب با آن تغییر دهید.

ردهای لایه M1 نشان دهنده پرش های سیمی در سمتی است که قطعات در آن نصب شده اند. آنها با رنگ قرمز در فایل PCB نشان داده شده اند. اگر باید تابلو را به صورت دستی بکشید، نقاشی تخته باید آینه باشد، زیرا این یک تصویر از سمت عناصر است. هادی های چاپ شده در سمت عقب قرار دارند.

فهرست عناصر رادیویی