كيفية عمل محلل طيف صوتي LED: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يولد محلل الطيف الصوتي LED نمط الإضاءة الجميل وفقًا لشدة الموسيقى ، وهناك الكثير من مجموعات طيف الموسيقى LED DIY المتوفرة في السوق ، ولكن هنا سنصنع محلل طيف الصوت LED باستخدام NeoPixel RGB LED Matrix و ARM microcontroller.

يمكنك رؤية هذا الطيف الموسيقي الملون في العمل في الفيديو أدناه.

في هذا Instructable ، سنعرض لك عملية العمل الكاملة لمحلل الطيف الصوتي LED ونوفر أيضًا الدائرة الكاملة ، PCB والرمز للمشروع.

الخطوة الأولى: المواد المطلوبة:

• مصفوفة مرنة NeoPixel RGB LED مقاس 16 × 16 * 2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 * 1
• اللوحة الأساسية (تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بواسطة EasyEDA)
• تحويل التيار الكهربائي ، 5V 40A.
• خط الصوت * 1 ، 1 دقيقة 2 واجهة الصوت * 1 ، مكبرات الصوت * 1.

الخطوة الثانية: كيف تصنع محلل طيف LED:

1. اتصال LED

قم بتوصيل مصفوفتين 16 * 16 RGB LED عن طريق توصيل واجهة DOU لمصفوفة LED الأولى بواجهة DIN للواجهة الثانية ، مما يجعل مصفوفة LED RGB أكبر مقاس 16 * 32.

2. اتصال الطاقة

جهد التشغيل لمصباح LED الخاص بي هو 5 فولت ، لذلك أود توصيل واجهتي طاقة LED بمأخذ طاقة تحكم 5 فولت. يرجى ملاحظة أن الحد الأقصى للتيار لمصباح LED يعمل هو 18 أمبير ، لذلك يوصى باستخدام طاقة تحكم تزيد عن 40 أمبير واختيار سلك سميك بدرجة كافية لتوصيله.

الخطوة الثالثة: كيف تصنع لوحة تحكم:

تستقبل لوحة التحكم الإشارات الصوتية التي تتم معالجتها بواسطة FFT ثم يتم نقلها لتظهر بواسطة شاشة عرض مصفوفة LED.

إن LED المتحكم فيه عبارة عن مصفوفة نقطية مبرمجة بواسطة WS2812b ، والذي يبلغ تردد إشارة التحكم فيه 800 كيلو هرتز. ويظهر الرسم البياني للتحكم في التوقيت على النحو الوارد أعلاه.

يتم التحكم في كل LED بواسطة بيانات 24 بت بهيكلها من G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0. يتم إرسال البيانات وفقًا لمبدأ المركز الأعلى أولاً ووفقًا لتسلسل GRB.

تم إنشاؤها بواسطة LM358 باستخدام دائرة تمثيلية ، يتم عرض دائرة مضخمة بواسطة الرسم التخطيطي أعلاه.

في الرسم التخطيطي ، IN_CH عبارة عن محطة وصول صوت للكمبيوتر و PC3 هي إشارة خرج مضخمة تم إرسالها إلى STM 32. يتم تجميع C13 و R6 و R7 في دائرة تقوية الإشارة ، والتي يمكن أن ترفع جهد الإشارة و تحويل الجهد السالب إلى جهد إيجابي. الدائرة التي تلي R8 هي دائرة تضخيم الإشارة ، حيث تساوي قوة الإشارة الخاصة بها لجهاز الكمبيوتر 3 مرات R9 / R8 للإشارة السابقة قبل R8. IN 1+ هي النهاية لضبط خرج قيمة الجهد الأدنى من OUT 1.

الخطوة 4: حلبة محلل الطيف الصوتي LED و PCB

هنا نستخدم EasyEDA لتصميم لوحة التحكم. EasyEDA هو برنامج تصميم EDA بسيط وفعال عبر الإنترنت ، يمكنك من خلاله رسم مخطط أو قص نمط بسهولة.

هذا الرابط هو مخطط دائري المتنافس و PCB ، حيث يمكنك رؤيته بوضوح شديد.

يمكنك أيضًا تسجيل حساب هناك لتقسيم دائري مباشرة إلى حسابك.

الخطوة 5: النموذج الأولي لمحلل الطيف LED ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بعد الانتهاء من تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، طلبت بعض مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من EasyEDA. أنا سعيد جدًا باللوحات التي تلقيتها ، وكان السعر جيدًا ، وكلها تعمل بشكل جيد.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك استخدام PCB لطلب محلل الطيف LED هذا.

الخطوة 6: اللحام والتوصيل

بعد أن يتم لحام المكونات بالطريقة التي تظهر بها لقطة الشاشة التالية ، تكتمل لوحة التحكم. انها بسيطة جدا.

قم بتوصيل كبل صوت الكمبيوتر بالإصدار التجريبي من الواجهة الملحومة ، ثم افتح موسيقى الكمبيوتر. من الممكن ألا تسمع أي صوت لموسيقى الكمبيوتر بعد إدخال خط الصوت. في ظل هذه الظروف ، يمكننا استخدام موصل من دور واحد لتحويل إخراج صوت الكمبيوتر إلى إخراج قناتين. تتصل إحدى القنوات باللوحة الأساسية بينما تتصل الأخرى بمكبر الصوت.

في الرسم البياني الموضح أعلاه ، يتم تشغيل اللوحة الأساسية بواسطة كمبيوتر USB ومتصلة بواجهة إخراج الصوت. يتم توصيل الواجهة الأخرى لإخراج صوت الكمبيوتر بسماعة خارجية. يكون ذلك ممكنًا عندما يكون خط الإشارة لواجهة التحكم في الشبكة متصلاً بالسلك الأرضي والمصفوفة النقطية DIN و GND.

الخطوة السابعة: تنزيل البرنامج

الآن تحتاج فقط إلى تحميل رمز البرنامج المحدد أدناه في متحكم STM32F103RBT6 ARM ويمكنك رؤية طيف الموسيقى الملونة.

لذلك قمنا هنا ببناء محلل الطيف الصوتي مع مصابيح RGB LED ، آمل أن تنال إعجابك ويمكنك أيضًا تغيير البرنامج لجعل طيف الموسيقى أكثر روعة.