Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками

Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками

Пошаговая сборка несложной конструкции светодиодной цветомузыки, с попутным изучением радиолюбительских программ

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель

Собираем светодиодную светомузыку (цветомузыку).
Часть 1.

На сегодняшнем занятии в Школе начинающего радиолюбителя мы начнем собирать светодиодную светомузыку. В ходе этого занятия мы не только соберем светомузыку, но и изучим очередную радиолюбительскую программу “Cadsoft Eagle” – несложное, но в тоже время мощное комплексное средство для разработки печатных плат и научимся изготавливать печатные платы с использованием пленочного фоторезиста. Сегодня мы выберем схему, рассмотрим как она работает, подберем детали.

Светомузыкальные (цветомузыкальные) устройства были очень популярны во времена Советского Союза. Были они, в основном, трехцветными (красный, зеленый или желтый и синий) и собирались чаще всего по простейшим схемам  на более-менее доступных тиристорах КУ202Н (которые, если мне не изменяет память, в магазинах стоили более 2 рублей, т.е. были довольно дорогими) и простейших входных фильтрах звуковой частоты на катушках намотанных на отрезках ферритовых стержней от радиоприемников. Выполнялись они в основном в двух вариантах – в виде трехцветных прожекторов на лампочках освещения 220 вольт, или делался специальный корпус в виде коробки, где внутри располагалось по некоторому количеству лампочек каждого цвета, а спереди ящик закрывался матовым стеклом, что позволяло получать на таком экране причудливое световое сопровождение музыки. Так-же, для экрана применяли обычное стекло, а сверху на него наклеивали для лучшего рассеивания света мелкие осколки автомобильных стекол. Вот такое было трудное детство. Зато сегодня, в век развития непонятного капитализма в нашей стране, есть возможность собрать светомузыкальное устройство на любой вкус, чем мы и займемся.

За основу мы возьмем схему светодиодной светомузыки опубликованной на сайте:

К этой схеме мы добавим еще два элемента:

1. Входной узел. Так как у нас на входе будет стереосигнал, и чтобы не терять звук с какого-то канала, или не соединять два канала напрямую между собой, мы применим вот такой входной узел (взят с другой схемы светомузыки):

2. Блок питания устройства. Схему светомузыки мы дополним блоком питания собранным на микросхемном стабилизаторе КР142ЕН8:

Вот приблизительно такой комплект деталей мы должны собрать:

Светодиоды для этого устройства можно использовать любого типа, но обязательно сверхяркие и разного цвета свечения. Я буду использовать сверхяркие узконаправленные светодиоды, свет от которых будет направлен на потолок. Вы, естественно, можете применить другой вариант светового отображения  звукового сигнала и использовать другой тип светодиодов:

Как работает данная схема. Стереосигнал с источника звука поступает на входной узел, который суммирует сигналы с левого и правого канала и подает его на переменные сопротивления R6, R7, R8 которыми регулируется уровень сигнала для каждого канала. Далее сигнал поступает на три активных фильтра, собранных по идентичной схеме на транзисторах VT1-VT3, которые отличаются только номиналами конденсаторов. Смысл работы этих фильтров заключается в том, что они пропускают через себя только строго определенную полосу звукового сигнала, отсекая сверху и снизу ненужный диапазон частот звукового сигнала. Верхний (по схеме) фильтр пропускает полосу 100-800 Гц, средний – 500-2000 Гц и нижний – 1500-5000 Гц. С помощью подстроечных резисторов R5, R12 и R16 можно сдвигать в любую сторону пропускаемую полосу. Если вы хотите получить другие полосы пропускания сигнала фильтров, то можно поэкспериментировать с номиналами конденсаторов, входящих в фильтры. Далее сигналы с фильтров поступают на микросхемы А1-А3 – LM3915. Что это за микросхемы.

Микросхемы LM3914, LM3915 и LM3916 фирмы National Semiconductors позволяют строить светодиодные индикаторы с различными характеристиками — линейной, растянутой линейной, логарифмической, специальной для контроля аудиосигнала. При этом LM3914 – для линейной шкалы, LM3915 – для логарифмической шкалы, а LM3916 – для специальной шкалы. Мы используем микросхемы LM3915 – с логарифмической шкалой контроля аудиосигнала.

Начальная страница даташита микросхемы:

  Скачать даташит LM3915 (327.0 KiB, 3,760 hits)

Вообще, я вам советую, сталкиваясь с новым, неизвестным радиокомпонентом, ищите на просторах интернета его даташит и изучайте его, тем более, что встречаются и переведенные на русский язык даташиты.

К примеру, что мы можем подчерпнуть с первого листа даташита LM3915 (даже с минимальным знанием английского языка, а в крайнем случае с использованием словаря):
- эта микросхема – индикатор уровня аналогового сигнала с логарифмической шкалой отображения и шагом 3 dB;
– можно подключать как светодиоды, так и LCD индикаторы;
– индикацию можно осуществлять в двух режимах: “точка” и “столбик”;
– максимальный выходной ток на каждый светодиод – 30 мА;
– и так далее…

Кстати, чем отличается “точка” от “столбика”. В режиме “точка”, при включении следующего светодиода, предыдущий гаснет, а в режиме”столбик” гашение предыдущих светодиодов не происходит. Для переключения в режим “точка” достаточно отсоединить вывод 9 микросхемы от “+” источника питания, или подключить его к “земле”. Кстати, на этих микросхемах можно собирать очень полезные и интересные схемы.

Продолжим. Так как на входы микросхем подается переменное напряжение, то светящийся столбик из светодиодов будет с неравномерной яркостью, т.е. с увеличением уровня входного сигнала будут не просто зажигаться очередные светодиоды, но и меняться яркость их свечения. Ниже привожу таблицу порогового включения каждого светодиода для разных микросхем в вольтах и децибелах:

Характеристики и цоколевка транзистора КТ315:

На этом первую часть занятия по сборке светодиодной светомузыки заканчиваем и начинаем собирать детали. В следующей части занятия мы изучим программу для разработки печатных плат “Cadsoft Eagle” и изготовим печатную плату для нашего устройства с использованием пленочного фоторезиста.




Комментарии

Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками — 33 комментариев

  1. Здравствуйте! есть пара вопросов касающиеся работы схемы.
    1. Входной сигнал планирую использовать от системы 2.1 то есть к схеме будет подаваться входной сигнал разной мощности (в зависимости от громкости прослушиваемой музыке), будет ли яркость светодиодов одинакова на любом уровне громкости? и их свечение в такт музыке?
    2.И можно ли к схеме заместо светодиодов подключить rgb ленту длинной 1-1.5м

  2. Здравствуйте. Схема работает кроме режима столбик. Горит только 9-ый светодиод и все. Проблема похожая как у Александра, писавший 2 Февраля 2013. Не знаю как припаять конденсаторы 10 мкф и диоды.

    • Доброго дня!
      Фото нет, так-что к сожалению (а может и к лучшему) проявляйте свою фантазию.
      С уважением, Admin.

      • Я совсем начинающий !Хочу собрать плату на http://www.dessy.ru/catalog-pdc383595.html, так как у меня может быть много ошибок, то есть пока не хочу паять, скажите а как тогда соединяются все детали если не паяются, получается при таком способе никакой травли не нужно и дорожек , а также трассировки ? То есть поставил детали на макет платы как-то их соединил и тестируешь ?

        • Доброго дня!
          Такие платы предназначены для сборки схемы без пайки, они так и называются – беспаечные макетные платы.
          Соединение деталей, установленных на такой плате, производится с помощью специальных перемычек.
          С уважением, Admin.

          • Доброго дня Юзер!
            Перемычки в комплект не идут.
            Я Вам могу посоветовать следующее:
            1. Макетную плату берите немного побольше (та, что Вы указали в ссылке, очень быстро перестанет соответствовать даже для простых схем), к примеру ВВ-102 (мне кажется самый оптимальный вариант) или ВВ-01Р (в принципе они почти одинаковые). Затратите Вы на 100 рублей больше, но и прослужат они намного дольше (в том смысле, что сможете на них собирать более сложные схемы).
            2. Перемычки при желании можно сделать и самому, подобрав соответствующий провод, но а если будете покупать, то рекомендую BBJ-140, они самые дешевые, но их количества вполне достаточно для макетирования схемы.
            С уважение, Admin.

      • Доброго дня!
        Схема, которая приведена на 4-й странице статьи – доработанная, использовалась для создания печатной платы в программе “Cadsoft Eagle”. На ней показаны разъемы (от микросхем) к которым подсоединяются светодиоды. Так сделано потому, что светодиоды у меня располагаются вне платы. А на первой странице, на схеме взятой за основу, показано подключение светодиодов.
        С уважением, Admin.

  3. А как бы просто скачать изображение печатной платы? Я имею в виду такое, чтобы сразу отправить на печать.
    Спасибо.

  4. Странно…все работает, все мигает как надо. Но! Режим “столбик” работает отлично, а режим точка не хочет нормально функционировать. Т.е. пробовал 9 вывод на землю вешать, горит предпоследний св.диод, а остальные очень тускло мигают в такт. В чем дело О_о

    • Доброго дня Александр! А почему странно? В разделе “Начинающим” каждая схема специально собирается и проверяется на работоспособность. А по режиму “точка” – трудно сказать в чем причина, может Вы ошибочно подсоединили 9 вывод не к “земле”, попробуйте оставить этот вывод не подсоединенным.

    • Да, еще Александр я вспомнил такую вещь – при сборке данного устройства первоначально я забыл подать “+” питания на первую микросхему (там должна была быть перемычка) и при включении устройства постоянно горел предпоследний светодиод на этой микросхеме. Проверьте, может и у Вас что-то с питанием микросхемы.

      • Здравствуйте admin. Я сделал фото вот оно: _http://img-fotki.yandex.ru/get/5641/58968562.0/0_9c76a_5dcd4254_XXL.jpg
        Это в режиме “точки” на 9-ке пусто, да и питание вроде нормально подключено (не проверял). Что ещё это может быть…

        • Александр, обязательно проверьте наличие положительного напряжения на 3-м выводе микросхем и надежность соединения контактов 2,4,8 микросхем с “землей”.

          • Проблему решил) Режим точка заработал когда на 5-ую ногу мкр\сх. припаял пару кондеров на 10мкф и пару диодов, и соединил на коллекторе VT.

  5. Доброго времени суток, наткнулся на ваш сайт на просторах интернета и был очень заинтересован, давно искал что то подобное, но нигде так не расписано все пошагово как у вас. Много полезного почерпнул из того что уже есть. Только вот увы 4 урок у вас не доступен… Выдает ошибку страницы. И очень хотелось бы что бы к каждой рассмотренной схеме прилогался список деталей что исползовались. Спасибо что вы есть.

  6. Здравствуйте. При разводке платы все элементы, как и положено, имеют определенный масштаб. Но после экспорта в рисунок масштаб экспортированного рисунка не соответствует действительному и после распечатки толку от него не много. Вобщем вопрос такой: как сохранить действительный масштаб в экспортированном рисунке?

    • Доброго дня Дмитрий! После экспорта печатной платы в рисунок масштаб сохраняется полностью. Никаких дополнительных действий для этого предпринимать не надо.

  7. Здравствуйте! 3 Часть видео не воспроизводиться. И ещё один вопрос, во второй части при создании микросхемы, ножки микросхемы получаються не по порядку из за чего?

    • Доброго дня Владимир! Извиняюсь за долгое молчание (не было возможностей своевременно ответить). 3 часть видео воспроизводится, проверил на разных системах с разными интернет-обозревателями. Порядок размещения ножек на схеме символа мы определяем сами. Для этого достаточно в режиме редактора символа изменить положение ножек (то-есть просто переставить их в нужном нам порядке).

  8. здравтсвуйте. вот решил собрать данную схему. но возникли трудности, а именно:
    у меня пока не собран функционального генератора, мне можно без него обойтись?
    как я понял 12в подводится к диодному мосту?
    а стерео сигнал куда? с4 почему свободно? его какраз при настройке надо определить?

    • Доброго дня Сергей!
      Без функционального генератора Вы обойтись конечно можете.
      В этом случае частотный диапазон определяется подстроечными сопротивлениями
      на глаз, по вкусу. На диодный мост должно подводиться переменное напряжение
      около 14-15 вольт, т.к. в дальнейшем микросхемный стабилизатор понижает его
      до 12 вольт, а для его нормальной работы надо чтобы на входе было выпрямленное
      напряжение около 14-15 вольт. Конденсатор С4 при сборке устройства просто упал
      на пол, и, как бывает по закону подлости, тут-же перенесся в другое измерение.
      Если вы посмотрите на видео с примером работы устройства, то увидите на
      месте этого конденсатора полярный (черного цвета и большой) на 1 мкф. (другого
      такого конденсатора у меня не оказалось) но как показала практика и полярный
      выполняет свои обязанности. Для подключения стерео сигнала специально был введен
      суммирующий узел, при этом “земля” подключается к “землянному” выводу (самый нижний
      контакт 3,5 мм штекера) а два других в любом порядке к конденсатором входного узла.

      • а если у меня уже есть блок питания выдающий 12в постоянки – мне можно не ставить диодный мост и кондер?
        просто 15в переменки не знаю где взять – с вторичной обмотки трансформатора?

        • В этом случае не надо ставить не только диодный мост но и микросхемный стабилизатор
          DA1 с конденсатором С14. Конденсатор С17 желательно оставить и питание с блока питания
          подавать на него.

Ответить на Артем Отмена ответа

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *


Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>