Come Realizzare un Analizzatore di Spettro Audio LED: 7 Passaggi (Illustrato)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

L'analizzatore di spettro audio LED genera il bellissimo schema di illuminazione in base all'intensità della musica. Ci sono molti kit di spettro musicale LED fai-da-te disponibili sul mercato, ma qui faremo un analizzatore di spettro audio LED utilizzando la matrice LED RGB NeoPixel e il microcontrollore ARM.

Puoi vedere questo spettro musicale colorato al lavoro nel video qui sotto.

In questo Instructable, ti mostreremo l'intero processo di lavoro dell'analizzatore di spettro audio LED e ti forniremo anche il circuito completo, il PCB e il codice per il progetto.

Passaggio 1: materiali necessari:

• Matrice LED RGB flessibile 16x16 NeoPixel *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Core Board (PCB progettato da EasyEDA)
• Alimentatore switching, 5V 40A.
• Linea audio *1, 1 min 2 interfaccia audio *1, Altoparlanti *1.

Passaggio 2: come realizzare un ANALIZZATORE DI SPETTRO LED:

1. Connessione LED

Collega due matrici LED RGB da 16*16 collegando l'interfaccia DOU della prima matrice LED all'interfaccia DIN della seconda, questo è il formato di una matrice LED RGB 16*32 più grande.

2. Connessione di alimentazione

La tensione operativa del mio LED è di 5 V, quindi vorrei collegare due interfacce di alimentazione LED a una presa di alimentazione di controllo da 5 V. Si prega di notare che la corrente massima di un LED funzionante è di 18 A, quindi si consiglia di utilizzare una potenza di controllo superiore a 40 A e scegliere un filo abbastanza spesso per collegarlo.

Passaggio 3: come creare un pannello di controllo:

Un pannello di controllo deve ricevere segnali audio che vengono elaborati da FFT e quindi trasportati per essere visualizzati dal display a matrice di LED.

Il LED controllato è una matrice di punti programmata da WS2812b, la cui frequenza del segnale di controllo è 800KHZ. E il diagramma di controllo del tempo è mostrato come sopra.

Ogni LED è controllato da dati a 24 bit con la sua struttura di G7~G0+R7~R0+B7~B0. I dati vengono inviati secondo il principio del primo posto superiore e secondo la sequenza di GRB.

Costruito da LM358 utilizzando un circuito analogico, un circuito amplificato viene visualizzato dal diagramma sopra.

Nel diagramma, IN_CH è un terminale di accesso audio di un computer e PC3 è il segnale di uscita amplificato che è stato ulteriormente inviato a STM 32. C13, R6 e R7 sono raggruppati in un circuito di potenziamento del segnale, che può aumentare la tensione del segnale e trasformare una tensione negativa in una positiva. Il circuito che segue R8 è quello che amplifica il segnale, con la sua potenza del segnale di PC 3 pari a R9/R8 volte il segnale precedente prima di R8. IN 1+ è la fine per impostare il valore minimo di tensione in uscita da OUT 1.

Passaggio 4: circuito e PCB dell'analizzatore di spettro audio LED

Qui usiamo EasyEDA per progettare il pannello di controllo. EasyEDA è un software di progettazione EDA online semplice ed efficiente, grazie al quale è possibile disegnare un diagramma o tagliare un modello comodamente.

Questo collegamento è il mio schema circuitale e PCB in competizione, dove puoi vederlo molto chiaramente.

Puoi anche registrare un account lì in modo da trasferire il mio circuito direttamente nel tuo account.

Passaggio 5: PCB dell'analizzatore di spettro a LED prototipo

Dopo aver finito di progettare PCB, ho ordinato alcuni PCB da EasyEDA. Sono abbastanza soddisfatto delle schede che ho ricevuto e il prezzo era buono. Funzionano tutte bene.

Se ti piace, puoi usare il mio PCB per ordinare questo analizzatore di spettro a led.

Passaggio 6: saldatura e collegamento

Dopo che i componenti sono stati saldati nel modo in cui viene mostrato lo screenshot seguente, un pannello di controllo è completato. È molto semplice.

Collega il cavo audio del computer alla versione beta dell'interfaccia saldata, quindi apri la musica del computer. È possibile che non si senta alcun suono della musica del computer dopo aver inserito la linea audio. In tale circostanza, possiamo utilizzare un connettore a 1 giro-due per trasformare l'uscita audio del computer in un'uscita a due canali. Un canale è collegato alla scheda madre mentre l'altro a un altoparlante.

Nello schema mostrato sopra, una scheda madre è alimentata da un computer USB e collegata da un'interfaccia di uscita audio. L'altra interfaccia dell'uscita audio del computer è collegata a un altoparlante esterno. È fattibile quando la linea di segnale dell'interfaccia di controllo del reticolo è collegata con il filo di terra e la matrice di punti DIN e GND.

Passaggio 7: scarica il programma

Ora devi solo caricare il codice programma indicato di seguito nel microcontrollore ARM STM32F103RBT6 e puoi vedere lo spettro musicale colorato.

Quindi qui abbiamo costruito l'analizzatore di spettro audio con LED RGB, spero che ti piaccia e puoi anche cambiare il programma per rendere lo spettro musicale più splendido.