Analizzatore di spettro a LED a 10 bande: 11 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Buon pomeriggio, cari spettatori e lettori. Oggi voglio mostrarvi la guida completa al montaggio dell'analizzatore di spettro LED a 10 bande.

Passaggio 1: breve panoramica delle caratteristiche tecniche dell'analizzatore di spettro

1. Il valore di lettura è nell'intervallo di frequenza da trentuno hertz a sedici kilohertz.

2. Dimensioni della matrice LED: dieci righe per dieci colonne.

3. Possibili modalità operative: punto, punto con mantenimento del picco, linea, linea con mantenimento del picco.

4. L'analizzatore di spettro è alimentato da un alimentatore CC da dodici volt.

5. Il consumo energetico dipende dai LED utilizzati nella matrice.

6. Tipo di segnale in ingresso: Mono lineare.

Passaggio 2: collegamenti ai componenti radio

Archivio con collegamento ai file dell'analizzatore di spettro:

Progetto sulla pagina EasyEDA:

Negozio di ricambi radio:

Microchip Atmega 8:

Microchip TL071:

Microchip CD4028:

Presa jack stereo:

Connettore di alimentazione CC:

Interruttori DIP:

Modulo LED a 10 segmenti:

Passaggio 3: progettazione del circuito

Questo analizzatore di spettro sonoro LED a 10 bande è costituito da due parti: un circuito stampato di controllo e un circuito stampato a matrice di LED.

Lo schema dell'analizzatore di spettro LED contiene unità come un amplificatore operazionale, un microcontrollore di controllo, un decodificatore da binario a decimale e interruttori a transistor PNP e NPN.

La matrice LED è composta da dieci moduli. Ogni modulo contiene dieci LED di diversi colori.

Passaggio 4: layout PCB

1. Per iniziare ad assemblare l'analizzatore di spettro LED, è necessario saperne di più sullo schema elettrico di controllo e sullo schema elettrico della matrice LED registrandosi sul sito EasyEDA o scaricando l'archivio seguendo il collegamento al punto 2.

2. Sul sito Web EasyEDA creiamo file Gerber dai circuiti stampati convertiti dell'analizzatore di spettro per un'ulteriore produzione in fabbrica.

3. Prima di accedere al sito web ufficiale del produttore di circuiti stampati, l'ambiente di sviluppo EasyEDA ci mostra brevi informazioni sulle caratteristiche dei circuiti stampati e un costo approssimativo per 10 pezzi.

4. Sul sito Web del produttore di circuiti stampati, i file JLCPCB possono essere scaricati automaticamente tramite l'ambiente di sviluppo EasyEDA Gerber. Puoi anche utilizzare file Gerber specifici dall'archivio e caricarli manualmente.

5. Successivamente effettuare un ordine all'indirizzo designato e selezionare il tempo di consegna preferito.

I circuiti stampati vengono consegnati in una scatola con il nome del produttore. All'interno della scatola i circuiti stampati sono ordinatamente piegati in una confezione sottovuoto.

Passaggio 5: installazione dei componenti radio sulla scheda di controllo

Procediamo all'installazione dei componenti radio sulla scheda di controllo.

Passaggio 6: installazione dei componenti radio sul PCB della matrice LED

Successivamente, installiamo il circuito stampato della matrice LED.

Passaggio 7: programmatore software e USB AVR

Passiamo alla parte software dell'analizzatore di spettro.

Per aggiornare il firmware del microcontrollore Atmega 8 utilizzeremo l'Atmel studio 7.

È possibile scaricare la versione completa gratuita di Atmel studio 7 dal sito Web ufficiale di Microchip Technology.

https://www.microchip.com/mplab/avr-support/atmel-…

Per collegare il microcontrollore al computer utilizzeremo il Pololu USB AVR Programmer.

Pololu USB è un programmatore in-circuit compatto ed economico per controller basati su AVR. Il programmatore emula STK500 tramite una porta seriale virtuale, che lo rende compatibile con software standard come Atmel studio e AVR DUDE.

Il programmatore è collegato al dispositivo di destinazione tramite il cavo ISP a 6 pin in dotazione. Il programmatore è collegato alla porta USB tramite cavo da USB Tipo A a Mini B, anch'esso incluso nel kit.

Per il pieno funzionamento del programmatore scarica il driver dal sito ufficiale Pololu.

https://www.pololu.com/product/1300/resources

Sul sito Pololu vai alla scheda Risorse e seleziona i file necessari con i driver di installazione e il software per il sistema operativo Windows.

Passaggio 8: programmazione del microcontrollore

1. Quindi, collegare il cavo ISP del programmatore e il connettore a 5 pin con i fili collegati al microcontrollore sulla scheda a circuito stampato, quindi collegare il programmatore alla porta USB del computer.

2. Prima della programmazione andare nel menu Start, selezionare il pannello di controllo, quindi selezionare il gestore dispositivi nella finestra che appare.

3. In Gestione dispositivi selezionare la scheda Porte. Qui devi guardare a quale porta virtuale è connesso il programmatore. Nel mio caso, questa è la porta COM virtuale 3.

4. Successivamente, torna al menu Start e seleziona l'utility di configurazione del programmatore.

5. Nella finestra che appare è necessario modificare la frequenza di clock del dispositivo di destinazione. La frequenza dell'ISP deve essere inferiore a un quarto della frequenza di clock del microcontrollore AVR di destinazione.

6. Successivamente, vai alla scheda Strumenti e fai clic su "Aggiungi destinazione". Nella finestra che appare selezionare 'STK500' e 'la porta COM virtuale 3'.

7. Quindi vai di nuovo alla scheda Strumenti e premi "Programmazione del dispositivo".

8. Nella finestra che appare, dove si trovano gli strumenti, selezionare 'STK500 COM port 3'. Come dispositivo per la programmazione, seleziona il microcontrollore Atmega 8. Quindi, indicare l'interfaccia di programmazione dell'ISP.

La frequenza dell'ISP può essere impostata anche in Atmel Studio, ma le frequenze specificate nell'interfaccia utente di Atmel Studio non corrispondono alle frequenze effettive del programmatore utilizzato.

9. Leggi la tensione e la firma del dispositivo di destinazione, dopodiché vai alla scheda Fuse-bit e fai clic sulle caselle di controllo come mostrato nel video. Registrare i fusibili impostati nella memoria del microcontrollore.

10. Successivamente, apri la scheda Memoria e seleziona il file HEX archiviato sul computer e registralo anche nella memoria del microcontrollore.

Passaggio 9: collegare il PCB della matrice LED e il PCB di controllo

Dopo aver programmato il microcontrollore e saldato tutti i componenti radio, colleghiamo il circuito stampato della matrice LED e il circuito di controllo.

Fase 10: Il lavoro dell'analizzatore di spettro a 10 bande Led

Passaggio 11: fine dell'istruzione

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