Jak vyrobit analyzátor LED zvukového spektra: 7 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

LED Audio Spectrum Analyzer generuje nádherný světelný vzor podle intenzity hudby. Na trhu je k dispozici spousta sad DIY LED Music Spectrum, ale zde se chystáme vyrobit LED Audio Spectrum Analyzer pomocí NeoPixel RGB LED Matrix a mikrokontroléru ARM.

Toto barevné spektrum hudby můžete vidět při práci ve videu níže.

V tomto Instructable vám ukážeme celý pracovní proces analyzátoru LED audio spektra a také poskytneme kompletní obvod, PCB a kód pro projekt.

Krok 1: Požadované materiály:

• Flexibilní 16x16 NeoPixel RGB LED matice *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Základní deska (PCB navržená společností EasyEDA)
• Spínaný napájecí zdroj, 5V 40A.
• Audio Line *1, 1 min 2 audio rozhraní *1, reproduktory *1.

Krok 2: Jak vyrobit ANALYZÁTOR LED SPECTRUM:

1. Připojení LED

Propojte dvě 16*16 RGB LED matice připojením rozhraní DOU první LED matice k DIN rozhraní druhé, čímž vytvoříte větší 16*32 RGB LED matici.

2. Připojení napájení

Provozní napětí mé LED je 5 V, takže bych chtěl připojit dvě napájecí rozhraní LED do zásuvky s 5V řídicím výkonem. Vezměte prosím na vědomí, že maximální proud pracovní LED je 18 A, proto se doporučuje použít ovládací výkon přes 40 A a zvolit dostatečně silný vodič pro připojení.

Krok 3: Jak vytvořit ovládací panel:

Ústředna má přijímat zvukové signály, které jsou zpracovávány FFT a poté transportovány, aby byly zobrazeny pomocí LED maticového displeje.

Řízená LED je bodová matice naprogramovaná WS2812b, jejíž frekvence řídícího signálu je 800 KHZ. A diagram ovládání časování je zobrazen výše.

Každá LED je ovládána 24bitovými daty se svou strukturou G7 ~ G0+R7 ~ R0+B7 ~ B0. Data jsou odesílána zásadou vyššího místa jako první a v souladu se sekvencí GRB.

Zesílený obvod, konstruovaný pomocí LM358 pomocí analogového obvodu, je zobrazen na obrázku výše.

V diagramu IN_CH je audio přístupový terminál počítače a PC3 je zesílený výstupní signál, který byl dále odeslán do STM 32. C13, R6 a R7 jsou seskupeny do obvodu zesilovajícího signál, který může zvýšit signální napětí a přeměnit záporné napětí na kladné. Obvod následující po R8 je zesilovač signálu, jehož síla signálu PC 3 se rovná R9/R8 krát předchozího signálu před R8. IN 1+ je konec pro nastavení výstupu minimální hodnoty napětí z OUT 1.

Krok 4: Obvod analyzátoru zvukového spektra LED a PCB

Zde používáme EasyEDA k návrhu ovládacího panelu. EasyEDA je jednoduchý a efektivní online software pro navrhování EDA, pomocí kterého můžete pohodlně nakreslit diagram nebo vystřihnout vzor.

Tento odkaz je moje konkurenční schéma zapojení a DPS, kde je můžete vidět velmi jasně.

Můžete si zde také zaregistrovat účet, aby se můj okruh rozšířil přímo do vašeho účtu.

Krok 5: Prototypová PCB analyzátoru ledového spektra

Po dokončení návrhu DPS jsem si objednal několik DPS z EasyEDA. Jsem velmi spokojený s deskami, které jsem obdržel, a cena byla dobrá. Všechny fungují dobře.

Pokud se vám to líbí, můžete použít můj PCB objednat tento led spektrální analyzátor.

Krok 6: Svařování a připojení

Poté, co jsou součásti svařeny tak, jak je zobrazen následující snímek obrazovky, je dokončen ovládací panel. Je to velmi jednoduché.

Připojte zvukový kabel počítače k beta verzi svařovaného rozhraní a poté otevřete počítačovou hudbu. Po vložení zvukové linky je možné, že neuslyšíte žádný zvuk počítačové hudby. Za takových okolností můžeme použít konektor 1-turn-two k transformaci zvukového výstupu počítače na výstup dvou kanálů. Jeden kanál je připojen k základní desce, zatímco druhý k reproduktoru.

Ve výše uvedeném schématu je základní deska napájena z USB počítače a připojena pomocí výstupního audio rozhraní. Druhé rozhraní zvukového výstupu počítače je připojeno k externímu reproduktoru. Je to možné, když je signální vedení rozhraní řízení mřížky spojeno se zemnicím vodičem a jehličkovou maticí DIN a GND.

Krok 7: Stáhněte si program

Nyní stačí nahrát níže uvedený programový kód do mikrokontroléru STM32F103RBT6 ARM a můžete vidět barevné spektrum hudby.

Takže jsme zde postavili analyzátor zvukového spektra s RGB LED diodami, doufáme, že se vám bude líbit a můžete také změnit program, aby bylo hudební spektrum nádhernější.