LED Music Spectrum สร้างรูปแบบแสงที่สวยงามตามความเข้มของดนตรี ประกอบด้วยไฟ LED RGB จำนวนมากซึ่งไม่เพียง แต่เปิดและปิดตามเพลง แต่ยังเปลี่ยนสีตามเพลง มีจำนวนมากของชุด DIY ไฟ LED เพลงคลื่นความถี่ที่มีอยู่ในตลาดมี แต่ที่นี่เรากำลังจะสร้างนี้เพลงสเปกตรัมใช้ NeoPixel RGB LED เมทริกซ์และไมโครคอนโทรลเลอร์ แผงควบคุมถูกสร้างขึ้นบน PCB สำหรับโครงการนี้ตรวจสอบกระบวนการทั้งหมดด้านล่างและดู Colorful Music Spectrum ในการทำงานในวิดีโอที่ให้ไว้ในตอนท้าย
วัสดุที่ต้องการ:
- ยืดหยุ่น 16x16 NeoPixel RGB LED Matrix * 2 (ลิงค์เพื่อซื้อ)
- Core Board (PCB โดย EasyEDA)
- การสลับแหล่งจ่ายไฟ 5V 40A
- Audio Line * 1, 1 min 2 audio interface * 1, Speakers * 1.
วิธีสร้างสเปกตรัมเพลง LED:
ขั้นตอนที่ 1) การเชื่อมต่อ LED:
เชื่อมต่อเมทริกซ์ LED 16 * 16 RGB สองตัวโดยเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซ DOU ของเมทริกซ์ LED ตัวแรกกับอินเทอร์เฟซ DIN ของเมทริกซ์ที่สองซึ่งจะทำให้เมทริกซ์ LED RGB 16 * 32 ใหญ่ขึ้น
ขั้นตอนที่ 2) การเชื่อมต่อสายไฟ:
แรงดันไฟฟ้าของ LED Matrix ของฉันคือ 5V ดังนั้นฉันจึงต้องการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซกำลังไฟ LED สองตัวเข้ากับเต้าเสียบที่มีกำลังควบคุม 5V โปรดทราบว่ากระแสไฟสูงสุดของ LED ที่ใช้งานได้คือ 18A ดังนั้นขอแนะนำให้ใช้กำลังควบคุมมากกว่า 40 A และเลือกสายไฟที่หนาพอที่จะเชื่อมต่อ
ดังภาพด้านบนแสดงว่าอินเทอร์เฟซกำลังไฟ LED เชื่อมต่อกับกำลังควบคุมโดยใช้ลวดหนา
ขั้นตอนที่ 3) วิธีสร้างแผงควบคุม:
แผงควบคุมคือการรับสัญญาณเสียงซึ่งประมวลผลโดย FFT แล้วส่งไปยังจอแสดงผล LED matrix LED ที่ควบคุมคือ dot-matrix ที่โปรแกรมโดย WS2812b ซึ่งมีความถี่สัญญาณควบคุมคือ 800KHZ แผนภาพควบคุมเวลาแสดงดังต่อไปนี้
LED แต่ละตัวถูกควบคุมโดยข้อมูล 24 บิตโดยมีโครงสร้างเป็น G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0 ข้อมูลจะถูกส่งโดยหลักการของตำแหน่งที่สูงกว่าก่อนและเป็นไปตามลำดับของ GRB
เครื่องขยายเสียงวงจรโดยใช้ LM358 ถูกนำมาใช้ในเรื่องนี้เพลงสเปกตรัมที่แสดงด้านล่าง:
ในแผนภาพ IN_CH เป็นเทอร์มินัลการเข้าถึงเสียงของคอมพิวเตอร์และ PC3 คือสัญญาณเอาต์พุตที่ขยายซึ่งถูกส่งต่อไปยัง STM 32 C13, R6 และ R7 ถูกจัดกลุ่มเป็นวงจรเสริมสร้างสัญญาณซึ่งสามารถเพิ่มแรงดันสัญญาณและ เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าลบให้เป็นบวก วงจรที่ตามหลัง R8 เป็นวงจรขยายสัญญาณโดยมีความแรงของสัญญาณ PC 3 เท่ากับ R9 / R8 เท่าของสัญญาณก่อนหน้านี้ก่อน R8 IN 1+ คือจุดสิ้นสุดของการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำเอาท์พุทจาก OUT 1
ในที่นี้เราขอแนะนำให้ใช้ EasyEDA เพื่อออกแบบแผงควบคุม EasyEDA เป็นซอฟต์แวร์ออกแบบ EDA ออนไลน์ที่ง่ายและมีประสิทธิภาพซึ่งคุณสามารถวาดแผนภาพหรือตัดรูปแบบได้อย่างสะดวก ใน EasyEDA ฐานข้อมูลสำหรับส่วนประกอบมีขนาดใหญ่มาก! คุณสามารถเลือกส่วนประกอบพื้นฐานบางส่วนทางด้านซ้ายของหน้าหรือค้นหาส่วนประกอบหลายร้อยหลายพันรายการในไลบรารีได้อย่างง่ายดายดังนั้นคุณจึงค้นหาสิ่งที่ต้องการได้ง่ายมาก
ต่อไปนี้เป็นลิงค์ของแผนผังวงจรและโครงร่าง PCB ที่สมบูรณ์ของฉันซึ่งคุณสามารถเห็นได้ชัดเจนมาก
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
คุณยังสามารถลงทะเบียนบัญชีที่นั่นเพื่อดาวน์โหลดไดอะแกรมของฉันลงในบัญชีของคุณได้โดยตรง
ด้านล่างนี้เป็นภาพหน้าจอของรูปแบบ PCBของวงจร LED Music Spectrumจาก EasyEDA:
ขั้นตอนที่ 4) ต้นแบบ PCB:
หลังจากเสร็จสิ้นการออกแบบ PCB ให้คลิกที่ไอคอนของผลลัพธ์การ ผลิต ด้านบนระบบจะนำคุณไปยังหน้า "คำสั่ง PCB" ที่นี่คุณสามารถเลือกจำนวน PCBs ไม่มีชั้นทองแดงความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดงและแม้แต่สี PCB หลังจากที่คุณเลือกตัวเลือกทั้งหมดแล้วให้คลิก "บันทึกลงในรถเข็น" และดำเนินการสั่งซื้อให้เสร็จสิ้นเพื่อรับ PCB ของคุณภายในสองสามวัน
นี่เป็นบอร์ด PCB หลังจากการผลิต; คุณภาพของ PCB นั้นค่อนข้างน่าประทับใจ ร่องรอยถูกกำหนดเส้นทางอย่างแม่นยำและการพิมพ์ทั้งหมดมีความชัดเจนมาก
จากนั้นส่วนประกอบต่างๆจะถูกบัดกรีบน PCB ดังที่แสดงในภาพด้านล่างซึ่งจะทำให้แผงควบคุมของเราสำหรับ Music Spectrumเสร็จสมบูรณ์
แผนภาพวงจรและคำอธิบายการทำงาน:
เชื่อมต่อสายสัญญาณเสียงของคอมพิวเตอร์ (แจ็ค 3.5 มม.) เข้ากับอินเทอร์เฟซแบบเชื่อมรุ่นเบต้าจากนั้นเปิดเพลงของคอมพิวเตอร์ (เป็นไปได้ว่าคุณอาจไม่ได้ยินเสียงเพลงของคอมพิวเตอร์หลังจากใส่สายสัญญาณเสียงภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ เราสามารถใช้ขั้วต่อ 1 เทิร์นสองเพื่อแปลงเอาต์พุตเสียงของคอมพิวเตอร์ให้เป็นเอาต์พุตสองช่องสัญญาณช่องหนึ่งเชื่อมต่อกับบอร์ด PCB หลักในขณะที่อีกช่องหนึ่งเป็นลำโพง
นี่คือแผนผังการเชื่อมต่อของระบบโดยที่คอร์บอร์ดใช้พลังงานจากคอมพิวเตอร์ USB และเชื่อมต่อด้วยอินเทอร์เฟซเอาต์พุตเสียง อินเทอร์เฟซอื่นของเอาต์พุตเสียงของคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับลำโพงภายนอก มีความเป็นไปได้ที่สายสัญญาณของอินเทอร์เฟซการควบคุมตาข่ายจะเชื่อมต่อกับสายกราวด์และดอทเมทริกซ์ DIN และ GND
ตอนนี้คุณเพียงแค่ต้องอัปโหลดรหัสโปรแกรมที่ระบุด้านล่างไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์STM32F103RBT6 ARMและคุณจะเห็นสเปกตรัมเพลงที่มีสีสัน
ดังนั้นที่นี่เราได้สร้างLED Music Spectrum พร้อมไฟ LED RGBหวังว่าคุณจะชอบและคุณยังสามารถเปลี่ยนโปรแกรมเพื่อทำให้สเปกตรัมเพลงสวยงามยิ่งขึ้น