Jak zrobić analizator widma dźwięku LED: 7 kroków (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58

Analizator widma dźwięku LED generuje piękny wzór oświetlenia w zależności od natężenia muzyki. Na rynku dostępnych jest wiele zestawów DIY LED Music Spectrum, ale tutaj stworzymy analizator widma dźwięku LED przy użyciu matrycy LED NeoPixel RGB i mikrokontrolera ARM.

Możesz zobaczyć to kolorowe spektrum muzyki w pracy w poniższym filmie.

W tej instrukcji pokażemy Ci cały proces pracy analizatora widma dźwięku LED, a także dostarczymy kompletny obwód, płytkę drukowaną i kod do projektu.

Krok 1: Wymagane materiały:

• Elastyczna matryca LED NeoPixel RGB 16x16 *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Płyta główna (PCB zaprojektowana przez EasyEDA)
• Zasilacz impulsowy, 5V 40A.
• Linia audio *1, 1 min 2 interfejs audio *1, Głośniki *1.

Krok 2: Jak zrobić analizator widma LED:

1. Połączenie LED

Połącz dwie matryce LED 16*16 RGB, podłączając interfejs DOU pierwszej matrycy LED do interfejsu DIN drugiej matrycy, co daje większą matrycę LED 16*32 RGB.

2. Połączenie zasilania

Napięcie pracy mojej diody LED wynosi 5 V, dlatego chciałbym podłączyć dwa interfejsy zasilania LED do gniazdka o mocy sterującej 5V. Należy pamiętać, że maksymalny prąd pracy diody LED wynosi 18 A, dlatego zaleca się stosowanie zasilania sterującego powyżej 40 A i dobór przewodu o odpowiedniej grubości.

Krok 3: Jak zrobić panel sterowania:

Panel sterowania ma odbierać sygnały audio, które są przetwarzane przez FFT, a następnie przesyłane do wyświetlenia na wyświetlaczu matrycowym LED.

Sterowana dioda LED to matryca punktowa zaprogramowana przez WS2812b, której częstotliwość sygnału sterującego wynosi 800KHZ. A schemat kontroli czasu jest pokazany powyżej.

Każda dioda LED jest kontrolowana przez 24-bitowe dane o strukturze G7~G0+R7~R0+B7~B0. Dane przesyłane są na zasadzie wyższego miejsca w pierwszej kolejności i zgodnie z sekwencją GRB.

Zbudowany przez LM358 przy użyciu obwodu analogowego, wzmocniony obwód jest pokazany na powyższym schemacie.

Na schemacie IN_CH to terminal dostępu audio komputera, a PC3 to wzmocniony sygnał wyjściowy, który został następnie przesłany do STM 32. C13, R6 i R7 są zgrupowane w obwód wzmacniający sygnał, który może podnieść napięcie sygnału i zamień ujemne napięcie na dodatnie. Obwód następujący po R8 jest układem wzmacniającym sygnał, z mocą sygnału PC 3 równą R9/R8 razy poprzedni sygnał przed R8. IN 1+ to koniec ustawiania minimalnej wartości napięcia wyjściowego z OUT 1.

Krok 4: Obwód i płytka PCB analizatora widma audio LED

Tutaj używamy EasyEDA do projektowania panelu sterowania. EasyEDA to proste i wydajne oprogramowanie do projektowania EDA online, za pomocą którego można wygodnie narysować schemat lub wyciąć wzór.

Ten link to mój kompletny schemat i płytka drukowana, gdzie widać to bardzo wyraźnie.

Możesz tam również zarejestrować konto, aby połączyć mój obwód bezpośrednio z twoim kontem.

Krok 5: Prototypowa płytka PCB analizatora widma LED

Po skończeniu projektowania PCB zamówiłem kilka płytek od EasyEDA. Jestem całkiem zadowolony z otrzymanych desek, a cena była dobra. Wszystkie działają dobrze.

Jeśli Ci się spodoba, możesz użyć mojego PCB zamów ten analizator widma led.

Krok 6: Spawanie i łączenie

Po zespawaniu elementów w sposób pokazany na poniższym zrzucie ekranu, panel sterowania jest gotowy. To jest bardzo proste.

Podłącz kabel audio komputera do wersji beta spawanego interfejsu, a następnie otwórz muzykę komputerową. Możliwe, że po podłączeniu linii audio nie będzie słychać żadnego dźwięku muzyki komputerowej. W takiej sytuacji możemy użyć złącza 1-zwojowego-dwa do przekształcenia wyjścia audio komputera na wyjście dwukanałowe. Jeden kanał jest podłączony do płyty głównej, a drugi do głośnika.

Na schemacie pokazanym powyżej, płyta główna jest zasilana przez komputer USB i podłączona przez interfejs wyjściowy audio. Drugi interfejs wyjścia audio komputera jest podłączony do głośnika zewnętrznego. Jest to wykonalne, gdy linia sygnałowa interfejsu kontroli sieci jest połączona z przewodem uziemiającym i matrycą punktową DIN i GND.

Krok 7: Pobierz program

Teraz wystarczy wgrać poniższy kod programu do mikrokontrolera ARM STM32F103RBT6 i można zobaczyć kolorowe spektrum muzyki.

Więc tutaj zbudowaliśmy Analizator Widma Dźwięku z diodami LED RGB, mam nadzieję, że Ci się spodoba, a także możesz zmienić program, aby uwydatnić spektrum muzyki.