Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 0

Как сделать цветомузыку на светодиодах своими силами?

Краткое описание радиоэлементов

Радиоэлементы для электрической схемы вполне доступны, приобрести их в ближайшем магазине электротоваров не составит труда.

Для цветомузыкального сопровождения подойдут проволочные резисторы мощностью 0,25–0,125 Вт. Величину сопротивления всегда можно определить по цветным полоскам на корпусе, зная порядок их нанесения. Подстроечные резисторы бывают как отечественные, так и импортные.

Конденсаторы, выпускаемые промышленностью, делятся на оксидные и электролитические. Подобрать нужные не составит труда, проделав элементарные расчеты. Некоторые оксидные конденсаторы могут иметь полярность, которую необходимо соблюдать при монтаже.

Диодный мост можно взять уже готовый, но если его нет, то выпрямительный мост несложно собрать, используя диоды серии КД или 1N4007. Светодиоды берутся обычные, с разноцветным свечением. Использование cветодиодных RGB-лент – перспективное направление в радиоэлектронике.


Светодиодная RGB-лента

Цветомузыка на Ардуино.

Осветите свои новогодние вечеринки и поразите всех своих друзей этими удивительными музыкальными светодиодами разных цветов, которые реагируют на звуки и меняют свои оттенки, подстраиваясь под ритм. Эти огни — не что иное, как простые светодиодные полосы RGB, соединенные с Ардуино – мозгом этого проекта. Вы можете монтировать LED-ленты в любом месте дома и даже на открытом воздухе. Основная цель этого проекта Цветомузыка на Ардуино состоит в том, чтобы использовать ритмичное свечение на вечеринках, но вы также можете применять диоды для ежедневных целей, чтобы сделать вашу музыку интереснее. Установите ли вы полоску на свою входную дверь, диван, телевизор с LED-дисплеем, компьютерный стол или стены, это зависит только от вас. Границы использования заключаются только в возможностях вашей фантазии. Единственное условие правильного функционирования — рядом с огоньками у вас должно быть устройство вывода звука.

Как сказано выше, в этом проекте используется Ардуино для аудиовхода, обработки звука и последующего вывода в схему контроллера светодиодной полосы через цифровые штырьки. Он использует блок питания 12 В для энергоснабжения как светодиодной ленты, так и Arduino. Преимущество этого проекта заключается в том, что он не «тратит впустую» аудио разъемы. Устройство имеет входное гнездо, которое посылает сигнал на Arduino и выходное гнездо для отправки того же сигнала на ваши динамики или наушники. Весь проект может быть завершен в течение 2 часов (или максимум 3 часов) и требует всего нескольких компонентов. Уверяю, вы будете очень удивлены, глядя на окончательный результат проекта, — он выглядит намного лучше, чем на изображениях.

Шаг 7: Добавьте аудиовходы и выходы

Для приема аудиовхода от аудиоустройства, на которое будет реагировать полоса, должен быть разъем. Я также решил добавить звуковой выход, который не позволит вам потерять разъем. Входное гнездо должно быть подключено к аудиовыходу, например, к Mp3-плееру, в то время как аудиовыход должен быть подключен к наушнику или динамику. Добавление первого является обязательным, а второе — на ваше усмотрение

Обратите внимание, что есть два аудиовыхода для любого аудиоустройства – один слева, а другой справа. Здесь только один из двух будет использоваться для ввода аудиосигналов через arduino, но в выходном аудиоразъеме оба они подключены

После выполнения всех подключений, закрепите оба разъема на отверстиях в корпусе, которые были сделаны ранее.

Простейшие схемы

Простая цветомузыка, которую можно собрать, имеет один светодиод, питается от источника постоянного тока напряжением 6–12 В.

Простейшая схема на один светодиод

Можно собрать вышеприведенную схему, используя светодиодную ленту и подобрав необходимый транзистор. Недостатком является то, что существует зависимость частоты мигания светодиодов от уровня звука. Другими словами, полноценный эффект можно наблюдать только при одном уровне звучания. Если снизить громкость, то будет редкое мигание, а при повышении громкости останется постоянное свечение.

Убрать этот недостаток можно при помощи трехканального преобразователя звука. Ниже приведена простейшая схема, собрать ее своими руками на транзисторах несложно.

Схема цветомузыки с трехканальным преобразователем звука

Для данной схемы необходим источник питания на 9 вольт, который позволит светиться светодиодам в каналах. Чтобы собрать три усилительных каскада, понадобятся транзисторы КТ315 (аналог КТ3102). В качестве нагрузки используются разноцветные светодиоды. Для усиления использован понижающий трансформатор. Резисторы выполняют функцию регулировки вспышек светодиодов. В схеме стоят фильтры для пропускания частот.

Можно улучшить схему. Для этого надо добавить яркость лампочками накаливания на 12 В. Понадобятся тиристоры управления. Все устройство необходимо запитать от трансформатора. По такой наипростейшей схеме можно уже работать. Цветомузыка на тиристорах может быть собрана даже начинающим радиотехником.

Схема цветомузыки с тиристорным управлением

Как сделать цветомузыку на светодиодах своими руками? Первое, что необходимо сделать – это подобрать электрическую схему.

Ниже приведена схема светомузыки с RGB-лентой. Для подобной установки необходим источник питания на 12 вольт. Она может работать в двух режимах: как светильник и как цветомузыка. Режим выбирается переключателем, установленным на плате.

Электрическая схема со светодиодной лентой для ЦМУ

ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

НАСТРОЙКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ. Потенциометр настройки опорного напряжения настраивается “методом тыка” пока не заработает (у меня стоит в середине). Подстройка нужна при смене источника аудио или изменении его потенциальной громкости.

  • Если во время работы в режиме VU метра (первые два режима) шкала всё время горит – слишком низкое опорное напряжение, Ардуино получает слишком высокий сигнал
  • Если не горит – опорное слишком высокое, системе не удаётся распознать изменение громкости с достаточной для работы точностью

МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

НАСТРОЙКА НИЖНЕГО ПОРОГА ШУМОВ является очень важной, в идеале выполняется 1 раз для любого нового источника звука или смены громкости старого. Есть 3 варианта настройки:

  • Ручная: выключаем AUTO_LOW_PASS и EEPROM_LOW_PASS (ставим около них 0), настраиваем значения LOW_PASS и SPEKTR_LOW_PASS вручную, методом тыка
  • Автонастройка при каждом запуске: включаем AUTO_LOW_PASS, выключаем EEPROM_LOW_PASS . При подаче питания музыка должна стоять на паузе! Калибровка происходит буквально за 1 секунду.
  • По кнопке: при удерживании кнопки 1 секунду настраивается нижний порог шума (музыку на паузу!)
  • Из памяти ( ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ): выключаем AUTO_LOW_PASS и включаем EEPROM_LOW_PASS
  • Включаем систему, источник звука подключен проводом
  • Ставим музыку на паузу
  • Удерживаем кнопку 1 секунду (либо кликаем кнопку 0 (ноль) на ИК пульте
  • Загорится светодиод на плате Arduino, погаснет через

1.5 секунды

Значения шумов будут записаны в память и будут САМИ загружаться при последующем запуске!

Решил выложить эту запись в блог, может кому интересно будет.

Вот сделал цветомузыку в авто для одного человека. 4 цвета + фоновый канал. Собрал всё в корпусе на самодельной плате вот по этой схеме:

Также есть вариант для RGB ленты:

Схему нашёл на YouTube у пользователя: TomAs409998. Он её переделал под светодиоды.

Собирал на транзисторах КТ805. Поставил предусилитель на TDA2003, чтоб яркость моргания не зависела от громкости музыки от которой идёт сигнал. Брать сигнал можно как от динамика, так и от выхода на колонки (допустим от компьютера).

В качестве источника света использовал светодиодную ленту по 0,5 м каждого цвета и 0,2 м белой:

Видео работы цветомузыки:

Шаг 8: Подключить питание

Хоть это и простой шаг, может быть сложно, если нет необходимого источника питания 12 В. Прежде, чем делать выбор, вы должны учесть срок службы этого источника (то есть как долго он будет работать), и может ли он подавать оптимальное количество тока в arduino и светодиодную ленту или нет. Самый лучший и самый дешевый вариант — использовать адаптер 12V/2A

Обратите внимание, что адаптер 1A может работать неправильно, если вы используете длинную светодиодную ленту, поскольку она потребляет много тока

Если хотите, вы можете удлинить провод вашего источника питания. Подключите как положительный, так и отрицательный провода к цепи контроллера (винтовые клеммы). Теперь для arduino вы можете использовать тот же источник питания, что и для Arduino UNO, а nano (не pro-mini) уже имеет встроенный регулятор напряжения для преобразования 12 вольт в 5 вольт. Используя некоторые кабели, подключите положительный провод от источника питания к Arduino Vcc, а Negative – к Arduino GND.

Более подробное руководство о подключении светодиодной ленты.

Немного о ленте

Светодиодная лента

Светодиоды известны уже не первое десятилетие, но благодаря инновационным разработкам стали действительно универсальным решением для множества проблем в сфере электроники. Они сейчас применяются повсеместно – как индикаторы в бытовой технике, самостоятельно в виде энергосберегающей лампы, в космической отрасли, а также в сфере спецэффектов. К последней можно отнести и цветомузыку. Когда светодиоды трех типов – красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) объединяются на одной ленте, то получается светодиодная RGB лента. В современных RGB диодах имеется миниатюрный контроллер. Это позволяет им испускать все три цвета.

Особенностью такой является ленты то, что все диоды сгруппированы и соединены в общую цепочку, управляемую общим контроллером (им может оказаться также и компьютер в случае подключения через USB, либо специальный блок питания с пультом управления для автономных модификаций). Все это позволяет создать практически бесконечную ленту с минимумом проводов. Её толщина может достигать буквально нескольких миллиметров (если не учитывать варианты с резиновой или силиконовой защитой от физических повреждений, влаги и температуры). До изобретения такого типа микроконтроллеров самая простая модель имела, по крайней мере, три провода. И чем выше была функциональность таких гирлянд – тем больше было проводов. В западной культуре фраза «распутать гирлянду» давно уже стало нарицательным для всех долгих, нудных и крайне запутанных дел. И вот сейчас это перестало быть проблемой (еще и потому, что светодиодную ленту предусмотрительно накручивают на специальный небольшой барабан).

Использование светодиодных лент

Схема цветомузыки со светодиодной лентой RGB работает от напряжения 12 вольт. В ней наилучшим образом совмещаются основные параметры обычных вариантов. Данное устройство может работать в разных режимах – в качестве осветительного прибора или цветомузыкального сопровождения.

Включение режима цветомузыки производится с помощью микрофона, бесконтактным способом. В случае перехода на режим освещения, все имеющиеся светодиоды одновременно запускаются на полную мощность. Переход из одного состояния в другое выполняется специальным переключателем, для которого предусмотрена отдельная плата.

Порядок работы данной схемы осуществляется следующим образом:

  • Основной сигнал поступает через микрофон, выполняющий преобразования звуковых колебаний фонограммы. Поскольку сила полученного сигнала, поступающего в цветомузыкальную схему, незначительная, его необходимо усилить. Для этой цели используется транзистор или специальный усилитель.
  • Далее происходит запуск автоматического регулятора, удерживающего звуковые колебания в установленных рамках. Одновременно звук готовится к дальнейшей обработке.
  • С помощью встроенных фильтров сигнал разделяется на три составляющие, для каждой из которых предусмотрен отдельный диапазон частоты.
  • В конце всех действий выполняется усиление токового сигнала после его предварительной подготовки с применением транзисторов, функционирующих в режиме ключа.

Цветомузыка из светодиодов

Оригинальная схема для изготовления красивой цветомузыки. В данном случае нужен корпус, который делается из оргстекла.Приступим:

  • Подбираем две пластины размерами 5х15 см и две пластины квадратные 5х5 см;
  • В одной из деталей делается пару отверстий (для питания и наушников);
  • Матируем и шкурим все пластины;
  • Находим светодиоды, которые тоже матируем для лучшего эффекта;
  • Корпус собираем с помощью термопистолета, который идеально подходит для работ с оргстеклом;
  • Собираем теперь электрическую схему для цветомузыки по этой схеме:

Подключаем провод от наушников с соответствующим разъемом к автомагнитоле и наслаждаемся эффектом.

Корпус из оргстекла можно установить в салоне авто, где угодно. Все будет зависеть от индивидуальных предпочтений, длины провода и т.д.В процессе работ надо обязательно учитывать следующее:

Выходное напряжение адаптера и номинальное напряжение каждого из диодов должно быть взаимосвязано. Другими словами, общее число диодов, задействованных в схеме, должно равняться отношению выходного напряжения адаптера.

Схема с сигналом от динамика

Еще одна популярная схема создания цветомузыки.Делаем следующее:

Берем сигнал с динамиков(см.).

УЗП* — Усилитель звуковой платы

  • Устраивает переключатель так, чтобы он включал светодиоды по музыке;
  • Подбираем сопротивление по схеме ниже, где указан номинал для включения одного диода;

Популярная разноцветная схема

Другая распространенная схема подразумевает возможность увеличения питания. Особенно это будет актуально в том случае, если используется цепочка из множества светодиодов.Схема такая:

  • Частотных фильтров должно быть два. Они на входе пропускают ВЧ и НЧ;
  • Сигнал затем поступает на усилительные каскады, после чего же на светодиоды;
  • К динамику источника рекомендуется подключать входы 1 и 2.

У данной схемы есть одно преимущество, которого нет ни у одной другой: возможность использования светодиодов любого цвета. Так, при воспроизведении НЧ басов будет мигать красный светодиод, при воспроизведении СЧ и ВЧ – зеленые. Что касается установки яркости, то она регулируется вращалкой громкости звука: чем выше звук, тем ярче свечение.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации