Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

2 схемы

Подсветка в такт музыке

Можно усложнить задачу – сделать так, чтобы при монтаже подсветки динамиков машины своими руками светодиоды мигали в такт музыке – это, так сказать, вариант для настоящих меломанов.

В таких случаях светодиоды подключают непосредственно к динамикам, от которых они и запитываются. Но здесь имеется целый букет неприятный последствий – при параллельном подключении увеличивается нагрузка на автомагнитолу, и она будет перегреваться, что грозит её поломкой. Кроме того, уменьшится выходная мощность динамиков, что тоже не есть хорошо.

Эти проблемы решаются использованием микросхемы LM 3914, у которой имеется сопротивления высокого номинала, снижающее сопротивление нагрузки автомагнитолы на выходе. Ленту необходимо подключать не к проводам колонок, а к маломощному выходу к усилителю, транзистор которого будет управлять включением и работой светодиодов. Чтобы выставить уровень включения ленты, который должен быть равным уровню электрического сигнала, подаваемого на транзистор, используется галетный переключатель. Когда громкость звучания низкая, на транзисторную базу будет поступать потенциал с 1, 16, 17 или 18 ножки. При увеличении громкости следует переключиться на ножки с 13 по 15. При максимальной мощности светодиоды также должны гореть ярче всего, и это обеспечат ножки микросхемы с 10 по 12.

Разумеется, здесь ваши познания в электротехнике должны быть выше школьного уровня.

Простая схема

Собрать по такой схеме цветомузыку способен даже школьник, ведь она состоит всего из одного транзистора. Название его КТ815Г. Эту цветомузыку можно собрать на диодах, позаимствованных от простого карманного фонарика.Делается все следующим образом:

  • Светодиоды, которые мы сняли с карманного фонарика, разделяем пополам;
  • Находим подходящий короб, в котором будем собирать нашу схему. Идеально подойдет в данном случае вместо короба прямоугольная пластиковая коробка от использованного обувного крема;
  • Переключатель выносим. Он будет менять режим светомузыки на простое освещение.
  • Источником питания в нашем случае будут выступать три пальчиковые батареи;
  • Остается только поставить самодельную цветомузыку в багажник и наслаждаться эффектом.

Готовые решения

Если кому-то такая операция, как самостоятельный монтаж подсветки колонок светодиодами с использованием оргстекла или без него покажется слишком сложной, можно приобрести готовый комплект.

В этом случае функциональность такой подсветки будет гораздо выше (как и цена), режим работы выбирается отдельным переключателем:

  • при статическом режиме лента горит постоянно, вы имеете возможность регулировать яркость свечения с помощью поворотного джойстика;
  • при импульсном режиме подсветка мигает с заданной вами частотой и амплитудой;
  • при выборе динамического режима светодиоды будут мигать в такт музыке с заданной вами интенсивностью.

Шаг 10: Загрузите код

Подключите ваш Arduino к ПК и загрузите приведенный ниже код через Arduino IDE. В разделе «Инструменты»> «Платы» выберите «Arduino nano» и в разделе «Инструменты»> «Последовательный порт» выберите правильный номер порта COM вашего Ардуино. Если посмотреть на код, то его очень легко понять.

Цветомузыка своими руками. Основные этапы:

  1. Ардуино проверяет, идет ли звуковой сигнал выше установленного порога.
  2. Если нет, он движется вперед и продолжает проверять, пока условие не станет истинным.
  3. Если да, то создается случайное число от 1 до 6.
  4. В зависимости от номера он устанавливает светодиодную полосу определенного цвета.
  5. После ожидания в течение 10 мс он движется дальше.
  6. Таким образом, всякий раз, когда звуковой сигнал повышается, цвет светодиодной полосы меняется на случайный.

Вы можете изменить пороговое значение в условии if () в соответствии с вашими требованиями и изменить номера контактов, помня, что все они должны быть штырьками PWM.

/*
Звуковые эффекты Исходный код*/int threshold = 20;

void setup(){  pinMode(9, OUTPUT); // установите все штырьки в качестве вывода  pinMode(10, OUTPUT);  pinMode(11, OUTPUT);}

void loop() {  // введите цикл if(analogRead(A0) > threshold) // проверьте, превышает ли звуковой сигнал пороговое значение {   int a = random(1, 6); // любое число      if(a == 1) // светится красным {     digitalWrite(9, HIGH);     digitalWrite(10, LOW);     digitalWrite(11, LOW);   }   if(a == 2) // светится зеленым   {     digitalWrite(9, 0);     digitalWrite(10, 1);     digitalWrite(11, 0);   }   if(a == 3) // светится оранжевым   {     analogWrite(9, random(100, 255));     analogWrite(10, random(100, 255));     digitalWrite(11, 0);   }   if(a == 4) // светится голубым   {     digitalWrite(9, 0);     analogWrite(10, random(100, 255));     analogWrite(11, random(100, 255));   }   if(a == 5) // светится фиолетовым {     analogWrite(9, random(100, 255));     digitalWrite(10, 0);     analogWrite(11, random(100, 255));   }   if(a == 6) // светится синим   {     digitalWrite(9, 0);     digitalWrite(10, 0);     digitalWrite(11, 1);   }   delay(20); // подождите 20мс } else digitalWrite(9, LOW); // если звуковой сигнал меньше 20, понизьте уровни всех контактов digitalWrite(10, LOW); digitalWrite(11, LOW); // цикл повторяется}

Принципиальная схема цветомузыкальной приставки.

На рисунке ниже предоставлена схема простой четырехканальной цветомузыкальной приставки, собранной на светодиодах. Приставка состоит из усилителя входного сигнала, четырех каналов и блока питания, обеспечивающего питание приставки от сети переменного тока.

Сигнал звуковой частоты подается на контакты ПК, ЛК и Общий разъема Х1, и через резисторы R1 и R2 попадает на переменный резистор R3, являющийся регулятором уровня входного сигнала. От среднего вывода переменного резистора R3 звуковой сигнал через конденсатор С1 и резистор R4 поступает на вход предварительного усилителя, собранного на транзисторах VT1 и VT2. Применение усилителя позволило использовать приставку практически с любым источником звукового сигнала.

С выхода усилителя звуковой сигнал подается на верхние выводы подстроечных резисторов R7,R10, R14, R18, являющиеся нагрузкой усилителя и выполняющие функцию регулировки (подстройки) входного сигнала отдельно по каждому каналу, а также устанавливают нужную яркость светодиодов канала. От средних выводов подстроечных резисторов звуковой сигнал поступает на входы четырех каналов, каждый из которых работает в своей полосе звукового диапазона. Схематично все каналы выполнены одинаково и различаются лишь RC-фильтрами.

На канал высших частот сигнал подается от среднего вывода резистора R7.
Полосовой фильтр канала образован конденсатором С2 и пропускает только спектр верхних частот звукового сигнала. Низкие и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора для этих частот велико.

Проходя конденсатор, сигнал верхних частот детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT3. Появляющееся на базе транзистора отрицательное напряжение открывает его, и группа синих светодиодов HL1HL6, включенных в его коллекторную цепь, зажигаются. И чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее открывается транзистор, тем ярче горят светодиоды. Для ограничения максимального тока через светодиоды последовательно с ними включены резисторы R8 и R9. При отсутствии этих резисторов светодиоды могут выйти из строя.

На канал средних частот сигнал подается от среднего вывода резистора R10.
Полосовой фильтр канала образован контуром С3R11С4, который для низких и высших частот оказывает значительное сопротивление, поэтому на базу транзистора VT4 поступают лишь колебания средних частот. В коллекторную цепь транзистора включены светодиоды HL7HL12 зеленого цвета.

На канал низких частот сигнал подается со среднего вывода резистора R18.
Фильтр канала образован контуром С6R19С7, который ослабляет сигналы средних и высших частот и поэтому на базу транзистора VT6 поступают лишь колебания низких частот. Нагрузкой канала являются светодиоды HL19HL24 красного цвета.

Для разнообразия цветовой гаммы в цветомузыкальную приставку добавлен канал желтого цвета. Фильтр канала образован контуром R15C5 и работает в частотном диапазоне ближе к низким частотам. Входной сигнал на фильтр поступает с резистора R14.

Питается цветомузыкальная приставка постоянным напряжением . Блок питания приставки состоит из трансформатора Т1, диодного моста, выполненного на диодах VD5VD8, микросхемного стабилизатора напряжения DA1 типа КРЕН5, резистора R22 и двух оксидных конденсаторов С8 и С9.

Переменное напряжение, выпрямленное диодным мостом, сглаживается оксидным конденсатором С8 и поступает на стабилизатор напряжения КРЕН5. С вывода 3 микросхемы стабилизированное напряжение 9В подается в схему приставки.

Для получения выходного напряжения 9В между минусовой шиной блока питания и выводом 2 микросхемы включен резистор R22. Изменением величины сопротивления этого резистора добиваются нужного выходного напряжения на выводе 3 микросхемы.

Детали.

В приставке могут быть использованы любые постоянные резисторы мощностью 0,25 – 0,125 Вт. На рисунке ниже показаны номиналы резисторов, у которых для обозначения величины сопротивления используют цветные полоски:

Переменный резистор R3 и подстроечные резисторы R7, R10, R14, R18 любого типа, лишь бы подходили под размер печатной платы. В авторском варианте конструкции использовался отечественный переменный резистор типа СП3-4ВМ, подстроечные резисторы импортного производства.

Подробнее о резисторах можно почитать здесь и здесь.

Постоянные конденсаторы могут быть любого типа, и рассчитаны на рабочее напряжение не ниже 16 В. При возникновении трудности с приобретением конденсатора С7 емкостью 0,3 мкФ его можно составить из двух соединенных параллельно емкостью 0,22 мкФ и 0,1 мкФ.

Оксидные конденсаторы С1 и С6 должны иметь рабочее напряжение не ниже 10 В, конденсатор С9 не ниже 16 В, а конденсатор С8 не ниже 25 В.

Оксидные конденсаторы С1, С6, С8 и С9 имеют полярность, поэтому при монтаже на макетную или печатную плату это необходимо учитывать: у конденсаторов Советского производства на корпусе обозначают положительный вывод, у современных отечественных и импортных конденсаторов обозначают отрицательный вывод.

Диоды VD1 – VD4 любые из серии Д9. На корпусе диода со стороны анода наносится цветная полоска, определяющая букву диода.

В качестве выпрямителя, собранного на диодах VD5 – VD8, используется готовый миниатюрный диодный мост, рассчитанный на напряжение 50В и ток не менее 200 mA.

Если вместо готового моста использовать выпрямительные диоды, придется немного подкорректировать печатную плату, или диодный мост вообще вынести за пределы основной платы приставки и собрать на отдельной небольшой плате.

Для самостоятельной сборки моста диоды берутся с теми же параметрами, что и заводской мост. Также подойдут любые выпрямительные диоды из серии КД105, КД106, КД208, КД209, КД221, Д229, КД204, КД205, 1N4001 – 1N4007. Если использовать диоды из серии КД209 или 1N4001 – 1N4007, то мост можно собрать прямо со стороны печатного монтажа непосредственно на контактных площадках платы.

Светодиоды обычные с желтым, красным, синим и зеленым цветом свечения. В каждом канале используется по 6 штук:

Транзисторы VT1 и VT2 из серии КТ361 с любым буквенным индексом.

Транзисторы VT3, VT4, VT5, VT6 из серии КТ502 с любым буквенным индексом.

Стабилизатор напряжения типа КРЕН5А с любым буквенным индексом (импортный аналог 7805). Если использовать девятивольтовые КРЕН8А или КРЕН8Г (импортный аналог 7809), то резистор R22 не ставится. Вместо резистора на плате устанавливается перемычка, которая соединит средний вывод микросхемы с минусовой шиной, или при изготовлении платы этот резистор вообще не предусматривается.

Для соединения приставки с источником звукового сигнала применен разъем типа «джек» на три контакта. Кабель взят от компьютерной мыши.

Трансформатор питания – готовый или самодельный мощностью не менее 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 – 15 В при токе нагрузки 200 mA.

В дополнение к статье посмотрите первую часть видеоролика, где показывается начальный этап сборки цветомузыкальной приставки

На этом первая часть заканчивается.Если Вы соблазнились сделать цветомузыку на светодиодах, тогда подбирайте детали и обязательно проверьте исправность диодов и транзисторов, например, мультиметром. А во второй части произведем окончательную сборку и настройку цветомузыкальной приставки.Удачи!

Литература:
1. И. Андрианов «Приставки к радиоприемным устройствам».
2. Радио 1990 №8, Б. Сергеев «Простые цветомузыкальные приставки».
3. Руководство по эксплуатации радиоконструктора «Старт».

Совет начинающим

Если вы задаетесь вопросом того, как сделать светомузыку из старой гирлянды, то обратите внимание, что сама гирлянда подключается к сети 220 вольт, а это то напряжение, которым вполне можно убить взрослого человека, не говоря уже про школьника. Соблюдайте все правила техники безопасности, а именно:

Не трогайте подключенные к сети.
Следите за целостностью провода, если с этим проблема, то лучше потратьте лишние 100 рублей и купите качественный провод.
При работе с транзисторами, тиристорами, конденсаторами соблюдайте осторожность в применении, ведь если они будут подключены к большему току, чем предполагалось, то взрыв элемента неминуем.

Цветомузыка MCM с микрофоном

Давайте вернемся в день сегодняшний. Как я уже говорил, поводом для данной статьи послужила покупка цветомузыкальной установки MCM.

Не могу говорить за всех, но если бы в возрасте 16 лет мне в руки попало нечто подобное, я был бы одним из самых счастливых людей. Тогда были несколько другие ценности: импортная фабрично изготовленная цветомузыка с настоящими цветными лампами и микрофоном для анализа звучащей музыки произвела бы среди друзей-пацанов настоящий фурор! Судите сами:

По сути здесь есть все что нужно: три лампы, причем, не крашенные пальцами, который макнули в чернила от шариковой ручки, а настоящие, из цветного стекла.

Есть блок управления с регулятором темпа и чувствительности.

Есть микрофон, который улавливает музыку и передает его на электронную схему, которая, по сути, должна срабатывать так же, как приведенная выше схема на тиристорах.

К тому же конструктивно цветомузыка МСМ здорово отличалась от самопальных коробов, в которые радиолюбители в старые времена упаковывали свои изделия.

Как видите, корпус цветомузыки можно разобрать на отдельные компоненты. Правда, расставить их по разные углам комнаты просто так не получится — провода короткие. Но разборный корпус уже дает некоторую возможность для маневра, а провода, если что, и удлинить можно.

Интересно, что на коробке написано Светодиодная цветомузыкальная установка. Явное вранье. В конструкции используются обычные лампы накаливания мощностью 60 ватт. Поэтому при работе устройство начинает представлять некоторую опасность для окружающих. Представляю что будет, если некий подвыпивший гость «потеряет управление» и соприкоснется с огненной лампой цветомузыки :).

Виды цветомузыки

Место установки цветомузыки не ограничено практически ничем, кроме вашей фантазии. На заднем стекле машины довольно интересно смотрится графический эквалайзер или тематическая надпись. Подсветка днища кузова, мигающая в такт музыке, привлечет немало внимания на улицах города. Цветомузыка в салоне минивэна, лимузина или большого внедорожника позволит отдыхающей компании почувствовать себя в небольшом VIP-клубе, работающем только для них.

Можно установить мощные светодиоды в крышку багажника с внутренней стороны, и тогда, открыв багажник на природе, можно целую лесную полянку сделать танцполом под открытым небом. А сделав потолок машины в виде звездного неба, любая вечерняя прогулка с любимой девушкой на автомобиле наполнится романтикой и уютом.

Тиристоры в цветомузыке

До сих пор в статье рассказывалось только про цветомузыкальные устройства на светодиодах. Если возникнет надобность собрать ЦМУ на лампах накаливания, тогда для управления яркостью ламп нужно будет применить тиристоры. Что такое вообще тиристор? Это трехэлектродный полупроводниковый прибор, который соответственно имеет Анод
, Катод
и Управляющий электрод
.

КУ202 Тиристор

На рисунке выше изображен советский тиристор КУ202. Тиристоры, в случае, если планируется использовать с мощной нагрузкой, также необходимо крепить на теплоотвод (радиатор). Как мы видим на рисунке, тиристор имеет резьбу с гайкой и крепится аналогично мощным диодам. Современные импортные просто снабжены фланцем с отверстием.

Одна из подобных схем на тиристорах приведена выше. Это схема трехканальной цветомузыки с повышающим трансформатором на входе. В случае подбора аналогов тиристоров, следует смотреть на максимальное допустимое напряжение тиристоров, в нашем случае у КУ202Н — это 400 вольт.

На рисунке приведена подобная схема цветомузыки приведенной выше, главное отличие в нижней схеме — отсутствует диодный мост. Также цветомузыку на светодиодах можно встроить в системный блок. Мной была собрана такая трехканальная цветомузыка с предусилителем в корпусе от сидирома. При этом сигнал брался со звуковой карты компьютера с помощью делителя сигнала, в выходы которого подключались активная акустика и цветомузыка. Предусмотрена регулировка уровня сигнала, как общего, так и отдельно по каналам. Запитывались предусилитель и цветомузыка от разъема Молекс 12 Вольт (желтый и черный провода). Схемы предусилителя и трехканальной цветомузыки по которым собирались приведены выше. Существуют и другие схемы цветомузыки на светодиодах, например эта, также трехканальная:

В этой схеме, в отличие от той, что собирал я, используется в канале средних частот индуктивность. Для тех, кто захочет сперва собрать что-нибудь попроще, привожу следующую схему на 2 канала:

Если собирать цветомузыку на лампах, то придется использовать использовать светофильтры, которые могут быть в свою очередь, как самодельными так и покупными. На рисунке ниже изображены светофильтры, которые есть в продаже:

Некоторые любители цветомузыкальных эффектов собирают устройства на основе микроконтроллеров. Ниже приведена схема четырехканальной цветомузыки на МК AVR tiny 15:

Микроконтроллер Тiny 15 в этой схеме можно заменить на tiny 13V, tiny 25V. И под конец обзора от себя хочу сказать, что цветомузыка на лампах проигрывает по зрелищности цветомузыке на LED, так как лампы более инерционные, чем светодиоды. А для самостоятельного повторения можно рекомендовать вот такую

Цветомузыка самодельная

Цветомузыка самодельная в салоне собственного авто будет интересна всем любителям красивой дискотечной музыки. Сделать ее своими руками совершенно несложно. Цветомузыка в домашних условиях может быть быстро и легко собрана, если знать некоторые нюансы схемы и ее правильной установки.

Настройка.

Сразу после включения цветомузыкальной приставки проверяют напряжение на выводах конденсатора С9 – оно должно быть в пределах 9 – 10В. Если наблюдается свечение светодиодов одного из каналов, то движком подстроечного резистора соответствующего канала добиваются погасания светодиодов. Как измерить напряжение мультиметром читайте в статье.

Настройку приставки производят при воспроизведении музыкальной композиции.
Движок переменного резистора R3 переводят в среднее положение, а движки подстроечных резисторов R7, R10, R14, R18 устанавливают так, чтобы светодиоды вспыхивали в такт с музыкой. Если яркость светодиодов будет недостаточной, уменьшают сопротивление токоограничивающих резисторов, включенных последовательно в цепь со светодиодами.

Чтобы точнее подобрать работу каждого канала приставку желательно настраивать с использованием нескольких разных композиций.

Конструктивное исполнение цветомузыкальной приставки выполнено таким образом, что ее можно прикрепить на стену или использовать как настольный вариант. Если приставка будет использоваться в виде настольного варианта, то плату со светодиодами необходимо наклонить под углом 60 — 70°. Экспериментально установлено, что при таком наклоне лучи светодиодов проецируются на границе перехода боковой и верхней части плафона, образовывая максимальное количество цветовых оттенков.

С небольшой доработкой схемы цветомузыкальную приставку можно собрать и на миниатюрных лампах накаливания. Для этого из схемы убираются светодиоды, токоограничительные резисторы, стоящие последовательно со светодиодами, заменяется трансформатор питания на более мощный, а стабилизатор КРЕН5 устанавливается на радиатор, так как через него станет проходить больший ток. Все остальное остается без изменений. На один канал можно подключить от 3 до 5 ламп, соединенных параллельно.

В качестве дополнения к статье посмотрите вторую часть видеоролика, где показана распайка светодиодов на плату, окончательная сборка и работа цветомузыкальной приставки. Как всегда, по ходу ролика даются полезные советы и рекомендации.

Литература:
1. И. Андрианов «Приставки к радиоприемным устройствам».
2. Радио 1990 №8, Б. Сергеев «Простые цветомузыкальные приставки».
3. Руководство по эксплуатации радиоконструктора «Старт».

Чтобы собрать цветомузыку на светодиодах своими руками необходимо обладать базовыми знаниями электроники, уметь читать схемы и работать с паяльником. В статье мы рассмотрим, как работает цветомузыка на светодиодах, основные рабочие схемы, на основе которых можно собрать самостоятельно готовые устройства, а в конце пошагово соберем готовое устройство на примере.

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