LED Music Spectrum tạo ra kiểu chiếu sáng đẹp mắt theo cường độ của âm nhạc. Nó chứa nhiều đèn LED RGB không chỉ bật và tắt theo nhạc mà còn thay đổi màu sắc theo nhạc. Có rất nhiều bộ dụng cụ Quang phổ nhạc LED tự làm có sẵn trên thị trường, nhưng ở đây chúng tôi sẽ chế tạo Quang phổ âm nhạc này bằng cách sử dụng Ma trận LED RGB NeoPixel và vi điều khiển ARM. Một bảng điều khiển được chế tạo trên PCB cho dự án này, hãy xem toàn bộ quá trình bên dưới và xem Spectrum Âm nhạc đầy màu sắc này hoạt động trong Video được đưa ra ở cuối.
Vật liệu thiết yếu:
- Ma trận LED RGB 16x16 NeoPixel linh hoạt * 2 (liên kết để mua)
- Bảng lõi (PCB của EasyEDA)
- Nguồn điện chuyển mạch, 5V 40A.
- Audio Line * Giao diện âm thanh 1, 1 phút 2 * 1, Loa * 1.
Cách tạo Quang phổ nhạc LED:
Bước 1) Kết nối LED:
Kết nối hai ma trận LED 16 * 16 RGB bằng cách kết nối giao diện DOU của ma trận LED đầu tiên với giao diện DIN của ma trận thứ hai, điều đó tạo nên Ma trận LED 16 * 32 RGB lớn hơn.
Bước 2) Kết nối nguồn:
Điện áp hoạt động của Ma trận LED của tôi là 5V, vì vậy tôi muốn kết nối hai giao diện nguồn LED vào một ổ cắm của nguồn điều khiển 5V. Xin lưu ý rằng dòng điện tối đa của đèn LED làm việc là 18A, vì vậy nên sử dụng công suất điều khiển trên 40 A và chọn dây đủ dày để kết nối nó.
Như hình trên được hiển thị, giao diện nguồn LED được kết nối với nguồn điều khiển bằng dây dày
Bước 3) Cách tạo Bảng điều khiển:
Một bảng điều khiển là nhận tín hiệu âm thanh được FFT xử lý và sau đó được chuyển đến màn hình ma trận LED. Đèn LED được điều khiển là một ma trận điểm được lập trình bởi WS2812b, có tần số tín hiệu điều khiển là 800KHZ. Sơ đồ kiểm soát thời gian được hiển thị như dưới đây,
Mỗi LED được điều khiển bởi dữ liệu 24 bit với cấu trúc G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0. Dữ liệu được gửi theo nguyên tắc ở vị trí cao hơn trước và phù hợp với trình tự của GRB.
Một mạch khuếch đại sử dụng LM358 đã được sử dụng trong Music Spectrum này như hình dưới đây:
Trong sơ đồ, IN_CH là đầu cuối truy cập âm thanh của máy tính và PC3 là tín hiệu đầu ra được khuếch đại đã được gửi thêm đến STM 32. C13, R6 và R7 được nhóm lại thành một mạch tăng cường tín hiệu, có thể tăng điện áp tín hiệu và biến điện áp âm thành điện áp dương. Mạch sau R8 là mạch khuếch đại tín hiệu, với cường độ tín hiệu của PC 3 bằng R9 / R8 lần của tín hiệu trước R8. IN 1+ là kết thúc để thiết lập giá trị điện áp nhỏ nhất đầu ra từ OUT 1.
Ở đây chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng EasyEDA để thiết kế bảng điều khiển. EasyEDA là phần mềm thiết kế EDA trực tuyến đơn giản và hiệu quả, nhờ đó bạn có thể vẽ sơ đồ hoặc cắt mẫu một cách thuận tiện. Trong EasyEDA, cơ sở dữ liệu cho các thành phần rất lớn! Bạn có thể dễ dàng chọn một số thành phần cơ bản ở bên trái của trang hoặc tìm kiếm hàng trăm, hàng nghìn thành phần trong thư viện của chúng, vì vậy bạn rất dễ dàng tìm thấy những gì mình cần.
Sau đây là liên kết của sơ đồ mạch hoàn chỉnh và cách bố trí PCB của tôi, bạn có thể thấy nó rất rõ ràng.
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
Bạn cũng có thể đăng ký một tài khoản ở đó để tải sơ đồ của tôi trực tiếp vào tài khoản của bạn.
Dưới đây là ảnh chụp màn hình bố trí PCB của mạch LED Music Spectrum từ EasyEDA:
Bước 4) PCB nguyên mẫu:
Sau khi hoàn thành thiết kế PCB, nhấp vào biểu tượng của đầu ra Chế tạo ở trên, nó sẽ đưa bạn đến trang “Đặt hàng PCB”. Ở đây bạn có thể chọn số lượng PCB, không có lớp đồng, độ dày PCB, trọng lượng đồng và thậm chí cả màu PCB. Sau khi bạn đã chọn tất cả các tùy chọn, hãy nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng” và hoàn thành đơn đặt hàng của bạn, để nhận PCB của bạn trong vòng vài ngày.
Đây là bảng mạch PCB sau khi sản xuất; chất lượng của PCB là khá ấn tượng. Các dấu vết được định tuyến chính xác và tất cả các bản in rất rõ ràng.
Sau đó, các thành phần được hàn trên PCB như thể hiện trong hình ảnh bên dưới, điều này hoàn thành Bảng điều khiển của chúng tôi cho Music Spectrum.
Sơ đồ mạch và làm việc Giải thích:
Kết nối cáp âm thanh máy tính (giắc cắm 3,5 mm) vào phiên bản beta của giao diện hàn, sau đó mở nhạc máy tính (Có thể bạn không nghe thấy bất kỳ âm thanh nào của nhạc máy tính sau khi chèn đường truyền âm thanh. Trong trường hợp đó, chúng ta có thể sử dụng đầu nối 1-rẽ-hai để chuyển đổi đầu ra âm thanh máy tính thành đầu ra hai kênh. Một kênh được kết nối với bo mạch chủ-PCB trong khi kênh kia được kết nối với loa.
Đây là sơ đồ kết nối của hệ thống, trong đó bo mạch chủ được cấp nguồn bởi USB máy tính và được kết nối bằng giao diện đầu ra âm thanh. Giao diện khác của đầu ra âm thanh máy tính được kết nối với loa ngoài. Khả thi là đường tín hiệu của giao diện điều khiển mạng tinh thể được kết nối với dây nối đất và ma trận điểm DIN và GND.
Bây giờ bạn chỉ cần tải lên Mã chương trình cho sẵn bên dưới vào Vi điều khiển ARM STM32F103RBT6 và bạn có thể xem phổ nhạc đầy màu sắc.
Vì vậy, ở đây chúng tôi đã xây dựng Quang phổ nhạc LED với đèn LED RGB, hy vọng bạn thích nó và bạn cũng có thể thay đổi chương trình để làm cho phổ nhạc tuyệt vời hơn.