Einen LED-Audio-Spektrum-Analysator herstellen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Der LED Audio Spectrum Analyzer erzeugt das schöne Beleuchtungsmuster entsprechend der Intensität der Musik. Es gibt viele DIY LED Music Spectrum Kits auf dem Markt, aber hier werden wir einen LED Audio Spectrum Analyzer mit NeoPixel RGB LED Matrix und ARM Mikrocontroller herstellen.

Sie können dieses bunte Musikspektrum in der Arbeit im Video unten sehen.

In diesem Instructable zeigen wir Ihnen den gesamten Arbeitsprozess des LED Audio Spectrum Analyzer und stellen auch die komplette Schaltung, Platine und Code für das Projekt zur Verfügung.

Schritt 1: Benötigte Materialien:

• Flexible 16x16 NeoPixel RGB LED Matrix *2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 *1
• Kernplatine (PCB von EasyEDA entwickelt)
• Schaltnetzteil, 5V 40A.
• Audioleitung *1, 1 Min. 2 Audioschnittstelle *1, Lautsprecher *1.

Schritt 2: So erstellen Sie einen LED-SPEKTRUM-ANALYSER:

1. LED-Anschluss

Verbinden Sie zwei 16*16 RGB LED-Matrizen, indem Sie die DOU-Schnittstelle der ersten LED-Matrix mit der DIN-Schnittstelle der zweiten verbinden, das ergibt eine größere 16*32 RGB LED-Matrix.

2. Stromanschluss

Die Betriebsspannung meiner LED beträgt 5 V, daher möchte ich zwei LED Power Interfaces an eine Steckdose einer 5V Steuerspannung anschließen. Bitte beachten Sie, dass der maximale Strom einer funktionierenden LED 18 A beträgt, daher wird empfohlen, eine Steuerspannung von über 40 A zu verwenden und einen ausreichend dicken Draht für den Anschluss zu wählen.

Schritt 3: So erstellen Sie eine Systemsteuerung:

Ein Bedienfeld soll Audiosignale empfangen, die per FFT verarbeitet und dann zur Anzeige auf dem LED-Matrix-Display transportiert werden.

Die gesteuerte LED ist eine von WS2812b programmierte Punktmatrix, deren Steuersignalfrequenz 800KHZ beträgt. Und das Zeitsteuerungsdiagramm ist wie oben gezeigt.

Jede LED wird durch 24-Bit-Daten mit ihrer Struktur G7~G0+R7~R0+B7~B0 gesteuert. Die Daten werden nach dem Prinzip der höheren Stelle zuerst und entsprechend der Reihenfolge der GRB gesendet.

Konstruiert von LM358 unter Verwendung einer analogen Schaltung, wird eine verstärkte Schaltung durch das obige Diagramm angezeigt.

Im Diagramm ist IN_CH ein Audiozugriffsterminal eines Computers und PC3 ist das verstärkte Ausgangssignal, das weiter an STM 32 gesendet wurde. C13, R6 und R7 sind in einer Signalverstärkungsschaltung gruppiert, die die Signalspannung erhöhen kann und eine negative Spannung in eine positive umwandeln. Die auf R8 folgende Schaltung ist eine signalverstärkende Schaltung, deren Signalstärke PC 3 gleich dem R9/R8-fachen des vorherigen Signals vor R8 ist. IN 1+ ist das Ende zum Einstellen des minimalen Spannungswerts, der von OUT 1 ausgegeben wird.

Schritt 4: LED-Audio-Spektrum-Analysator-Schaltung und PCB

Hier verwenden wir EasyEDA, um das Bedienfeld zu gestalten. EasyEDA ist eine einfache und effiziente Online-EDA-Entwurfssoftware, mit der Sie bequem ein Diagramm zeichnen oder ein Muster ausschneiden können.

Dieser Link ist mein fertiger Schaltplan und PCB, wo Sie es sehr deutlich sehen können.

Sie können dort auch ein Konto registrieren, um meine Schaltung direkt Ihrem Konto zuzuordnen.

Schritt 5: Prototyp Led Spectrum Analyzer PCB

Nachdem ich mit dem Design der Leiterplatte fertig war, habe ich einige Leiterplatten von EasyEDA bestellt. Ich bin ziemlich zufrieden mit den Boards, die ich erhalten habe, und der Preis war gut. Sie funktionieren alle gut.

Wenn es Ihnen gefällt, können Sie diesen LED-Spektrumanalysator bei meiner PCB-Bestellung verwenden.

Schritt 6: Schweißen und Verbinden

Nachdem die Komponenten wie im folgenden Screenshot gezeigt geschweißt wurden, ist ein Bedienfeld fertiggestellt. Es ist sehr einfach.

Schließen Sie das Computer-Audiokabel an die Beta-Version der geschweißten Schnittstelle an und öffnen Sie dann die Computermusik. Es ist möglich, dass Sie nach dem Einstecken der Audioleitung keinen Ton der Computermusik hören. Unter solchen Umständen können wir einen 1-Turn-Two-Anschluss verwenden, um die Computer-Audioausgabe in eine Zweikanalausgabe umzuwandeln. Ein Kanal ist mit dem Core-Board verbunden, während der andere mit einem Lautsprecher verbunden ist.

Im oben gezeigten Diagramm wird ein Core-Board über einen Computer-USB mit Strom versorgt und über eine Audio-Ausgangsschnittstelle verbunden. Die andere Schnittstelle des Computer-Audioausgangs ist mit einem externen Lautsprecher verbunden. Dies ist möglich, wenn die Signalleitung der Gittersteuerungsschnittstelle mit dem Massedraht und der Punktmatrix DIN und GND verbunden ist.

Schritt 7: Laden Sie das Programm herunter

Jetzt müssen Sie nur noch den unten angegebenen Programmcode in den STM32F103RBT6 ARM Microcontroller hochladen und Sie können das bunte Musikspektrum sehen.

Hier haben wir also den Audio Spectrum Analyzer mit RGB-LEDs gebaut, hoffen, dass er Ihnen gefällt und Sie können auch das Programm ändern, um das Musikspektrum prächtiger zu machen.