Содержание
Вступление
Восьмиканальная цветомузыкальная установка для самостоятельной сборки на микроконтроллере ATmega328p, выполненная с использованием элементов поверхностного монтажа (SMD).
Для реализации данного устройства понадобятся навыки изготовления печатных плат, монтажа SMD компонентов и “прошивания” микроконтроллеров, а так же наличие программатора для AVR микроконтроллеров.
Руководство по эксплуатации
Принципиальная схема
Устройство можно поделить на несколько основных блоков:
1. Микроконтроллер ATmega328p с обвязкой и элементы управления / индикации устройства.
2. Фильтр низких частот на базе операционного усилителя (ОУ) LM358N
3. Если необходимо снятие сигнала с микрофона, то необходим микрофонный усилитель. Сигнал с микрофонного усилителя подается на вход фильтра низких частот (на переменный резистор на 10 кОм, вместо сумматора каналов на 2-х резисторах в 1 кОм).
Для примера приведена схема операционном усилителе (ОУ) BA4558.
Печатная плата
Плата разведена из расчета, что элементы управления и индикации будут прикручиваться/встраиваться в корпус устройства, а соединяться с основной платой будут посредством штыревых разъемов. Плата односторонняя, но с установкой перемычек. Тактовые кнопки были предназначены для тестирования и обкатки прошивок, пока не был готов основной корпус. Поэтому особой необходимости их установки нет.
Разводка платы включает:
- Микропроцессор ATmega328p
- Фильтр низких частот на ОУ LM358N
- Микрофонный усилитель на ОУ BA4558
Контактные разъемы:
- ISP порт
- 3 вывода для индикации режима работы (Mode status LED)
- 3 вывода для индикации скорости затухания (Fade Speed status LED)
- вывод для индикации наличия питания (Power LED)
- 3 вывода на кнопки управления (Demo, Fade Speed, Runlight)
- вывод на светодиодную ленту со светодиодами ws2812b (Dout)
- линейный вход (Audio IN)
- вход для подключения микрофона (Mic IN)
- микрофонный выход с усиленным аудио сигналом (Mic OUT)
- вывод индикации нажатия
Ширина дорожек 0,5. Посадочные места под SMD резисторы и конденсаторы для типоразмера 0603, если между контактами проходит дорожка, то 0805. При монтаже главное контролировать отсутствие замыканий при установке последних.
Аудио сигнал подается на вход "AUDIO IN":
1. При использования капсюльного микрофона, он подключается ко входу микрофонного усилителя “MIC IN”. Выходной сигнал с “MIC OUT” выводится на двухпозиционный переключатель. Им будем выбирать тип входного сигнала (линейный/микрофон).
2. При проводном подключении, аудио сигнал с линейного выхода должен подаваться через сумматор каналов. В простом исполнении – по резистору в 1 кОм на каждый канал. Выход с резисторов подключается на тот же двухпозиционный переключатель. Им будем выбирать тип входного сигнала (линейный/микрофон).
3. Выход с двухпозиционного переключателя через регулятор громкости (переменный резистор в 10кОм) подключается ко входу цветомузыки “AUDIO IN”.
Таким образом мы можем на выбор использовать или встроенный микрофон, или линейный вход, и имеем возможность регулировать громкость входящего сигнала.
Платку можно уместить в половину корпуса Z23.
Из-за корпуса небольшого размера и обилия подключаемой периферии лучше брать тонкие проводки. Иначе придется поломать голову над «кабель-менеджментом» чтобы корпус начал закрываться.
Печатная плата в формате Sprint layout для ATmega328p (SMD) (66 Загрузок)
Перечень компонентов
| Резисторы | Количество | Конденсаторы | Количество | Другое | Количество |
|---|---|---|---|---|---|
| Итого: | 16 | 15 | 4 | ||
| 1 MΩ | 1 | 1.5 nF | 1 | ATmeag328p | 1 |
| 10 kΩ | 3 | 10 nF | 1 | BA4558 | 1 |
| 100 kΩ | 1 | 10 μF 16v | 1 | LM358n | 1 |
| 150 Ω | 1 | 100 nF = 0.1 μF | 6 | Quartz 16 (20) MHz | 1 |
| 2.4 kΩ | 3 | 22 pF | 2 | ||
| 220 kΩ | 2 | 220 nF = 0.22 μF | 1 | ||
| 330 Ω | 3 | 27 nF | 1 | ||
| 4.7 kΩ | 2 | 470 nF = 0.47 μF | 1 | ||
| 470 μF 16v | 1 |
