Меню Закрыть

Содержание

Вступление


Восьмиканальная цветомузыкальная установка для самостоятельной сборки на микроконтроллере ATmega328p, выполненная с использованием элементов поверхностного монтажа (SMD).

Сложность:
продвинутый уровень

Для реализации данного устройства понадобятся навыки изготовления печатных плат, монтажа SMD компонентов и “прошивания” микроконтроллеров, а так же наличие программатора для AVR микроконтроллеров. 

Пример работы

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)
Не выведены
  • 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

РезисторыКоличествоКонденсаторыКоличествоДругоеКоличество
Итого:16154
1 MΩ11.5 nF1ATmeag328p1
10 kΩ310 nF1BA45581
100 kΩ110 μF 16v1LM358n1
150 Ω1100 nF = 0.1 μF6Quartz 16 (20) MHz1
2.4 kΩ322 pF2
220 kΩ2220 nF = 0.22 μF1
330 Ω327 nF1
4.7 kΩ2470 nF = 0.47 μF1
470 μF 16v1

Прошивка

Добавить комментарий

Translate »