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) (124 Загрузки)

Перечень компонентов

РезисторыКоличествоКонденсаторыКоличествоДругоеКоличество
Итого:16154
1 MΩ11.5 nF1ATmega328p1
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

Светодиодные ленты WS2812B

12 комментариев

  1. samand587
    samand587

    Наконец то устройство приобрело корпус от светодиодной лампы длиной 110см. Двух метровую ленту разрезал пополам, органы управления внутри корпуса, входные разъемы и кнопки разместились с торца.Регулятор входного сигнала ставить не стал. Все получилось очень даже компактно и в одном месте. Эффекты визуализации если и нарушились, тому кто не понимает принципа ЦМУ и не понять. Все выглядит эффектно! Огромное спасибо автору за отличный проект!

  2. samand587
    samand587

    Привет! Получил ленту целую без разрезов. Попробовал подключить на проводочках не разматывая ленту с катушки – все режимы работают, в том числе и в режиме ЦМУ! Красота! Вывод Din подключил через резистор 100 Ом. Ну и далее думать про корпус. И пока так и не определился что делать с 2-х метровой лентой- резать не резать или что то подобрать под всю длину. Если резать, то как? Вариант сделать все расходящимися лучами на первом месте. Более компактно!

    • m1x
      m1x

      Я сколько ни заказывал лент разных параметров, так и лежат целехонькие. =) Жалко их резать… хотя спаять обратно в целую можно в любой момент при необходимости. Может все-таки когда-нибудь соберусь и соберу какую композицию. С лучами хорошая идея. Я еще думал приделать ее для чего-то квадратного или круглого.

  3. samand587
    samand587

    Здравствуйте! Вопрос немножко не по теме. Пока жду ленту собрал вот это “LICHTORGEL — ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНАЯ ЦВЕТОМУЗЫКА(ОБНОВЛЕНИЕ)” на Atmega 8. Хотел бы попробовать эту ЦМУ с Atmega328Р. К сожалению, ни в первой ни в этой статье не указаны какие фьюзы применить для 328Р. Вы не подскажете?
    З.Ы. А так эта нравится больше чем Аврора. Но это чисто субъективно!

  4. samand587
    samand587

    Вот у меня будет 120 диодов. Могу ли я эту ленту разрезать на 8 частей по 15 диодов на канал и расположить, допустим, расходящимися лучами. Кратно восьми, как Вы писали, это так понимать?

    • m1x
      m1x

      Кратно 8 значит, что если количество светодиодов в отрезке кратно 8, значит будет корректно отображаться все 8 каналов. Т.е. 15 диодов не “айс”, лучше по 16. На малом количестве светодиодов плохо выглядят эффекты. Я бы не рекомендовал резать. Идея с расходящимися лучами хороша, но я пока не знаю сколько будет достаточно светодиодов для “красоты”.

    • m1x
      m1x

      Это здорово, значит все будет работать. Главное чтобы лента целой пришла. Мне что-то не везёт. Последний раз заказывал – пришла с битым светодиодом в 14 позиции. Правда и деньги вернул за дефект, и починить заменой удалось).

Добавить комментарий

Translate »