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) (128 Загрузок)
Перечень компонентов
| Резисторы | Количество | Конденсаторы | Количество | Другое | Количество |
|---|---|---|---|---|---|
| Итого: | 16 | 15 | 4 | ||
| 1 MΩ | 1 | 1.5 nF | 1 | ATmega328p | 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 |
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!
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!
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.
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!
Там точно где-то были фюьзы… Приду с работы – выложу сюда.
Что-то запамятовал, берите фюьзы из раздела “Прошивки” – они будут одинаковые =)
Спасибо! Попробую-отпишусь!
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?
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”.
Собрал- все кнопки реагируют, сижу жду ленту!
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).
SMD резисторы и конденсаторы типоразмера 0805 входят нормально по всей плате- даже место остается!