LED Music Spectrum genereert het prachtige verlichtingspatroon volgens de intensiteit van muziek. Het bevat veel RGB-LED's die niet alleen in- en uitschakelen volgens de muziek, maar ook van kleur veranderen afhankelijk van de muziek. Er zijn veel DIY LED Music Spectrum-kits op de markt, maar hier gaan we dit Music Spectrum bouwen met NeoPixel RGB LED Matrix en ARM-microcontroller. Voor dit project is een bedieningspaneel op PCB gemaakt, bekijk het hele proces hieronder en zie hoe dit kleurrijke muziekspectrum werkt in de video die aan het einde wordt gegeven.
Vereiste materialen:
- Flexibele 16x16 NeoPixel RGB LED Matrix * 2 (link om te kopen)
- Core Board (PCB door EasyEDA)
- Schakelende voeding, 5V 40A.
- Audiolijn * 1, 1 min 2 audio-interface * 1, luidsprekers * 1.
Hoe maak je een LED-muziekspectrum:
Stap 1) LED-verbinding:
Verbind twee 16 * 16 RGB LED-matrixen door de DOU-interface van de eerste LED-matrix aan te sluiten op de DIN-interface van de tweede, dat is een grotere 16 * 32 RGB LED-matrix.
Stap 2) Stroomaansluiting:
De bedrijfsspanning van mijn LED Matrix is 5V, dus ik zou graag twee LED-voedingsinterfaces willen aansluiten op een stopcontact met een stuurstroom van 5V. Houd er rekening mee dat de maximale stroom van een werkende LED 18A is, dus het wordt aanbevolen om een stuurstroom van meer dan 40 A te gebruiken en een draad te kiezen die dik genoeg is om deze aan te sluiten.
Zoals de afbeelding hierboven laat zien, is de LED-voedingsinterface met een dikke draad verbonden met de stuurstroom
Stap 3) Hoe maak je een configuratiescherm:
Een bedieningspaneel moet audiosignalen ontvangen die worden verwerkt door FFT en vervolgens worden getransporteerd naar een LED-matrixdisplay. De bestuurde LED is een dot-matrix geprogrammeerd door WS2812b, waarvan de stuursignaalfrequentie 800 KHZ is. Het timingcontrolediagram wordt hieronder weergegeven,
Elke LED wordt bestuurd door 24-bits gegevens met de structuur G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0. De gegevens worden verzonden volgens het principe van hogere plaats en in overeenstemming met de volgorde van GRB.
Een versterkercircuit dat LM358 gebruikt, is gebruikt in dit muziekspectrum, zoals hieronder wordt weergegeven:
In het diagram is IN_CH een audiotoegangsterminal van een computer en is PC3 het versterkte uitgangssignaal dat verder naar STM 32 is gestuurd. C13, R6 en R7 zijn gegroepeerd in een signaalversterkende schakeling, die de signaalspanning kan verhogen en zet een negatieve spanning om in een positieve. Het circuit dat volgt op R8 is een signaalversterkende, met een signaalsterkte van PC 3 gelijk aan R9 / R8 keer van het vorige signaal vóór R8. IN 1+ is het einde om de minimale spanningswaarde van OUT 1 in te stellen.
Hier raden we aan om EasyEDA te gebruiken om een bedieningspaneel te ontwerpen. EasyEDA is eenvoudige en efficiënte online EDA-ontwerpsoftware, waarmee u gemakkelijk een diagram kunt tekenen of een patroon kunt knippen. In EasyEDA is de database voor de componenten enorm! U kunt eenvoudig enkele van de basiscomponenten aan de linkerkant van de pagina selecteren of zoeken in honderden en duizenden componenten in hun bibliotheek, zodat u heel gemakkelijk vindt wat u nodig heeft.
Hieronder volgt de link van mijn complete schakelschema en PCB-layout, waar je het heel duidelijk kunt zien.
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
U kunt daar ook een account registreren om mijn diagram rechtstreeks in uw account te downloaden.
Hieronder ziet u een screenshot van de PCB-indeling van het LED Music Spectrum-circuit van EasyEDA:
Stap 4) Prototype PCB:
Na het voltooien van het PCB-ontwerp, klikt u op het icoon van Fabrication output hierboven, het zal u naar de "PCB order" -pagina brengen. Hier kunt u het aantal PCB's, aantal koperlagen, PCB-dikte, kopergewicht en zelfs de PCB-kleur selecteren. Nadat u alle opties heeft geselecteerd, klikt u op "Opslaan in winkelwagen" en rondt u uw bestelling af, zodat u uw PCB's binnen enkele dagen ontvangt.
Hier zijn de printplaten na fabricage; de kwaliteit van PCB's is behoorlijk indrukwekkend. De sporen zijn nauwkeurig gerouteerd en alle bedrukking is heel duidelijk.
Vervolgens worden componenten op de print gesoldeerd zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, hiermee is ons Configuratiescherm voor Music Spectrum compleet .
Schakelschema en werkbeschrijving:
Sluit de computeraudiokabel (3,5 mm-aansluiting) aan op de bètaversie van de gelaste interface en open vervolgens de computermuziek (het is mogelijk dat u geen geluid van de computermuziek hoort na het aansluiten van de audiokabel. Onder dergelijke omstandigheden, we kunnen een 1-turn-two-connector gebruiken om de computeraudio-uitvoer om te zetten in tweekanaals uitvoer. Het ene kanaal is verbonden met de kern-printplaat en het andere met een luidspreker.
Dit is een aansluitschema van het systeem, waarbij het kernbord wordt gevoed door een computer-USB en verbonden door een audio-uitgangsinterface. De andere interface van de audio-uitgang van de computer is verbonden met een externe luidspreker. Het is mogelijk dat de signaallijn van de roosterbesturingsinterface is verbonden met de aardingsdraad en de dotmatrix DIN en GND.
Nu hoef je alleen maar de onderstaande programmacode te uploaden naar STM32F103RBT6 ARM Microcontroller en je kunt het kleurrijke muziekspectrum zien.
Dus hier hebben we het LED Music Spectrum met RGB-LED's gebouwd, ik hoop dat je het leuk vindt en dat je ook het programma kunt veranderen om het muziekspectrum mooier te maken.