DIY LED VU-meter als Arduino-schild

VU-meter of volumemeter is een erg populair en leuk project in elektronica. We kunnen de Volume Meter beschouwen als een Equalizer, die aanwezig is in de muzieksystemen. Waarin we het dansen van LED's kunnen zien volgens de muziek, als de muziek luid is, gaat de equalizer naar zijn hoogtepunt en zullen er meer LED's oplichten, en als de muziek laag is, zal een kleiner aantal LED's oplichten. Volumemeter (VU) is een indicator of weergave van de intensiteit van het geluidsniveau via LED's en kan ook dienen als een volumemeetapparaat.

Eerder bouwden we de VU-meter zonder gebruik te maken van Microcontroller en de audio-invoer werd overgenomen van Condenser Mic. Deze keer bouwen we een VU-meter met Arduino en nemen we de audio-invoer van een 3,5 mm-aansluiting, zodat je gemakkelijk audio-invoer van je mobiel of laptop levert via een AUX-kabel of een 3,5 mm-audio-aansluiting. Je kunt het eenvoudig op Breadboard bouwen, maar hier ontwerpen we het op PCB als een Arduino Shield met behulp van EasyEDA online PCB-simulator en ontwerper.

Vereiste componenten:

• Arduino UNO
• VU Meter Arduino Shield (zelf ontworpen)
• Stroomvoorziening

Componenten voor VU Meter Arduino shield:

• 3,5 mm audio-aansluiting
• Weerstanden type SMD 100 ohm (10)
• Leds
• Burg strips

Designing Volume Meter (VU) Shield voor Arduino:

Voor het ontwerpen van VU Meter Shield voor Arduino hebben we EasyEDA gebruikt, waarin we eerst een Schema hebben ontworpen en dat vervolgens door Auto Routing feature van EasyEDA hebben omgezet naar de PCB layout.

EasyEDA is een gratis online tool en one-stop-oplossing om uw elektronicaprojecten gemakkelijk te ontwikkelen. U kunt schakelingen tekenen, simuleren en hun PCB-indeling krijgen met slechts één klik. Het biedt ook aangepaste PCB-service, waar u de ontworpen PCB tegen zeer lage kosten kunt bestellen. Bekijk hier de volledige tutorial over het gebruik van Easy EDA voor het maken van schema's, PCB-lay-outs, het simuleren van de circuits enz.

EasyEDA heeft onlangs zijn nieuwe versie (3.10.x) gelanceerd, waarin ze veel nieuwe functies hebben geïntroduceerd en de algehele gebruikerservaring hebben verbeterd, waardoor EasyEDA gemakkelijker en bruikbaarder is voor het ontwerpen van circuits. De nieuwe versie bevat: verbeterde MAC-ervaring, verbeterd zoekvenster voor componenten, update PCB-layout met één klik, voeg ontwerpnotities toe in een frame onder het schema en nog veel meer, je kunt alle nieuwe functies van EasyEDA versie 3.10 hier vinden. Verder zullen ze binnenkort de desktopversie lanceren, die kan worden gedownload en op uw computer kan worden geïnstalleerd voor offline gebruik.

We hebben het circuit- en PCB-ontwerp van dit VU-meterschild openbaar gemaakt, dus u kunt gewoon de link volgen om toegang te krijgen tot het schakelschema en de PCB-lay-outs.

Hieronder ziet u de momentopname van de bovenste laag van de PCB-lay-out van EasyEDA, u kunt elke laag (boven, onder, bovenzijde, onderzijde, enz.) Van de PCB bekijken door de laag in het venster 'Lagen' te selecteren.

Als u problemen ondervindt bij het gebruik van EasyEDA, bekijk dan ons eerder gecreëerde 100 watt inverter-circuit, waar we het proces stap voor stap hebben uitgelegd.

De print online bestellen:

Nadat u het ontwerp van de PCB hebt voltooid, kunt u op het pictogram van Fabrication-output klikken, waarna u naar de PCB-bestelpagina gaat. Hier kunt u uw PCB in Gerber Viewer bekijken of Gerber-bestanden van uw PCB downloaden en naar een willekeurige fabrikant sturen, ook is het een stuk eenvoudiger (en goedkoper) om deze direct in EasyEDA te bestellen. Hier kunt u het aantal PCB's selecteren dat u wilt bestellen, hoeveel koperlagen u nodig heeft, de PCB-dikte, het kopergewicht en zelfs de PCB-kleur. Nadat u alle opties heeft geselecteerd, klikt u op "Opslaan in winkelwagen" en rondt u uw bestelling af, dan ontvangt u uw printplaten een paar dagen later.

Na een paar dagen bestellen van de PCB, kregen we onze VU Meter Arduino Shield PCB, en we vonden de PCB's in een mooie verpakking en de kwaliteit van de PCB is behoorlijk indrukwekkend.

Na het verkrijgen van de printjes hebben we alle benodigde componenten en inbraakstrips over de print gemonteerd en gesoldeerd, je kunt hier nog een laatste blik werpen:

Nu hoeven we alleen dit VU-meterschild over de Arduino te plaatsen. Lijn de pinnen van dit schild uit met de Arduino en druk deze stevig over de Arduino. Upload nu de code naar de Arduino en schakel het circuit in en je bent klaar! Je VU-meter is klaar om te dansen op muziek. Bekijk de video aan het einde voor een demonstratie.

Circuit uitleg:

In deze VU Meter Arduino Shield hebben we 8 LED's gebruikt, waarbij 2 LED's van rode kleur zijn voor een hoger audiosignaal, 2 gele LED's voor mediate audiosignalen en 4 groene LED's voor een lager audiosignaal. We kunnen wat meer opties in dit schild toevoegen door een LCD, ESP8266 wifi-module, DHT11 H & T-module, spanningsregelaar, meer VCC-, + 5v, + 3,3v en GND-pinnen aan te sluiten. Maar hier ter demonstratie van dit project hebben we alleen LED's, audio-aansluiting en power LED gemonteerd. Hier in dit schild hebben we enkele SMD-componenten gebruikt die weerstanden en LED's zijn. We hebben ook twee opties om audiosignalen op dit bord toe te passen die rechtstreeks op pinnen zijn of door een audio-aansluiting te gebruiken.

Circuit voor dit project is heel eenvoudig, we hebben 8 aangesloten LED's op pinnummers D3-D10. Audio Jack is rechtstreeks aangesloten op analoge pin A5 van Arduino.

Als u een LCD moet aansluiten, kunt u de LCD op J1 en J7 (zie circuit hieronder) aansluiten met aansluitingen zoals lcd (14, 15,16,17,18,2).

Programmering Toelichting:

Het programmeren van deze Arduino VU Meter is heel eenvoudig. Hier in deze code hebben we geen naam gegeven aan een bepaalde LED. Ik houd gewoon de verbinding in gedachten en schrijf direct code.

In de gegeven void setup () functie initialiseren we de output pinnen voor LED's. Hier kunnen we een for-lus zien waarin we de waarde van i = 3 initialiseren en uitvoeren naar 10. Hier is i = 3 de derde pin van Arduino en de hele for-lus zal de pin D3-D10 van Arduino initialiseren.

void setup () {voor (i = 3; i <11; i ++) pinMode (i, OUTPUT); }

Nu lezen we in de void loop () -functie de analoge waarde van de A5-pin van Arduino en slaan die waarde op in een variabele namelijk 'waarde' . Nu wordt deze 'waarde' gedeeld door 10 om een ​​resultaat te krijgen en dit resultaat wordt direct gebruikt om pin nr van Arduino te krijgen met for-lus.

ongeldige lus () {int waarde = analogRead (A5); waarde / = 10; voor (i = 3; i <= waarde; i ++) digitalWrite (i, HIGH); voor (i = waarde + 1; i <= 10; i ++) digitalWrite (i, LOW); }

Het kan worden verklaard door een voorbeeld, zoals stel dat de analoge waarde 50 is, deel deze nu door 10, dan krijgen we:

Waarde = 50

Waarde = waarde / 10

Waarde = 50/10 = 5

Nu hebben we een lus gebruikt zoals:

voor (i = 3; i <= waarde; i ++) digitalWrite (i, HIGH);

In bovenstaande 'for'-lus is i = 3 D3 en Waarde = 5 betekent D5.

Het betekent dus dat de lus van D3 naar D5 gaat en LED's die zijn aangesloten op D3, D4 en D5 zullen 'AAN' zijn

En in de onderstaande 'for'-lus i = waarde + 1 betekent waarde = 5 + 1 betekent D6 en i <= 10 betekent D10.

voor (i = waarde + 1; i <= 10; i ++) digitalWrite (i, LOW);

Betekent dat de lus van D6 naar D10 gaat en LED's die zijn aangesloten op D6-D10 zullen 'UIT' zijn.

Dus dat is hoe we ons eigen VU Meter Arduino Shield kunnen bouwen, waarin LED's zullen oplichten volgens de intensiteit van het geluid, zoals je kunt zien in de video hieronder. Je kunt direct zorgen voor input vanaf je mobiel of laptop door gebruik te maken van een 3,5 mm audio jack of AUX kabel en veel plezier beleven aan het prachtige lichteffect.