Do wizualizacji poziomu sygnału powszechnie stosuje się wskaźniki LED oparte na architekturze wyspecjalizowanych mikroukładów. Stosuje się je w szerokiej gamie urządzeń: wskaźnikach poziomu przychodzącego sygnału urządzeń odbiorczych radiowych, wskazówkach poziomu na wzmacniaczu audio, testerach do debugowania obwodów wykorzystujących zasadę częstotliwości impulsów do kontroli obciążenia.
Wszystkie wskaźniki poziomu oparte są na komparatorach wielostopniowych.
Komparator – element logiczny porównujący parametry dwóch sygnałów przychodzących.
Analizowany sygnał doprowadzany jest do jednego kanału komparatora, a referencyjne napięcie porównawcze do drugiego. Jeśli amplituda pierwszego jest większa od napięcia odniesienia, na wyjściu pojawia się logiczna jedynka, jeśli jest niższa, pojawia się logiczne zero.
Działanie najprostszego komparatora można zademonstrować na mikroukładzie K155LN1, którego klaster jednostek jest elementem „NIE”.
Taki mikroukład jest najprostszym logicznym komparatorem. Gdy napięcie wejściowe wynosi od 0 V do 2,4 V (co odpowiada zeru logicznemu), napięcie wyjściowe wynosi 2,7 V, gdy tylko napięcie wejściowe przekroczy 2,4 V, sygnał wyjściowy spadnie do zera.
Istnieje kilka układów do wizualizacji poziomu. Moim zdaniem najbardziej wielofunkcyjne obwody pozwalają na tworzenie mikroukładów w oparciu o architekturę lm39xx. Linia ta obejmuje trzy mikroukłady: lm3914, lm3915 i lm3916. Minimalne odsprzężenie pozwala z łatwością stworzyć wskaźnik poziomu dźwięku LED własnymi rękami, nawet bez głębokiej wiedzy z zakresu elektroniki radiowej.
Wszystkie reprezentują analizator dziesięciopasmowy. Różnią się sposobem różnicowania sygnału wejściowego. Dla lm3914 jest to 1V, dla lm3915 jest to 3dB, dla lm3916 jest to 1dB.
Wskaźnik poziomu dźwięku LED na lm3915
Zamontujmy wskaźnik głośności na diodach LED za pomocą komparatorów na lm3915.
Zastanówmy się, jak działa ten schemat.
Analizowany sygnał odbierany jest na wejściu 5, a jego amplituda powinna wynosić 10V. Aby dopasować amplitudę przychodzącego sygnału, potrzebujemy przełącznika tranzystorowego. Analizowany sygnał doprowadzany jest do bazy poprzez rezystorowy dzielnik napięcia na R5.
Struktura logiczna lm3915 Wskaźnik dźwiękowy w lm3915 może pracować w dwóch trybach wskazania – „kropka” i „kolumna”. W pierwszym przypadku zapala się dioda odpowiadająca aktualnemu poziomowi sygnału, w drugim – wszystkie diody od zera do aktualnego poziomu. Przełączanie trybów sygnalizacji odbywa się poprzez przełącznik pomiędzy przewodem wspólnym a wejściem „9”.
Niestandardowa aplikacja
Wskaźnik wykorzystujący lm3914 może pełnić funkcję kompaktowego testera małych baterii i akumulatorów.
Napięcie zasilania takiego obwodu wynosi od 5 V do 12 V. Wygodnie zasilany koroną lub czterema bateriami AAA.
Kondensator C1 – 50 µF 25 V, rezystor podciągający R1 – 1Mohm. R2, R3 – 4,7-5 kOhm każdy. Zakres pomiarowy obwodu wynosi 1 V z gradacją 0,1 V. R2 reguluje zakres pomiarowy, R3 – prąd diody. Jeśli wyłączymy wyjście 9, wskazanie będzie „kolumnowe”, ale elementy zasilacza szybko się rozładowują.
Cześć wszystkim. Kiedyś składałem takie obwody za pomocą żarówek, a kiedy diody LED stały się łatwiej dostępne, . Kiedy pojawił się Internet, wlała się taka obfitość obwodów, ale pojawił się duży problem - lutujesz obwód i albo w ogóle nie działa, albo działa, ale nie tak, jak powinien, a potem zaczynasz z nim eksperymentować, aby osiągnąć pożądany rezultat. Ale majstrując przy obwodzie, uczysz się wielu ciekawych rzeczy, rozumiesz, jakie szczegóły wpływają na co i ogólnie rozwijasz się w pełni. Oto kilka naprawdę przetestowanych i w 100% działających schematów, które możesz bezpiecznie wykonać.
Zbiór obwodów wskaźników LED AF
Oto kilka dodatkowych schematów wskaźników poziomu dostosowanych do dobrego mrugania przy muzyce
Oto kolejny stroboskop sterowany sygnałem dźwiękowym, który kiedyś wykonałem, może komuś się przyda:
Zrobiłem te dwa światła stroboskopowe, jedno jak policjant, drugie jak dyskoteka.
Wskaźnik ten nadal się lutował.
Wskaźnik ten został wzmocniony pod dużym obciążeniem.
Jeśli chodzi o ten wskaźnik, wszystkie diody LED muszą mieć ten sam kolor, jest to warunek wstępny, ponieważ sama skala jest pasywna.
A oto ciekawy obwód, jakimś cudem dostałem dwukolorową diodę LED, więc postanowiłem sprawić, żeby pięknie mrugała w rytm muzyki - taki obwód wyszedł.
Ale nawet tak wyspecjalizowany obwód wskaźnika jak 3915 wymaga własnego obwodu sterującego, najbardziej odpowiedni jest ten w obwodzie, części są również dobierane pod kątem najlepszej wydajności. Ponieważ ma bardzo czułe wejście, na wejściu sygnału dodano dzielnik. Dodano rezystor R7, aby zapobiec zapaleniu się pierwszej diody LED. Ale obwód doskonale przekształca się w prosty aktywny filtr częstotliwości. Weźmy ten rysunek jako przykład, wszystko zależy od pojemności kondensatora wejściowego C1 i dodatkowego kondensatora C5, który jest umieszczony pomiędzy kolektorem a przewodem wspólnym.
Można w ten sposób zrobić trzy kanały częstotliwości i już całość zastosować do DMU.Na początek można przylutować taki wzmacniacz przedwzmacniacza z regulatorami dla każdego kanału i załadować LM z obwodami sterującymi skonfigurowanymi na wyjściach regulatorów (rezystorów zmiennych) jego zakres częstotliwości.
Ponadto, jeśli ktoś potrzebuje wskaźnika do pracy wyłącznie na perkusji, czyli innymi słowy instrumentu ustalającego rytm melodii, ta wersja obwodu sterującego jest bardzo odpowiednia do tych celów.
I wreszcie, w okablowaniu mikroukładu znajduje się taki rezystor R6, przez niego wspólny plus jest dostarczany do diod LED, można go odłączyć od głównego plusa i podłączyć do tego obwodu przerywacza, wtedy diody LED w kolumnie nie będą tylko się świeci ale też migocze, efekt jest fajny, też tak robiłam.
Omów artykuł WSKAŹNIKI POZIOMU DŹWIĘKU NA LED
DIY wskaźnik dźwiękowy na diodach LED. Prosty obwód z dwoma tranzystorami sterujący migotaniem wskaźników LED dla różnych dźwięków.
Migotanie będzie zbiegać się z rytmem lub szybkością zmian dźwięku. Lutowanie jest dość proste i każda dociekliwa osoba uzbrojona w lutownicę poradzi sobie ze złożeniem obwodu. Autor dzieli się swoimi doświadczeniami na zdjęciu i demonstruje działanie zmontowanego obwodu na filmie. Wszystkie części wraz z płytką drukowaną można kupić w sklepie internetowym za śmieszną cenę.
Jak złożyć wskaźnik dźwiękowy własnymi rękami
Prosty obwód o pięknej funkcjonalności, który pozwala poczuć połączenie dźwięku i światła lub stać się częścią systemu automatyki, ostrzegania lub bezpieczeństwa, chociaż możliwe są inne zastosowania obwodu. Napięcie robocze wskaźnika dźwiękowego wynosi 3-4,5 V.
Zasada działania obwodu wskaźnika dźwiękowego
Obwód wskaźnika dźwiękowego obejmuje wzmacniacz dźwięku mikrofonu i kaskadę sterowania oświetleniem LED.
- Zasilanie jest dostarczane do obwodu poprzez blok pinów JP. Kondensator wygładza wahania napięcia. Zasilanie jest dostarczane do obwodu wzmocnienia wbudowanego mikrofonu poprzez rezystor R1.
- Wzmocniony sygnał z mikrofonu przesyłany jest poprzez kondensator 10uF do bazy tranzystora Q1. Sygnał kolektora tranzystora Q1 steruje tranzystorem Q2.
- Tranzystor Q2 steruje świeceniem diod LED D1-D5.
- Jeżeli wymagane jest wyższe napięcie zasilania obwodu, należy zainstalować w obwodzie mocy dodatkową rezystancję o wartości nominalnej R4 10...100 Ohm.
Montaż obwodu
Najpierw należy rozpakować paczkę z częściami i sprawdzić obecność oraz oznakowanie części. Rezystancję rezystorów można sprawdzić, mierząc rezystancję za pomocą testera lub odszyfrowując ją na oznaczeniach rezystorów. Wartości znamionowe i ilości części podano w tabeli.
| NIE. | Nazwa komponentu | Markery PCB | parametr | PRZEŁĘCZ |
| 1 | Rezystor | R1 | 4,7 tys | 1 |
| 2 | Rezystor | R2 | 1M | 1 |
| 3 | Rezystor | R3 | 10 tys | 1 |
| 4 | C1 | 47uF | 1 | |
| 5 | Kondensator elektrolityczny | C2 | 1uF | 1 |
| 6 | Tranzystor S9012 | Q1, Q2 | TO-92 | 2 |
| 7 | Mikrofon | mikrofon | 1 | |
| 8 | Dioda LED | D1-D7 | 3mm | 5-7 |
| 9 | Blok pinowy | 2,54 mm 2 szt | 1 | |
| 10 | płytka drukowana | 29*30mm | 1 |
- Montaż można rozpocząć w dowolnej kolejności. Autor rozpoczął montaż od zamontowania diod LED. Dioda LED ma elektrody polarne. Wskazówka dotycząca montażu pokazana jest na zdjęciu. Wygodnie jest najpierw zainstalować trzy diody LED. Przylutuj przewody do płytki i odetnij wystające przewody obcinaczami bocznymi.
- Następnie lutowane są pozostałe dwie diody LED. Tranzystory instaluje się według klucza narysowanego na płytce. Kondensatory elektrolityczne mają również spolaryzowane zaciski. Elektroda ujemna jest zaznaczona na ciele, jeśli coś nie jest jasne, zobacz.
- Sprawdzamy poprawność montażu części i lutowania. Zasilanie dostarczamy np. z trzech baterii AA. Obejrzyj film przedstawiający działanie obwodu wskaźnika dźwiękowego.
Pomimo swojej prostoty, w oparciu o obwód można montować różnorodne urządzenia, na przykład:
- Sygnalizator „CICHY” (instalujemy obwód do podświetlenia „cichszego” banera);
- zaprojektować wskaźnik konieczności oczyszczenia komputera z kurzu w oparciu o zwiększony hałas procesora lub wentylatora karty graficznej;
- sygnalizacja świetlna sygnalizująca pukanie do drzwi lub manipulację zamkiem, wystarczy oprzeć mikrofon o zamek lub skrzydło drzwi;
- wykonaj automatyczny włącznik reflektorów w zabawce sterowanej radiowo; gdy silnik zacznie hałasować, włączą się reflektory.
Zestaw części do montażu sygnalizatora dźwiękowego LED można zakupić pod poniższym linkiem http://s.click.aliexpress.com/e/eqNvB6y . Jeśli chcesz poważnie poćwiczyć lutowanie prostych konstrukcji, Mistrz zaleca zakup zestawu 9 zestawów, co znacznie obniży koszty wysyłki. Oto link do zakupu http://ali.pub/2bkb42 . Mistrz zebrał wszystkie zestawy i zaczął pracować.
Powodzenia i rozwoju umiejętności lutowania.
UMZCH wyglądają pięknie i stylowo, tylko gdzie je znaleźć... Jest wyjście - zrobimy miernik, w którym rolę strzałki będą pełnić diody elektroluminescencyjne sterowane mikroukładem. LM3916- Jest to specjalny chip do wskaźników poziomu LED.
Schemat wskaźnika LED
Diody LED podłącza się za pomocą złączy J3 - J12 (na schemacie pokazano tylko jeden rząd diod). Obwód wskaźnika do prawidłowego działania będzie wymagał zasilania dwubiegunowego. Dodatni potencjał zasilania pasków LED powinien wynosić poniżej +25 V i w połączeniu z napięciem ujemnym nie powinien przekraczać 36 V. Minimalny poziom napięcia zależy od napięcia roboczego diod LED. Na przykład, jeśli dioda LED ma napięcie 1,9 V i mamy 7 diod LED na pin, wówczas minimalne napięcie dodatnie wyniesie 7 x 1,9 V + 1,5 V (spadek napięcia na LM3916) = 14,8 wolta. Zielone diody LED mają zwykle nieco wyższe napięcie 2,2–2,4 V, więc w większości przypadków wystarczające będzie +18 V.
Prąd LED jest określany przez rezystor R1_REF, a przy rezystancji 2,2 kOhm będzie 5 mA.
Wzór do obliczeń: Id = 10 x (1,2 V / R1_REF)
Można zastosować TL072, TL082, LM358 jako podwójny wzmacniacz operacyjny na wejściu. Tryb wyjścia można ustawić za pomocą 3-pinowej zworki JP1. Maksymalne napięcie wejściowe dla LM3916 wynosi 1,2 V, a R8-R7 można wykorzystać do regulacji poziomu wejściowego.
Film przedstawiający wskaźnik
Kolor diody do wyboru. Używany tutaj zielony Diody LED dla poziomów ujemnych, żółty- 0 dB i czerwony dla dodatniego poziomu sygnału audio. Do tego potrzebne są prostokątne diody LED. Dostępne jest archiwum z rysunkami płytek drukowanych.
Określenie poziomu sygnału na diodach LED jest konieczne, aby rozwiązać kilka problemów (wskaźniki prądu i napięcia, zmiany faz), ale najczęściej taki obwód służy specjalnie do wyświetlania poziomu dźwięku.
We współczesnej elektronice wskaźniki LED częściowo ustąpiły miejsca urządzeniom opartym na wyświetlaczach LCD i matrycach LED. Ale obwód tego typu nie tylko wyraźnie pokazuje poziom sygnału, ale jest także łatwy w realizacji i dość wizualny.
Z czego złożyć wskaźnik poziomu LED?
Podstawą mogą być przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) LM3914-16. Chipy te są w stanie wysterować co najmniej 10 diod, a po dodaniu nowych chipów liczba żarówek może rosnąć niemal w nieskończoność. Wskaźnik może mieć dowolny kolor i lepiej wcześniej przemyśleć projekt obudowy, aby później nie był niespodzianką.
LM3914 ma skalę liniową, którą można również wykorzystać do pomiaru napięcia, a 15 i 16 mają skalę logarytmiczną, ale układ pinów mikroukładów nie różni się.
W tym przypadku diody LED mogą być dowolnego rodzaju, importowane lub krajowe, najważniejsze jest to, że nadają się do danego zadania. Można na przykład zastosować najprostsze diody AL307, ale można też zastosować bardziej złożone.
Obliczanie schematu wskaźników
Skomponowanie tego urządzenia nie wymaga żadnych specjalnych umiejętności. Obliczanie wskaźników prądu i napięcia można wykonać w dowolnym programie, np. Na rysunku.
Jedna z „odnóg” (9) mikroukładu jest podłączona do wejścia napięcia dodatniego. W ten sposób diody LED będą sterowane jako pojedyncza kolumna. Aby móc niezależnie regulować tryby przy zmianie faz, obwód musi zawierać przełącznik, ale można się bez niego łatwo obejść, jeśli ta opcja nie jest potrzebna.
Prąd przepływający przez diody LED dla danego napięcia i fazy można obliczyć w następujący sposób:
R – opór na nogach 7 i 8
Dla prądu 1 mA R=12,5 / 0,001 A = 12,5 kOhm.
A dla prądu 20mA R=625 Ohm.
Wprowadzenie rezystora przycinającego umożliwi regulację jasności świecenia, jeśli nie ma takiej potrzeby, można zainstalować zwykły. Oceny dla nich będą wynosić odpowiednio 10 kOhm i 1 kOhm.
Końcowy obwód wskaźnika poziomu LED będzie wyglądał mniej więcej tak.
Jest idealny dla sygnału monofonicznego, ale dla stereo będziesz musiał stworzyć kolejny dla drugiego kanału. Można je podłączyć zwykłym kablem sieciowym, biorąc pod uwagę fazę. Doskonałą opcją jest wykonanie dwóch identycznych diagramów, wykonanych w różnych kolorach, aby pokazać poziom każdego kanału. Urządzenia mogą również zmieniać swoją gamę kolorów, ale ta implementacja będzie nieco bardziej skomplikowana.
Wartość C3 może wynosić 1 µF, pod warunkiem, że R4 = 100 kOhm. Wartość znamionową R2 można wybrać z zakresu 47-100 kOhm.
Układ ten wykorzystuje tranzystor KT 315, ale można go zastąpić dowolnym innym o odpowiednich parametrach (faza sygnału, prąd, faza napięcia, złącze p-n).
Wskazówka: Wszystkie niezbędne elementy można kupić na targu radiowym lub w sklepie, warto wziąć pod uwagę, że chipy LM3915-16 są nieco droższe od LM3914. Tańszą opcją jest wylutowanie podzespołów z istniejących płytek.
Efekt końcowy będzie mniej więcej taki:
Samodzielny montaż wskaźnika poziomu sygnału jest zadaniem całkowicie rozwiązywalnym. Najważniejsze jest, aby dowiedzieć się, z czego będzie wykonany obwód, a następnie poświęcić trochę czasu na sprawdzenie i debugowanie urządzenia.