Bei der Gestaltung neuer und der Modernisierung bestehender Farb- und Musikkonsolen zeigt sich wieder einmal das unerschöpfliche Potenzial von LEDs. Vor 30 Jahren galt Farbmusik, zusammengesetzt aus bunten 220-Volt-Glühbirnen, die an einen Kassettenrekorder angeschlossen waren, als der Höhepunkt der Mode. Jetzt hat sich die Situation geändert und die Funktion des Tonbandgeräts wird jetzt von jedem Multimediagerät ausgeführt, und anstelle von Glühlampen werden superhelle LEDs oder LED-Streifen installiert.

Die Vorteile von LEDs gegenüber Glühbirnen in Farb- und Musikkonsolen sind unbestreitbar:

• breiter Farbraum und gesättigteres Licht;
• verschiedene Versionen (diskrete Elemente, Module, RGB-Streifen, Lineale);
• hohe Reaktionsgeschwindigkeit;
• Energieeffizient.

Wie kann man mit einer einfachen elektronischen Schaltung Farbmusik machen und die LEDs von einer Tonfrequenzquelle zum Blinken bringen? Welche Möglichkeiten gibt es, das Audiosignal umzuwandeln? Diesen und weiteren Fragen gehen wir anhand konkreter Beispiele nach.

Die einfachste Schaltung mit einer LED

Zuerst müssen Sie sich mit einer einfachen Farbmusikschaltung befassen, die auf einem einzelnen Bipolartransistor, einem Widerstand und einer LED aufgebaut ist. Die Stromversorgung kann aus einer Gleichstromquelle mit einer Spannung von 6 bis 12 Volt erfolgen. Diese Farbmusik arbeitet auf einem einzigen Transistor nach dem Prinzip einer Verstärkerstufe mit gemeinsamem Emitter. Die Störwirkung in Form eines Signals mit variierender Frequenz und Amplitude wird der Basis VT1 zugeführt. Sobald die Schwingungsamplitude einen bestimmten Schwellwert überschreitet, öffnet der Transistor und die LED blinkt.

Der Nachteil dieses einfachen Schemas besteht darin, dass die Blinkfrequenz der LED vollständig vom Pegel des Audiosignals abhängt. Mit anderen Worten, ein vollwertiger farbmusikalischer Effekt wird nur bei einer Lautstärkestufe beobachtet. Das Verringern der Lautstärke führt zu einem seltenen Blinken, und das Erhöhen der Lautstärke führt zu einem fast konstanten Leuchten.

Schema mit einem einfarbigen LED-Streifen

Die einfachste Transistor-Farbmusik oben kann mit einem LED-Streifen in der Last zusammengestellt werden. Dazu müssen Sie die Versorgungsspannung auf 12 V erhöhen, einen Transistor mit dem höchsten Kollektorstrom auswählen, der den Laststrom übersteigt, und den Widerstandswert neu berechnen. Eine so einfache Farbmusik aus einem LED-Streifen ist perfekt für Anfänger, die Funkamateure auch zu Hause mit ihren eigenen Händen zusammenbauen können.

Einfache dreikanalige Schaltung

Mit einem Dreikanal-Soundkonverter können Sie die Mängel des vorherigen Schemas beseitigen. Das einfachste Schema der Farbmusik mit der Aufteilung des Tonbereichs in drei Teile ist in der Abbildung dargestellt.
Es wird mit einer konstanten Spannung von 9 V betrieben und kann in jedem Kanal eine oder zwei LEDs zum Leuchten bringen. Die Schaltung besteht aus drei unabhängigen Verstärkerstufen, die auf Transistoren KT315 (KT3102) montiert sind, deren Last LEDs in verschiedenen Farben enthält. Als Element zur Vorverstärkung können Sie einen kleinen Abwärtstransformator verwenden.

Das Eingangssignal wird an die Sekundärwicklung des Transformators angelegt, der zwei Funktionen erfüllt: die beiden Geräte galvanisch trennen und den Ton vom Line-Ausgang verstärken. Weiterhin wird das Signal drei parallel geschalteten Filtern zugeführt, die auf der Basis von RC-Gliedern aufgebaut sind. Jeder von ihnen arbeitet in einem bestimmten Frequenzband, das von den Werten der Widerstände und Kondensatoren abhängt. Der Tiefpassfilter lässt Schallschwingungen bis zu 300 Hz durch, was durch die blinkende rote LED angezeigt wird. Schall im Bereich von 300-6000 Hz passiert den Mittelpassfilter, was sich im Flackern der blauen LED manifestiert. Das Hochpassfilter lässt das Signal oberhalb von 6000 Hz durch, was einer grünen LED entspricht. Jedes Filter ist mit einem Abstimmwiderstand ausgestattet. Mit ihrer Hilfe lässt sich unabhängig von der Musikrichtung das gleichmäßige Leuchten aller LEDs einstellen. Am Ausgang der Schaltung werden alle drei gefilterten Signale durch Transistoren verstärkt.

Wenn die Schaltung von einer Niederspannungs-Gleichstromquelle gespeist wird, kann der Transformator sicher durch einen einstufigen Transistorverstärker ersetzt werden.
Erstens verliert die galvanische Trennung ihre praktische Bedeutung. Zweitens verliert der Transformator mehrfach gegenüber der in der Figur gezeigten Schaltung in Bezug auf Gewicht, Größe und Kosten. Die Schaltung eines einfachen Tonfrequenzverstärkers besteht aus einem KT3102-Transistor, zwei Kondensatoren, die die konstante Komponente abschneiden, und Widerständen, die dem Transistor einen gemeinsamen Emittermodus verleihen. Durch die Verwendung eines Trimmers können Sie die Gesamtverstärkung eines schwachen Eingangssignals erzielen.

Für den Fall, dass das Signal vom Mikrofon verstärkt werden muss, wird ein Elektretmikrofon an den Eingang der vorherigen Schaltung angeschlossen, wobei ein Potential von der Stromquelle an ihn angelegt wird. Das Diagramm eines zweistufigen Vorverstärkers ist in der Abbildung dargestellt.
In diesem Fall befindet sich der Abstimmwiderstand am Ausgang der ersten Verstärkerstufe, was mehr Möglichkeiten zum Einstellen der Empfindlichkeit bietet. Die Kondensatoren C1-C3 leiten die nützliche Komponente weiter und unterbrechen den Gleichstrom. Zur Implementierung ist jedes Elektretmikrofon geeignet, für dessen normalen Betrieb eine Vorspannung von 1,5 V ausreicht.

Farbmusik mit RGB-LED-Streifen

Die folgende Farb- und Spieluhrschaltung arbeitet mit 12 Volt und kann in ein Auto eingebaut werden. Es vereint die Hauptfunktionen der zuvor betrachteten Schaltungslösungen und ist in der Lage, im Farbmusik- und Lampenmodus zu arbeiten.

Der erste Modus wird durch kontaktlose Steuerung des RGB-Bandes mit einem Mikrofon erreicht, und der zweite Modus wird durch gleichzeitiges Leuchten der roten, grünen und blauen LEDs mit voller Leistung erreicht. Der Modus wird mit einem Schalter auf der Platine ausgewählt. Lassen Sie uns nun darauf eingehen, wie man Farbmusik macht, die sogar für den Einbau in ein Auto perfekt ist, und welche Details dafür erforderlich sind.

Strukturschema

Um zu verstehen, wie dieses farbmusikalische Präfix funktioniert, betrachten wir zunächst sein Blockdiagramm. Es hilft, den vollständigen Weg des Signals zu verfolgen.
Die Quelle des elektrischen Signals ist ein Mikrofon, das Schallschwingungen von einem Tonträger umwandelt. Da Dieses Signal ist zu klein und muss mit einem Transistor oder einem Operationsverstärker verstärkt werden. Daran schließt sich eine automatische Pegelregelung (AGC) an, die die Schwankungen des Klangs in vernünftigen Grenzen hält und für die Weiterverarbeitung aufbereitet. Filter trennen das Signal in drei Komponenten, die jeweils nur in einem Frequenzbereich arbeiten. Am Ende bleibt nur noch das vorbereitete Stromsignal zu verstärken, wofür im Schlüsselmodus arbeitende Transistoren verwendet werden.

Schaltplan

Anhand der Strukturblöcke können Sie mit der Betrachtung des Schaltplans fortfahren. Seine allgemeine Ansicht ist in der Figur gezeigt.
Um den Stromverbrauch zu begrenzen und die Versorgungsspannung zu stabilisieren, sind ein Widerstand R12 und ein Kondensator C9 eingebaut. R1, R2, C1 werden eingestellt, um die Mikrofonvorspannung einzustellen. Der Kondensator C fc wird bei der Inbetriebnahme individuell für ein bestimmtes Mikrofonmodell ausgewählt. Es wird benötigt, um das Signal der Frequenz, die beim Betrieb des Mikrofons vorherrscht, leicht zu dämpfen. Reduzieren Sie normalerweise den Einfluss der Hochfrequenzkomponente.

Eine instabile Spannung des Autonetzes kann den Betrieb von Farbmusik beeinträchtigen. Daher ist es am richtigsten, hausgemachte elektronische Geräte über einen 12-V-Stabilisator anzuschließen.

Schallschwingungen im Mikrofon werden in ein elektrisches Signal umgewandelt und über C2 dem direkten Eingang des Operationsverstärkers DA1.1 zugeführt. Von seinem Ausgang folgt das Signal dem Eingang des Operationsverstärkers DA1.2, der mit einer Rückkopplungsschaltung ausgestattet ist. Die Widerstandswerte der Widerstände R5, R6 und R10, R11 setzen die Verstärkung DA1.1, DA1.2 gleich 11. Die OS-Schaltungselemente: VD1, VD2, C4, C5, R8, R9 und VT1 zusammen mit DA1.2 , sind Teil der AGC. In dem Moment, in dem das Signal mit zu großer Amplitude am Ausgang DA1.2 erscheint, öffnet der Transistor VT1 und schließt das Eingangssignal über C4 an eine gemeinsame Leitung. Dies führt zu einem sofortigen Spannungsabfall am Ausgang.

Dann fließt der stabilisierte Tonfrequenzwechselstrom durch den Sperrkondensator C8, wonach er in drei RC-Filter aufgeteilt wird: R13, C10 (LF), R14, C11, C12 (MF), R15, C13 (HF). Damit die Farbmusik auf den LEDs hell genug leuchtet, müssen Sie den Ausgangsstrom auf den entsprechenden Wert verstärken. Für ein Band mit einem Verbrauch von bis zu 0,5 A sind Mittelleistungstransistoren wie KT817 oder importierte BD139 ohne Montage auf einem Strahler für jeden Kanal geeignet. Wenn die zu montierende Do-it-yourself-Unterhaltungsmusik eine Last von etwa 1A beinhaltet, müssen die Transistoren erzwungen gekühlt werden.

In den Kollektoren jedes Ausgangstransistors (parallel zum Ausgang) befinden sich Dioden D6-D8, deren Kathoden miteinander verbunden und mit dem Schalter SA1 (Weißlicht) verbunden sind. Der zweite Kontakt des Schalters ist mit Masse (GND) verbunden. Während SA1 offen ist, arbeitet die Schaltung im Farbmusikmodus. Bei geschlossenen Schaltkontakten leuchten alle LEDs der Leiste mit voller Helligkeit und bilden in Summe einen weißen Lichtstrahl.

Leiterplatten- und Montageteile

Für die Herstellung einer Leiterplatte benötigen Sie ein einseitiges Textolit mit den Maßen 50 x 90 mm und eine fertige .lay-Datei, die Sie herunterladen können. Zur Verdeutlichung ist die Platine von der Seite der Funkelemente gezeigt. Vor dem Drucken müssen Sie das Spiegelbild angeben. Layer M1 zeigt 3 Jumper, die an der Seite der Teile platziert sind.
Um Farbmusik aus einem LED-Streifen mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, benötigen Sie erschwingliche und kostengünstige Komponenten. Mikrofon-Elektret-Typ, geeignet in einer Schutzhülle aus alten Audiogeräten. Leichte Musik wird auf einem TL072-Chip in einem DIP8-Gehäuse zusammengestellt. Kondensatoren, unabhängig vom Typ, müssen eine Spannungsreserve haben und für 16 V oder 25 V ausgelegt sein. Bei Bedarf können Sie aufgrund des Designs der Platine Ausgangstransistoren auf kleinen Kühlkörpern installieren. Am Rand ist eine 6-polige Klemmleiste für die Stromversorgung angelötet, die einen RGB-LED-Streifen und einen Schalter anschließt. Eine vollständige Liste der Elemente ist in der Tabelle angegeben. Abschließend möchte ich anmerken, dass die Anzahl der Ausgangskanäle in einer selbstgebauten Farb- und Musikkonsole beliebig erhöht werden kann. Dazu müssen Sie den gesamten Frequenzbereich in weitere Sektoren aufteilen und die Bandbreite jedes RC-Filters neu berechnen. Schließen Sie LEDs mit Zwischenfarben an die Ausgänge zusätzlicher Verstärker an: lila, türkis, orange. Durch eine solche Verbesserung wird Do-it-yourself-Farbmusik nur noch schöner.

Die oben genannten Schemata gehören zur Website cxem.net

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Wir alle sehnen uns von Zeit zu Zeit nach Urlaub. Manchmal möchte man trauern oder andere Emotionen erleben. Das einfachste u effektive Methode das gewünschte Ergebnis erzielen - Musik hören. Aber Musik allein reicht oft nicht aus – man braucht Visualisierung des Soundstreams, Spezialeffekte. Mit anderen Worten, wir brauchen Farbmusik (oder leichte Musik, wie sie manchmal genannt wird). Aber wo kann man es bekommen, wenn solche Geräte im Fachhandel nicht billig sind? Natürlich selbst machen. Alles, was Sie brauchen, ist ein Computer (oder ein separates Netzteil), ein paar Meter eines 12-V-RGB-LED-Streifens, ein USB-Breadboard (AVR-USB-MEGA16 ist wahrscheinlich die billigste und einfachste Option) und einen Schaltplan für das. was und wo man sich anschließt.

Ein wenig über das Band

Bevor Sie mit der Arbeit selbst fortfahren, müssen Sie feststellen, was genau dieser 12-V-RGB-LED-Streifen ist. Und es ist eine einfache, aber gleichzeitig sehr geniale Erfindung.

LEDs sind seit mehr als einem Jahrzehnt bekannt, haben sich aber dank innovativer Entwicklungen zu einer wirklich universellen Lösung für viele Probleme im Bereich der Elektronik entwickelt. Sie kommen mittlerweile überall zum Einsatz – als Blinker in Haushaltsgeräten, eigenständig in Form einer Energiesparlampe, in der Raumfahrt sowie im Bereich Spezialeffekte. Letzteres beinhaltet Farbmusik. Wenn drei LED-Typen – Rot (Rot), Grün (Grün) und Blau (Blau) – auf demselben Streifen kombiniert werden, erhält man einen RGB-LED-Streifen. Moderne RGB-Dioden haben einen Miniaturcontroller. Dadurch können sie alle drei Farben emittieren.

Ein Merkmal dieses Bandes ist, dass alle Dioden gruppiert und in einer gemeinsamen Kette verbunden sind, gesteuert von einem gemeinsamen Controller (es kann auch ein Computer sein, wenn er über USB angeschlossen ist, oder ein spezielles Netzteil mit einem Bedienfeld für eigenständige Modifikationen). All dies ermöglicht es Ihnen, mit einem Minimum an Drähten ein nahezu endloses Band zu erstellen. Seine Dicke kann buchstäblich mehrere Millimeter erreichen (wenn Sie Optionen mit Gummi- oder Silikonschutz gegen physische Beschädigung, Feuchtigkeit und Temperatur nicht berücksichtigen). Vor der Erfindung dieser Art von Mikrocontrollern hatte das einfachste Modell mindestens drei Drähte. Und je höher die Funktionalität solcher Girlanden war, desto mehr Drähte gab es. In der westlichen Kultur ist der Ausdruck „Entwirren der Girlande“ längst zu einem geläufigen Wort für alle langen, langwierigen und äußerst komplizierten Fälle geworden. Und das ist jetzt kein Problem mehr (auch weil der LED-Streifen umsichtig auf eine spezielle kleine Trommel gewickelt ist).

Was wir brauchen?

Do-it-yourself-Farbmusik vom GE60RGB2811C-Band

Ideal, um Farbmusik mit unseren eigenen Händen zu organisieren, ein fertiger LED-Streifen, der von angetrieben wird USB-Anschluss Computer. Alles, was wir brauchen, ist, die erforderliche Anwendung für denselben Computer herunterzuladen, Dateizuordnungen mit dem gewünschten Audioplayer einzurichten und das Ergebnis zu genießen. Aber das ist, wenn wir sehr viel Glück haben und das Geld haben, um das alles zu kaufen. Ansonsten sieht alles etwas komplizierter aus.

Im Verkauf von Elektrofachgeschäften gibt es LED-Streifen in verschiedenen Längen und Leistungen, aber wir brauchen nur 12 V. Es ist die beste Option für den Anschluss an einen Computer über USB. So finden Sie beispielsweise das Modell GE60RGB2811C, das aus in Reihe geschalteten 300 RGB-LEDs besteht. Einer der Vorteile eines solchen Klebebandes ist, dass es nach Belieben geschnitten werden kann - jede Länge. Danach müssen nur noch die Kontakte angeschlossen werden, damit der Stromkreis nicht geöffnet wird und der Stromkreis vollständig ist (dies muss getan werden).

Farbmusik-Einstellungsschema

Möglicherweise benötigen wir auch ein Steckbrett für die USB-Verbindung. Die beliebteste, preiswerte, aber gleichzeitig funktionale Anschlussmöglichkeit ist das Modell AVR-USB-MEGA16 für USB 1.1. Diese Version von USB gilt bereits als etwas veraltet. sendet ein Signal mit einer Geschwindigkeit von 8 Millisekunden an die LEDs, was für moderne Technik zu langsam ist, aber da das menschliche Auge diese Geschwindigkeit als „einen Wimpernschlag“ wahrnimmt, ist es für uns durchaus geeignet.

Wenn wir die meisten der komplexesten technischen Feinheiten und Nuancen weglassen, dann ist alles, was das Schema einer solchen Verbindung von uns erfordert, ein Band der erforderlichen Länge zu nehmen, die Kontakte auf einer Seite zu lösen und abzuisolieren, zu verbinden und zu verlöten Ausgang auf dem Steckbrett (die Symbole sind auf dem Brett selbst angegeben, welcher Stecker und was benötigt wird) und eigentlich ist das alles. Es ist möglicherweise nicht genug Strom für die volle Länge des 12-V-Bandes vorhanden, sodass Sie es über ein altes Computernetzteil mit Strom versorgen können (dies erfordert eine Parallelverbindung) oder einfach das Band abschneiden. Der Ton mit nur dieser Option kommt aus den Computerlautsprechern. Für besonders Elektronikerfahrene empfehlen wir den direkten Anschluss eines Mikrofonverstärkers und eines kleinen „Hochtöners“ an den AVR-USB-MEGA16.

Schema zum Anbringen von Bandkontakten an einem USB-Kabel von einem Smartphone

Wenn diese Platine nicht erhältlich ist, kann die Verbindung im Extremfall über einen 12-V-RGB-LED-Streifen mit einem USB-Kabel von einem Smartphone oder hergestellt werden Tablet(Das Schema zum Einrichten von Farbmusik mit Ihren eigenen Händen ermöglicht dies). Es ist lediglich darauf zu achten, dass das Kabel die benötigte Leistung von 5 Watt liefert. Installieren Sie am Ende all dieser Manipulationen das SLP-Programm (oder notieren Sie alle Schritte in einer txt-Datei, wenn die Programmierkenntnisse dies zulassen und das Schema und der Algorithmus aller Aktionen klar sind), wählen Sie den gewünschten Modus (anhand der Anzahl der Dioden) und genießen Sie die Arbeit, die Sie selbst erledigen.

Fazit

Farbmusik ist keine Notwendigkeit, aber sie macht unser Leben viel interessanter, und das nicht nur, weil wir jetzt die blinkenden bunten Lichter sehen können, die aufleuchten und im Takt unserer Lieblingsmelodie erlöschen. Nein, wir reden von etwas anderem. Wenn Sie so etwas mit Ihren eigenen Händen herstellen und es nicht in einem Geschäft kaufen, wird jeder einen Kraftschub durch die Zufriedenheit spüren, die jedem Meister und Schöpfer innewohnt, und die Erkenntnis, dass auch er etwas wert ist. Aber in der Tat - die Farbmusik ist installiert, blinkt und erfreut das Auge mit minimalen Kosten und maximalem Vergnügen - was braucht man mehr? ..

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Fast jeder neue Funkamateur, und nicht nur, hatte einen Wunsch Bauen Sie ein Farbmusik-Präfix zusammen oder ein laufendes Feuer, um das Musikhören am Abend oder an Feiertagen abwechslungsreicher zu gestalten. Dieser Artikel konzentriert sich auf eine einfache Farb- und Musikkonsole, die zusammengebaut ist Leuchtdioden, die selbst ein unerfahrener Funkamateur zusammenbauen kann.

1. Das Funktionsprinzip von Farb- und Musikkonsolen.

Die Arbeit von Farb- und Musikkonsolen ( CMP, CMU oder SDU) basiert auf der Frequenzteilung des Spektrums des Audiosignals mit seiner anschließenden Übertragung über getrennte Kanäle niedrig, Mittel und hoch Frequenzen, wobei jeder Kanal seine eigene Lichtquelle steuert, deren Helligkeit durch die Schwankungen des Audiosignals bestimmt wird. Das Endergebnis der Set-Top-Box besteht darin, ein Farbschema zu erhalten, das dem gespielten Musikstück entspricht.

Um die volle Farbpalette und die maximale Anzahl an Farbtönen in Farb- und Musikkonsolen zu erhalten, werden mindestens drei Farben verwendet:

Das Frequenzspektrum des Audiosignals wird mit separiert LC- und RC-Filter, wobei jeder Filter auf sein relativ schmales Frequenzband abgestimmt ist und nur Schwingungen dieses Abschnitts des Audiobereichs durch sich selbst durchlässt:

1 . Tiefpassfilter(LPF) sendet Schwingungen mit einer Frequenz von bis zu 300 Hz aus und die Farbe seiner Lichtquelle ist rot gewählt;
2 . Mittelpassfilter(PSCh) sendet 250 - 2500 Hz und die Farbe seiner Lichtquelle wird grün oder gelb gewählt;
3 . Hochpassfilter(HPF) sendet ab 2500 Hz und darüber, und die Farbe seiner Lichtquelle ist blau gewählt.

Es gibt keine grundlegenden Regeln für die Wahl der Bandbreite oder der Farbe des Leuchtens der Lampen, sodass jeder Funkamateur Farben basierend auf den Merkmalen seiner Farbwahrnehmung anwenden und auch die Anzahl der Kanäle und die Bandbreite nach eigenem Ermessen ändern kann.

2. Schematische Darstellung einer Farbmusikkonsole.

Die folgende Abbildung zeigt ein Diagramm einer einfachen Vierkanal-Farb- und Musikkonsole, die auf LEDs aufgebaut ist. Die Set-Top-Box besteht aus einem Eingangssignalverstärker, vier Kanälen und einem Netzteil, das die Set-Top-Box über das Wechselstromnetz mit Strom versorgt.

An die Kontakte wird ein Tonfrequenzsignal angelegt PC, OK und Allgemein Verbinder X1, und durch Widerstände R1 und R2 trifft auf einen variablen Widerstand R3, das ist der Eingangssignal-Pegelregler. Vom mittleren Anschluss des variablen Widerstands R3 Audiosignal durch einen Kondensator C1 und Widerstand R4 tritt in den Eingang eines aus Transistoren aufgebauten Vorverstärkers ein VT1 und VT2. Die Verwendung eines Verstärkers ermöglichte es, die Set-Top-Box mit fast jeder Tonsignalquelle zu verwenden.

Vom Ausgang des Verstärkers wird das Tonsignal den oberen Anschlüssen der Abstimmwiderstände zugeführt R7,R10, R14, R18, die die Last des Verstärkers sind und die Funktion zum Einstellen (Abstimmen) des Eingangssignals für jeden Kanal separat ausführen, und auch die gewünschte Helligkeit der Kanal-LEDs einstellen. Von den mittleren Anschlüssen der Abstimmwiderstände wird das Audiosignal den Eingängen von vier Kanälen zugeführt, die jeweils in einem eigenen Audioband arbeiten. Schematisch sind alle Kanäle gleich aufgebaut und unterscheiden sich nur in RC-Filtern.

pro Kanal höher R7.
Das Bandpassfilter des Kanals wird durch einen Kondensator gebildet C2 und lässt nur das Hochfrequenzspektrum des Audiosignals durch. Niedrige und mittlere Frequenzen passieren das Filter nicht, da der Widerstand des Kondensators für diese Frequenzen hoch ist.

Beim Passieren des Kondensators wird das Hochfrequenzsignal von der Diode erfasst VD1 und der Basis des Transistors zugeführt VT3. Eine negative Spannung, die an der Basis des Transistors erscheint, öffnet ihn und eine Gruppe blauer LEDs HL1 — HL6 die in seinem Kollektorkreis enthalten sind, werden gezündet. Und je größer die Amplitude des Eingangssignals ist, desto stärker öffnet der Transistor, desto heller brennen die LEDs. Um den maximalen Strom durch die LEDs zu begrenzen, werden ihnen Widerstände in Reihe geschaltet. R8 und R9. Ohne diese Widerstände können die LEDs ausfallen.

pro Kanal Mittel Frequenzsignal wird vom mittleren Anschluss des Widerstands geliefert R10.
Das Bandpassfilter des Kanals wird durch die Kontur gebildet С3R11С4, der für niedrige und höhere Frequenzen einen erheblichen Widerstand hat, also zur Basis des Transistors VT4 nur mittelfrequente Schwingungen werden empfangen. LEDs sind mit dem Kollektorkreis des Transistors verbunden HL7 – HL12 Grüne Farbe.

pro Kanal niedrig Frequenzen wird das Signal vom mittleren Anschluss des Widerstands geliefert R18.
Das Kanalfilter wird durch die Kontur gebildet С6R19С7, der die Signale mittlerer und hoher Frequenzen dämpft und damit zur Basis des Transistors führt VT6 Es werden nur niederfrequente Schwingungen empfangen. Kanallasten sind LEDs HL19 – HL24 von roter Farbe.

Für eine Vielzahl von Farben wurde der Farb- und Musikkonsole ein Kanal hinzugefügt gelb Farben. Das Kanalfilter wird durch die Kontur gebildet R15C5 und arbeitet im Frequenzbereich, der näher an niedrigen Frequenzen liegt. Das Eingangssignal zum Filter kommt von einem Widerstand R14.

Die Farb- und Musikkonsole wird mit konstanter Spannung betrieben 9V. Die Stromversorgung der Set-Top-Box besteht aus einem Transformator T1, Diodenbrücke, hergestellt aus Dioden VD5 – VD8, IC-Spannungsstabilisator DA1 Typ KREN5, Widerstand R22 und zwei Oxidkondensatoren C8 und C9.

Durch eine Diodenbrücke gleichgerichtete Wechselspannung wird durch einen Oxidkondensator geglättet C8 und tritt in den Spannungsstabilisator KREN5 ein. Vom Entzug 3 Mikroschaltungen wird eine stabilisierte Spannung von 9 V an die Set-Top-Box-Schaltung geliefert.

Um eine Ausgangsspannung von 9 V zwischen dem negativen Bus der Stromversorgung und dem Ausgang zu erhalten 2 IC inklusive Widerstand R22. Durch Veränderung des Widerstandswertes dieses Widerstandes wird die gewünschte Ausgangsspannung am Ausgang erreicht. 3 Mikroschaltungen.

3. Einzelheiten.

In der Set-Top-Box können beliebige Festwiderstände mit einer Leistung von 0,25 - 0,125 W verwendet werden. Die folgende Abbildung zeigt die Werte von Widerständen, bei denen farbige Streifen verwendet werden, um den Widerstandswert anzuzeigen:

Variabler Widerstand R3 und Trimmer R7, R10, R14, R18 jeglicher Art, solange sie zur Größe der Leiterplatte passen. In der Version des Autors des Entwurfs wurde ein inländischer variabler Widerstand vom Typ SP3-4VM verwendet, um Widerstände aus importierter Produktion zu trimmen.

Dauerkondensatoren können beliebiger Art sein und sind für eine Betriebsspannung von mindestens 16 V ausgelegt. Wenn es schwierig wird, einen 0,3-μF-Kondensator C7 zu beschaffen, kann dieser aus zwei parallel geschalteten 0,22-μF- und 0,1-μF-Kondensatoren bestehen.

Die Oxidkondensatoren C1 und C6 müssen eine Betriebsspannung von mindestens 10 V, Kondensator C9 von mindestens 16 V und Kondensator C8 von mindestens 25 V haben.

Oxidkondensatoren C1, C6, C8 und C9 aufweisen Polarität Daher muss dies bei der Montage auf einem Steckbrett oder einer Leiterplatte berücksichtigt werden: Bei in der Sowjetunion hergestellten Kondensatoren ist auf dem Gehäuse ein Pluspol angegeben, bei modernen inländischen und importierten Kondensatoren ist ein Minuspol angegeben.

Dioden VD1 - VD4 alle der D9-Serie. Auf den Körper der Diode wird von der Anodenseite ein farbiger Streifen aufgebracht, der den Buchstaben der Diode bestimmt.

Als Gleichrichter, der auf den Dioden VD5 - VD8 montiert ist, wird eine fertige Miniatur-Diodenbrücke verwendet, die für eine Spannung von 50 V und einen Strom von mindestens 200 mA ausgelegt ist.

Wenn Sie anstelle einer fertigen Brücke Gleichrichterdioden verwenden, müssen Sie die Leiterplatte leicht korrigieren, oder Sie können die Diodenbrücke generell außerhalb der Hauptplatine der Set-Top-Box versetzen und auf einer separaten kleinen Platine montieren .

Für die Selbstmontage der Brücke werden Dioden mit den gleichen Parametern wie die Werksbrücke genommen. Geeignet sind auch alle Gleichrichterdioden der Serien KD105, KD106, KD208, KD209, KD221, D229, KD204, KD205, 1N4001 - 1N4007. Wenn Sie Dioden der Serien KD209 oder 1N4001 - 1N4007 verwenden, dann kann die Brücke direkt von der Leiterbahnseite direkt auf die Kontaktpads der Platine montiert werden.

Leuchtdioden üblich mit gelber, roter, blauer und grüner Lumineszenzfarbe. Jeder Kanal verwendet 6 Stück:

Transistoren VT1 und VT2 aus der KT361-Serie mit beliebigem Buchstabenindex.

Transistoren VT3, VT4, VT5, VT6 aus der KT502-Serie mit beliebigem Buchstabenindex.

Spannungsstabilisator Typ KREN5A mit beliebigem Buchstabenindex (Import analog 7805). Wenn Sie 9-Volt-KREN8A oder KREN8G (Import Analog 7809) verwenden, ist der Widerstand R22 nicht installiert. Anstelle eines Widerstands ist auf der Platine ein Jumper installiert, der den mittleren Ausgang der Mikroschaltung mit dem negativen Bus verbindet, oder dieser Widerstand ist bei der Herstellung der Platine überhaupt nicht vorgesehen.

Über einen dreipoligen Klinkenstecker wird die Set-Top-Box mit der Audiosignalquelle verbunden. Das Kabel stammt von einer Computermaus.

Leistungstransformator - fertig oder selbstgemacht mit einer Leistung von mindestens 5 W bei einer Spannung an der Sekundärwicklung von 12 - 15 V bei einem Laststrom von 200 mA.

Sehen Sie sich zusätzlich zum Artikel den ersten Teil des Videos an, der die Anfangsphase der Montage einer Farb- und Musikkonsole zeigt

Hier endet der erste Teil.
Wenn Sie versucht sind Farbmusik auf LEDs machen, wählen Sie dann die Teile aus und überprüfen Sie beispielsweise den Zustand der Dioden und Transistoren. Und in der nehmen wir die Endmontage und Justierung der Farb- und Musikkonsole vor.
Viel Glück!

Literatur:
1. I. Andrianov "Präfixe für Funkempfänger."
2. Radio 1990 Nr. 8, B. Sergeev "Einfache Farb- und Musikkonsolen."
3. Bedienungsanleitung für Radiokonstrukteur „Start“.

Anfänger-Radio-Amateur-Wettbewerb
„Mein Amateurfunk-Design“

Wettbewerbsfähiges Design eines neuen Funkamateurs
„Fünf-Kanal-LED-Farbmusik“

Hallo liebe Freunde und Besucher der Seite!
Ich präsentiere Ihnen die dritte Wettbewerbsarbeit (des zweiten Wettbewerbs der Website) eines Anfänger-Funkamateurs. Autor des Designs: Morozas Igor Anatoljewitsch:

Fünf-Kanal-LED-Farbmusik

Hallo Funkamateure!

Wie bei vielen Anfängern war das Hauptproblem, wo ich anfangen sollte, was mein erstes Produkt sein würde. Begonnen damit, dass ich zuerst ein Haus kaufen wollte. Das erste ist Farbmusik, das zweite ein hochwertiger Kopfhörerverstärker. Von vorne angefangen. Farbmusik auf Thyristoren scheint eine abgedroschene Option zu sein, ich habe mich entschieden, Farbmusik für RGB-LED-Streifen zu sammeln. Ich stelle Ihnen meinen ersten Job vor.

Das Schema der Farbmusik stammt aus dem Internet. Farbmusik ist einfach, auf 5 Kanälen (ein Kanal ist ein weißer Hintergrund). An jeden Kanal kann ein LED-Streifen angeschlossen werden, für den Betrieb am Eingang ist jedoch ein Signalverstärker mit geringer Leistung erforderlich. Der Autor schlägt vor, einen Verstärker von Computerlautsprechern zu verwenden. Ich ging von einer schwierigen Aufgabe aus, eine Verstärkerschaltung gemäß Datenblatt auf einem TDA2005 2x10 W Chip aufzubauen. Diese Macht scheint mir genug, sogar mit einem Rand. Alle Diagramme zeichne ich fleißig im Programm sPLAN 7.0 nach

Abb.1 Schema der Farbmusik mit einem Eingangssignalverstärker.

In der Farbmusikschaltung sind alle Kondensatoren elektrolytisch mit einer Spannung von 16-25 V. Wo es notwendig ist, die Polarität zu beachten, gibt es ein „+“-Zeichen, ansonsten hat ein Wechsel der Polarität keinen Einfluss auf das Blinken der LEDs. Mir ist es zumindest nicht aufgefallen. Die Transistoren KT819 können durch KT815 ersetzt werden. Widerstände mit einer Leistung von 0,25 W.

In der Verstärkerschaltung muss die Mikroschaltung auf einem Strahler von mindestens 100 cm2 platziert werden. Kondensatoren Elektrolytspannung 16-25V. Kondensatoren C8, C9, C12 Folie, Spannung 63V. Widerstände R6, R7 mit einer Leistung von 1 W, der Rest 0,25 W. Variabler Widerstand R0 - dual, mit einem Widerstand von 10-50 kΩ.

Ich habe das Netzteil mit einer Werksimpulsleistung von 100W, 2x12v, 7A genommen

Am freien Tag, wie erwartet, ein Ausflug zum Radiomarkt, um Radiokomponenten zu kaufen. Die nächste Aufgabe besteht darin, die Leiterplatte zu zeichnen. Dafür habe ich das Programm Sprint-Layout 6.0 gewählt. Sie wird von Funkspezialisten für Einsteiger empfohlen. Es ist leicht zu erlernen, davon war ich überzeugt.

Abb. 2. Farbige Musiktafel.

Abb. 3. Leistungsverstärkerplatine.

Die Platinen wurden mit LUT-Technologie hergestellt. Es gibt viele Informationen über diese Technologie im Internet. Ich mag es, wenn es nach Fabrik aussieht, also hat LUT es auch von der Seite der Details gemacht.

Abb. 3.4 Montage der Funkkomponenten auf der Platine

Abb. 5. Überprüfung der Leistung nach der Montage

Das „Schwierigste“ beim Aufbau einer Funkstrecke ist wie immer, alles in einem Gehäuse zu vervollständigen. Ich habe den Koffer fertig im Radioladen gekauft.

Ich habe die Frontplatte auf diese Weise gemacht. Gezeichnet in Photoshop Aussehen Frontplatte, wo variable Widerstände, ein Schalter und LEDs, eine von jedem Kanal, installiert werden sollten. Die fertige Zeichnung wurde mit einem Tintenstrahldrucker auf dünnes, glänzendes Fotopapier gedruckt.

Auf eine fettfrei vorbereitete Platte mit Löchern klebe ich Fotopapier mit Zimmermannsleim:

Dann lege ich die Platten unter die sogenannte Presse. Für einen Tag. Als Presse habe ich einen 15 kg Hantelpfannkuchen:

Endgültiger Aufbau:

Folgendes ist passiert:

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Einige Vorschläge für diejenigen, die das Design wiederholen werden:
1. Sie können Lautsprecher an einen so leistungsstarken Stereoverstärker anschließen, dann erhalten Sie zwei Geräte in einem - Farbmusik und einen hochwertigen Niederfrequenzverstärker.
2. Auch wenn die Polarität des Einbaus von Elektrolytkondensatoren in den Farbmusikschaltkreis seinen Betrieb nicht beeinträchtigt, ist es wahrscheinlich besser, die Polarität zu beachten.
3. Am Eingang von Farbmusik ist es wahrscheinlich besser, einen Eingangsknoten zum Summieren der Signale vom linken und rechten Kanal zu platzieren (). Gemäß dem Diagramm hat der Autor ein Signal vom rechten Kanal des Verstärkers zum Hochfrequenzkanal der Farbmusik (blau) und ein Signal vom linken Kanal des Verstärkers zu den verbleibenden Kanälen der Farbmusik, aber es Es ist wahrscheinlich besser, ein Signal vom Audiosignal-Addierer an alle Kanäle zu senden.
4. Das Ersetzen des Transistors KT819 durch KT815 impliziert eine Verringerung der Anzahl möglicher LED-Anschlüsse.

Es ist schwierig, eine Person zu finden, die keine Musik hören möchte. Um diesen Wunsch zu befriedigen, werden hochwertige Musikcenter, Lautsprecher und andere Geräte angeschafft. Für noch mehr Spaß denken viele Leute darüber nach, spezielle Farbeffekte zu kreieren, die jeden Ton aufhellen und eine romantische Atmosphäre bei einem Date oder eine lustige Stimmung bei der Organisation einer Weihnachtsfeier schaffen können. Farbmusik kann wie Musikzentren gekauft oder selbst gemacht werden. Die beste Option ist, Farbmusik auf LEDs gemäß einem der vorgeschlagenen Schemata zu machen.

Vorteile von LED-Produkten

Der moderne Elektronikmarkt repräsentiert eine große Vielfalt an LED-Streifen, die die unterschiedlichsten Farbeffekte aufweisen. Mit ihrer Hilfe können Sie hochwertige Punktbeleuchtung erzeugen, es ist möglich, Farbmusik mit blinkenden oder verschwommenen Effekten zu machen.

Anders als herkömmliche Glühbirnen zeichnen sich LEDs durch eine Vielzahl positiver Eigenschaften aus. Zu den Hauptvorteilen von LED-Streifen gehören:

• breite und vielfältige Farbpalette;
• Übertragung gesättigter Farben;
• verschiedene Versionen - Lineale, Module, diskrete Elemente, RGB-Bänder;
• hohe Reaktionsgeschwindigkeit;
• die minimale Menge an verbrauchter Energie.

Bänder können zu Hause verwendet werden, in Clubs und Cafés können Sie Schaufenster effektvoll hervorheben. In diesem Artikel wird die Option von LED-Farbmusik für den normalen Heimgebrauch ausführlicher beschrieben.

Ein einfaches Schema mit einer Lampe

Für den Anfang lohnt es sich, es zu erkunden eine einfache Schaltung Farbmusik. Dies ist ein Gerät, das mit einer einzigen LED, einem Transistor und einem Widerstand betrieben wird. Strom für solche Farbmusik kann von einer Konstantstromquelle mit einer Spannung von 6-12 Volt geliefert werden. Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip einer Verstärkerstufe mit gemeinsamem Emitter. Der Aufprall in Form eines sich in Frequenz und Amplitude ändernden Signals tritt in die Hauptbasis ein. Sobald die Schwingfrequenz einen bestimmten Schwellwert überschreitet, öffnet der Transistor und die LED blinkt sofort.

Dieses Schema hat einen Nachteil - die Blinkrate der LED hängt vollständig von der Lautstärke des erzeugten Tonsignals ab. Mit anderen Worten, der Lichteffekt wird nur bei einem bestimmten Produktionsniveau aktiviert Musik Zentrum Volumen. Wenn die Intensität des Tons abnimmt, bleibt das Leuchten mit seltenen Zwinkern konstant.

Schema mit einem einfarbigen Band

Diese Farbmusik auf einem Transistor wird mit einem LED-Streifen in der Last zusammengebaut. Um eine solche Farbmusik zu organisieren, müssen Sie die Stromversorgung auf 12 V erhöhen, einen Transistor mit einem maximalen Kollektorstrom finden und installieren, der den Laststrom übersteigt, und Sie müssen auch den Gesamtwiderstandswert neu berechnen. Solche Farbmusik ist recht einfach, wird auf einem einfarbigen LED-Streifen erstellt und ist ideal für Anfänger-Funkamateure. Sie können es problemlos zu Hause abholen.

Einfache dreikanalige Schaltung

Um Farbmusik ohne alle oben genannten Nachteile zu erhalten, lohnt es sich, einen speziellen Dreikanal-Tonkonverter zu verwenden. Eine solche Schaltung wird mit einer konstanten Spannung von 9 V betrieben und ist in der Lage, eine oder zwei LEDs in jedem Kanal effizient zum Leuchten zu bringen. Unter den Hauptstrukturelementen, die ein solches farbmusikalisches Schema charakterisieren, kann man feststellen:

• drei unabhängige Verstärkerstufen, die auf Transistoren der Kategorie KT315 (KT3102) aufgebaut sind;
• LEDs verschiedener Farben sind in der Transistorlast enthalten;
• für das Vorverstärkungselement kann ein kleiner Abwärtstransformator verwendet werden.

Das Eingangssignal wird der Sekundärwicklung des Transformators zugeführt, der wiederum zwei Hauptfunktionen erfüllt - er entkoppelt zwei Geräte auf galvanischer Ebene und verstärkt auch den Ton vom Hauptleitungsausgang. Danach geht das Signal zu drei parallelen und integrierten Filtern, die auf der Basis von RC-Schaltungen aufgebaut sind. Sie arbeiten auf einem individuellen Frequenzband, das direkt vom Wert des Kondensators und des Widerstands abhängt.

Farbmusik mit RGB-Band

Diese Set-Top-Box wird mit 12 Volt betrieben und ist ideal für die Installation in einem Auto. Eine solche Farbmusik kombiniert optimal die Hauptfunktionen der zuvor betrachteten Schemata und kann sowohl im Lampenmodus als auch in Farbmusik arbeiten. Der zweite Modus wird durch eine spezielle berührungslose Steuerung des RGB-Bandes über ein Mikrofon erreicht. Der Lampenmodus basiert auf dem gleichzeitigen Beginn des Leuchtens der grünen, roten und blauen LEDs bei voller Leistung. Der Modus kann über einen speziellen Schalter ausgewählt werden, der sich auf einer speziellen Platine befindet.

Um zu verstehen, wie dieses Präfix funktioniert, lohnt es sich, seine Aktionsfolge zu studieren. Die Hauptsignalquelle ist hier ein Mikrofon, das die Schwingungen des Tons umwandelt, der vom Tonträger kommt. Das empfangene Signal ist unbedeutend, daher muss es verstärkt werden. Dies kann durch Verwendung eines Transistors oder eines speziellen Operationsverstärkers erreicht werden. Danach startet die automatische AGC-Pegelsteuerung. Es hält klangliche Schwankungen effektiv in Grenzen und bereitet sie für die Weiterverarbeitung auf. Eingebaute Filter teilen das Signal in drei Teile auf, die jeweils in einem bestimmten Frequenzbereich arbeiten. Am Ende müssen Sie nur noch das zuvor aufbereitete Stromsignal verstärken. Zu diesem Zweck werden spezielle Transistoren verwendet, die in einem Schlüsselmodus arbeiten.

Erwerb einer fertigen CMU

Wenn Sie keine Farbmusik für zu Hause machen möchten, können Sie eine CMU, dh eine Farbmusikinstallation, erwerben. Dies ist eine fertige Funktionslösung, die einen Controller enthält. Es verarbeitet den Ton und wandelt ihn in eine visuelle Darstellung mit Licht und Musik um. Bei der Wiedergabe des Lichts ändern sich seine Intensität und sein Farbschema, wodurch der Effekt einer echten Disco entsteht. Das CMU-Gerät enthält auch ein Panel mit eingebauten Dioden.

Diese Geräte können auf einer spektralen Zerlegung nach Frequenz basieren, wobei jedes von ihnen einer bestimmten Farblösung oder voreingestellten Einstellungen mit einer Vielzahl von Effekten und deren Wechsel entspricht. Sie können sie mit der mitgelieferten Fernbedienung konfigurieren.

Wichtig! Moderne DMUs sind sehr einfach zu installieren und zu konfigurieren. Dies ist die perfekte Lösung für die Organisation einer Homeparty oder Disco.

Fazit

Es gibt viele Schemata für die unabhängige Implementierung von Farbmusikeinstellungen. Sie können eine ziemlich einfache Option wählen, bei der sich die Farbe des RGB-Bands einfach ändert, bis hin zu ziemlich komplexen, die im Laufe der Arbeit eine große Anzahl verschiedener Effekte, Überläufe und Dämpfungen erzeugen. In direktem Verhältnis zu den Fähigkeiten können Sie die entsprechende Option auswählen und ausführen. Es reicht aus, ein wenig zu arbeiten und etwas wirklich Einzigartiges zu schaffen. Es wird eine Beleuchtungsausrüstung sein, die mit Überläufen verschiedener Farbtöne gefällt. Vergessen Sie auch nicht, dass es immer die Möglichkeit gibt, eine fertige Farbmusiklösung zu kaufen und Ihr Zuhause mit Farbtönen und Freude zu füllen.