LED Music Spectrum은 음악의 강도에 따라 아름다운 조명 패턴을 생성합니다. 음악에 따라 켜지고 꺼질뿐만 아니라 음악에 따라 색상이 변하는 RGB LED가 많이 포함되어 있습니다. 시장에는 많은 DIY LED 음악 스펙트럼 키트가 있지만 여기에서는 NeoPixel RGB LED 매트릭스 및 ARM 마이크로 컨트롤러를 사용하여이 음악 스펙트럼 을 구축 할 것 입니다. 이 프로젝트를 위해 제어판이 PCB에 제작되었습니다. 아래의 전체 프로세스를 확인하고 마지막에 제공된 비디오에서이 다채로운 음악 스펙트럼을 확인하십시오.
필요한 재료:
- 유연한 16x16 NeoPixel RGB LED 매트릭스 * 2 (구매 링크)
- 코어 보드 (EasyEDA의 PCB)
- 스위칭 전원 공급 장치, 5V 40A.
- 오디오 라인 * 1, 1 분 2 오디오 인터페이스 * 1, 스피커 * 1.
LED 음악 스펙트럼을 만드는 방법:
1 단계) LED 연결:
첫 번째 LED 매트릭스의 DOU 인터페이스를 두 번째 LED 매트릭스의 DIN 인터페이스에 연결하여 두 개의 16 * 16 RGB LED 매트릭스를 연결하면 더 큰 16 * 32 RGB LED 매트릭스가됩니다.
2 단계) 전원 연결:
내 LED 매트릭스의 작동 전압은 5V이므로 두 개의 LED 전원 인터페이스를 5V 제어 전원 콘센트에 연결하고 싶습니다. 작동하는 LED의 최대 전류는 18A이므로 40A 이상의 제어 전원을 사용하고 연결하기에 충분한 두꺼운 전선을 선택하는 것이 좋습니다.
위의 그림과 같이 LED 전원 인터페이스는 두꺼운 와이어를 사용하여 제어 전원에 연결됩니다.
3 단계) 제어판을 만드는 방법:
제어판은 FFT에 의해 처리 된 후 LED 매트릭스 디스플레이로 전송되는 오디오 신호를 수신하는 것입니다. 제어되는 LED는 제어 신호 주파수가 800KHZ 인 WS2812b에 의해 프로그래밍 된 도트 매트릭스입니다. 타이밍 제어 다이어그램은 다음과 같습니다.
각 LED는 G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0의 구조로 24 비트 데이터로 제어됩니다. 데이터는 GRB의 순서에 따라 높은 순위의 원칙에 따라 전송됩니다.
LM358을 사용 하는 증폭기 회로는 아래와 같이이 음악 스펙트럼에서 사용되었습니다.
다이어그램에서 IN_CH는 컴퓨터의 오디오 액세스 단자이고 PC3는 STM 32로 추가로 전송 된 증폭 된 출력 신호입니다. C13, R6 및 R7은 신호 전압을 높일 수있는 신호 강화 회로로 그룹화되어 있습니다. 음의 전압을 양의 전압으로 바꿉니다. R8 이후의 회로는 신호 증폭 회로이며 PC 3의 신호 강도는 R8 이전의 이전 신호의 R9 / R8 배와 같습니다. IN 1+는 OUT 1에서 출력되는 최소 전압 값을 설정하는 끝입니다.
여기에서는 EasyEDA를 사용하여 제어판을 디자인하는 것이 좋습니다. EasyEDA는 간단하고 효율적인 온라인 EDA 설계 소프트웨어로, 편리하게 다이어그램을 그리거나 패턴을자를 수 있습니다. EasyEDA에서 구성 요소에 대한 데이터베이스는 방대합니다! 페이지 왼쪽에있는 일부 기본 구성 요소를 쉽게 선택하거나 라이브러리에서 수백, 수천 개의 구성 요소를 검색 할 수 있으므로 필요한 항목을 매우 쉽게 찾을 수 있습니다.
다음은 전체 회로도 및 PCB 레이아웃의 링크이며, 여기서 매우 명확하게 볼 수 있습니다.
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
거기에서 계정을 등록하여 내 다이어그램을 계정에 직접 다운로드 할 수도 있습니다.
아래는 EasyEDA 의 LED Music Spectrum 회로 의 PCB 레이아웃 스크린 샷입니다.
4 단계) 프로토 타입 PCB:
PCB 설계를 마친 후 위의 제작 출력 아이콘을 클릭 하면“PCB 주문”페이지로 이동합니다. 여기에서 PCB 수, 구리 층 수, PCB 두께, 구리 무게 및 PCB 색상까지 선택할 수 있습니다. 모든 옵션을 선택한 후 "카트에 저장"을 클릭하고 주문을 완료하면 며칠 이내에 PCB를받을 수 있습니다.
다음은 제조 후 PCB 보드입니다. PCB의 품질은 매우 인상적입니다. 추적은 정확하게 라우팅되며 모든 인쇄가 매우 명확합니다.
그런 다음 아래 이미지와 같이 구성 요소를 PCB에 납땜하면 음악 스펙트럼을위한 제어판 이 완성 됩니다.
회로도 및 작동 설명:
용접 된 인터페이스의 베타 버전에 컴퓨터 오디오 케이블 (3.5mm 잭)을 연결하고 컴퓨터 음악을 엽니 다. (오디오 라인을 삽입 한 후 컴퓨터 음악의 소리가 들리지 않을 수 있습니다. 우리가 사용할 수있는 1 개의 회전 커넥터 두 채널 출력에 컴퓨터를 오디오 출력을 변환. 일 개 채널은 다른 동안 스피커 코어 PCB 보드에 연결된다.
이것은 시스템의 연결 다이어그램으로, 코어 보드는 컴퓨터 USB로 전원이 공급되고 오디오 출력 인터페이스로 연결됩니다. 컴퓨터 오디오 출력의 다른 인터페이스는 외부 스피커에 연결됩니다. 격자 제어 인터페이스의 신호 라인이 접지선과 도트 매트릭스 DIN 및 GND와 연결되는 것이 가능합니다.
이제 아래 주어진 프로그램 코드를 STM32F103RBT6 ARM 마이크로 컨트롤러 에 업로드하기 만하면 다채로운 음악 스펙트럼을 볼 수 있습니다.
여기 에 RGB LED가 있는 LED Music Spectrum을 구축했습니다. 마음에 들기 를 바라며 음악 스펙트럼을 더욱 멋지게 만들기 위해 프로그램을 변경할 수도 있습니다.