Схема цветомузыки сигнал на светодиодах с микрофоном

Схема цветомузыки сигнал на светодиодах с микрофоном

В этой статье мы поговорим о цветомузыке. Наверное, у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, в своё время возникало желание собрать цветомузыку. Что это такое, думаю, известно всем — говоря проще, это создание визуальных эффектов, изменяющихся в такт музыке.

Та часть цветомузыки, которая излучает свет, может быть выполнена на мощных лампах, например в концертной установке, в случае если цветомузыка нужна для домашних дискотек, её можно сделать на обычных лампах накаливания 220 вольт, а если цветомузыка планируется, например, как моддинг компьютера, для повседневного использования, её можно выполнить на светодиодах.

Светодиодная лента для ЦМУ

В последнее время, с появлением в продаже светодиодных лент, находят все большее применение цветомузыкальные приставки с использованием таких led-лент. В любом случае, для сборки Цвето Музыкальных Установок (ЦМУ сокращенно) требуется источник сигнала, в роли его может выступать микрофон с собранными несколькими каскадами усилителя.

Схема микрофона с усилителем

Также сигнал может браться с линейного выхода устройства, звуковой карты компьютера, с выхода mp3 плейера и т. д., в этом случае также потребуется усилитель, например два каскада на транзисторах, я для этой цели воспользовался транзисторами КТ3102. Схема предусилителя изображена на следующем рисунке:

Далее приведена схема одноканальной цветомузыки с фильтром, работающей совместно с предусилителем (выше). В этой схеме светодиод мигает под басы (низкие частоты). Для согласования уровня сигнала в схеме цветомузыки предусмотрен переменный резистор R6.

Цветомузыка светодиод мигает под басы

Существуют и более простые схемы цветомузыки, которые может собрать любой начинающий, на 1 транзисторе, к тому же не нуждающиеся в предусилителе, одна из таких схем изображена на картинке ниже:

Цветомузыка на транзисторе

Схема распайки выводов штекера Джек 3.5 приведена на следующем рисунке:

Если по каким-то причинам нет возможности собрать предварительный усилитель на транзисторах, можно заменить его трансформатором, включённым как повышающий. Такой трансформатор должен выдавать напряжения на обмотках 220/5 Вольт. Обмотка трансформатора с меньшим количеством витков подключается в источнике звука, например, магнитоле, параллельно динамику, усилитель при этом должен выдавать мощность как минимум 3-5 ватт. Обмотка с большим количеством витков подключается ко входу цветомузыки.

Подключение трансформатора на звук

Разумеется, цветомузыка бывает не только одноканальной, она может быть 3, 5 и более многоканальной, когда каждый светодиод или лампа накаливания мигает при воспроизведении частот своего диапазона. При этом диапазон частот задается путем использования фильтров. В следующей схеме, трехканальной цветомузыки (которую сам недавно собирал) в качестве фильтров стоят конденсаторы:

Если мы захотели использовать в последней схеме не отдельные светодиоды, а светодиодную ленту, то в схеме следует убрать токоограничивающие резисторы R1, R2, R3. Если лента или светодиод используется RGB, то должна быть выполнена с общим анодом. Если планируется подключать светодиодные ленты большой длины, то для управления лентой следует применить мощные транзисторы, установленные на радиаторы.

Транзисторы на радиаторе

Так как светодиодные ленты рассчитаны на питание 12 Вольт, соответственно и питание в схеме нам следует поднять до 12 Вольт, причем питание должно быть стабилизированным.

Тиристоры в цветомузыке

До сих пор в статье рассказывалось только про цветомузыкальные устройства на светодиодах. Если возникнет надобность собрать ЦМУ на лампах накаливания, тогда для управления яркостью ламп нужно будет применить тиристоры. Что такое вообще тиристор? Это трехэлектродный полупроводниковый прибор, который соответственно имеет Анод, Катод и Управляющий электрод.

На рисунке выше изображен советский тиристор КУ202. Тиристоры, в случае, если планируется использовать с мощной нагрузкой, также необходимо крепить на теплоотвод (радиатор). Как мы видим на рисунке, тиристор имеет резьбу с гайкой и крепится аналогично мощным диодам. Современные импортные просто снабжены фланцем с отверстием.

Читайте также:  Как убрать запах пива с ковра

Схема цветомузыки на тиристорах

Одна из подобных схем на тиристорах приведена выше. Это схема трехканальной цветомузыки с повышающим трансформатором на входе. В случае подбора аналогов тиристоров, следует смотреть на максимальное допустимое напряжение тиристоров, в нашем случае у КУ202Н — это 400 вольт.

Цветомузыка на тиристорах 2

На рисунке приведена подобная схема цветомузыки приведенной выше, главное отличие в нижней схеме — отсутствует диодный мост. Также цветомузыку на светодиодах можно встроить в системный блок. Мной была собрана такая трехканальная цветомузыка с предусилителем в корпусе от сидирома. При этом сигнал брался со звуковой карты компьютера с помощью делителя сигнала, в выходы которого подключались активная акустика и цветомузыка. Предусмотрена регулировка уровня сигнала, как общего, так и отдельно по каналам. Запитывались предусилитель и цветомузыка от разъема Молекс 12 Вольт (желтый и черный провода). Схемы предусилителя и трехканальной цветомузыки по которым собирались приведены выше. Существуют и другие схемы цветомузыки на светодиодах, например эта, также трехканальная:

Цветомузыка на 3 светодиодах — схема

В этой схеме, в отличие от той, что собирал я, используется в канале средних частот индуктивность. Для тех, кто захочет сперва собрать что-нибудь попроще, привожу следующую схему на 2 канала:

Цветомузыка 2 канала LED

Если собирать цветомузыку на лампах, то придется использовать использовать светофильтры, которые могут быть в свою очередь, как самодельными так и покупными. На рисунке ниже изображены светофильтры, которые есть в продаже:

Светофильтры для ЦМУ

Некоторые любители цветомузыкальных эффектов собирают устройства на основе микроконтроллеров. Ниже приведена схема четырехканальной цветомузыки на МК AVR tiny 15:

Цветомузыка на tiny 15

Микроконтроллер Тiny 15 в этой схеме можно заменить на tiny 13V, tiny 25V. И под конец обзора от себя хочу сказать, что цветомузыка на лампах проигрывает по зрелищности цветомузыке на LED, так как лампы более инерционные, чем светодиоды. А для самостоятельного повторения можно рекомендовать вот такую цветомузыкальную приставку.

Последние комментарии

  • назар на Радиолюбительские журналы
  • Yota на Паяльная станция своими руками
  • Александр на Простой преобразователь напряжения 1,5 – 9 вольт
  • Алексей на Дневные ходовые огни из фар дальнего света на микроконтроллере PIC12F629
  • Roman на Высококачественный усилитель для наушников на микросхеме TDA2003

Радиодетали – почтой

Все знают, что такое цветомузыка и как она делает ярче прослушивание почти любой песни или мелодии. Но теперь мы попытаемся сделать цветомузыку, где ко входу подходит не просто аудио-сигнал, а подключен целый предусилитель с микрофоном.
Интересная и прикольная схема цветомузыки с микрофоном.

При правильной сборке схемы она начинает работать сразу и светодиоды будут мигать в ритм с музыкой. Резистор 4,7 кОм можно смело менять на переменный и регулировать им чувствительность микрофонного капсюля, этот резистор ограничивает ток через микрофон, чтобы на нём было нужное напряжение для питание именно данного образца. Конденсатор ёмкостью 47 микрофарад используется как фильтр для схемы, можно его вообще не ставить.
Микрофон электретный, у таких в середине корпуса встроен полевой транзистор. Микрофоны такого типа очень распространены из-за хорошей чувствительности, частотной характеристики и маленькой цены. Если у вас микрофон с тремя выводами, к примеру, советский МКЭ-3 .
То вот вам схема подключения.

Читайте также:  Как создать вакуум в термосе

Транзисторы T1 и T2 в схеме NPN структуры, взяты одни из самых распространенных (9014). Так что можете применить теоретически почти любые, главное, чтобы они были рабочие и одного типа, второй транзистор вообще работает в режиме ключа. Транзистор T3 любой структуры PNP средней мощности. Если T1,T2 возьмёте PNP структуры, тогда надо будет поменять полярность источника энергии и соответственно выводы (катод, анод) LED1,2,3…, а также T3 поменять на NPN. Резистор R4 ограничивает ток базы транзистора T3, его сопротивление примерно 500 Ом, в зависимости от выбранного вами. Если превысите ток базы вашего транзистора, который можно посмотреть в даташите (Iб), то он отправится на тот свет. Также T3 лучше установить на небольшой радиатор, так как он нагревается.
Цоколёвка транзистора.

Количество светодиодов может быть самым разным, подключаем их параллельно, тогда напряжение их питания такое же, как и у одного, а ток потребления будет пропорционально увеличиваться. Нужно брать светодиоды не очень мощные, а обыкновенные сверх яркие, с линзой 3-10мм или для поверхностного монтажа. Возьмите светодиоды с силой света 2-3 кд – тогда яркость свечения вас приятно удивит.

Рисунок печатной платы для программы sprint layout.

Схема и плата
Скачать

Все DIP радиокомпоненты схемы компактно умещены на небольшой участок фольгированного текстолита. Мною микрофонная цветомузыка была собрана навесным монтажом.

Описание работы схемы?
Постоянный ток от батареи BT1 заряжает конденсаторный микрофон MIC1, любой звук воздействуя на мембрану конденсаторного микрофона изменяет его ёмкость и таким образом на “конденсаторе-микрофоне” проявляется определенное изменение напряжения в зависимости от звукового сигнала, таким образом далее сигнал идёт к предварительному усилителю на основе транзистора T1 и там усиливается, теперь, уже усиленный сигнал поступает на базу второго транзистора (T2), который открывается (насыщается) и начинает пропускать ток через свои эмиттер-коллектор зажигая светодиоды. Этот процесс происходит очень быстро.
Рекомендуемое напряжение для питания микрофонной цветомузыки 3-5V, при большем напряжении также нормально работает. При постоянном и длительном использовании устройства целесообразно питать его литий-ионными/литий-полимерными аккумуляторами. USB порт также отлично подойдет, ну или зарядка для телефона (ИБП), и там и там 5 Вольт. Ток потребление будет существенно зависеть от напряжения питания и количества, мощности светодиодов, у моего экземпляра вышел 50 мА, при V=5 В.
Цветомузыку с микрофоном для нормальной работы нужно поместить рядом с источником звука, тогда светодиоды буду четко мигать в ритм музыки. Таким образом мы можем быстро организовать небольшую цветомузыку не прибегая к каким-то манипуляциям с аппаратурой. Яркость горения светодиодов будет зависеть от громкости. Особо эффектно и красочно выглядит световое сопровождение в темноте.

Данное устройство предназначено для сопровождения световыми эффектами музыкальных фонограмм. Особенностью девайса является отсутствие его электрического подключения к источнику звукового сигнала. Разработано устройство было для применения совместно со светодиодной RGB лентой на 12 Вольт. Сама идея родилась при создании светодиодного освещения багажника автомобиля при открывании крышки. Но потом пришла мысль о второй функции фонаря багажника. Один щелчок микропереключателя – и фонарь освещения превращается в маленький цветомузыкальный прожектор для пикника на природе. Чтобы не подводить к нему отдельный сигнальный кабель от магнитолы, необходимо чтобы схема реагировала на звук, для этого нужен микрофон. Отдельные фрагменты схемы были взяты с разных сайтов (в том числе и «Паяльник»), собраны воедино, и согласованы между собой.

Читайте также:  Буржуйка для дачи с водяным контуром

Рассмотрим работу устройства, опираясь на структурную схему:

Сигнал с микрофона очень слабый, поэтому его необходимо сначала усилить для дальнейшей работы с ним. На принципиальной схеме усилителем микрофона служит IC1.1. Амплитуда напряжения микрофона усиливается в 11 раз. Но тут возникает вопрос: а как быть, если громкость звука будет очень мала или слишком велика, и усиленный сигнал не будет соответствовать уровню для дальнейшей обработки? Для этого нужен некий «стабилизатор» уровня сигнала, чтобы независимо от громкости фонограммы (в определённых пределах!) амплитуда сигнала оставалась неизменной. Этот «стабилизатор» сигнала называется автоматический регулятор уровня (АРУ), или компрессор. На принципиалке этим занимается IC1.2 и Q1. Вторая половинка микросхемы опять служит усилителем в 11 раз, но её выходной сигнал выпрямляется (D1 и D2), и подаётся в виде смещения на базу Q1. Если сигнал слишком велик, Q1 открывается, сопротивление его коллекторного перехода уменьшается, тем самым транзистор шунтирует чрезмерный сигнал на входе IC1.2, приходящий с R7. Далее нужно разложить наш стандартизированный сигнал на три частотные составляющие, чтобы ударникам и басовым инструментам соответствовали красные вспышки; вокалу, ритм и соло гитарам – зелёные; ударным тарелочкам и высоким тонам – синие. Красный сигнал пропускается ФНЧ (R13, C10); зелёный — ФСЧ (R14, C11, C12); синий – ФВЧ (R15, C13). Далее стоят усилители тока и напряжения для каждого канала, т.к. энергии этих отфильтрованных сигналов не хватит для зажигания соответствующих каналов RGB ленты.

Принципиальная схема цветомузыки:

Теперь немного о деталях. Микрофон был применён электретный из убитой гарнитуры для компьютера. Следует обратить внимание на полярность включения микрофона, для него специально собрано смещение (R1, R2, C1). Все электролитические конденсаторы должны быть на рабочее напряжение не менее 16 Вольт. Остальные конденсаторы – керамика. Особое внимание хочу уделить C fc*. Возможно, его ставить надобности не будет. С применённым мной микрофоном было много верхних частот, поэтому пришлось их слегка «успокоить» этим конденсатором. Диоды D1…D5 можно заменить аналогами КД522. Если устройство будет использоваться только как ЦМУ, то D6…D8 устанавливать не нужно. При замыкании микровыключателем контактов GND и W.LIGHT, лента работает как обычный светильник белого холодного свечения. Транзистор Q1 можно заменить на КТ315, КТ342 или их зарубежные аналоги. BD139 легко заменяется на КТ815 или КТ817. Если будет использоваться отрезок ленты с потреблением не более 0,3 Ампера на каждый канал, то можно поставить Q2…Q4 КТ503 или их аналоги. С указанными в схеме транзисторами допустимый ток каждого канала не более 0,5 Ампера. Микросхема – сдвоенный операционный усилитель может быть заменена на любой аналог, и даже можно заменить на две отдельные микросхемы. Но при замене надо учитывать распиновку выводов и соответствующим образом изменить печатную плату.

Дорожками слоя М1 указаны проволочные перемычки со стороны монтажа деталей. В файле печатной платы они указаны красным цветом. Если придётся рисовать плату вручную, то рисунок платынужно зазеркалить, т.к. это изображение со стороны элементов. Печатные проводники находятся на обратной стороне.

Ссылка на основную публикацию
Схема лабораторного блока питания из компьютерного атх
Речь пойдёт о технологии переделки компьютерного блока питания (БП) в лабораторный БП. Три года назад я опубликовал статью «Лабораторный блок...
Столик под телевизор угловой
Производитель: ТЭКС Материал: ЛДСП. Размеры (ШxГxВ), мм: 800/800 x 250 x 770. Стол журнальный и кресло в стоимость не входят....
Схема аккумулятора шуруповёрта вихрь
Схема, устройство, ремонт Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и...
Схема подключения динамика в колонке
Перед соединением динамиков любым способом нужно знать их расчетную мощность и активное сопротивление звуковой катушки. Все это, обычно, подписывается на...
Adblock detector