Цветомузыкальные установки — LightPortal
В теме подробно описывается светодинамическая установка «Огонек», производимая в КНР. Рассмотрены принципиальные электрические схемы узла управления и фонарей, а также показаны фото конструкции и внутреннего устройства установки.
ПодробнееСВЕТОДИОДНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА «ОГОНЕК» МОДЕЛЬ TD-705
Обычно в микрофонных усилителях используются микросхемы операционных усилителей (ОУ). В теме показаны варианты применения в качестве микрофонных усилителей других микросхем – усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ).
ПодробнееМикросхемы УМЗЧ в микрофонных усилителях с АРУ для цветомузыкальных и светодинамических устройств.
Прошло больше двух лет, как я собрал свою первую цветомузыку. Та давно приелась и я редко включаю. По этому решил собрать еще одну. Но немного другую. За основу был взят китайский так называемый хрустальный шар.
ПодробнееХрустальный шар
Сделать высококачественный экран для цветодинамической установки (ЦДУ) не так уж просто. Он должен быть компактным и обеспечивать хорошее смешение цветов.
ПодробнееКомпьютерный монитор — экран ЦДУ
Вот и подоспела попытка переползти Lichtorgel на «умные» светодиоды c пиксельной адресацией ws2812b. Поэтому небольшой рассказик о том, как это происходило и что в итоге получилось.
ПодробнееLichtorgel на светодиодах ws2812
Новый год — новые технологии! Встречаем ЦМУ на STM32!
ПодробнееЦветомузыка — плагин для Аимп на контроллере STM32
Источником вдохновения для создания этой ЦМУ послужило «Устройство светового сопровождения музыки» В. Максимова (ж. Радио, 1981, №2). Во-первых, в нем применен очень интересный алгоритм визуализации (в корне отличный от традиционных фильтровых амплитудных каналов), практически не зависящий от амплитуды сигнала, визуализирующий главную мелодию практически по интервалам и даже ступеням. Во-вторых, полное отсутствие оперативных регулировок. Однако же его аналоговая схема весьма сложна для повторения и требует кропотливой настройки с генератором и осциллографом. Автор разработал намного более простое устройство, применив цифровые микросхемы.Но алгоритм визуализации сохранен практически без изменений. Надо сказать, визуализация действительно оригинальная, совсем не похожая на обычные «мигающие» ЦМУ.
ПодробнееПростая цветомузыка с интересным алгоритмом визуализации на логике
Давняя мечта написать свой плагин для Аимпа и не менее давняя и многочисленная просьба об этом наконец то приобрела реальные очертания.
ПодробнееAIMP плагин для ЦМУ «Soyuz-LT»
Прошло уже несколько лет с момента разработки, не побоюсь этого слова, легендарной цветомузыкальной установки «Союз-1». На данный момент это одна из самых посещаемых страниц портала и одна из самых повторяемых конструкций. Наибольшее количество предложений и просьб по этой конструкции сводится к тому, чтобы сделать облегчённый вариант, только для работы с программой ПК. Идя на встречу этим пожеланиям, была разработана эта модификация. Итак, встречайте, Soyuz-LT! И пусть он будет таким же популярным, как и его старший брат и принесёт вам много яркой разноцветной радости!
Перепост с разрешения автора.
Приделал управление по Wi-Fi для цветомузыки Cat’s Eye…
Основная версия цветомузыки находится здесь.
ПодробнееКошачий глаз — WiFi и автономная работа через микрофон!
Ниже приводится схема классической «Авроры-1» с некоторыми дополнениями. Модификации были сделаны для подготовки «Авроры-1» стать одним из модулей в комбинированном устройстве, который очень коротко можно назвать так: «Lichtorgel Plus + Aurora-1 + Infrared Remote Control + Randomizer». Мда, над названием ещё надо будет поработать, поэтому подробное описание этого комбайна отложим на недалёкое будущее и отдельную статью. Пока только про «Аврору-1», и на эту изменённую схему в будущем описании комбо-устройства будем ссылаться как на «модуль Авроры».
ПодробнееАврора-АСДУ: дополнение
Мой абсолютный приоритетный интерес в электронном творчестве, это, конечно же, разного рода цветомузыки. А вот на втором месте — дистанционное управление чем либо. Есть какая-то привлекательная магия в том, как заставляешь устройства слушаться тебя на расстоянии.
ПодробнееИК управление для цветомузыки с аудио входом.
Посвятил пару дней своего весеннего отпуска одной старой задумке. Давно рассуждал о том, что несмотря на массовость теперь популярных «умных» лент RGB светодиодов, цветомузыкаьные конструкции с простыми выходами на N-ное количество одноцветных диодов никуда не пропали, живут и процветают. Даже если не смотреть «по сторонам», то только на этом портале есть такие почётные и зачётные конструкции как вариации «Авроры-1», модернизация немецкого «AVR Lichtorgel», а также «Союз-1». Всё хорошо, но проблема с цветами одиночных светодиодов. Для 8-канальной конструкции я часто использовал 2 раза по «красный-зелёный-жёлтый-синий». Для большей разнообразности закупал также «розовые», «оранжевые» диоды, и даже использовал иногда белые как «серый цвет», но как то хочется большей свободы. Так, наверное уже пару лет назад, появилась идея, что неплохо бы иметь светодиоды с произвольно выставляемым цветом.
ПодробнееСвободу цветам! (или модульное ВОУ произвольных цветов и размеров)
А правда хорошо, что у нас есть обновление? Особенно для такой кошерной цветомузычки!
И особенно хорошо то, что автор у нас новый, и идеи новые!
ПодробнееLichtorgel — интернациональная цветомузыка(обновление)
Пожалуй, стоит начать с названия. Почему интернациональная? Потому что интернационал — международное товарищество рабочих. Вот так вот. Один японский товарисч Elm Chan в далёком 2005 году потрудился на славу — разработал Audio Spectrum Monitor. То ли сакура на него подействовала, то ли ещё что, но с синусами и косинусами он лихо разобрался, и таки выдал на гора неплохую для любительских поделок библиотеку фурье. Чем не замедлил воспользоватся один пронырливый немец — через четыре года на этой основе он разработал 6-ти канальную цветомузыку, которая до сих пор повторяется как классика жанра. А вот тут начинается самая занятная часть нашего детектива. Небезызвестный в наших кругах Юрис из Прибалтики как-то заметил, что один форумчанин на «Радиокоте» добавил канал паузы, ну и выловил он этого умельца и попросил (а может быть заставил?) ещё малость чего добавить. О чём скромно умолчал и втихаря от сообщества пользовался сакральными знаниями. И вот в какой то момент времени на горизонте появляется ещё один персонаж — администратор «Лайтпортала». Как бы невзначай он спрашивает у Юриса о его любимой ЦМУ. Юрис конечно же не подозревает подвоха и начинает расхваливать немца с японческими корнями. Вот зря он это сделал! Админ то не просто любитель всяких мигалок, он большой любитель всяких придумасов. И когда Юрис предоставляет секретные материалы, тот думает как бы применить эту 6-ти ногую телегу к своим великолепным софитам в количестве 8-ми штук. Просто так как-то не получается… Выход один — добавить недостающие каналы в программу! Вот такая вот туманная история, которая нашла отражение на портале всеми своими секретными материалами, произведёнными трудолюбивыми цветомузыкостроителями.
ПодробнееLichtorgel — интернациональная цветомузыка
Намедни наткнулся в совершенно разных местах сети на свободную реализацию СДУ с цифровой обработкой сигнала.
Я уже на портале выкладывал информацию по ней, и даже не один раз: 1 2 3
Мне находки понравились и списавшись с авторами, делюсь с вами.
Может быть вы знаете ещё варианты этой легендарной конструкции?
ПодробнееПопурри на тему «СДУ с цифровой обработкой сигнала»
Вот и прошёл ещё один год!
В нём было много разных событий. Не исключение и наш сайт.
Были новые статьи, новые идеи, новые конструкции.
Кое что было и из старого, но на новый лад.
В ожидании праздника я хочу поздравить всех авторов, всех пользователей, да и себя лично с Новым годом!
Поэтому принял решение в этой небольшой статье выложить несколько обновлений и новостей.
С Новым годом, друзья! Не покидайте нас в следующем году, здесь будет интересно!
ПодробнееНовогодний серпантин — 2015Случайно наткнулся на видео оригинальной ЦМУ.
Беглый просмотр определил 3 режима работы — световые эффекты, автономная цветомузыка и цветомузыка от ПК.
Сразу понял, наша разработка!
Дальнейшие поиски привели на страничку с описанием конструкции экрана.
С автором $ER}I{ списаться не удалось, пусть простит меня, но я всё же опубликую небольшую заметку по теме, тем более, что сердце конструкции то наше!
ПодробнееЭкран из компакт-дисков для Союз-1
Требования: повторяющий данную конструкцию должен
1)иметь под рукой пк с установленной windows xp или windows7
с подключением к интернету
2)уметь работать с паяльным инструментом
3)уметь запрограммировать ATMEGA16 готовой программой (это очень просто)
4)уметь компилировать программу на С# (если потребуется что то изменить)
Подробнее24 канальная светомузыка с USB управлениемУ автора в наличии было всего 50 управляемых LED-pixel, поэтому экран получился размерностью 7х7.
Полностью изменена схемотехника и программа. По сути, клон вырос на идее!
ПодробнееLATINO — клон на AVR
Проект построен на некоторых принципах ch-светомузыки.
Проект ознакомительный, предназначен для самостоятельного построения простого и эффективного светосинтезатора.
Вывод осуществляется на ВОУ, собранной на драйверах HL1606.
Для этого была применена светодиодная лента на RGB светодиодах с установленными драйверами.
ПодробнееLATINO – открытый проект ch-светомузыки
На суд любителей музыки предлагается механизм синтеза звука и света, своеобразное соединение звукоряда со светорядом.
Полагаю, что данный механизм может быть первым шагом на пути создания нового вида электронного искусства.
Общеизвестно, что музыка отражает действительность в звуковых художественных образах.
ПодробнееНОВИНКА СВЕТОМУЗЫКИ
Не секрет, что большое количество людей занимаются конструированием различного типа цветомузыкальных устройств. Кто-то собирает «классические» ЦМУ на дискретных компонентах, а кто-то пытается использовать в своих разработках новую элементную базу — компьютеры и микропроцессоры. Вот для последних и предназначена данная статья, хотя никто не запрещает читать ее всем интересующимся темой.
Стимулом для написания данной статьи послужило сравнительно небольшое количество информации о программных методах и алгоритмах обработки звука. Надеюсь, что эта статья поможет Вам в Ваших начинаниях и мы увидим плоды Вашей работы воплощенные в железо и строки программного кода.
ПодробнееЗахват звука средствами WIN API
На этой страничке предполагается выкладывать присланные материалы по реализации этого популярного девайса.
Подробнее«Кошачий Глаз» — варианты конструкций
Цветомузыка на AVR (ATMega16).
Из преимуществ над другими вариантами — возможность задавать диапазоны частот на каждый канал индивидуально.
Для этого применяется LCD дисплей и энкодер.
Также удвоено количество каналов — стерео вариант.
ПодробнееЦМУ с выбором диапазона частот для каждого канала
lightportal.info
Цветомузыкальные установки — Страница 2 — LightPortal
Здесь представлена новая версия классического цветового органа, в котором различные цвета включаются при различных частотах звука, создавая вспыхивающее в такт музыке изображение. В этом экземпляре были использованы новейшие сверхъяркие светодиоды (3000 — 5000 мкд) вместе с очень простой управляющей схемой на дискретных транзисторах. Задачами конструкции было получить малый размер и максимальную портативность, а также наибольшее время работы батареек. Для начала были подобраны необходимые детали. Они включали в себя 49 3-мм светодиодов различных цветов, массу 1/8-ваттных резисторов, немного маленьких по размеру транзисторов, электретный микрофон, несколько подстроечных резисторов от вышедшей из строя ЭЛТ, держатель с выключателем под 4 батарейки типа «АА» и несколько маленьких конденсаторов и диодов. Задача состояла в том, чтобы поместить светодиоды и электронику на переднюю панель держателя батарей и получить компактное устройство, которое можно поставить на стол или повесить на футболку или пиджак.
ПодробнееЦветомузыка (Дискретный цветовой орган из светодиодов)
Пока я вовсю занят всем подряд, но только не «Авророй», народ вовсю проводит над ней тесты. Посему решил написать статейку, в которую буду добавлять материал по разным ВЫХОДНЫМ ОПТИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВАМ — ВОУ.
ПодробнееAURORA-RGB (ВОУ)
Наконец то вы дождались! По вашим многочисленным просьбам представляем рабочую версию «Pussy Cat» без поводка! Теперь вам не нужен USB — поводок, длина которого ограничена 5 метрами. Встречайте героиню дня — Кошку с Блютусом!
Подробнее»Pussy Cat» без поводка
(Aurora borealis — северное сияние)
Мороз и солнце; день чудесный!
Еще ты дремлешь, друг прелестный —
Пора, красавица, проснись:
Открой сомкнуты негой взоры
Навстречу северной Авроры,
Звездою севера явись!
ПодробнееАСДУ «АВРОРА-1»
Работа схемы основана на разделении спектра сигнала на четыре частотных канала с последующей дешифрацией 4х16 — почти как в «СДУ с цифровой обработкой сигнала» ( кстати принцип взят оттуда, но от той схемы остался только дешифратор ). Всего четыре микросхемы, да 16 транзисторных ключей. Яркость светодиодов специально ни чем не регулируется, они работают в импульсном режиме, а за счёт большой скорости переключения дешифратора создаётся эффект ШИМ и соответственно плавного изменения яркости.
ПодробнееЭкран для 16 — канальной СДУНачать описание своей разработки мне захотелось с отрывка из стихотворения, которое, как мне кажется, очень точно описывает саму суть. Итак:
Вот на экране — цвета синей рани —
Кристаллов переливчатые грани
Полифонично зазвучали вдруг!
И видел я, как в их игре спектральной,
Пленяя души связью изначальной,
Цвет фантастично превращался в звук.
ПодробнееЦветомузыкальное устройство, управляемое по USB
Проведенные исследования показали, что неудачей светомузыкальных устройств (СМУ) стали не схемные решения, а теория, на основе которой проектировались эти устройства. Отсюда стало ясно, что необходимы в начале теоретические исследования, которые помогут в дальнейшем создать необходимые устройства. Люди, общаясь между собой, могут одну и туже информацию передать шепотом или криком, при этом суть не измениться. Отсюда первый принцип — информация передается частотным образом, а не амплитудным. Как это понять? Если в СМУ зависимость яркости ламп в каналах зависела от амплитуды сигнала на выходе фильтра, то по новой теории яркость лампы должна зависеть от изменения частоты. Что же такое музыка? Музыка это сложная вещь, но рассмотрим её с нашей точки зрения. Представим, что музыка делиться на три элемента: Это соло, ритм и мелодия.
Подробнееch-светомузыкаА тут ещё такие события, такие события…
Ну что же, я расскажу вам всю правду, что случилось с медальоном и почему он превратился из кошачьего глаза в кошечкин!
ПодробнееЦветомузыкальный медальон «Кошечкин глаз» («Pussycat Eye»)
Схема подключения RGB-светодиодов от Mrshilov, упомянутая на форуме «СОЮЗа-1», скачана форумчанами и гостями уже более 40 раз, поэтому решено оформить эту тему в отдельную реплику.
Многие испытывают затруднения с организацией 8-цветного экрана для «СОЮЗа-1». Действительно, цветовая палитра ламп накаливания весьма скудна, а подбор светодиодов по цвету и световой отдаче та еще задачка. Выходом может быть использование RGB-матриц светодиодов. Никаких переделок уже собранного устройства при этом не потребуется.
ПодробнееПодключаем RGB-светодиоды к «Союзу»
Для подключения не потребуется никаких изменений ни в программной, ни в аппаратной части. Нам потребуются лишь USB-адаптер, например UBT-208, и Bluetooth-модуль, например HC-04.
ПодробнееПодключаем СОЮЗ-1 к BLUETOOTH
Я давно заметил, что те, кто собирал или покупал ЦМУ с принципом частотного разделения каналов, впоследствии не пользовались ними. Причина в том, что в голове слушателя на подсознательном уровне происходит вычисление (частота-цвет), и мигание ЦМУ становиться подсознательно-предсказуемым. От этого работа ЦМУ становится в лучшем случае скучной, а в худшем — начинает раздражать. Огорчает что из тысяч конструкций, только единицы пытались решить эту ГЛАВНЕЙШУЮ проблему. Частично её можно решить с помощью дешифратора — давно известное решение.
Я делал свою схему по принципу — НЧ+СЧ+Дешифратор=4канала. Из-за особенностей дешифратора в любой момент времени может светиться только один из каналов (экономия электричества и равномерность освещённости). Визуальное восприятие улучшается на порядок, но всё равно далеко от совершенства…
ПодробнееЦМУ с дешифраторомХорошие возможности для реализации цветомузыки предоставляют микроконтроллеры, в частности, такой миниатюрный как AVR Tiny15L(Tiny13V, Tiny25V). В этом случае «музыка» может быть совсем крохотной и помещаться в броши или кулоне.
ПодробнееЦветомузыка на Tiny15
Вашему вниманию предлагаются идеи по использованию современных материалов и полное описание цветомузыкального устройства на сверхярких светодиодах с микроконтроллерным управлением, программные решения которого могут быть интересны и для других применений.
ПодробнееAiry LightВосьмиканальная цветомузыкальная установка «СОЮЗ-1» является комбинированным устройством, предназначенным для цветового сопровождения музыки или речи, а также создания эффектов Бегущих Огней.
В автономном режиме установка обеспечивает работу с линейного выхода звуковоспроизводящего устройства или через встроенный микрофон. Потенциометры оперативных регулировок позволяют настроить желаемый режим работы. В паузах плавно включается общая подсветка каналов, а при более длительной паузе устройство переходит в режим эффектов Бегущих Огней. Изначально эффектов 3, но их число можно увеличить до 6, загрузив еще 3 пользовательских эффекта в энергонезависимую память установки с помощью компьютера.
В режиме работы от программы управления все оперативные регулировки блокируются и установка полностью подчиняется управляющей программе, которая позволяет работать от любого источника звука — WinAmp, Проигрыватель Windows Media и проч., а также производить тонкую настройку устройства и конструировать собственные эффекты. Количество эффектов в этом режиме не ограничено.
ПодробнееСоюз-1В технике связи широко применяется микросхема, имеющая маркировку «567». В зависимости от фирмы-производителя префикс в названии может быть любым, а вот цифры 567 обозначают, что это тональный декодер или частотный детектор. Кому как нравится. По удачной внутренней структуре и распространённости микросхему вполне можно сравнить с популярным 555-тым таймером. Выполнена в корпусе DIP8, а цена колеблется от 0,25$ до 0,5$. Чем не готовые фильтры с довольно мощным (Iмакс.=100мА) ключом на выходе и регулируемой полосой пропускания? Когда понадобилось сделать световое сопровождение музыки для домашней вечеринки, выбор пал именно на эту микросхему.
ПодробнееСДУ в сетевом удлинителе
Светодинамические установки были популярны в начале-середине 90-х и считалось верхом предела мечтаний купить или собрать цветомузыку.
Постепенно эта мода прошла, однако для клубов и дискотек проблемы декоративного освещения до сих пор актуальны —
промышленные аппараты довольно дороги и в наличии есть далеко не вся необходимая на перефири модельная линейка.
Прежде чем приступать к постройки светодинамической установки следует определиться по нескольким вопросам:
1. Сколько каналов будет в данной цветомузыке.
2. На сколько сильно нужны дополнительные тракты обработки аудиосигнала.
3. Какая элементная база будет использоваться в силовых ключах.
4. Скольки канальным будет будет один силовой канал.
5. Нужны ли дополнительные сервисные возможности.
ПодробнееСВЕТОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (СДУ)Кошкин глаз со стробоскопом
Это устройство создавалось для готового корпуса из фанеры какой-то древней цветомузыки с отражателями из автофар и вполне приличными стеклянными светофильтрами. Поиски интересных решений привели на конкурс Радиокота, а уже оттуда на сайт http://bascom.at.ua/publ/koshechkin_glaz/1-1-0-45.
Весьма обрадовался, что разработчик проникся моей проблемой инвертирования выходного сигнала, поэтому быстренько состряпал на макетке «кошачий глаз», убедился что девайс работает, да еще как работает, и принялся разрабатывать плату под существующий усилитель.
ПодробнееКошкин глаз со стробоскопом
Авторский вариант статьи на «Радиокоте».
ПодробнееЦветомузыкальный медальон «Кошачий Глаз» («Cat’s Eye»)Отличительные особенности: разложение аудиоспектра выполнено с помощью преобразования Фурье на языке BASCOM-AVR. Восемь выходных каналов — на мощных светодиодах (или светодиодных модулях). Управление яркостью — широтно импульсная модуляция. Устройство двухпроцессорное. На первом (ATmega8) выполняется захват звука и его обработка, а на втором (ATtiny2313) — собственно управление светодиодами.
ПодробнееЦветомузыкальная установка «Детка-001»
lightportal.info
Как сделать цветомузыку на светодиодах своими руками.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Практически у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, возникало желание собрать цветомузыкальную приставку или бегущий огонь, чтобы разнообразить прослушивание музыки в вечернее время или в праздничные дни. В этой статье речь пойдет о простой цветомузыкальной приставке, собранной на светодиодах, которую под силу собрать даже начинающему радиолюбителю.
1. Принцип действия цветомузыкальных приставок.
Работа цветомузыкальных приставок (ЦМП, ЦМУ или СДУ) основана на частотном разделении спектра звукового сигнала с последующей передачей его по отдельным каналам низких, средних и высоких частот, где каждый из каналов управляет своим источником света, яркость которого определяется колебаниями звукового сигнала. Конечным результатом работы приставки является получение цветовой гаммы, соответствующей воспроизводимому музыкальному произведению.
Для получения полной гаммы цветов и максимального количества цветовых оттенков в цветомузыкальных приставках используются, как минимум, три цвета:
Разделение частотного спектра звукового сигнала происходит с помощью LC- и RC-фильтров, где каждый фильтр настроен на свою сравнительно узкую полосу частот и пропускает через себя только колебания этого участка звукового диапазона:
1. Фильтр низких частот (ФНЧ) пропускает колебания частотой до 300 Гц и цвет его источника света выбирают красным;
2. Фильтр средних частот (ФСЧ) пропускает 250 – 2500 Гц и цвет его источника света выбирают зеленым или желтым;
3. Фильтр высших частот (ФВЧ) пропускает от 2500 Гц и выше, и цвет его источника света выбирают синим.
Каких-либо принципиальных правил для выбора полосы пропускания или цвета свечения ламп не существует, поэтому каждый радиолюбитель может применять цвета исходя из особенностей своего восприятия цвета, а также по своему усмотрению изменять число каналов и ширину полосы частот.
2. Принципиальная схема цветомузыкальной приставки.
На рисунке ниже предоставлена схема простой четырехканальной цветомузыкальной приставки, собранной на светодиодах. Приставка состоит из усилителя входного сигнала, четырех каналов и блока питания, обеспечивающего питание приставки от сети переменного тока.
Сигнал звуковой частоты подается на контакты ПК, ЛК и Общий разъема Х1, и через резисторы R1 и R2 попадает на переменный резистор R3, являющийся регулятором уровня входного сигнала. От среднего вывода переменного резистора R3 звуковой сигнал через конденсатор С1 и резистор R4 поступает на вход предварительного усилителя, собранного на транзисторах VT1 и VT2. Применение усилителя позволило использовать приставку практически с любым источником звукового сигнала.
С выхода усилителя звуковой сигнал подается на верхние выводы подстроечных резисторов R7,R10, R14, R18, являющиеся нагрузкой усилителя и выполняющие функцию регулировки (подстройки) входного сигнала отдельно по каждому каналу, а также устанавливают нужную яркость светодиодов канала. От средних выводов подстроечных резисторов звуковой сигнал поступает на входы четырех каналов, каждый из которых работает в своей полосе звукового диапазона. Схематично все каналы выполнены одинаково и различаются лишь RC-фильтрами.
На канал высших частот сигнал подается от среднего вывода резистора R7.
Полосовой фильтр канала образован конденсатором С2 и пропускает только спектр верхних частот звукового сигнала. Низкие и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора для этих частот велико.
Проходя конденсатор, сигнал верхних частот детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT3. Появляющееся на базе транзистора отрицательное напряжение открывает его, и группа синих светодиодов HL1 — HL6, включенных в его коллекторную цепь, зажигаются. И чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее открывается транзистор, тем ярче горят светодиоды. Для ограничения максимального тока через светодиоды последовательно с ними включены резисторы R8 и R9. При отсутствии этих резисторов светодиоды могут выйти из строя.
На канал средних частот сигнал подается от среднего вывода резистора R10.
Полосовой фильтр канала образован контуром С3R11С4, который для низких и высших частот оказывает значительное сопротивление, поэтому на базу транзистора VT4 поступают лишь колебания средних частот. В коллекторную цепь транзистора включены светодиоды HL7 – HL12 зеленого цвета.
На канал низких частот сигнал подается со среднего вывода резистора R18.
Фильтр канала образован контуром С6R19С7, который ослабляет сигналы средних и высших частот и поэтому на базу транзистора VT6 поступают лишь колебания низких частот. Нагрузкой канала являются светодиоды HL19 – HL24 красного цвета.
Для разнообразия цветовой гаммы в цветомузыкальную приставку добавлен канал желтого цвета. Фильтр канала образован контуром R15C5 и работает в частотном диапазоне ближе к низким частотам. Входной сигнал на фильтр поступает с резистора R14.
Питается цветомузыкальная приставка постоянным напряжением 9В. Блок питания приставки состоит из трансформатора Т1, диодного моста, выполненного на диодах VD5 – VD8, микросхемного стабилизатора напряжения DA1 типа КРЕН5, резистора R22 и двух оксидных конденсаторов С8 и С9.
Переменное напряжение, выпрямленное диодным мостом, сглаживается оксидным конденсатором С8 и поступает на стабилизатор напряжения КРЕН5. С вывода 3 микросхемы стабилизированное напряжение 9В подается в схему приставки.
Для получения выходного напряжения 9В между минусовой шиной блока питания и выводом 2 микросхемы включен резистор R22. Изменением величины сопротивления этого резистора добиваются нужного выходного напряжения на выводе 3 микросхемы.
3. Детали.
В приставке могут быть использованы любые постоянные резисторы мощностью 0,25 – 0,125 Вт. На рисунке ниже показаны номиналы резисторов, у которых для обозначения величины сопротивления используют цветные полоски:
Переменный резистор R3 и подстроечные резисторы R7, R10, R14, R18 любого типа, лишь бы подходили под размер печатной платы. В авторском варианте конструкции использовался отечественный переменный резистор типа СП3-4ВМ, подстроечные резисторы импортного производства.
Подробнее о резисторах можно почитать здесь и здесь.
Постоянные конденсаторы могут быть любого типа, и рассчитаны на рабочее напряжение не ниже 16 В. При возникновении трудности с приобретением конденсатора С7 емкостью 0,3 мкФ его можно составить из двух соединенных параллельно емкостью 0,22 мкФ и 0,1 мкФ.
Оксидные конденсаторы С1 и С6 должны иметь рабочее напряжение не ниже 10 В, конденсатор С9 не ниже 16 В, а конденсатор С8 не ниже 25 В.
Оксидные конденсаторы С1, С6, С8 и С9 имеют полярность, поэтому при монтаже на макетную или печатную плату это необходимо учитывать: у конденсаторов Советского производства на корпусе обозначают положительный вывод, у современных отечественных и импортных конденсаторов обозначают отрицательный вывод.
Диоды VD1 – VD4 любые из серии Д9. На корпусе диода со стороны анода наносится цветная полоска, определяющая букву диода.
В качестве выпрямителя, собранного на диодах VD5 – VD8, используется готовый миниатюрный диодный мост, рассчитанный на напряжение 50В и ток не менее 200 mA.
Если вместо готового моста использовать выпрямительные диоды, придется немного подкорректировать печатную плату, или диодный мост вообще вынести за пределы основной платы приставки и собрать на отдельной небольшой плате.
Для самостоятельной сборки моста диоды берутся с теми же параметрами, что и заводской мост. Также подойдут любые выпрямительные диоды из серии КД105, КД106, КД208, КД209, КД221, Д229, КД204, КД205, 1N4001 – 1N4007. Если использовать диоды из серии КД209 или 1N4001 – 1N4007, то мост можно собрать прямо со стороны печатного монтажа непосредственно на контактных площадках платы.
Светодиоды обычные с желтым, красным, синим и зеленым цветом свечения. В каждом канале используется по 6 штук:
Транзисторы VT1 и VT2 из серии КТ361 с любым буквенным индексом.
Транзисторы VT3, VT4, VT5, VT6 из серии КТ502 с любым буквенным индексом.
Стабилизатор напряжения типа КРЕН5А с любым буквенным индексом (импортный аналог 7805). Если использовать девятивольтовые КРЕН8А или КРЕН8Г (импортный аналог 7809), то резистор R22 не ставится. Вместо резистора на плате устанавливается перемычка, которая соединит средний вывод микросхемы с минусовой шиной, или при изготовлении платы этот резистор вообще не предусматривается.
Для соединения приставки с источником звукового сигнала применен разъем типа «джек» на три контакта. Кабель взят от компьютерной мыши.
Трансформатор питания – готовый или самодельный мощностью не менее 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 – 15 В при токе нагрузки 200 mA.
В дополнение к статье посмотрите первую часть видеоролика, где показывается начальный этап сборки цветомузыкальной приставки
На этом первая часть заканчивается.
Если Вы соблазнились сделать цветомузыку на светодиодах, тогда подбирайте детали и обязательно проверьте исправность диодов и транзисторов, например, мультиметром. А во второй части произведем окончательную сборку и настройку цветомузыкальной приставки.
Удачи!
Литература:
1. И. Андрианов «Приставки к радиоприемным устройствам».
2. Радио 1990 №8, Б. Сергеев «Простые цветомузыкальные приставки».
3. Руководство по эксплуатации радиоконструктора «Старт».
sesaga.ru
Цветомузыка — своими руками.
Принцип работы цветомузыкального автомата.
Структурно, любая цветомузыкальная(светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блока управления, блока усиления мощности и выходного оптического устройства.
В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить его в
виде экрана(классический вариант) или применить электрические светильники направленного действия
— прожектора, фары.
Т. е. подходят любые средства, позволяющие создавать определенный набор красочных световых
эффектов.
Блок усиления мощности — это усилитель(усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. От параметров элементов использованых в нем зависит напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства.
Блок управления контролирует интенсивность света, и чередование цветов.
В сложных специальных установках, предназначенных для оформления сцены во время различных видов шоу -
цирковых, театральных и эстрадных представлений этот блок управляется вручную.
Соответствено, требуется участие как минимум — одного, а максимум — группы операторов-осветителей.
Если блок управления контролируется непосредственно музыкой, работает по какой — либо заданной
программе, то цветомузыкальная установка считается — автоматической.
Именно такого рода «цветомузыки» обычно собирают своими руками начинающие конструкторы — радиолюбители,
на протяжении 50-ти последних лет.
Самая простая (и популярная) схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н.
Это самая простая и пожалуй, самая популярная схема цветомузыкальной приставки, на тиристорах.
Тридцать лет назад я впервые
увидел вблизи полноценную, работающую «светомузыку». Ее собрал мой однокласник, с помощью старшего брата. Это была именно эта схема.
Несомненным ее достоинством является простота, при достаточно явном разделение режимов работы всех трех каналов. Лампы не мигают одновременно,
красный канал низких частот устойчиво моргает в ритм с ударными, средний — зеленый откликается в диапазоне человеческого голоса, высокочастотный синий реагирует на все остальное
тонкое — звенящее и пищащее.
Недостаток один - необходим предварительный усилитель мощности на 1-2 ватта. Моему товарищу приходилось почти «на полную» врубать свою «Электронику» для того, что бы добиться достаточно устойчивой работы устройства. В качестве входного трансформатора был использован понижающий тр-р от радиоточки. Вместо него можно использовать любой малогабаритный понижающий сетевой транс. Например, с 220 до 12 вольт. Только подключать его нужно наоборот — низковольтной обмоткой на вход усилителя. Резисторы любые, мощностью от 0,5 ватт. Конденсаторы тоже любые, вместо тиристоров КУ202Н можно взять КУ202М.
Схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н, с активными частотными фильтрами и усилителем тока.
Схема предназначена для работы от линейного звукового выхода(яркость ламп не зависит от уровня громкости).
Рассмотрим подробнее, как она работает.
Звуковой сигнал подается с линейного выхода на первичную обмотку разделительного трансформатора.
С вторичной
обмотки трансформатора сигнал поступает на активные фильтры, через резисторы R1, R2, R3
регулирующие его уровень.
Раздельная регулировка необходима для настройки качественной работы устройства,
путем выравнивания уровня яркости, каждого из трех каналов.
С помощью фильтров происходит разделение сигналов по частоте — на три канала. По первому каналу идет самая низкочастотная составляющая сигнала - фильтр обрезает все частоты выше 800 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R9. Номиналы конденсаторов С2 и С4 в схеме указаны — 1 мкФ, но как показала практика — их емкость следует увеличить, минимум, до 5 мкф.
Фильтр второго канала настроен на среднюю частоту - примерно от 500, до 2000 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R15. Номиналы конденсаторов С5 и С7 в схеме указаны — 0,015 мкФ, но их емкость следует увеличить, до 0,33 — 0,47 мкф.
По третьему, высокочастотному каналу проходит все что выше 1500(до 5000) гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R22. Номиналы конденсаторов С8 и С10 в схеме указаны — 1000пФ, но их емкость следует увеличить, до 0,01 мкФ.
Далее, сигналы каждого канала в отдельности детектируются(используются германиевые транзисторы серии д9), усиливаются и подаются на оконечный каскад.
Оконечный каскад выполняется на мощных транзисторах, либо на тиристорах. В данном случае, это
тиристоры КУ202Н.
Далее, идет оптическое устройство, конструкция и внешний которого зависит от фантазии конструктора,
а начинка(лампы, светодиоды) — от рабочего напряжения и максимальной мощности выходного каскада.
В нашем случае — это лампы накаливания 220в, 60вт(если установить тиристоры на радиаторы — до 10 шт на канал).
Порядок сборки схемы.
О деталях приставки.
Транзисторы КТ315 можно заменить другими кремниевыми n-p-n транзисторами
со статическим коэффициентом усиления не менее 50. Постоянные резисторы – МЛТ-0,5, переменные и подстроечные
– СП-1, СПО-0,5. Конденсаторы – любого типа.
Трансформатор Т1 с коэффициентом 1:1, поэтому можно использовать любой с подходящим количеством витков.
При самостоятельном изготовлении можно использовать магнитопровод Ш10х10, а обмотки намотать проводом
ПЭВ-1 0,1-0,15 по 150-300 витков каждая.
Диодный мост для питания тиристоров(220в) выбирают исходя из предпологаемой мощности нагрузки,
минимум — 2А. Если количество ламп на каждый канал увеличить — соответственно возрастет
потребляемый ток.
Для питания транзисторов(12в) можно использовать любой стабилизированный блок питания расчитанный
на рабочий ток минимум — 250 мА(а лучше — больше).
Сначала, каждый канал цветомузыки собирается в отдельности на макетной плате.
Причем, сборку начинают с выходного каскада. Собрав выходной каскад проверяют его работоспособность,
подав на его вход сигнал достаточного уровня.
Если этот каскад отрабатывает нормально, — собирают
активный фильтр. Далее — проверяют снова работоспособность того, что получилось.
В итоге, после испытания имеем — реально работающий канал.
Подобным образом необходимо собрать и отстроить все три канала. Подобное занудство гарантирует безусловную работоспособность устройства после «чистовой» сборки на монтажной плате, если работа проведена без ошибок и с применением «испытанных» деталей.
Возможный вариант печатного монтажа(для текстолита с односторонним фольгированием). Если использовать более габаритные конденсаторе в канале самых низких частот, расстояния между отверстиями и проводниками придется изменить. Применение текстолита с двухсторонним фольгированием может быть более технологичным вариантом — поможет избавиться от навесных проводов-перемычек.
Вместо тиристоров можно использовать и более»продвинутые» полупроводниковые приборы, например — оптосимисторы, не меняя при этом
особенно схему. Это дает отличную гальваническую развязку между высоко и низковольтными цепями — такой элемент, как разделительный
входной трансформатор становится необязательным. Вместо него, лучше поставить дополнительный предварительный усилительный каскад(на КТ315), что в свою
очередь позволит снизить требования к транзисторам(по коэффициенту усиления). Необходимость в диодном мосте для выпрямления переменного напряжения, отпадает само собой.
Придется подобрать величину сопротивления резисторов ограничивающих
ток входа оптосимисторов(R12, R18, R25). Например, для оптосимисторов ТСО132-10 при напряжении 12в, потребуются резисторы на 200 — 240 Ом.
Реально собранная светомузыка в процессе настройки
(19.10. 2015).
Она же — в корпусе, без крышки.(21. 10. 2015).
В сборе.
В работе.(27. 12. 2015).
В темноте.(27. 12. 2015).
Схема «бегущие огни».
Автомат «бегущие огни» — еще одно популярное устройство. Его основным предназначением
изначально было создание цветовых эффектов, для оформления диско — вечеринок
Так что, хотя и с небольшой натяжкой, «бегущие огни» тоже можно отнести к разряду «цветомузык».
Схема на логических элементах И-НЕ и
триггерах, дает возможность регулировать частоту переключений(скорость «бегущего огня») вручную.
Схема выполнена на двух триггерах микросхемы D2(К155ТМ2) и дешифраторах управления на D1(К155ЛА3), а скорость переключения задаются частотой мультивибратора на микросхеме D3(К155ЛА3). Частота импульсов на выходе мультивибратора на D3 зависит от постоянной времени частотозадающей цепи R10-R11-С6. Скорость переключения ламп можно регулировать при помощи переменного резистора R10. Уменьшая его сопротивление можно увеличивать скорость переключения, увеличивая — снижать.
Питающий трансформатор Тр1 понижающий с напряжением на первичной обмотке 220в, вторичной 6-8 в, мощностью от 5 ватт. Напряжение 5 вольт для питания микросхем получается с помощью стабилизатора КРЕН5А, или его аналога. Транзисторы — КТ315Б, тиристоры — КУ202Н, конденсаторы и резисторы — любого типа.
На главную страницу
Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».
elektrikaetoprosto.ru
Цветомузыкальная установка «DECOR» c фильтрами на LMC567CN — LightPortal
Цветомузыкальная установка «DECOR» c фильтрами на LMC567CN
В схеме четырёхканальной ЦМУ полосовые фильтры построены на тональных декодерах LMC567CN, поэтому частотные каналы имеют узкую полосу пропускания. Фоновый режим реализован на контроллере от китайской новогодней гирлянды. Элементы схемы размещены в корпусе от абонентского громкоговорителя «Россия», а в роли светового излучателя — миниатюрная декоративная люстра, поэтому ЦМУ получила название «DECOR». Связь с источником звука – акустическая посредством микрофона. На корпусе установлены регуляторы для оптимизации работы фильтров, кнопочные выключатели для изменения режимов работы и светодиодные индикаторы наличия управляющих сигналов.
Принципиальная схема показана на рисунке:
1. Источник питания.
Особенностей не имеет и выполнен на трансформаторе Т1, диодном мостике VD10 и стабилизаторе напряжения DA6. Конденсаторы С27 и С29 сглаживают пульсации. Для включения ЦМУ используют выключатель SA4, при этом напряжение ~220V поступает на симисторные усилители мощности, а напряжение питания +5V от стабилизатора на все узлы схемы. Предохранитель FU1 защищает схему от случайного замыкания в цепи ламп или трансформатора.
2. Микрофонный усилитель с глубокой АРУ.
Выполнен на микромощном операционном усилителе DA1, ток потребления которого задаётся резистором R7. Делитель R3, R4 устанавливает половину напряжения на неинвертирующем входе IN1 (выв.3), а конденсатор С3 дополнительно устраняет пульсации или помехи. Резистор R6, включенный между выходом OUT (выв.6) и инвертирующим входом IN2 (выв.2) задаёт необходимый коэффициент усиления. Электретный микрофон BM1 получает питание через фильтр R1, С1. С выхода OUT DA1 усиленный сигнал через R8 и С5 поступает на активный детектор VT2, R9, С6, который управляет делителем R2, VT1. Конденсатор С6 периодически подзаряжается, увеличивая напряжение на затворе VT1. Это приводит к уменьшению сопротивления перехода сток-исток транзистора, а значит и выходного напряжения усилителя DA1. Инерционность системы АРУ определяется номиналами С6 и R9, а выходное напряжение усилителя регулировкой подстроечного резистора R10. Схема микрофонного усилителя заимствована из [л.1], неоднократно собиралась и показала хорошие результаты работы.
3. Частотные фильтры.
С выхода OUT DA1 усиленный и ограниченный на уровне ~300…400mV звуковой сигнал через разделительные конденсаторы С7, С9, С17 и С19 поступает на частотные фильтры, выполненные на микросхемах DA2 – DA5. Микросхема тонального декодера LMC567CN [л.2] выполнена по CMOS-технологии и является функциональным аналогом биполярной микросхемы LM567CN, о которой подробно рассказано в [л.3,4]. Структура микросхемы показана на рисунке:
Из структурной схемы видно, что сигналы от ГУН (VCO, Voltage-Controlled-Oscillator) поступают на амплитудный (AMPL DET.) и фазовый (PHASE DET.) детекторы через делители частоты на два. Поэтому, для правильного декодирования, ГУН должен быть настроен для работы с удвоенной частотой входного сигнала. Центральная частота ГУН задаётся резистором Rt (TIMING RESISTOR) и конденсатором Ct (TIMING CAPACITOR), которые подключаются к выводам 5 и 6. Центральную частоту Fosc в зависимости от Ct и Rt рассчитывают по формуле:
Fosc = 1 / 1,4 * Rt * Ct Hz (1),
тогда частота входного декодируемого сигнала Finput будет определяться из выражения:
Finput = Fosc / 2 = 1 / 2,8 * Rt * Ct Hz (2) .
Пример: рассчитаем центральную частоту ГУН для фильтра в канале низкой частоты (DA2, см. принципиальную схему) при максимальном и минимальном сопротивлении переменного резистора R12. В формулу (1) значение номинала Rt будем подставлять в килоомах, а Ct – в микрофарадах, поэтому результат получим в килогерцах.
.
Для R12 = 150К (движок R12 в нижнем по схеме положении):
Fosc =1 / 1,4 * (R14 + R12) * С8 = 1 / 1,4 * (68К + 150К) * 0,033мкФ = 1 / 10,0716 = 0,0993кГц,
Результат после округления: Fosc = 100Гц.
Для R12 = 0 (движок R12 в верхнем по схеме положении):
Fosc = 1 / 1,4 * R14 * С8 = 1 / 1,4 * 68К * 0,033мкФ = 1 / 3,1416 = 0,318кГц,
Результат после округления: Fosc = 320Гц.
Следовательно, частота декодируемого сигнала (Finput = Fosc/2) для фильтра НЧ регулируется в полосе 50Гц – 160Гц.
Задав в выражениях (1) или (2) требуемую частоту в килогерцах при известном номинале Rt, можно найти ёмкость Ct или наоборот, имея в наличии известный Ct, можно вычислить необходимый для требуемой частоты номинал Rt:
Ct = 1 / 1,4 * Fosc * Rt = 1 / 2,8 * Finput * Rt мкФ (3),
Rt = 1 / 1,4 * Fosc * Ct = 1 / 2,8 * Finput * Ct КОм (4).
Расчетный результат – это идеальный случай, фактически на результат влияют разбросы параметров устанавливаемых элементов или внешние факторы. В таблице показаны расчётные и измеренные результаты полученных частот Fosc для всех фильтров с номиналами элементов Rt и Ct, указанных на принципиальной схеме ЦМУ:
Кроме того, на полосу пропускания декодера влияет ёмкость конденсатора С1, который подключается к выводу 1 (OUTPUT FILTER). Этот конденсатор вместе с внутренним сопротивлением Rвыв.1 = 40КОм формирует выходной фильтр. Чем больше ёмкость С1, тем более узкий диапазон частот лежит в полосе захвата декодера. При выборе ёмкости С1 надо учитывать скорость нарастания выходного напряжения амплитудного детектора и передачу пульсаций на выход компаратора. Говоря проще, при большой ёмкости С1 лампа в канале будет загораться «редко», т.е. только в случае, когда частота входного сигнала будет соответствовать выражению «Finput=Fosc/2». Лампа в канале будет загораться «часто», если конденсатор С1 имеет малую ёмкость, т.е. полоса пропускания будет широкой, и декодироваться будут также сигналы с близкими к «Fosc/2» частотами. Если С1 не устанавливать, то лампа в канале останется постоянно включенной. В схеме ЦМУ ёмкости конденсаторов С11, С14, С21 и С24 подобраны исходя из компромисса между динамичностью работы и разделением каналов.
Оптимизация работы фильтров (и, следовательно, ламп в каналах) осуществляется переменными резисторами R12, R13, R18 и R19. Если движок этих резисторов перемещать вверх (по схеме), то центральная частота ГУН будет увеличиваться. Так как ёмкости конденсаторов С11, С14, С21 и С24 не изменяются, то одновременно будут сужаться полосы пропускания фильтров. Таким образом добиваются более чёткого разделения каналов. Резисторами R14, R15, R20 и R21 задано оптимальное разделение при среднем положении движков переменных резисторов.
Вывод 2 (LOOP FILTER) является комбинированным – выходным для фазового детектора и входным для управления петлёй ФАПЧ (PLL). Конденсатор С2 вместе с внутренним сопротивлением Rвыв.2 = 80Ком образует циклический фильтр. Если входная частота лежит в полосе захвата петли ФАПЧ, то фазовый детектор вырабатывает сигнал, фильтруемый конденсатором С2 и поступающий в ГУН, из-за чего частота ГУН приводится в соответствие с выражением «Fosc=Finput*2» (обнаружение сигнала). Происходит режим захвата. Конденсатор С2 определяет пропускную способность во всём диапазоне обнаруженных частот (LDBW). При недостаточной ёмкости С2 режим захвата неустойчив, т.к. петля ФАПЧ имеет малое время захвата – выход декодера может переключаться из одного состояния в другое. Увеличение ёмкости С2 повышает помехоустойчивость за счёт более длительного времени захвата и сужения его полосы по сравнению с полосой, лежащей в диапазоне обнаружения. Декодеры в фильтрах ЦМУ работают в музыкальном или речевом диапазонах, напряжение которых имеет непредсказуемые частотные характеристики, поэтому конденсаторы С12, С15, С22 и С25 установлены одинаковой емкости — для повышения помехоустойчивости.
Конденсатор С4 (см. структурную схему), подключаемый к выводу 4 (Vs) – блокировочный. Конденсатор на плате должен размещаться как можно ближе к выводу питания, и необходим на частотах выше F=50кГц. В данном случае декодеры работают с частотным диапазоном, имеющим верхнюю границу не более F=20кГц, поэтому конденсатором можно пренебречь.
К выходам декодеров OUT (выв.8) подключены нагрузочные резисторы R16, R17, R22 и R23, которые вместе с конденсаторами, соответственно, С13, С16, С23 и С26 образуют интегрирующие цепочки. Их назначение – преобразовать импульсное напряжение на выходе декодеров в сигналы с низким логическим уровнем и длительностью, обеспечивающей включение ламп полным накалом. Внутренние N-канальные полевые транзисторы периодически разряжают конденсаторы, поэтому, пока на входах декодеров присутствуют сигналы, лежащие в полосе захвата, на выходах будут сигналы с низким уровнем напряжения. Эти сигналы поступают на четыре элемента «НЕ» DD1.1 – DD1.4, с выходов которых через развязывающие диоды VD6 – VD9 проинвертированные сигналы поступают на токовые ключи VT4 – VT7. Резисторы R27 – R30 задают низкий потенциал на затворах транзисторов при отсутствии сигналов и закрытых диодах. В стоковую цепь транзисторов через токоограничивающие резисторы R38 – R41 включены светодиоды симисторных оптронов VQ1 – VQ4. Оптроны, в свою очередь, управляют мощными симисторами VS1 – VS4 и обеспечивают гальваническую развязку от сети ~220V. Симисторы управляют включением ламп накаливания EL1 – EL4. Светодиоды HL1 – HL4 отображают наличие управляющего сигнала в каналах и имеют декоративное назначение.
4. Фоновый режим.
В фоновый режим ЦМУ переключится автоматически при очень тихом звуке или его отсутствии. Режим представляет собой восемь световых эффектов, формируемых микросхемой DD2 «FLASHER CONTROL», размещённой на платке из текстолита и залитой компаундом. Внешний вид DD2 показан на фото, а подробности в [л.5].
Выходы инверторов DD1.1 – DD1.4 объединены через диоды VD2 – VD5 по схеме «ИЛИ». Сигналы складываются на резисторе R26, который устанавливает низкий уровень напряжения на входе элемента DD1.6 при закрытых диодах. При отсутствии звукового сигнала конденсаторы, подключенные к выводам 8 декодеров, заряжаются до напряжения питания. Когда напряжение достигнет порога переключения элементов DD1.1 – DD1.4, на выходах установится напряжение лог.0. Диоды VD2 – VD5 закроются. Низкий уровень с резистора R26 переключает элемент DD1.6 и на его выходе устанавливается напряжение лог.1. Это напряжение через резистор R24 заряжает конденсатор С28 до порога переключения элемента DD1.5. Постоянная времени при указанных на схеме номиналах R24, C28 составляет Т=0,8…1,2сек. и предназначена для задержки включения фонового режима при кратковременных перерывах между звуковыми фрагментами. После переключения элемента DD1.5 на его выходе появляется лог.0 и транзистор VT3 закрывается. С катода VD11 полуволны выпрямленного напряжения с периодом следования Т=0,02сек. через резистор R33 поступают на вход SYNC (выв.10) контроллера DD2. Резистор R25 обеспечивает низкий уровень напряжения в моменты перехода сетевого напряжения через ноль. На выходах OUT1 – OUT4 (выв.8–выв.5) формируются прямоугольные импульсы с изменяемой скважностью согласно текущей программе. Через развязывающие диоды VD13 – VD16 эти импульсы поступают на транзисторы VT4 – VT7. Резистор R32 определяет рабочий ток DD2: Iраб = Uпит/R32 = 5V/6800 Ом = 0,74mA.
При появлении в помещении звука достаточной громкости на резисторе R26 сформируется напряжение с высоким логическим уровнем и элемент DD1.6 переключится — на его выходе появится лог.0, который через прямосмещённый диод VD1 быстро разрядит конденсатор С28. На выходе DD1.5 сформируется лог.1 и транзистор VT3 откроется. Своим переходом сток-исток он зашунтирует вход синхронизации. Работа DD2 заблокируется и на выходах OUT1 – OUT4 установится низкий уровень напряжения. Диоды VD13 – VD16 закроются, и схема световых эффектов не будет влиять на работу ЦМУ.
5. Назначение выключателей SA1, SA2, SA3 и кнопки SB1.
Если замкнуть выключатель SA1, то конденсатор С6 быстро зарядится до напряжения питания, которое поступит на затвор транзистора VT1 и полностью его откроет. Сигнал с микрофона BM1 не поступит на DA1, поэтому фоновый режим выключаться не будет. Таким образом, выключатель SA1 предназначен для включения световых эффектов на постоянное время работы.
Если замкнуть выключатель SA2, то на затвор транзистора VT3 перестанет поступать напряжение с выхода элемента DD1.5 и работа контроллера DD2 блокироваться не будет. В этом случае на затворы транзисторов VT4 – VT7 управляющие сигналы поступают как от декодеров, так и от контроллера. Таким образом, выключатель SA2 предназначен для микширования работы ЦМУ и световых эффектов.
Если замкнуть выключатель SA3, то диоды VD11, VD12 вместе с диодами отрицательного плеча мостика VD10 образуют двухполупериодный выпрямитель. На вход синхронизации SYNC DD2 с катодов диодов VD11 и VD12 поступят полуволны выпрямленного напряжения с периодом следования Т=0,01сек. Это удвоит частоту работы контроллера. Таким образом, выключатель SA3 увеличивает в два раза частоту переключения ламп и скорость смены световых эффектов
Кнопка SB1, подключенная к входу SEL (выв.2) контроллера, предназначена для выбора желаемого светового эффекта.
6. Детали и конструктив.
Микрофон BM1 типа МКЭ-3 устанавливался в отечественных кассетных магнитофонах и обладает довольно широким частотным спектром F = 50…15000Гц. Допускается установка двухвыводных электретных микрофонов, при этом последовательно с плюсовым выводом необходимо установить дополнительный резистор, задающий рабочий ток и исключающий влияние конденсатора С1 на выходной сигнал. Операционный усилитель КР140УД1208 можно заменить на ОУ типа КР140УД1408.
Транзисторы КП501А меняются на КП504А, КП505А или токовые ключи КР1014КТ1А(В), транзистор КТ3107А на КТ361Б. Диоды КД102 можно применить с любой буквой или заменить кремниевыми маломощными, например, типа КД103, КД521 или КД522. Выпрямительный мостик КЦ407А можно заменить любым с минимальным прямым током через диоды I=100mA или диодами в мостовом включении.
Вместо микросхемы К561ЛН2 можно использовать любые микросхемы КМОП-структуры с функциями «НЕ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ» с учётом числа логических элементов в одном корпусе.
Оптроны АОУ163А и симисторы BT137-600 меняются на соответствующие импортные или отечественные аналоги. Вообще, узел управления лампами может быть реализован по любой известной схеме.
Цоколёвка используемых элементов приведена на рисунке:
Лампы EL1 – EL4 производства PHILIPS с цоколем Е14 и мощностью 40Вт. Лампы имеют цветную колбу, которая внутри с тыльной стороны покрыта зеркальным напылением.
В качестве светоизлучателя приспособлена китайская декоративная потолочная люстра. На корпус (абонентский громкоговоритель «Россия») она крепится в перевёрнутом виде.
Предварительно на корпусе устанавливается крепёжное соединение:
Далее устанавливается люстра и фиксируется гайками-колпачками:
На задней и боковой стенках корпуса расположены выключатель (кнопка с фиксацией) SA3, предохранитель FU1 и микрофон BM1:
Провода от ламп, проходят через отверстия в текстолите, выполняющего роль крепёжной пластины. Переменные резисторы размещены на верхней половинке корпуса и соединяются с платой многожильным шлейфом:
Общий вид на элементы, расположенные на плате:
Фрагмент, показывающий установку микрофона BM1, выключателя SA3 и контроллера DD2:
Вид на трансформатор Т1, на плату с оптронами VQ1 – VQ4 и симисторами VS1 – VS4:
Сборка ЦМУ «DECOR» завершена:
Список литературы:
1. «Радиолюбителям. Полезные схемы» И.П. Шелестов, книга 4, изд. «СОЛОН-Р», Москва, 2001;
2. «LMC567 Low Power Tone Decoder» National Semiconductor, даташит, June 1999;
3. «РАДИО» журнал, «СДУ на тональных декодерах» статья в №11, 2011;
4. «LM567/LM567C Tone Decoder» National Semiconductor, даташит February 2003;
Автор — Александр Борисов.
Автор публикации
не в сети 3 дня
Radan
0
Комментарии: 933Публикации: 178Регистрация: 30-11—0001lightportal.info
Автоматическое цветомузыкальное устройство — LightPortal
Автоматическое цветомузыкальное устройство.
Да простит меня автор за перепечатку статьи.
Писал несколько раз на указанный для обратной связи ящик, ответа не получил…
Да-да, именно цветомузыкальное, а не светомузыкальное, как оказалось в конце разработки. Принцип работы устройства основан на учете изменения частот в наиболее интенсивном спектре звучания, а не на частотной выборке из общей гаммы звука. Да, наворочено, аж 20 ИМС (но оно того стоит) и всего 1 транзистор (хе-хе). Управление данным устройством заключается в нажатии кнопки «Вкл.». Все остальное оно делает само по себе. И уж простите мне скудное описание работы схемы, но понять меня тоже можно – было это где-то году в 1994, всего ведь не упомнишь. Собственно, глядя на схему, и так все понятно. Единственное, что может вызывать вопросы – это номиналы резисторов в некоторых каскадах. Да просто нет объяснения – подобрано экспериментально по тому, как лучше выглядит цветовая картина. В качестве исполнительного устройства на период испытаний, использовались клубные 4-цветные софиты, с излучением на потолок. Даже в этом виде наблюдались такие цветосочетания, которых на обычных мигалках никогда не достигнуть. А если применить более-менее приличный экран? Кроме того, при относительно постоянном уровне освещенности глаза практически не устают. При отсутствии музыкального сигнала, в качестве фона, горят все 4 лампы. Следует отметить, что схема и описание работы выполнено по принципу «As is…». И рассматривать эту конструкцию следует как шаг для дальнейшей разработки. Можно применить оптосимисторы, в конце концов применить микроконтроллеры, но это уже Вам виднее.
Основная часть схемы представлена на рисунке:
Входной сигнал поступает на ограничитель уровня VD1-VD2. Это сделано для исключения перегрузки входного компаратора DA1. Опорное напряжение для него формируется цепочкой делителя напряжения R1,R2. Емкости С1 и С2 предназначены для увеличения помехоустойчивости устройства. Для доработки устройства в целом, можно сказать, что на входе лучше установить еще и микрофонный усилитель – с проводами возни меньше.
Прямоугольные импульсы с выхода компаратора поступают на делитель f/10, выполненный на D1. Кроме того с выхода компаратора цепочкой C3R6 формируется сигнал сброса (можно сказать и остановки) для схемы в целом при отсутствии сигнала на входе. Далее, деленный сигнал, через D4A и D4B с учетом сигнала остановки поступает на счетчик D6, который своими выходами благодаря матрице R2R на резисторах R29-R48 формирует пилообразный сигнал, который для дальнейшей схемы является сигналом для сравнения со средней частотой, который вырабатывает каскад на D2, D5.
Кроме того деленный D1 сигнал поступает на вход счетчика D2, который обеспечивает деление входного сигнала на 3. Сигнал с выхода 0 заполняется частотой 32768 Гц с генератора на D3B,D3C и поступает на вход D5, работающий аналогично каскаду на D6. Появление на выходе 3 уровня лог. 1 приводит к сбросу через D3D,D4D счетчика D5. Кроме того сброс при окончании сигнала производится через D4D. В целом пилообразная последовательность на выходе матрицы R2R является усредненным сигналом с счетчика D1. Задержка составляет 3 цикла счетчика D1. Этот сигнал и является как бы средней частотой звукового сигнала (относительно, конечно, так как звука там естессно нету) для сравнения с сигналом с матрицы счетчика D6.
Далее сигналы с матриц счетчиков подаются на схему сравнения, выполненную на компараторах DA2 типа К1401СА2 ( компараторы с однополярным питанием). Причем сигнал с матрицы счетчика D5 подается в середину резистивного делителя R49-R53 (формирователей опорных напряжений) для того чтобы засечь изменение звукового сигнала как в положительную, так и в отрицательную сторону. Сигнал с выхода матрицы R2R счетчика D6 подается непосредственно на вторые входа компараторов. Поскольку К1401СА2 компараторы с « открытым коллектором», то необходимы нагрузочные резисторы R54-R57.
Далее сигналы с выходов компараторов поступают на схему взаимоисключения выполненную на элементах D7. По выходам элементов D7 установлены RC-фильтры для исключения пиковых сигналов («тычков») при переходе из состояния 1 в 0 одного компаратора, и соответственно наоборот его ближайшего соседа.
Следует отметить, что измерение изменения частоты производится в небольших пределах (порядка десятков – единиц сотен герц). Изменение этих пределов осуществляется изменением номиналов R49-R53. Но на мой взгляд, существующие в схеме номиналы – оптимальны. Голос певца или какого-либо инструмента не может резко измениться на килогерцы в единицу времени. Сигналы с выходов фильтров схемы исключения подаются на накопительные счетчики второй части схемы, которая представлена на рисунке :
Как видно из схемы, она состоит из 4 аналогичных частей. Предназначение данной части схемы в том что бы формировать симметричный пилообразный сигнал подаваемого на вход широтно-импульсного модулятора. Это сделано для того, что бы нарастание и угасание ламп накаливания происходило как можно плавней. Хотя не стоит думать, что это схема для оформления симфоний.
Для «тяжёлого» она еще как подходит. И не «краснотой долбит» как в мигалках, а всеми цветами сразу. Рассмотрим работу одной ячейки. Счетные импульсы поступают на вход СК D8. При отсутствии сигнала Reset на выходах реверсивного D8 начинают появляться импульсы последовательности, которые формируют на все той же пресловутой матрице R2R на R62-R69 нарастание пилы. Далее по остижении значения 16, на выходе СО (переполнение) появляется импульс, опрокидывающий делитель f/2 D10A в состояние 1, который дает команду на обратный счет для D8. Происходит плавное падение пилы» на выходе матрицы. Конечно, насколько будет плавным нарастание и падение «пилы» полностью зависит от музыкального сигнала. Резистор R70 предназначен для создания смещения относительно + питания, для более четкого срабатывания схемы ШИМ. Широтно-импульсные модуляторы описаны в огромном количестве литературы, поэтому описывать как работают компараторы DA3 не уду. Резисторы R98-R101 нагрузки для открытых коллекторов DA3. Сигналы с них подаются на входы включенных параллельно элементов D15 и D16. Они являются инверторами и усилителями тока для светодиодов оптронов. Силовая часть схемы представлена на рисунке :
Эта часть схемы и может вызвать наибольшее количество споров. Выполнена она из расчета, что в случае чего, тиристор поменять куда как проще по деньгам, чем скажем оптосимистор. Хотя с другой стороны, этого «в случае чего» в течении нескольких лет, как-то не наблюдалось. И все равно, «в нашей местности» данное решение дешевле, чем искать другие опто-каскады. Каскад на D17 вкупе с VT1 (пресловутым и единственным) формирует «пилу» с частотой сетевого напряжения. Хотя впрочем если еще немного подумать, то и от транзистора так же можно избавиться.
Стабилизатор на 142ЕН8Е ( В) если и требует радиатора, то минимального, так как основное токопотребление устраивают только светодиоды оптронов. Соответственно и трансформатор может быть минимальной габаритной емкости, 25 Вт вполне достаточно. R134 – выполняет роль впаянного предохранителя для логической части схемы. Он куда как более быстродействующий чем обычные роволочные, хотя можно и не ставить вовсе. Величина FU1 – на Ваше усмотрение, только нужно определиться с суммарной мощностью ламп. Если применять более мощные лампы, то мосты КЦ405А лучше заменить на что-либо более мощное, или на самом деле применить оптосимисторы.
Успехов!
P.S.
Найденные ошибки в схеме от разных людей, повторивших конструкцию:
1. Счётчик D1 имеет цепь между выводами 12-15. Последствия — когда на (12) появляется сигнал выс.уровня, он попав на вход сброса (15), пытается сбросить сам себя (эффект отрицательной обратной связи как в аналоговой схемо технике) в результате пучок помех. Но если даже не брать в расчёт помехи, то всё равно сигнал на выходе(12) вряд ли успеет достигнуть полной амплитуды,
а его длительность будет равна времени задержки D1, а ведь этот сигнал должен использоваться для других мс. Для чего устроили такую возню, не понятно, и зачем использовать сброс, если отсчёт в любом случае переходит от последнего разряда на первый — повторяющаяся цикличность. Вообщем переподключаем вывод (15) на землю.
2. Генератор «часики», у меня завелся при R7 только больше 1,5М.
ОТЗЫВЫ повторивших конструкцию:
1. Работает прекрасно, вторую плату при правильном монтаже вообще настраивать не надо. Визуально очень интересный эфект, если в других ЦМУ (с фильтрами) барабан — долбит красный цвет и т.п., то здесь совсем иная картина, цветовой перелив, причем нет момента «темноты», глаза совсем не устают.
2. Я давно заметил, что те кто собирал или покупал ЦМУ с принципом частотного разделения каналов, в последствии не пользовались этими ЦМУ. Причина в том, что в голове слушателя на подсознательном уровне происходит вычисление (частота-цвет), и мигание ЦМУ становиться подсознательно-предсказуемым. От этого работа ЦМУ становится в лучшем случае скучной, в худшем начинает раздражать. Огорчает что из тысяч конструкций, только единицы пытались решить эту ГЛАВНЕЙШУЮ проблему.
3. Но вообще то впечатления более положительные, чем отрицательные.
Вот ещё одну плату прислал Александр Лихачёв:
«У многих решивших было повторить эту разработку опускались руки из-за отсутствия «печатки». При разводке платы(.lay) была учтена возможность её изготовления как единой , так и разделённой на части , в зависимости от вида корпуса, в который плата будет монтироваться. В разводку платы внесено рекомендуемое изменение, опубликованное в комментариях к статье, а именно : 15 вывод DD1 отделён от вывода 12 этой же микросхемы и » посажен» на общий провод.»
Автор публикации
не в сети 3 дня
Radan
0
Комментарии: 933Публикации: 178Регистрация: 30-11—0001lightportal.info
ЦВЕТОМУЗЫКА
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.
Цветомузыка спектр
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:
Предусилитель — схема
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:
Штекер Джек 3.5
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:
Трехканальная цветомузыка
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.
КУ202 Тиристор
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.
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.
el-shema.ru
