Цму на светодиодах и светодиодных лентах. Как изготовить светомузыку своими руками по простым схемам. Простейшие схемы цветомузыки

Дополнительно

• В: Купил ленту, на ней контакты G, R, B, 12. Как подключить?
  О: Это не та лента, можешь выкинуть

  В: Прошивка загружается, но выползает рыжими буквами ошибка “Pragma message….”
  О: Это не ошибка, а информация о версии библиотеки

  В: Что делать, чтобы подключить ленту своей длины?
  О: Посчитать количество светодиодов, перед загрузкой прошивки изменить самую первую в скетче настройку NUM_LEDS (по умолчанию стоит 120, заменить на своё). Да, просто заменить и всё!!!

  В: Сколько светодиодов поддерживает система?
  О: Версия 1.1: максимум 450 штук, версия 2.0: 350 штук

  В: Как увеличить это количество?
  О: Варианта два: оптимизировать код, взять другую библиотеку для ленты (но придётся переписать часть). Либо взять Arduino MEGA, у неё больше памяти.

  В: Какой конденсатор ставить на питание ленты?
  О: Электролитический. Напряжение 6.3 Вольт минимум (можно больше, но сам кондер будет крупнее). Ёмкость – минимум 1000 мкФ, а так чем больше тем лучше.

  В: Как проверить ленту без Arduino? Горит ли лента без Arduino?
  О: Адресная лента управляется по спец протоколу и работает ТОЛЬКО при подключении к драйверу (микроконтроллеру)

• МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

• Версию 2.0 и выше можно использовать БЕЗ ИК ПУЛЬТА, режимы переключаются кнопкой, всё остальное настраивается вручную перед загрузкой прошивки.

• Как настроить другой пульт?
  У других пультов кнопки имеют другой код, для определения кода кнопок используйте скетч IR_test (версии 2.0-2.4) или IRtest_2.0 (для версий 2.5+), есть в архиве проекта. Скетч шлёт в монитор порта коды нажатых кнопок. Далее в основном скетче в секции для разработчиков есть блок дефайнов для кнопок пульта, просто измените коды на свои. Можно сделать калибровку пульта, но честно уже совсем лень.

• Как сделать два столбика громкости по каналам?
  Для этого вовсе необязательно переписывать прошивку, достаточно разрезать длинный кусок ленты на два коротких и восстановить нарушенные электрические связи тремя проводами (GND, 5V, DO-DI). Лента продолжит работать, как одно целое, но теперь у вас есть два куска. Само собой, аудио-штекер должен быть подключен тремя проводами, а в настройках отключен моно режим (MONO 0), а количество светодиодов должно быть равно суммарному количеству на двух отрезках.
  P.S. Посмотри первую схему в схемах!

• Как сбросить настройки, которые хранятся в памяти?
  Если вы доигрались с настройками и что то пошло не так, можно сбросить настройки на “заводские”. Начиная с версии 2.4 есть настройка RESET_SETTINGS , ставите её 1, прошиваетесь, ставите 0 и снова прошиваетесь. В память будут записаны настройки из скетча. Если вы на 2.3, то смело обновляйте до 2.4, версии отличаются только новой настройкой, которая никак не повлияет на работу системы. В версии 2.9 появилась настройка SETTINGS_LOG , которая выводит в порт значения хранящихся в памяти настроек. Так, для отладки и понимания.

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.

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.

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.

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 .

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.

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.

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.

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:

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:

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

О цветомузыке как направлении технического творчества впервые заговорили более четверти века назад. Тогда и стали появляться описания разнообразных по сложности приставок к радиоустройствам (радиоприемникам, магнитофонам, электропроигрывателям), позволяющих получать на прозрачном экране цветные сполохи в такт с исполняемой мелодией. Причем высвечиваемая цветовая гамма была подчинена, как и в сегодняшних устройствах, музыкальному строю произведения: нижним частотам соответствовали красные тона на экране, средним - желтые или зеленые, высшим - голубые или синие.

На отдельных элементах «B», «C», «D» ОУ К1401УД2 выполнены фильтры разных частот: «высокой», «средней» и «низкой». Элемент «А» построен по схеме предварительного усилитель входящего сигнала. Трансформатора нужен для повышения сигнала и гальванической развязки аудио выхода и схемы цветомузыки.

Эта конструкция с оригинальными световыми эффектами достаточно проста и надежна. Основным элементом устройства является микроконтроллер PIC12F629. Управление изменение уровня яркости светодиодов радиолюбительской разработки происходит за счет широтной импульсной модуляции.

Схема цветомузыки своими руками с индикатором

Если встроить такую приставку в радиоприемник, то в такт с музыкой будет освещаться разноцветными огнями шкала настройки либо вспыхивать три цветовых сигнала на лицевой панели - приставка станет цветовым индикатором настройки.

Как и в подавляющем большинстве конструкций, схема цветомузыки своими руками, показанная на рисунке в верху статьи имеет частотное разделение сигналов звуковой частоты, воспроизводимых радиоприемником, по трем каналам. Первый канал схемы цветомузыки своими руками выделяет низшие частоты - им соответствует красный цвет свечения, второй канал - средние (желтый цвет), третий - высшие (зеленый цвет). Для этого в приставке использованы соответствующие фильтры. Так, в канале низших частот стоит фильтр R5C3, ослабляющий средние и высшие частоты. Прошедший через него сигнал низших частот детектируется диодом VD3. Появляющееся на базе транзистора VT3 отрицательное напряжение открывает этот транзистор, и светодиод HL3, включенный в его коллекторную цепь, зажигается. Чем больше амплитуда сигнала, тем сильнее открывается транзистор, тем ярче горит светодиод. Для ограничения максимального тока через светодиод последовательно с ним включен резистор R9. При отсутствии этого резистора светодиод может выйти из строя.

Входной сигнал на фильтр поступает с подстроечного резистора R3, который подключен к выводам динамической головки радиоприемника. Подстроечным резистором устанавливают нужную яркость светодиода при данной громкости звука.

В канале средних частот стоит фильтр R4C2, который для высших частот представляет значительно большее сопротивление, чем для средних. В коллекторную цепь транзистора VT2 включен светодиод HL2 желтого цвета свечения. Сигнал на фильтр поступает с движка подстроечного резистора R2.

Канал высших частот состоит из подстроечного резистора R1, фильтра C1R6, ослабляющего сигналы средних и низших частот, и транзистора VT1. Нагрузкой канала является светодиод HL1зеленого цвета свечения с последовательно включенным ограничительным резистором R7.

Питается схема цветомозыки своими руками от того же источника, что и приемник. Питание подается выключателем SA1. Учитывая, что во время свечения одновременно всех светодиодов потребляемый приставкой ток может достигать 50...60 мА, не следует включать приставку на продолжительное время при работе приемника от гальванических элементов или батарей.

Налаживают схему цветомузыки своими руками при средней громкости звука, во время исполнения музыкальных произведений. Движки под-строечных резисторов устанавливают в такое положение, чтобы в такт с музыкой каждый светодиод (или лампа накаливания) вспыхивал достаточно ярко, но ток через него не превышал допустимого (ток контролируют миллиамперметром, включенным последовательно со светодиодом). Если яркость свечения будет недостаточна даже при наибольшей громкости звука и верхнем по схеме положении движка подстроечного резистора, следует либо заменить транзистор другим, с большим коэффициентом передачи тока, либо подобрать резистор в цепи светодиода с меньшим сопротивлением.

Подобную приставку можно собрать и по несколько иному варианту, с переменным резистором, позволяющим устанавливать нужную яркость вспышек светодиодов (или ламп накаливания) в зависимости от громкости звука приемника.

Схема цветомузыки своими руками модернизированный вариант

Сигнал с динамической головки теперь поступает на повышающий трансформатор Т1, ко вторичной обмотке которого подключен переменный резистор R1. С движка резистора сигнал подается на три фильтра, а с них - на транзисторы, в коллекторных цепях которых установлены соответствующие (по цвету свечения) светодиоды с ограничительными резисторами.

Как и в предыдущем случае, вместо светодиодов можно установить лампы накаливания, но заменять транзисторы на этот раз не придется - используемые транзисторы допускают ток коллектора до 300 мА.

Трансформатор Т1 - выходной от любого малогабаритного транзисторного радиоприемника. Обмотка I - низкоомная (она рассчитана на подключение динамической головки), обмотка II - высокоомная (используются обе половины обмотки).

Налаживания приставка не требует. Но если яркость свечения светодиодов будет недостаточна даже при наибольшей громкости и максимальном напряжении, снимаемом с движка переменного резистора (когда движок находится в верхнем по схеме положении), следует уменьшить сопротивление ограничительных резисторов в коллекторной цепи транзисторов, либо заменить транзисторы другими, с большим коэффициентом передачи тока.

Предыдущие приставки можно считать своеобразными игрушками, позволяющими познакомиться с принципом работы цветомузыкального устройства. Предлагаемая же приставка - более серьезная конструкция, способная управлять разноцветным освещением небольшого экрана.

Сигнал на вход приставки (разъем XS1) по-прежнему поступает с выводов динамической головки усилителя звуковой частоты радиоприемника или другого радиоустройства (магнитофона или телевизора, электропроигрывателя или трансляционного трехпрограммного громкоговорителя). Переменным резистором R1 устанавливают общую яркость экрана, особенно по каналу высших частот, собранному на транзисторе VT1. Яркость же свечения ламп других каналов можно устанавливать «своими» переменными резисторами - R2 и R3.

Фильтры, выделяющие сигналы определенной частоты, выполнены, как и в предыдущих случаях, из цепочек резисторов и конденсаторов. Частота разделения и полоса пропускаемых частот того или иного фильтра зависит от номиналов этих деталей. Так, в канале высших частот на указанные параметры влияют номиналы конденсатора С1 и резистора R5, в канале средних частот - конденсаторов С2, С 4 и резистора R2, в канале нижних частот - конденсаторов СЗ, С5 и резистора R3.

Выделенные фильтрами сигналы поступают на усилители, собранные на мощных транзисторах (VT1 - VT3). В коллекторной цепи каждого транзистора стоит нагрузка из двух ламп накаливания, соединенных параллельно. Причем каждая пара ламп окрашена в определенный цвет: EL1 и EL2 - в голубой (можно синий), EL3 и EL4 - в зеленый, EL5 и EL6 - в красный.

Питается приставка от простейшего однополупериодного выпрямителя на диоде VD1. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсатором С6 сравнительно большой емкости. Хотя пульсации выпрямленного напряжения остаются немалыми, особенно при максимальной яркости свечения ламп, они не сказываются на работе приставки.

В приставке могут быть использованы транзисторы серий П213 - П216 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 (подойдут и МЛТ-0,125), переменные - любого типа (например, СП-I, СПО), конденсаторы - К50-6. Вместо Д226Б можно использовать другой диод этой серии. Трансформатор питания - готовый или самодельный, мощностью не менее 10 Вт и с напряжением на обмотке II 6...7 В (например, обмотка накала ламп любого трансформатора питания сетевого лампового радиоприемника). Лампы накаливания - МН 6,3-0,28 или МН 6,3-0,3 (на напряжение 6,3 В и ток 0,28 и 0,3 А соответственно).

Часть указанных деталей смонтирована на плате, которую вместе с трансформатором питания укрепляют внутри корпуса. Переменные резисторы и выключатель питания крепят к лицевой стенке корпуса. Транзисторы прикрепите к плате держателями (они придаются к транзисторам - не забывайте об этом при приобретении транзисторов). Под шляпки транзисторов в плате можно вырезать отверстия, хотя делать это не обязательно.

Экран с лампами допустимо расположить на крышке корпуса. Конструкция экрана - произвольная. Главное, чтобы лампы были равномерно размещены по поверхности экрана (конечно, на некотором расстоянии от него), а сам экран хорошо поглощал свет.

В качестве экрана обычно используют пластину органического стекла с матовой поверхностью. Если такого стекла не окажется, подойдет обычное прозрачное органическое стекло, но одну из сторон пластины придется обработать мелкозернистой наждачной бумагой до получения матовой поверхности.

Чтобы добиться большей яркости освещения экрана, лампы должны быть расположены внутри небольшой шкатулки, а экран укреплен вместо лицевой стенки шкатулки. Кроме того, лампы желательно ввернуть в рефлекторы, вырезанные из жести от консервной банки. Возможен и такой вариант - все лампы ввинчивают в отверстия, просверленные в общей жестяной пластине, установленной на некотором расстоянии от экрана.

Если у вас окажется плафон настольной лампы, изготовленный из гранулированного органического стекла, смонтируйте детали приставки в нем, а лампы расположите на двух металлических дисках-держателях, закрепленных на вертикальной стойке на некотором расстоянии друг от друга. Лампы одного держателя должны быть обращены баллонами к лампам другого. Кроме того, на каждом держателе устанавливают по одной лампе каждого канала. При работающей приставке на таком экране будут появляться причудливые узоры, меняющие свои оттенки в такт с музыкой.

Перед налаживанием приставки соедините ее входной разъем с выводами динамической головки, например, магнитофона. Затем включите приставку и замерьте напряжение на выводах конденсатора С6 - оно должно быть не менее 7 В.

Следующий этап - подбор режима работы транзисторов. Дело в том, что чувствительность приставки невысокая, и для работы ее от сигнала, снимаемого с динамической головки, нужно установить оптимальное напряжение смещения на базе каждого транзистора. Оно должно быть таким, чтобы лампы были на грани зажигания, но нить их при отсутствии сигнала не светилась.

Начинают подбор режима с одного из каналов, скажем, высших частот, выполненного на транзисторе VT1. Вместо резистора R4 включают цепочку из последовательно соединенных переменного резистора сопротивлением 2,2 кОм и постоянного сопротивлением около 1 кОм. Перемещением движка переменного резистора добиваются начала свечения ламп ELI, EL2, а затем отводят движок немного в обратную сторону до прекращения свечения. Измеряют получившееся общее сопротивление цепочки и впаивают в приставку резистор R4 с таким сопротивлением (или возможно близким).

Если свечения ламп нет даже при выведенном сопротивлении переменного резистора (т. е. при включении между коллектором и базой резистора сопротивлением 1 кОм), следует заменить транзистор другим таким же, но с большим коэффициентом передачи тока. Аналогично подбирают режим работы остальных транзисторов.

Далее включают магнитофон и устанавливают номинальную громкость звучания и максимальный подъем высших частот. Перемещением движка переменного резистора R1 добиваются свечения ламп EL1 и EL2. Движки остальных резисторов должны находиться в нижнем по схеме положении. Если лампы не светятся, это указывает на недостаточную амплитуду входного сигнала. Можно рекомендовать следующее. Последовательно с динамической головкой включите добавочный переменный резистор сопротивлением 30...50 Ом, оставив входные гнезда приставки подключенными ко вторичной обмотке выходного трансформатора магнитофона. Уменьшая громкость звучания динамической головки добавочным резистором, одновременно увеличивайте усиление магнитофона до тех пор, пока не начнут вспыхивать в такт с музыкой лампы EL1 и EL2. После этого ручками переменных резисторов R2 и R3 установите нужное свечение соответственно зеленых и красных ламп.

Когда приставка включена, громкость звучания магнитофона подбирают добавочным резистором, при отключении приставки сопротивление этого резистора желательно вывести до нуля (иначе будет искажаться звук), а громкость, как и прежде, устанавливают регулятором магнитофона.

Многие из вас после изготовления простой цветомузыкальной приставки захотят сделать конструкцию, обладающую большей яркостью свечения ламп, достаточной для освещения экрана внушительных размеров. Задача выполнимая, если воспользоваться автомобильными лампами (на напряжение 12 В) мощностью 4...6 Вт. С такими лампами работает приставка, схема которой приведена на рисунке чуть ниже.

Входной сигнал, снимаемый с выводов динамической головки радиоустройства, поступает на согласующий трансформатор Т2, вторичная обмотка которого подключена через конденсатор С1 к регулятору чувствительности - переменному резистору R1. , Конденсатор С1 в данном случае ограничивает диапазон нижних; частот приставки, чтобы на нее не поступал, скажем, сигнал фона переменного тока (50 Гц).

С движка регулятора чувствительности сигнал поступает далее через конденсатор С2 на составной транзистор VT1VT2. С нагрузки этого транзистора (резистор R3) сигнал подается на три фильтра, «распределяющие» сигнал по каналам. Через конденсатор С4 проходят сигналы высших частот, через фильтр C5R6C6R7 - сигналы средних частот, через фильтр C7R9C8R10 - сигналы низших частот. На выходе каждого фильтра стоит переменный резистор, позволяющий устанавливать нужное усиление данного канала (R4 - по высшим частотам, R7 - по средним, R10 - по низшим). Затем следует двухкаскадный усилитель с мощным выходным транзистором, нагруженным на две последовательно соединенные лампы - они окрашены для каждого канала в свой цвет: EL1 и EL2 - в синий, EL3 и EL4 - в зеленый, EL5 и EL6 - в красный.

Кроме того, в приставке есть еще один канал, собранный на транзисторах VT6, VTIO и нагруженный на лампы EL7 и EL8. Это так называемый канал фона. Нужен он для того, чтобы при отсутствии сигнала звуковой частоты на входе приставки экран слегка подсвечивался нейтральным светом, в данном случае фиолетовым.

В канале фона ячейки фильтра нэт, но регулятор усиления есть - переменный резистор R12. Им устанавливают яркость освещения экрана. Через резистор R13 канал фона связан с выходным транзистором канала средних частот. Как правило, этот канал работает продолжительнее других. Во время работы канала транзистор VT8 открыт, и резистор R13 оказывается подключенным к общему проводу. Напряжения смещения на базе транзистора VT6 практически нет. Этот транзистор, а также VT10 закрыты, лампы EL7 и EL8 погашены.

Как только сигнал звуковой частоты на входе приставки уменьшается или пропадает совсем, транзистор VT8 закрывается, напряжение на его коллекторе возрастает, в результате чего появляется напряжение смещения на базе транзистора VT6. Транзисторы VT6 и VT10 открываются, и лампы EL7, EL8 зажигаются. Степень открывания транзисторов канала фона, а значит, яркость его ламп зависит от напряжения смещения на базе транзистора VT6. А его, в свою очередь, можно устанавливать переменным резистором R12.

Для питания приставки использован однополупериодный выпрямитель на диоде VD1. Поскольку пульсации выходного напряжения значительны, конденсатор фильтра СЗ взят сравнительно большой емкости.

Транзисторы VT1 - VT6 могут быть серий МП25, МП26 или другие, структуры p-n-р, рассчитанные на допустимое напряжение между коллектором и эмиттером не менее 30 В и обладающие возможно большим коэффициентом передачи тока (но не менее 30). С таким же коэффициентом передачи следует применить мощные транзисторы VT7 - VT10 - они могут быть серий П213 - П216. В качестве согласующего (Т2) подойдет выходной трансформатор от переносного транзисторного радиоприемника, например «Альпинист». Его первичная обмотка (высокоомная, с отводом от середины) используется в качестве обмотки II, а вторичная (низкоомная) - в качестве обмотки I. Подойдет и другой выходной трансформатор с коэффициентом передачи (коэффициентом трансформации) 1:7...1:10.

Трансформатор питания Т1 - готовый или самодельный, мощностью не менее 50 Вт и с напряжением на обмотке II 20...24 В при токе до 2 А. Нетрудно приспособить для приставки сетевой трансформатор от лампового радиоприемника. Его разбирают и удаляют все обмотки, кроме сетевой. Сматывая обмотку накала ламп (переменное напряжение на ней 6,3 В), считают число ее витков. Затем поверх сетевой обмотки наматывают проводом ПЭВ-1 1,2 обмотку II, которая должна содержать примерно вчетверо больше витков по сравнению с накальной.

При отсутствии конденсатора СЗ с указанными параметрами можно использовать конденсатор емкостью около 500 мкФ, но выпрямитель собрать по мостовой схеме (в этом случае понадобятся четыре диода).

Диод (или диоды) - любой другой, кроме указанного на схеме, рассчитанный на выпрямленный ток не менее 3 А.

Мощные транзисторы совсем не обязательно крепить к плате металлическими держателями, достаточно приклеить их шляпками к плате. Трансформатор питания, выпрямительный диод и сглаживающий конденсатор укрепляют либо на дне корпуса, либо на отдельной небольшой планке. Переменные резисторы и выключатель питания устанавливают на лицевой панели корпуса, а входной разъем и держатель предохранителя с предохранителем - на задней стенке.

Если лампы освещения предполагается разместить в отдельном корпусе, нужно подключать их к электронной части приставки с помощью разъема на пять контактов. Правда, приставка может выглядеть эффектно и в случае размещения ее элементов в общем корпусе. Тогда экран (например, из органического стекла с матированной поверхностью) устанавливают в вырезе на лицевой стенке корпуса, а за экраном внутри корпуса укрепляют указанные выше автомобильные лампы, баллоны которых заранее окрашивают в соответствующий цвет. За лампами желательно расположить рефлекторы из фольги или белой жести от консервной банки - тогда яркость возрастет.

Теперь о проверке и налаживании приставки. Начинать их следует с измерения выпрямленного напряжения на выводах конденсатора СЗ - оно должно быть около 26 В и падать незначительно при полной нагрузке, когда зажигаются все лампы (конечно, во время работы приставки).

Следующий этап - установка оптимального режима работы выходных трансформаторов, определяющих максимальную яркость свечения ламп. Начинают, скажем, с канала высших частот. Вывод базы транзистора VT7 отсоединяют от вывода эмиттера транзистора VT3 и соединяют его с минусовым проводом питания через цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного сопротивлением 3,3 кОм. Подпаивают цепочку при выключенной приставке. Сначала движок переменного резистора устанавливают в положение, соответствующее максимальному сопротивлению, а затем плавно перемещают его, добиваясь нормального свечения ламп EL1 и EL2. При этом следят за температурой корпуса транзистора - он не должен перегреваться, иначе придется либо снизить яркость ламп, либо установить транзистор на небольшой радиатор - металлическую пластину толщиной 2...3 мм. Измерив получившееся в результате подбора общее сопротивление цепочки, впаивают в приставку резистор R5 с таким или возможно близким сопротивлением, а соединение базы транзистора VT7 с эмиттером VT3 восстанавливают. Возможно, что резистор R5 не придется менять - его сопротивление окажется близким к получившемуся сопротивлению цепочки.

Аналогично подбирают резисторы R8 и R11.

После этого проверяют работу канала фона. При перемещении движка резистора R12 вверх по схеме должны зажигаться лампы EL7 и EL8. Если они работают с недокалом или перекалом, придется подобрать резистор R13.

Далее на вход приставки подают сигнал звуковой частоты амплитудой примерно 300...500 мВ с динамической головки магнитофона, а движок переменного резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение. Убеждаются в изменении яркости ламп EL3, EL4 и EL7, EL8. Причем при увеличении яркости первых вторые должны гаснуть, и наоборот.

Во время работы приставки переменными резисторами R4, R7, RIO, R12 регулируют яркость вспышек ламп соответствующей окраски, a R1 - общую яркость экрана.

Схема цветомузыки своими руками на тринисторах

Увеличение числа ламп накаливания или использование ламп повышенной мощности требует применения в выходных каскадах приставки транзисторов, рассчитанных на допустимую мощность в несколько десятков и даже сотен ватт. В широкую продажу подобные транзисторы не поступают, поэтому на помощь приходят тринисторы. В каждом канале достаточно использовать один тринистор - он обеспечит работу лампы (или ламп) накаливания мощностью от сотни до тысячи ватт! Маломощные нагрузки совершенно безопасны для тринистора, а для управления мощными его укрепляют на радиаторе, позволяющем отвести от корпуса тринистора излишнее тепло.

Схема одной из простых приставок на тринисторах приведена на рис. ПО. В ней сохранен принцип частотного разделения сигнала звуковой частоты, поступающего (например, с динамической головки звуковоспроизводящего устройства) на входной разъем XS1. С ним соединена первичная обмотка разделительного (и одновременно повышающего) трансформатора Т1.

Ко вторичной обмотке трансформатора подключены цепочки регуляторов усиления каналов, состоящие из последовательно соединенных переменных и постоянных резисторов. С движка переменного резистора сигнал поступает на свой фильтр. Так, к движку резистора R1 подключен фильтр нижних частот, состоящий из конденсатора С1 и катушки индуктивности L1. Он выделяет сигналы частотой ниже 150 Гц. С движком резистора R3 соединен полосовой фильтр L2C2C3, пропускающий сигналы частотой 100...3000 Гц. К движку резистора R5 подключен простейший фильтр верхних частот - конденсатор С4, пропускающий сигналы частотой свыше 2000 Гц.

На выходе каждого фильтра стоит согласующий трансформатор, вторичная (повышающая) обмотка которого подключена к управляющему электроду тринистора. Но подключена обмотка через диод, пропускающий ток только одной полярности. Это сделано для того, чтобы защитить управляющий электрод от обратного напряжения, которое выдерживает не всякий три-нистор.

Как только появляется сигнал, скажем, на выходе фильтра нижних частот, он повышается трансформатором Т2 и поступает на управляющий электрод тринистора VS1. Тринистор открывается, и зажигается лампа EL1 в его анодной цепи. При воспроизведении средних частот вспыхивает лампа EL2, а высших частот - лампа EL3.

Использование разделительных трансформаторов на входе и выходе фильтров надежно развязывает звуковоспроизводящее устройство от питающей сети. Тем не менее, при работе с этой приставкой нужно соблюдать меры предосторожности, особенно при налаживании.

Моточные детали (трансформаторы и катушки индуктивности - дроссели) могут быть как готовые, так и самодельные. Трансформатор Т1 - выходной трансформатор звуковой частоты с коэффициентом трансформации 1:5 - 1:7 от усилителя с выходной мощностью не менее 0,5 Вт. Самодельный трансформатор может быть выполнен на магнитопроводе сечением 3...4 см. Обмотка I содержит 60...80 витков провода ПЭВ-1 0,5...0,7, обмотка II - 300...400 витков такого же провода.

Трансформаторы Т2 - Т4 - согласующие или выходные от усилителей звуковой частоты, с коэффициентом трансформации примерно 1:10. При самостоятельном изготовлении для каждого трансформатора понадобится магнитопровод сечением 1...3 см 2 . Обмотку I выполняют проводом ПЭВ-1 0,3...0,5 (скажем, 100 витков), обмотку II - проводом ПЭВ-1 0,1...0,3 (900...1000 витков).

Катушки индуктивности (дроссели) LI, L2 также могут быть готовые, с указанной на схеме индуктивностью. Для этих целей подойдут, например, первичные или вторичные обмотки согласующих, выходных или сетевых трансформаторов. Конечно, подобрать нужную обмотку удастся только с помощью измерительного прибора. Но в принципе можно обойтись и без него, если устанавливать в устройство поочередно имеющиеся трансформаторы и проверять с помощью генератора звуковой частоты и вольтметра переменного тока амплитудно-частотную характеристику получившегося фильтра (сигнал с генератора подают на входной разъем, а вольтметр подключают к первичной или вторичной обмотке согласующего трансформатора).

Если есть трансформаторное железо, катушки можно изготовить самим. Для этого используют столько трансформаторных пластин, чтобы магнитопровод получился сечением 1...2 см 2 . На магнитопровод наматывают примерно 1200 витков провода ПЭВ-1 0,2...0,3 для получения индуктивности 0,6 Гн либо 900 витков такого же провода для индуктивности 0,4 Гн. Пластины обязательно собирают способом «встык», прокладывая между Ш-образными пластинами и перемычками полоску бумаги или картона толщиной 0,5 мм для получения магнитного зазора. Кстати, изменением этого зазора, т. е. изменением толщины прокладки, можно изменять индуктивность катушки в небольших пределах. Это свойство можно использовать при более точном подборе индуктивности катушек.

Переменные резисторы - любого типа, сопротивлением 100 - 470 Ом, постоянные - МЛТ-0,25 (их сопротивление должно быть примерно в 5 раз меньше переменных). Конденсаторы - МБМ или другие (СЗ и С4, например, можно составить из нескольких параллельно соединенных). Диоды - любые другие, кроме указанных на схеме, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 100 мА и обратное напряжение более 300 В. Тринисторы - КУ201К, КУ201Л, КУ202К - КУ202Н.

Детали приставки, кроме переменных резисторов, выключателя, предохранителя и разъемов, размещают на плате, размеры которой зависят от габаритов используемых трансформаторов и катушек индуктивности. Взаимное расположение деталей не влияет на работу приставки, поэтому монтаж можете разработать самостоятельно. Плату устанавливают внутри корпуса, на лицевой панели которого располагают переменные резисторы и выключатель питания, а на задней стенке - держатель предохранителя с предохранителем и разъемы.

В налаживании приставка не нуждается. Надежное включение тринисторов зависит от амплитуды входного сигнала и положения движков переменных резисторов - ими устанавливают яркость свечения ламп экрана. Кстати, лампы (или наборы параллельно либо последовательно соединенных ламп) в каждом канале должны быть мощностью до 100 Вт. Если понадобится подключать более мощные лампы, нужно укрепить каждый три-нистор на радиатор площадью поверхности не менее 100 см 2 . Учтите, что чем больше мощность нагрузки, тем с большей площадью поверхности должен быть радиатор.

Эту конструкцию можно считать более совершенной (но и более сложной) по сравнению с предыдущей. Потому что она содержит не три, а четыре цветовых канала и в каждом канале установлены мощные осветители. Кроме того, вместо пассивных фильтров используются активные, обладающие большей избирательностью и возможностью изменять полосу пропускания (а это нужно для более четкого разделения сигналов по частоте).

Подаваемый на разъем XS1 входной сигнал (как и в предыдущих случаях, его можно снимать с выводов динамической головки звуковоспроизводящего устройства) поступает на первичную обмотку согласующего (и одновременно разделительного) трансформатора Т1 через переменный резистор R1 - им регулируют чувствительность приставки. У трансформатора четыре вторичные обмотки, сигнал с каждой из которых поступает на свой канал. Конечно, заманчиво было бы обойтись одной обмоткой, как в предыдущей приставке, но при этом ухудшится развязка между каналами.

Схемы каналов идентичны, поэтому рассмотрим работу одного из них, скажем, нижних частот, выполненного на транзисторах VT1, VT2 и тринисторе VS1. На этот канал сигнал поступает с обмотки II трансформатора. Параллельно выводам обмотки включен подстроечный резистор R2, которым устанавливают усиление канала. Далее следует согласующий резистор R3 и активный фильтр нижних частот, выполненный на транзисторе VT1.

Нетрудно заметить, что каскад на этом транзисторе - обычный усилитель с положительной обратной связью, глубину которой можно подбирать подстроечным резистором R7. Движок резистора может быть установлен в такое положение, при котором каскад находится на грани возбуждения - в этом случае получится наименьшая полоса пропускания. Такое случается при верхнем по схеме положении движка. Если же движок перемещать вниз по схеме, полоса пропускания фильтра расширяется. Частота фильтра зависит от емкости конденсаторов СЗ - С5. В целом активный фильтр данного канала выделяет сигналы частотой от 100 до 500 Гц.

С выхода фильтра сигнал поступает через диод VD3 и резистор R8 на базу выходного транзистора VT2, в эмиттерную цепь которого включен управляющий электрод тринистора VS1. Тринистор открывается, и вспыхивает лампа (или группа ламп) EL1 красного цвета. Диод VD3 пропускает ток только в положительные полупериоды сигнала, предотвращая тем самым появление обратного напряжения на управляющем электроде тринистора. Резистор R8 ограничивает ток эмиттерного перехода транзистора, a R9 - ток через управляющий переход тринистора.

Второй канал, выполненный на транзисторах VT3, VT4 и тринисторе VS2, реагирует на сигналы в полосе частот 500... 1000 Гц и управляет лампой EL2 желтого цвета. Третий канал (на транзисторах VT5, VT6 и тринисторе VS3) обладает полосой пропускания 1000...3500 Гц и управляет лампой EL3 зеленого цвета. Последний, четвертый канал (на транзисторах VT7, VT8 и тринисторе VS4) пропускает сигналы частотой свыше 3500 Гц (до 20 000 Гц) и управляет лампой EL4 голубого (можно синего) цвета. Для получения указанных результатов в каждом канале применены конденсаторы разной (но для данного канала одинаковой) емкости.

Питаются транзисторные каскады постоянным напряжением, полученным из сетевого с помощью однополупериодного выпрямителя на диоде VD1 и параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне VD2 и балластном резисторе R34. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсаторами С1 и С2. Анодные цепи тринисторов питаются сетевым напряжением.

Транзисторы в этой приставке могут быть любые из серии КТ315 (кроме КТ315Е), но с возможно большим коэффициентом передачи тока. Тринисторы - такие же, что и в предыдущей конструкции. Диод VD1 - любой другой, рассчитанный на обратное напряжение не ниже 300 В и выпрямленный ток до 100 мА; VD3 - VD6 - любые из серии Д226.

Стабилитрон Д815Ж можно заменить последовательно соединенными двумя стабилитронами Д815Г (при этом несколько возрастет постоянное напряжение на выводах конденсатора С2) или тремя КС156А.

Оксидный конденсатор С1 - КЭ или другой, на номинальное напряжение не ниже 350 В; С2 - К50-6; остальные конденсаторы - БМТ, МБМ или аналогичные. Переменный резистор - СП-1, подстроечные - СПЗ-16, постоянный R34 - остеклованный ПЭВ-10 (мощностью 10 Вт), остальные резисторы - МЛТ-0.25.

Согласующий трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш20Х20, но подойдет и другой, практически с любым сечением - важно, чтобы на нем разместились все обмотки. Обмотка I (ее наматывают первой) содержит 50 витков провода ПЭВ-1 0,25...0,4. Поверх нее прокладывают несколько слоев лакоткани или другой хорошей изоляции и наматывают остальные обмотки - по 2000 витков провода ПЭВ-1 0,08. Можно наматывать все вторичные обмотки одновременно - в четыре провода.

Все детали приставки, кроме переменного резистора, сетевого выключателя, предохранителя и разъемов, смонтированы на плате (рис. 112) из изоляционного материала. Конденсатор С1 (если он типа КЭ с гайкой) и тринисторы укрепляют в отверстиях в плате. Так же можно крепить и стабилитрон Д815Ж-

Для приставки можно изготовить небольшой корпус в виде шкатулки. Внутри укрепляют плату, на верхней крышке размещают разъемы XS2 - XS5(обыкновенные сетевые розетки), на передней стенке - переменный резистор и сетевой выключатель Q1, на задней - разъем XS1 (например, СГ-3) и держатель предохранителя с предохранителем.

Экран может быть любой конструкции, выносной либо совмещенный с корпусом-шкатулкой приставки. Не менее эффектно работает приставка... без экрана. В этом случае в выходные розетки включают осветители в виде фонарей с рефлекторами и с соответствующими светофильтрами. Фонарями могут быть, например, используемые в фотографии фонари красного света. Вместо красного стекла в каждый такой фонарь вставляют нужный светофильтр, заменяют сетевую лампу более мощной, а заднюю стенку фонаря оклеивают изнутри фольгой. Фонари укрепляют на общей подставке и направляют на потолок - он и будет служить экраном.

Поскольку детали приставки находятся под напряжением сети, нужно соблюдать осторожность при налаживании. Измерительные приборы подключайте к приставке заранее, до включения ее в сеть, а детали и проводники перепаивайте только при вынутой из сетевой розетки питающей вилке ХР1.

Сразу же после включения приставки нужно измерить напряжение на выводах конденсатора С2 или стабилитрона VD2 - оно должно быть около 18 В (это напряжение зависит от напряжения используемого стабилитрона). Если напряжение меньше, измерьте постоянное напряжение на конденсаторе С1 (около 300 В), а затем проверьте сопротивление резистора R34.

Затем подайте на вход приставки сигнал с генератора звуковой частоты амплитудой около 100 мВ, движки подстроечных резисторов установите примерно в среднее положение, а переменного - в крайнее верхнее. Установив на генераторе ЗЧ частоту около 300 Гц, плавно перемещайте движок переменного резистора в нижнее по схеме положение (уменьшайте его сопротивление). Если в каком-то из положений начнет светиться лампа EL1 (на время налаживания в розетку XS2, как и в другие розетки, можно включить настольную или другую лампу), нужно попытаться перестраивать частоту генератора в диапазоне 100...500 Гц и найти резонансную частоту фильтра нижних частот. При подходе к резонансной частоте яркость лампы будет возрастать, поэтому амплитуду сигнала на входе фильтра можно уменьшать переменным резистором R1.

Найдя резонансную частоту, нужно установить переменным резистором почти наибольшую яркость, т. е. такую, при которой лампа может светиться еще больше (если увеличить амплитуду входного сигнала), а затем наступит насыщение. Этот момент лучше всего определять по стрелке вольтметра переменного тока, подключенного параллельно лампе. Изменяя частоту генератора (при неизменной амплитуде его выходного сигнала) в обе стороны от резонансной, определяют моменты уменьшения яркости лампы (или напряжения контрольного вольтметра) примерно вдвое. Замечают получившиеся частоты и сравнивают их с вышеуказанными. Если они отличаются значительно, перемещают движок подстроечного резистора вверх или вниз по схеме. Когда разность частот (т. е. полосу пропускания) нужно увеличить, движок перемещают вниз по схеме, и наоборот.

Аналогично настраивают другие каналы, подавая на вход приставки сигналы соответствующих частот. После этого проверяют яркость свечения ламп (или напряжения на них) на резонансных частотах активных фильтров каналов и уравнивают их подстроенными резисторами R2, R10, R18, R26. Теперь приставка окажется настроенной, и движки подстроечных резисторов можно законтрить нитрокраской. Чувствительность приставки, а значит, яркость свечения ламп, в зависимости от амплитуды входного сигнала устанавливают во время работы переменным резистором.

Заканчивая рассказ о цветомузыкальных приставках, необходимо обратить внимание на то, что во всех случаях указывалось четкое соответствие цвета ламп частотам каналов: нижние частоты - красный, средние - желтый или зеленый, высшие - голубой или синий. Но на практике этого придерживаются не всегда. При воспроизведении одной мелодии «цветовая» картина на экране получается лучше при указанном соответствии, а при воспроизведении другой мелодии удается добиться большей выразительности с другим сочетанием цветов. Поэтому можете самостоятельно экспериментировать с приставками, подключая лампы к разным каналам. Для этой цели можете установить в приставку переключатель на соответствующее число положений.

ЛИТЕРАТУРА

Андрианов И. И. Приставки к радиоприемным устройствам

Борисов В., Партии А. Основы цифровой техники. -

Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. - М.: Радио и связь, 1985.

Неисчерпаемый потенциал светодиодов в очередной раз раскрылся в конструировании новых и модернизации уже имеющихся цветомузыкальных приставок. 30 лет назад пиком моды считалась цветомузыка, собранная из разноцветных лампочек на 220 вольт, подключенных к кассетному магнитофону. Сейчас ситуация изменилась и функцию магнитофона теперь выполняет любое мультимедийное устройство, а вместо ламп накаливания устанавливают сверхъяркие светодиоды или светодиодные ленты.

Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы:

• широкая цветовая гамма и более насыщенный свет;
• различные варианты исполнения (дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки);
• высокая скорость срабатывания;
• низкое энергопотребление.

Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты? Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах.

Простейшая схема с одним светодиодом

Для начала следует разобраться с простой схемой цветомузыки, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде. Питание на неё можно подавать от источника постоянного тока напряжением от 6 до 12 вольт. Работает данная цветомузыка на одном транзисторе по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Возмущающее воздействие в виде сигнала с изменяющейся частотой и амплитудой поступает на базу VT1. Как только амплитуда колебаний превышает некоторое пороговое значение, транзистор открывается и светодиод вспыхивает.

Недостаток данной простейшей схемы состоит в том, что темп мигания светодиода полностью зависит от уровня звукового сигнала. Другими словами, полноценный цветомузыкальный эффект будет наблюдаться только на одном уровне громкости. Снижение громкости приведёт к редкому подмигиванию, а увеличение – к почти постоянному свечению.

Схема с одноцветной светодиодной лентой

Простейшая вышеприведенная цветомузыка на транзисторе может быть собрана с использованием светодиодной ленты в нагрузке. Для этого нужно увеличить напряжение питания до 12В, подобрать транзистор с наибольшим током коллектора превышающим ток нагрузки и пересчитать номинал резистора. Такая простейшая цветомузыка из светодиодной ленты прекрасно подойдёт начинающим радиолюбителям для сборки своими руками даже дома.

Простая трёхканальная схема

Избавиться от недостатков предыдущей схемы позволяет трёхканальный преобразователь звука. Самая простая схема цветомузыки с разделением звукового диапазона на три части показана на рисунке.
Питается она постоянным напряжением 9В и может засветить один или два светодиода в каждом канале. Состоит схема из трёх независимых усилительных каскадов, собранных на транзисторах КТ315 (КТ3102), в нагрузку которых включены светодиоды разного цвета. В качестве элемента для предварительного усиления можно использовать небольшой сетевой трансформатор понижающего типа.

Входной сигнал подаётся на вторичную обмотку трансформатора, который выполняет две функции: гальванически развязывает два устройства и усиливает звук с линейного выхода. Далее сигнал поступает на три параллельно включенных фильтра, собранных на базе RC-цепей. Каждый из них работает в определённой полосе частот, которая зависит от номиналов резисторов и конденсаторов. Низкочастотный фильтр пропускает звуковые колебания частотой до 300 Гц, о чем свидетельствует мигание красного светодиода. Через фильтр средних частот проходит звук в диапазоне 300-6000 Гц, что проявляется в мерцании синего светодиода. Высокочастотный фильтр пропускает сигнал, частота которого больше 6000 Гц, что соответствует зелёному светодиоду. Каждый фильтр оснащен подстроечным резистором. С их помощью можно задать равномерное свечение всех светодиодов, независимо от музыкального жанра. На выходе схемы все три отфильтрованных сигнала усиливаются транзисторами.

Если питание схемы осуществляется от низковольтного источника постоянного тока, то трансформатор можно смело заменить однокаскадным транзисторным усилителем.
Во-первых, гальваническая развязка теряет практический смысл. Во-вторых, трансформатор в несколько раз проигрывает схеме, показанной на рисунке, по массе, размерам и себестоимости. Схема простого усилителя звуковой частоты состоит из транзистора КТ3102, двух конденсаторов, отсекающих постоянную составляющую, и резисторов, обеспечивающих транзистору режим с общим эмиттером. С помощью подстроечного резистора можно добиться общего усиления слабого входного сигнала.

В случае когда необходимо усилить сигнал с микрофона, ко входу предыдущей схемы подключают электретный микрофон, подавая на него потенциал от источника питания. Схема двухкаскадного предварительного усилителя показана на рисунке.
В данном случае подстроечный резистор стоит на выходе первого усилительного каскада, что даёт больше возможностей для регулировки чувствительности. Конденсаторы С1-С3 пропускают полезную составляющую и отсекают постоянный ток. Для реализации подойдёт любой электретный микрофон, для нормальной работы которого достаточно смещения 1,5В.

Цветомузыка с RGB светодиодной лентой

Следующая схема цветомузыкальной приставки работает от 12 вольт и может устанавливаться в автомобиле. Она совместила в себе основные функции ранее рассмотренных схемотехнических решений и способна работать в режиме цветомузыки и светильника.

Первый режим достигается за счёт бесконтактного управления RGB-лентой при помощи микрофона, а второй – за счёт одновременного свечения красного, зелёного и синего светодиодов на полную мощность. Выбор режима осуществляется при помощи переключателя, размещенного на плате. Теперь остановимся подробно на том, как сделать цветомузыку, которая отлично подойдет даже для установки в авто, и какие детали для этого потребуются.

Структурная схема

Чтобы понять, как работает данная цветомузыкальная приставка, сначала рассмотрим её структурную схему. Она поможет проследить полный путь прохождения сигнала.
Источником электрического сигнала является микрофон, который преобразует звуковые колебания от фонограммы. Т.к. этот сигнал чрезмерно мал, его необходимо усилить при помощи транзистора или операционного усилителя. Далее следует автоматический регулятор уровня (АРУ), который удерживает колебания звука в разумных пределах и подготавливает его к дальнейшей обработке. Фильтры разделяют сигнал на три составляющие, каждая из которых работает только в одном частотном диапазоне. В конце остаётся только усилить подготовленный токовый сигнал, для чего используют транзисторы, работающие в ключевом режиме.

Принципиальная схема

На основании структурных блоков, можно перейти к рассмотрению принципиальной схемы. Её общий вид представлен на рисунке.
Для ограничения тока потребления и стабилизации питающего напряжения установлен резистор R12 и конденсатор С9. Для задания напряжения смещения микрофона установлены R1, R2, C1. Конденсатор C fc подбирается индивидуально к конкретной модели микрофона в процессе наладки. Он нужен для того, чтобы немного приглушить сигнал той частоты, которая превалирует в работе микрофона. Обычно снижают влияние высокочастотной составляющей.

Нестабильное напряжение автомобильной сети может оказывать влияние на работу цветомузыки. Поэтому наиболее правильно подключать самодельные электронные устройства через стабилизатор на 12В.

Звуковые колебания в микрофоне преобразуются в электрический сигнал и через С2 поступают на прямой вход операционного усилителя DA1.1. с его выхода сигнал следует на вход операционного усилителя DA1.2, снабженного цепью обратной связи. Сопротивления резисторов R5, R6 и R10, R11 задают коэффициент усиления DA1.1, DA1.2 равный 11. Элементы цепи ОС: VD1, VD2, C4, C5, R8, R9 и VT1 вместе с DA1.2 входят в состав АРУ. В момент возникновения на выходе DA1.2 сигнала слишком большой амплитуды транзистор VT1 открывается и через С4 замыкает входной сигнал на общий провод. Это приводит к мгновенному снижению напряжения на выходе.

Затем стабилизированный переменный ток звуковой частоты проходит через отсекающий конденсатор С8, после чего разделяется на три RC-фильтра: R13, C10 (НЧ), R14, C11, C12 (СЧ), R15, C13 (ВЧ). Чтобы цветомузыка на светодиодах светила достаточно ярко, нужно усилить выходной ток до соответствующего значения. Для ленты с потреблением до 0,5А на каждый канал подойдут транзисторы средней мощности типа КТ817 или импортный BD139 без монтажа на радиатор. Если собираемая светомузыка своими руками предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам потребуется принудительное охлаждение.

В коллекторах каждого выходного транзистора (параллельно выходу) стоят диоды D6-D8, катоды которых объединены между собой и выведены на переключатель SA1 (White light). Второй контакт переключателя соединён с общим проводом (GND). Пока SA1 разомкнут, схема работает в режиме цветомузыки. При замыкании контактов переключателя все светодиоды в ленте зажигаются на полную яркость, образуя в сумме белый поток света.

Печатная плата и детали сборки

Для изготовления печатной платы понадобится односторонний текстолит размером 50 на 90 мм и готовый файл.lay, который можно скачать . Для наглядности плата показана со стороны радиоэлементов. Перед выводом на печать необходимо задать её зеркальное отображение. В слое М1 показаны 3 перемычки, размещаемые на стороне деталей.
Для сборки цветомузыки из светодиодной ленты своими руками понадобятся доступные и недорогие компоненты. Микрофон электретного типа, подойдет в защитном корпусе со старой аудио аппаратуры. Светомузыка собрана на микросхеме TL072 в DIP8 корпусе. Конденсаторы, независимо от типа, должны иметь запас по напряжению и быть рассчитаны на 16В или 25В. При необходимости конструкция платы позволяет установить выходные транзисторы на небольшие радиаторы. С краю запаивают клеммную колодку на 6 позиций для подачи питания, подключения RGB светодиодной ленты и переключателя. Полный перечень элементов приведен в таблице. В заключение хочется отметить, что количество выходных каналов в самодельной цветомузыкальной приставке можно увеличивать сколь угодно раз. Для этого нужно разбить весь частотный диапазон на большее количество секторов и пересчитать полосу пропускания каждого RC-фильтра. К выходам дополнительных усилителей подключить светодиоды промежуточных цветов: фиолетового, бирюзового, оранжевого. От такого усовершенствования цветомузыка своими руками станет только краше.

Приведенные схемы принадлежат сайту cxem.net

Читайте так же

Нет такого человека, который не любит музыку и у которого нет никаких воспоминаний во время прослушивания той или иной композиции. Для удовлетворения своих духовных потребностей люди приобретают дорогостоящие музыкальные центры, колонки, наушники и другие звуковоспроизводящие приборы. Для получения еще большего удовольствия можно задуматься о световых эффектах, которые скрасят любую мелодию и создадут романтическую атмосферу или веселое настроение на свидании или на вечеринке, соответственно. Цветомузыку можно как купить, так и смастерить самостоятельно. Лучшим вариантом станет цветомузыка своими руками.

Как сделать цветомузыку?

Конечно сделать самому с помощью светодиодной ленты и подручных материалов.

Если вы уже заинтересованны то читайте наше руководство — Цветомузыка своими руками.

Цветомузыка на светодиодах и их Преимущества.

Нынешний рынок электронных товаров предлагает большое количество светодиодной продукции, которое поражает световыми эффектами, возможными при работе с диодами. Благодаря LED-устройствам можно сделать точечное освещение, также несложной задачей будет воспроизвести мигающую, размытую и другие виды цветомузыки.

От обычных лампочек диоды отличаются целым перечнем положительных моментов. Основные плюсы светодиодных полосок:

• широкий выбор цветового спектра;
• насыщенное свечение;
• множество разновидностей: линейки, модули, встроенные светильники, RGB-ленты;
• быстрое реагирование на команды;
• экономия энергии;
• продолжительный срок службы;
• отсутствие нагревания лампочек.

Применение для цветомузыки найдется в домашних условиях, клубах, кафе, в качестве витрин в магазинах и торговых центрах. В этой статье детально описывается вариант цветомузыки для стандартного декорирования дома.

Цветомузыка своими руками схемы с одним светильником.

Сначала изучите простую схему цветомузыки, которая представляет собой прибор, выполняющийся на светодиоде, резисторе и транзисторе. На такую цветомузыку подают питание от постоянного источника тока с напряжением 6-12 В. Принцип работы устройства - усилительный каскад с одним эмиттером. На основную базу поступает воздействие: меняющиеся по частоте сигнал и амплитуда. Во время того, как частота колебания становится выше определенного порогового значения, открывается транзистор и загорается диодная лампочка.

В этой схеме темп мерцания диода зависит от степени звукового сигнала, что является ее недостатком. Если просто, то светодиодная подсветка зажжется только тогда, когда звук, излучаемый музыкальным устройством, будет превышать определенный уровень, установленный заранее. Снижая громкость музыки, вы лишаетесь возможности полноценно наслаждаться мелодией, так как свечение будет непостоянным и с затуханиями.

Простая схема и цветомузыка своими руками готова.

Цветомузыка своими руками схемы с одноцветной лентой

Что потребуется для организации такой конструкции:

• увеличение питания до 12 Вольт;
• установка транзистора с наивысшим током коллектора;
• пересчет общего номинала резистора.

Выполненная на одной LED-ленте цветомузыка станет хорошим выбором для радиолюбителей, так как ее установка и эксплуатация довольно просты. Сборка конструкции не доставит особых неудобств в домашних условиях, даже если вы новичок в работе с электроприборами.

Цветомузыка своими руками. Простая трёхканальная схема.

Для того чтобы сделать цветомузыку своими руками без всех недостатков, которые описаны выше, используйте трехканальный звуковой преобразователь. Работает светодиоднаяRGB-лента от напряжения 9 В. Она способна включить по несколько диодов на каждом канале.

Цветомузыка своими руками. Простая трёхканальная схема.

Главные элементы схемы, на которые нужно обратить внимание:

1. 3 усилительных каскада. Собираются на KT315 транзисторах.
2. Транзисторы нагружаются разноцветными диодами.
3. Сетевой трансформатор понижающего характера может использоваться в качестве элемента предварительного усиления.

На вторичную обмотку трансформатора подается входящий сигнал. 2 главные функции упомянутой обмотки:

• развязывание на гальваническом уровне двух устройств;
• усиление звука с основного линейного входа.

Следующим шагом сигнал посылается на 3 параллельно размещенные, работающие фильтры, которые собраны на базе цепей RC. Индивидуальная частотная полоса, напрямую зависящая от номинала конденсатора и резистора, организовывает работу этих цепей.

Как сделать цветомузыку с RGB-лентой.

Шаг 7: Добавьте аудиовходы и выходы

Для приема аудиовхода от аудиоустройства, на которое будет реагировать полоса, должен быть разъем. Я также решил добавить звуковой выход, который не позволит вам потерять разъем. Входное гнездо должно быть подключено к аудиовыходу, например, к Mp3-плееру, в то время как аудиовыход должен быть подключен к наушнику или динамику. Добавление первого является обязательным, а второе - на ваше усмотрение. Обратите внимание, что есть два аудиовыхода для любого аудиоустройства — один слева, а другой справа. Здесь только один из двух будет использоваться для ввода аудиосигналов через arduino, но в выходном аудиоразъеме оба они подключены. После выполнения всех подключений, закрепите оба разъема на отверстиях в корпусе, которые были сделаны ранее.

Шаг 8: Подключить питание

Хоть это и простой шаг, может быть сложно, если нет необходимого источника питания 12 В. Прежде, чем делать выбор, вы должны учесть срок службы этого источника (то есть как долго он будет работать), и может ли он подавать оптимальное количество тока в arduino и светодиодную ленту или нет. Самый лучший и самый дешевый вариант - использовать адаптер 12V/2A. Обратите внимание, что адаптер 1A может работать неправильно, если вы используете длинную светодиодную ленту, поскольку она потребляет много тока.

Если хотите, вы можете удлинить провод вашего источника питания. Подключите как положительный, так и отрицательный провода к цепи контроллера (винтовые клеммы). Теперь для arduino вы можете использовать тот же источник питания, что и для Arduino UNO, а nano (не pro-mini) уже имеет встроенный регулятор напряжения для преобразования 12 вольт в 5 вольт. Используя некоторые кабели, подключите положительный провод от источника питания к Arduino Vcc, а Negative — к Arduino GND.

Шаг 9: Подключите светодиодную ленту RGB к цепи

Все, что вам нужно сделать на этом шаге, - это подключить светодиодную ленту RGB к соответствующему гнезду в цепи контроллера. Убедитесь, что подключение выполнено правильно. Перед подключением отрежьте полоску до нужной длины и припаяйте провода к медным прокладкам, расположенным на задней стороне ленты. Вы можете удлинить провод, если хотите снять полоску от контроллера и других схем.

Шаг 10: Загрузите код

Подключите ваш Arduino к ПК и загрузите приведенный ниже код через Arduino IDE. В разделе «Инструменты»> «Платы» выберите «Arduino nano» и в разделе «Инструменты»> «Последовательный порт» выберите правильный номер порта COM вашего Ардуино. Если посмотреть на код, то его очень легко понять.

Цветомузыка своими руками. Основные этапы:

1. Ардуино проверяет, идет ли звуковой сигнал выше установленного порога.
2. Если нет, он движется вперед и продолжает проверять, пока условие не станет истинным.
3. Если да, то создается случайное число от 1 до 6.
4. В зависимости от номера он устанавливает светодиодную полосу определенного цвета.
5. После ожидания в течение 10 мс он движется дальше.
6. Таким образом, всякий раз, когда звуковой сигнал повышается, цвет светодиодной полосы меняется на случайный.

Вы можете изменить пороговое значение в условии if () в соответствии с вашими требованиями и изменить номера контактов, помня, что все они должны быть штырьками PWM.

/*
Звуковые эффекты Исходный код*/int threshold = 20;

void setup(){ pinMode(9, OUTPUT); // установите все штырьки в качестве вывода pinMode(10, OUTPUT); pinMode(11, OUTPUT);}

void loop() { // введите цикл if(analogRead(A0) > threshold) // проверьте, превышает ли звуковой сигнал пороговое значение { int a = random(1, 6); // любое число if(a == 1) // светится красным { digitalWrite(9, HIGH); digitalWrite(10, LOW); digitalWrite(11, LOW); } if(a == 2) // светится зеленым { digitalWrite(9, 0); digitalWrite(10, 1); digitalWrite(11, 0); } if(a == 3) // светится оранжевым { analogWrite(9, random(100, 255)); analogWrite(10, random(100, 255)); digitalWrite(11, 0); } if(a == 4) // светится голубым { digitalWrite(9, 0); analogWrite(10, random(100, 255)); analogWrite(11, random(100, 255)); } if(a == 5) // светится фиолетовым { analogWrite(9, random(100, 255)); digitalWrite(10, 0); analogWrite(11, random(100, 255)); } if(a == 6) // светится синим { digitalWrite(9, 0); digitalWrite(10, 0); digitalWrite(11, 1); } delay(20); // подождите 20мс } else digitalWrite(9, LOW); // если звуковой сигнал меньше 20, понизьте уровни всех контактов digitalWrite(10, LOW); digitalWrite(11, LOW); // цикл повторяется}

Шаг 11: Конец — Подключение и использование

Вы закончили делать свою собственную музыку, яркий цвет меняется сам. Теперь вам просто нужно подключить его к аудиоустройству, запустить хорошую музыку и понаблюдать за тем, как светящиеся в темноте огни меняют свои цвета с каждым ритмичным стуком. Ваши друзья наверняка будут завидовать такой классной штуке. Так как это светодиодные полосы, вы можете монтировать их почти в любое место. А еще это цветомузыка своими руками.

Для настройки устройства вам понадобятся два кабеля AUX. Подключите один конец первого кабеля к любому устройству вывода звука (Ipod, Mp3-плеер, мобильный телефон, планшет, телевизор и так далее), а другой конец - к аудиовходу вашего устройства. Теперь подключите выходное гнездо к любому типу динамиков или наушников. Включите его и воспроизведите какую-нибудь музыку. Если он не загорается, поднимите громкость. Если он загорается, но продолжает мерцать или очень чувствителен, уменьшите громкость.

Заключение

Итак, мы разобрались Цветомузыка своими руками не так и сложно, цветомузыка на светодиодах вариантами ее исполнения со светодиодными лентами, возможностями и — самое главное — с преимуществами. Теперь прослушивание любимых музыкальных групп и исполнителей станет еще уютнее и веселее. Помимо домашнего использования, цветомузыку можно применить на вечеринках, в клубах, барах и других развлекательных заведениях. Тем более от того что цветомузыка своими руками, вдвойне приятнее.