マイクロコントローラ上の7バンドスペクトラムアナライザマイクロコントローラ10ローンサウンドスペクトラムアナライザVer 2の7バンドサウンドスペクトラムアナライザ

このプロジェクトは、「TDA8425のマイクロコントローラコントロールを備えたコレクター」プロジェクトの論理的な継続です。機能を拡大するために、簡単なサウンドスペクトル化装置を組み立てることをお勧めします。スペクトラムアナライザは信号を処理し、LEDスケールでは特定の周波数帯域でその強度を示します。そのため、デバイスの図の下に。

装置はマイクロチップマイクロコントローラです。これは8つの出力フラッシュマイクロコントローラのファミリーの新しい代表です。マイクロチップは、より高い機能と信頼性を持つユーザーに提供される高度な製品の開発と製造を続けています。 PIC12F675コントローラは、PicMicroマイクロコントローラアーキテクチャのすべての利点とFlashソフトウェアメモリの柔軟性を組み合わせました。低価格か小さいサイズでは、このコントローラは早く利用できなかった機能と使いやすさを提供します。

オーディオ信号はチップインレットに供給されます - 日本のローム株式会社のシンプルさのフィルタ。 BA3834Fには7つのストリップフィルタがあります.68 Hz、170 Hz、420 \u200b\u200bHz、1000 Hz、2400 Hz、5900 Hz、14,400 Hz。適切なフィルタの選択は、マイクロコントローラPIC12F675によって実行されます。

各バンドフィルタからの出力信号はマイクロコントローラによってデジタル化され、マイクロ回路ドライバ（出力ロック付きの順次シフトレジスタ）に送信される。次に、74HC595の信号の組み合わせは対応するLEDを含む。 LEDは、7列の「X」および16行「Y」のマトリックスに共通の陽極と分類される。合計112のLED

スペクトラムアナライザは、2つのボード - 制御および表示で建設的に組み立てられています。下の図面とコントロールボードの写真。

プリント基板の写真は一方的です。 LUTのような利用可能な方法で作られました。注 - SOP18の場合のBA3834Fチップ。表面実装方法によってトラックの部分に取り付けられています。さらなる描画と写真表示ボード。

LEDアノードはボードの表面の上に相互接続されており、接触部位に向かって掃引されます。より便利な接続のために、ピン型PLS（ピッチ2.54mmの単列）を使用した。したがって、ケーブルは、コネクタをケーブルにシールするためのBLSコンタクト（ピッチ2.54mmの単一行）とクリンパ6PK-301U（圧着ツイスト）を含むネストを必要とする。

そして簡単な仕様：
周波数表示： 31Hz、62Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz、16kHz
マトリックスサイズ - 10x10
可能なモード：ポイント、ライン、ピークの登録。
供給電圧 - 12V
消費電力bはマトリックス内の使用されたLEDに依存します。
着信信号の種類：線形ステレオ/リニアモノ

説明からすでに明確に説明からすでに、アナライザは4つの指示モードを有する：ピークの指示を伴う線（ピラー）、および「点」、およびピークの表示となしで、そしてなしである。

2つの異なる入り口：ボードミキサーとモノラルに統合されたステレオ。

私たちは今ハードウェアに向かいます。
スキーム：

この方式によれば、装置は2つの「ブロック」、マトリックス自体および制御基板自体からなることが分かる。

この方式は複雑ではなく、Atmel Atmega8の単一コントローラですべてが実装されています。
スキームの石英は18MHzで使用されています。 CD4028チップにはソビエト対応のK176ID1があります。

デバイスのプリント基板はアーカイブ内にあり、Format.Lay +要素の位置。

ここでダウンロードできます。サーバーからファイルをダウンロードするアクセスはありません。

一方的な設置マトリックス自体についていくつかの単語。
一般的なLEDアノードはこのようにはんだ付けされるため、マトリックスの印刷板は一方向です。

完成した装置は次のようになります。

私のプリント基板の開発はほんの一例です、あなたはあなた自身のオプションボードを作ることができ、それを記事にコメントに共有することができます！私のバージョンでは、比較的便利で片側のインストールが判明しました。ラジエータをメインスタビライザーに取り付けることができるように、回路の電源の位置を作らせる（7805）。
ボード上のLEDは入力電圧+ 12Vを示すように設定されているため、インストールする必要はありません。
CD4028チップに移動するチョーク（K176IID1）は、比較的重要な役割を果たしています。非常に高品質の電源を使用していない場合、このマイクロ回路（デコーダ）は正しく機能しません。ただし、高品質のソースからの栄養がある場合は、スロットルをジャンパーに置き換えることができます。
ボード上のLintelsはスイッチに置き換えられ、表示モードが設定されています。
トランジスタブランドは重要ではありません.PNPおよびNPNトランジスタは適切になります。

ファームウェア：サーバーからファイルをダウンロードするアクセスはありません。

あなたは女の子が一緒に行くときに何をすると思いますか？買い物に行き、写真を撮って、美容室を歩いてください。はい、それはすべてそれをするわけではありません。この記事では、2人の女の子が自分の手でラジオ電子機器を収集することに決めたかについて説明します。

なぜアナライザビジュアライザスペクトラムのスペクトルはなぜですか？

結局のところ、このタスクのソフトウェアソリューションはかなりロットでハードウェアの実装オプションは同じです。まず、私は本当に多数のLEDを協力したいと思いました（私たちはすでにLED-立方体を自分のためにそれぞれ、小さなサイズで集めているので）、第二に、デジタル信号で得られた知識を実際に適用すること、そして3番目、もう一度、はんだ鉄で作業する際に練習してください。

装置の開発

だから既製のソリューションを取り、指示に従って厳密に行ってください - それは退屈で興味がないので、私たちは自分自身のためのスキームを開発することにし、すでに作成されたデバイスにほとんど頼っていませんでした。

ディスプレイとして、LEDマトリックス8x32が選択された。既製のLED行列8x8を使用してそれらから集めることが可能でしたが、私たちは自分自身がはんだごてで太陽の中に座ることを喜ばせることを決め、したがってLEDから展示自体を集めました。

ディスプレイを制御するために、自転車を発明し、動的表示を備えた制御回路を使用しました。それら。その瞬間の残りの列が返済され、次に選んだ後、残りを照らし、残りを照らした、その柱を選んだ列を1つ選んだ。人間の目が理想的ではないという事実のために、私達はディスプレイ上の静的絵を観察することができます。
最小抵抗の経路に沿って行くのは、すべての計算がArduinoコントローラに合理的に転送されると決められました。

対応するキーの開口部を使用して列内の行を含めることが行われる。コントローラの出力ピンの数を減らすために、列の選択はデコーダによって行われます（このように、コントロールラインの数を5に減らすことができます）。

コンピュータに接続するためのインタフェース（またはオーディオ信号を送信することができる別の装置）は、TRSコネクタ（ミニジャック3.5 mm）によって選択された。

ビルディングデバイス

デバイスの組み立ては、デバイスの前面パネルのレイアウトを作成するものから始まります。

前面パネルの材料は黒プラスチック厚さ5mmを選択した（ダイオードレンズの直径も5mm）。開発されたレイアウトで、必要なサイズの前面パネルを切り取って、LEDのためにプラスチックの穴を穿孔します。

したがって、完成したフロントパネルを入手し、そこでディスプレイを集めることができます。

マトリックスのLEDとして、共通の陰極GNL - 5019UEUGCを有する2色（赤緑色）を使用した。マトリックスの組み立てを開始する前に、規則によって導かれた「余分な制御は、すべてのLED、すなわち270個のPCを「傷つけない」。（たまたねん在庫を持って取った）は性能をテストした（このため、テストされたデバイスが収集され、コネクタ、抵抗200、および5Vの電源を含む）。

次のようにLEDをさらに拡大する。赤および緑のダイオードのアノードは一方向（右）に拒絶され、カソードがアノードより低くなるように陰極を見ながら、他方の側に排除されます。そして90°未満の陰極を下に曲げます。

マトリックスの組み立ては右下隅から始まり、列にアセンブリを作成します。

「余分な制御は損傷しない」という規則を覚えておくと、1つか2つの舗装された列の後に、パフォーマンスを確認してください。

完成した行列はこのように見えます。

背面図：

この方式によれば、行と列の管理のはんだ付け図があり、ループとArduinoの下の場所を接続しています。

振幅周波数だけでなく、位相周波数スペクトルも表示すること、およびマッピングのサンプル数（32,16,8.4）を選択することにしました。このため、4つのスイッチが追加されました.1つはスペクトルの種類を選択し、2つの参照数を選択して、デバイスのONとOFF上に1つを選択します。

プログラムを書く

もう一度、私たちは私たちの規則によって導かれ、私たちのディスプレイが完全に働く状態であることを確認します。これを行うには、ディスプレイ上のすべてのLEDを完全に点灯させる簡単なプログラムを書きます。当然のことながら、マーフィーの法則によると、いくつかのLEDは電流を欠いており、それらは交換する必要がありました。

すべてがうまくいっていることを確認して、メインプログラムコードの書き込みを開始しました。それは3つの部分で構成されています。必要な変数とデータの読み取りを初期化し、クイックフーリエ変換を使用して信号スペクトルを取得すると、スペクトルの出力はディスプレイ上で必要なフォーマットを持つ。

アセンブルエンドデバイス

最後に、フロントパネルがあり、その下に何かを閉じる必要があるワイヤーの束があり、スイッチを何かに固定する必要があります。その前に、プラスチック残留物から体を作ることの考えがありましたが、私たちはそれがどのように見た目とそれをするかをかなり想像しませんでした。問題に対する解決策は非常に予想外になった。建設店を歩き回ると、プラスチック製の植木鉢を発見しました。

ケースは、コネクタ、ケーブル、スイッチ用の小さな場所の穴、およびプラスチック製の2つのサイドパネルを切り取った。

その結果、すべてを集めることで、デバイスをコンピュータに接続すると、次のようになります。

振幅周波数スペクトル（32リファレンス）：

振幅周波数スペクトル（16参照）：

振幅周波数スペクトル（8つの参照）：

振幅周波数スペクトル（4参照）

位相周波数スペクトル：

背面パネルの眺め：

ビデオ操作装置

より大きな視認性のために、ビデオは暗闇の中で撮影されました。ビデオ上では、デバイスは振幅周波数スペクトルを表示し、次に位相周波数スペクトルモードに7秒間切り替えます。

必須要素のリスト

LED GNL-5019ueugc - 256 PCS。（表示用）
トランジスタN - P - N KT863A - 8 PCS。（行管理の場合）
トランジスタP - N - P C32740 - 32 PCS。（列を制御する）
抵抗1kom - 32個。（トランジスタのP-N-Pベースの電流を制限するため）
Decifetrators 3/8 IN74AC138 - 4 PCS。（列を選択するには）
Decifetrators 2/4 IN74AC139 - 1 PC。（カスケードデコーダ用）
回路基板5X10CM - 2 PCS。
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Arduino Pro Micro - 1 PC。
ミニジャック3.5mmコネクタ - 1 PC。
スイッチ - 4個。
黒プラスチック720 * 490×5mm - 1枚。（前面パネル用）
ポットフローラルブラック550 * 200 * 150 mm - 1 PC。（船体用）

この記事では、ランプ、シンプルなLED、または撮影インジケーターに合わせていない場合は、アンプを設計するときに適用できる10ストリップスペクトラムアナライザ（インジケーター）の概略図を示します。一般に、ネットワークは、似たような目的のスキームの巨大なセットを見つけることができます。スキームを見てみましょう。

マイクロコントローラに加えて、一対のチップがあり、これはTL071オペアンプ、線形信号が到来し、CD4028デコーダ、後者のアナログは国内チップK176ID1である。デバイスは、積分スタビライザ7805上に実装された電源から供給されます.Quartzは18 MHzの周波数を持ちます。また、この方式では、LEDマトリックスを制御するトランジスタキーの束が見られます。行列方式を以下に示します。

100個のLEDが10×10マトリックスを形成します。各マトリックスピラーが反応する周波数は次のとおりです。

31Hz、62Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz、16kHz

J4とJ5を使用して、ディスプレイの表示モード、すなわち線形モードで作業、ピークの指示、ピークの表示、およびピークの指示を持つポイントのポイントの点で、リニアモードで作業できます。これらのジャンパの代わりに、変更モードの効率化のために、あらゆる小型スイッチを取り付けることができます。

デバイスの印刷板。

レイ形式のプリント基板では、私はちょっとしたテンカナーを持っていました。アイテムの表示を伴うシルクスクリーニングの層。

ボードのリサイクル形式では、次のタイプは次のとおりです。

CD4028マイクロ回路チョークは、原則として、デコーダの正しい動作のために設置されているので、その代わりにジャンパを入れることが可能である（ボードの左下隅を参照）。

7805スタビライザーは小さなラジエーターに取り付けられています。

コレクションの料金は次のようになります。

マイクロコントローラファームウェアを含むインジケータを繰り返すための必要な資料と、Algorithm BuilderプログラムのFUU-FUDOMインストール情報ファイルがアーカイブにあります。また、このスペクトラムアナライザが考慮され、もちろん、LAY6フォーマットのブロックのプリント基板を使用する外国ジャーナルからのオリジナルの記事もあります。ファイルサイズ - 6 MB。

図のフィルタブロックとプリアンプの概略図。フィルタは、32Gz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kgc、8kc、16 kHzに設定されています。

プリント回路基板。フォトレジストの助けを借りて独立して作った。

コンテナの選択に関する推奨事項 - コンテナの推薦は、LCRメーター（I USED E7-22）の非標準レートを並行して受信または一貫して収集して標準的な行から収集することを選択するのが良いです。

インジケータのラインの概略図。

DIPとSMDSのプリント基板はアーカイブ内のすべてです。このような寸法が問題となっているため、生産における支払注文は問題（DIP 320x50のサイズ）でした。
ダイオードとして高速Schottkiダイオードを使用できます。 LED上の抵抗器に対する抵抗は、使用されるLEDの種類によって異なります（電流を計算する必要がある）、あなたはスキームの再計算または変更を伴う他のLEDを使用することができます。はい、もう1つの備考があります - これは1行の消費です.1つのLED全てを使用する場合、ラインは40 * 0.02A \u003d 0.8Aを消費し、10行全員がLED8Aの完全な関与で食事をします。適切な電源を選択することを忘れないでください。複数の入力で購入されたパルスBPを使用する場合、それは通常+/- 12V、+ 5V、すなわち、シングルチャネルパルスBPSが起動する必要がない場合に遭遇した1つのニアンス、すなわちマルチチャネルが必要とする、すなわち BPが起動されるようにすべてのチャンネルをロードする必要があります。
設定
設定はすべてのチャンネルの感度の平等をインストールすることです。 LF発電機と低周波の悪性気量計が必要です。発電機は、32 Hz、63 Hz、125 Hz、250 Hzの一貫した周波数を確立します。 500 Hz、1 kHz、2 kHz、4 kHz、8 kHz、16 kHz。周波数はデバイスの入力に交互に供給されます。同時に、MillivoltmeterをLFジェネレータの出力に接続する必要があります。その証言によれば、すべての周波数でGLCに供給された電圧値が同じであることを確認する必要があります（必要に応じて調整します。 NUCH出力レベルの制御システム）私はプリアンプのR42を中央位置に設定し、32 Hzの周波数からSNAに始めて、中央位置R2（32Gzブロック）の平均LEDインジケータスケールが点灯しているこのレベルの出力電圧を設定します。 GNLCの出力電圧のこのレベルのメモール。次に周波数を64 Hzに上げます。 NGCから（ミリボルトメータメータに応じて）NFのNFを設定し、フィルタ63HzでR *を調整して、平均LEDスケール63 Hzをスケールします。
同様の操作は他のすべての周波数で行われるべきです。各PLAフィルタフィルタの平均周波数を図の指定周波数に対していくつかの制限で定義することで、平均帯域周波数を事前に設定できます。その後、有意差がある場合は、対応するコンデンサの変化によって周波数を調整してください。

製造工程のいくつかの写真