Принципиальная схема контроллера представлена на рис. 1. Она состоит из микроконтроллера (МК), операционного усилителя и силовых транзисторов. МК ATmega8 тактируется внутренним RC-генератором, работающим на частоте 8 МГц. Аналоговый сигнал аудио усилителя измеряется аналого-цифровым преобразователем и подается на вход PC0.
Рис. 1. Принципиальная схема контроллера RGB-подсветки
Программа «выбирает» из аудиосигнала компоненты, лежащие в следующих диапазонах частот:
- Высокий: 13…14 кГц.
- Средние 6…7 кГц.
- Низкие 500 Гц…2 кГц.
Функционирование программного фильтра показано на рис. 2. Затем программа вычисляет значение силы света для каждого канала и управляет светодиодной лентой пропорционально результату.
Рис. 2. Разделение сигнала на акустические полосы
Тракт аудиоусилителя представляет собой типичное применение микросхемы LM358. Входной сигнал через конденсатор С1 поступает на вход операционного усилителя. Входное напряжение смещения определяется делителем, составленным из резисторов R9, R10, R13, R14. Оно чуть выше половины напряжения питания. К разъему JP1 следует подключить электретный микрофон. Исполнительными элементами являются транзисторы Т1…Т3 с большой токовой нагрузочной способностью. Резисторы R1…R3 задают потенциал земли на затворах транзисторов. Резисторы R4…R6 ограничивают ток при случайном коротком замыкании. Транзисторы Т1…Т3 не требуют радиаторов.
Катоды трех светодиодных RGB лент подключаются к разъему Х1-2 — Х1-3, а аноды всех лент — к +12В.
На плате имеется вход TOBU3 (X2) для прямого ввода АУДИО-сигнала уровнем 0,7 В (типовой разъём для наушников). Источник звука можно выбрать переключателем S1.
Программа выполняет 7 функций, которые можно выбрать с помощью кнопки S2:
- Красный цвет.
- Синий цвет.
- Зеленый цвет.
- Белый цвет.
- Иллюминофония.
- Случайным изменения цвета в ритме баса.
- Исключение.
Печатная плата устройства представлена на рис. 3. Монтаж типовой и особенностей не имеет.
Замечание: чип-конденсаторы С11,С12 — SMD 1206. На плате (рис. 3) их нет, но на плате в Spint Layout они имеются.
Рис. 3. Расположение элементов на плате контроллера RGB-лент
Правильно собранное устройство (с использованием запрограммированного МК) не требует запуска и работает сразу после включения питания.
FUSE BIT МК:
HIGH BYTE = 0хC9
LOW BYTE= 0хE4
Общий вид контроллера RGB светодиодных лент
В архиве находится прошивка и файл печатной платы в формате Sprint Layout
Статья из журнала ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2015
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | |||
| IC2 | Операционный усилитель | LM358 | 1 | |||
| IC3 | Линейный регулятор | LM78M05 | 1 | |||
| Q1-Q3 | MOSFET-транзистор | IRF540 | 3 | |||
| R1 — R3, R17 | Резистор | 330 Ом | 4 | |||
| R4 — R7, R18 | Резистор | 10 kОм | 4 | |||
| R8 | Резистор | 2.2 kОм | 1 | |||
| R9 | Резистор | 1 MОм | 1 | |||
| Резистор | 33 kОм | 3 | ||||
| R11 | Резистор | 220 kОм | 1 | |||
| R12 | Резистор | 22 kОм | 1 | |||
| R13 | Резистор | 390 kОм | 1 | |||
| R16 | Резистор | 100 kОм | 1 | |||
| С1,С6 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | |||
| С2,С4 | Конденсатор | 10 пФ | 2 | |||
| С3 | Конденсатор | 10 мкФ 25В | 1 | |||
| С5 | Конденсатор | 1000 пФ | 1 | |||
| С7,С8 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | |||
| С9,С10 | Конденсатор | 100 мкФ 25В | 2 | |||
| С11,С12 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | |||
| Катушка индуктивности | 10 мкГ | 1 | ||||