Iluminofonia LED RGB

Schemat ideowy nowoczesnej iluminofonii z diodą RGB pokazano na rysunku 1. Składa się ona z mikrokontrolera, wzmacniacza operacyjnego oraz tranzystorów mocy. Mikrokontroler (ATmega8) jest taktowany za pomocą wewnętrznego generatora RC pracującego z częstotliwością 8 MHz. Analogowy sygnał ze wzmacniacza audio jest mierzony za pomocą przetwornika A/C i jest dostarczany na wejście PC0.

Rysunek 1. Schemat ideowy iluminofonii RGB

Oprogramowanie „wybiera” z sygnału audio składowe leżące w następujących zakresach częstotliwości:

• Wysokie: 13…14 kHz.
• Średnie 6…7 kHz.
• Niskie 500 Hz…2 kHz.

Sposób funkcjonowania filtra programowego pokazano na rysunku 2. Następnie, program oblicza wartość natężenia światła dla każdego kanału i proporcjonalnie do wyniku steruje diodą LED.

Rysunek 2. Podział sygnału na pasma akustyczne

Tor wzmacniacza audio jest typową aplikacją układu LM358 zasilanego napięciem jednopołówkowym. Sygnał wejściowy jest podawany za pomocą kondensatora C1 na wejście wzmacniacza operacyjnego. Napięcie polaryzujące wejście jest wyznaczone przez dzielnik zbudowany z rezystorów R9, R10, R13, R14. Jest ono nieco wyższe, niż połowa napięcia zasilającego. Do złącza JP1 należy dołączyć mikrofon elektretowy. Elementami wykonawczymi są tranzystory T1…T3 (BUZ11) o dużej obciążalności prądowej. Rezystory R1…R3 (10 kΩ) ustalają potencjał masy na bramkach tranzystorów. Rezystory R4…R6 (330 Ω) ograniczają prąd w wypadku przypadkowego zwarcia. Tranzystory T1…T3 nie wymagają radiatorów.

Na płytce znajduje się wejście Cinch dla bezpośredniego doprowadzenia sygnału AUDIO o poziomie 0,7 V (typowe wyjście słuchawkowe). Źródło dźwięku można wybrać przełącznikiem S1.

Program realizuje 7 funkcji, których wyboru dokonuje się przyciskiem S2:

• Kolor czerwony.
• Kolor niebieski.
• Kolor zielony.
• Kolor biały.
• Iluminofonia.
• Zmiana losowo koloru w rytm basu.
• Wyłączenie.

Rysunek 3. Schemat montażowy iluminofonii RGB

Schemat montażowy urządzenia pokazano na rysunku 3. Montaż jest typowy. Rozpoczynamy go od wlutowania stabilizatora IC3, następnie kondensatorów C7, C8, C9, C10 i złącze ARK2.

Następnym krokiem jest doprowadzenie napięcia stałego +12 V do złącza ARK2 i pomiar napięcie zasilającego mikrokontroler. Jeśli jest ono poprawne (+5 V na nóżkach 7 i 8 podstawki), to kolejnym krokiem powinno być wlutowanie rezystorów R9, R10, R13, R14. Teraz mierzymy napięcie względem masy na nóżkach 4 i 8 układu IC2 – powinno ono wynosić +5 V. Po pomiarze możemy przystąpić do montażu reszty elementów. Na samym końcu należy umieścić układy scalone w podstawkach. Mikrofon można przylutować bezpośrednio do płytki lub na przewodach zakończonych złączem goldpin.

Rysunek 4. Ustawienie fusebitów mikrokontrolera ATmega8

Prawidłowo zmontowane urządzenie (z użyciem zaprogramowanego mikrokontrolera) nie wymaga uruchamiania i działa od razu po włączeniu zasilania i doprowadzeniu sygnału audio. Ustawienie fusebitów mikrokontrolera pokazano na rysunku 4.

Adrian Wypenda
Adrian359@poczta.onet.pl