10-полосный светодиодный анализатор спектра: 11 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Добрый день уважаемые зрители и читатели. Сегодня я хочу показать вам полное руководство по сборке 10-полосного светодиодного анализатора спектра.

Шаг 1. Краткий обзор технических характеристик анализатора спектра

1. Значение чтения находится в диапазоне частот от тридцати одного герца до шестнадцати килогерц.

2. Размеры светодиодной матрицы: десять строк на десять столбцов.

3. Возможные режимы работы: точка, точка с удержанием пика, линия, линия с удержанием пика.

4. Анализатор спектра питается от источника постоянного тока на двенадцать вольт.

5. Потребляемая мощность зависит от используемых в матрице светодиодов.

6. Тип входного сигнала: линейный моно.

Шаг 2: Ссылки на радиокомпоненты

Архив с файлами анализатора спектра ссылка:

Проект на странице EasyEDA:

Магазин радиодеталей:

Микрочип Atmega 8:

Микрочип TL071:

Микрочип CD4028:

Гнездо стереоразъема:

Разъем питания постоянного тока:

DIP-переключатели:

10-сегментный светодиодный модуль:

Шаг 3: Проектирование схемы

Этот 10-полосный светодиодный анализатор звукового спектра состоит из двух частей - печатной платы управления и печатной платы светодиодной матрицы.

Схема светодиодного анализатора спектра содержит такие блоки, как операционный усилитель, управляющий микроконтроллер, двоично-десятичный декодер, транзисторные переключатели PNP и NPN.

Светодиодная матрица состоит из десяти модулей. Каждый модуль содержит десять светодиодов разного цвета.

Шаг 4: компоновка печатной платы

1. Чтобы приступить к сборке светодиодного анализатора спектра, вам необходимо узнать больше о схеме управления и схеме светодиодной матрицы, зарегистрировавшись на сайте EasyEDA или скачав архив по ссылке на шаге 2.

2. На сайте EasyEDA мы создаем файлы Gerber из преобразованных печатных плат анализатора спектра для дальнейшего производства на заводе.

3. Перед тем, как перейти на официальный сайт производителя печатных плат, среда разработки EasyEDA показывает нам краткую информацию о характеристиках печатных плат и примерную стоимость за 10 штук.

4. С веб-сайта производителя печатных плат файлы JLCPCB могут быть загружены автоматически через среду разработки EasyEDA Gerber. Вы также можете использовать определенные файлы Gerber из архива и загружать их вручную.

5. После этого разместите заказ по указанному адресу и выберите желаемое время доставки.

Печатные платы поставляются в коробке с наименованием производителя. Внутри коробки печатные платы аккуратно сложены в вакуумной упаковке.

Шаг 5: Установка радиокомпонентов на плату управления

Приступим к установке радиодеталей на плату управления.

Шаг 6: Установка радиокомпонентов на печатную плату светодиодной матрицы

Далее установим печатную плату светодиодной матрицы.

Шаг 7: Программное обеспечение и программатор USB AVR

Перейдем к программной части анализатора спектра.

Для обновления прошивки микроконтроллера Atmega 8 мы будем использовать Atmel studio 7.

Вы можете бесплатно загрузить полную версию Atmel studio 7 с официального сайта Microchip Technology.

https://www.microchip.com/mplab/avr-support/atmel-…

Для подключения микроконтроллера к компьютеру мы будем использовать программатор Pololu USB AVR Programmer.

Pololu USB - это компактный и недорогой внутрисхемный программатор для контроллеров на базе AVR. Программатор эмулирует STK500 через виртуальный последовательный порт, что делает его совместимым со стандартным программным обеспечением, таким как Atmel studio и AVR DUDE.

Программатор подключается к целевому устройству с помощью прилагаемого 6-контактного кабеля ISP. Программатор подключается к USB-порту кабелем USB Type A to Mini B, который также входит в комплект.

Для полноценной работы программатора скачайте драйвер с официального сайта Pololu.

https://www.pololu.com/product/1300/resources

На сайте Pololu перейдите на вкладку Ресурсы и выберите необходимые файлы с установочными драйверами и ПО для операционной системы Windows.

Шаг 8: Программирование микроконтроллера

1. Затем соедините кабель ISP программатора и 5-контактный разъем с проводами, подключенными к микроконтроллеру на печатной плате, а затем подключите программатор к порту USB на вашем компьютере.

2. Перед программированием перейдите в меню «Пуск», выберите панель управления, а затем в появившемся окне выберите диспетчер устройств.

3. В диспетчере устройств выберите вкладку Порты. Здесь нужно посмотреть, к какому виртуальному порту подключен программист. В моем случае это виртуальный COM-порт 3.

4. Затем вернитесь в меню «Пуск» и выберите утилиту настройки программатора.

5. В появившемся окне нужно изменить тактовую частоту целевого устройства. Частота ISP должна быть меньше четверти тактовой частоты микроконтроллера целевого AVR.

6. Затем перейдите на вкладку «Инструменты» и нажмите «Добавить цель». В появившемся окне выберите «STK500» и «виртуальный COM-порт 3».

7. Затем снова перейдите на вкладку «Инструменты» и нажмите «Программирование устройства».

8. В появившемся окне с инструментами выберите «STK500 COM port 3». В качестве устройства для программирования выберите микроконтроллер Atmega 8. Далее укажите программный интерфейс ISP.

Частота ISP также может быть установлена в Atmel studio, но частоты, указанные в пользовательском интерфейсе Atmel studio, не соответствуют фактическим частотам используемого программатора.

9. Считайте напряжение и сигнатуру целевого устройства, после чего перейдите на вкладку Fuse-bits и установите флажки, как показано на видео. Запишите установленные биты предохранителей в память микроконтроллера.

10. Затем откройте вкладку «Память» и выберите файл HEX, хранящийся на компьютере, а также запишите его в память микроконтроллера.

Шаг 9: Соедините печатную плату светодиодной матрицы и плату управления

После программирования микроконтроллера и пайки всех радиодеталей подключим печатную плату светодиодной матрицы и плату управления.

Шаг 10: Работа 10-полосного светодиодного анализатора спектра

Шаг 11: Конец инструкции

Всем спасибо за просмотр видео и чтение статьи. Не забудьте поставить лайк и подписаться на канал Hobby Home Electronics. Поделись с друзьями. Далее будет еще больше интересных статей и видео.