VU matuoklis arba tūrio matuoklis yra labai populiarus ir įdomus projektas elektronikoje. Mes galime apsvarstyti Volume Meter kaip Ekvalaizeris, kuris yra dabartinis muzikos sistemose. Kai galime pamatyti šviesos diodų šokius pagal muziką, jei muzika yra garsi, ekvalaizeris pasiekia aukščiausią tašką ir šviečia daugiau šviesos diodų, o jei muzikos yra mažai, šviečia mažesnis šviesos diodų skaičius. Garsumo matuoklis (VU) yra garso lygio intensyvumo virš šviesos diodų indikatorius arba vaizdavimas ir gali būti naudojamas kaip garso matavimo prietaisas.
Anksčiau mes sukūrėme VU matuoklį naudodami LM3914, kuriame garso įvestis yra paimta iš „Condenser Mic“, taip pat pastatėme kitą VU matuoklį naudodami „Arduino“, kuriame garso įvestis paimama iš 3,5 mm lizdo. Vėlesnis buvo pastatytas ant PCB kaip „Arduino Shield“. Šiandien mes kuriame dar vieną ir paprasčiausią tūrio matuoklį, kuriame kaip pagrindiniai komponentai naudojami tik keturi LM358 op-amp IC.
Būtini komponentai:
- LM358 IC (4)
- 3,5 mm garso lizdas
- AUX kabelis
- 1k rezistoriai (16)
- 100k kintamas rezistorius
- 10k rezistorius (2)
- Maitinimas
- Šviesos diodai (8)
- Bandomoji Lenta
- Jungiamieji laidai
- Muzikos šaltinis (mobilusis ar nešiojamasis kompiuteris)
Darbas:
Šis VU skaitiklis yra labai paprastas, pigus ir įdomus projektas besimokančiajam. Šiame projekte mes panaudojome keturis LM358 dvigubą op-amp IC, kuris yra lengvai prieinamas rinkoje ir kurio viduje yra du lygintuvai. Vartotojas taip pat gali naudoti du „LM324 IC“, kurių viduje yra keturi op-amperai, tačiau tai sukompleksuos grandinę duonos lentoje. Čia mes panaudojome 8 komparatorius, naudojant keturis LM358 IC, kurie palygins garso įtampos signalą su etalonine įtampa. Etaloninė įtampa neinvertuojančiame gnybte (+) reguliuojama įtampos daliklio grandine, pastatyta naudojant puodą ir 1k rezistorius. Kiekviename lygintuve naudojamas 1k rezistorius. Čia dar vienas POT (kintamo rezistoriaus) pranašumas yra tas, kad mums nereikia keisti visų rezistorių reikšmių, norint pakeisti kiekvieno lygintuvo etaloninę įtampą, o mes galime ją koreguoti tik naudodami POT. Šioje grandinėje šviesos diodai yra prijungti prie atvirkštinės logikos, o tai reiškia, kad neigiami šviesos diodų gnybtai yra prijungti prie lyginamųjų įrenginių išėjimo, o kai lygintuvo išėjimas yra aukštas, šviesos diodas bus išjungtas, o kai išėjimas yra žemas, tada LED bus įjungtas. Ši grandinė gali veikti nuo 3.3v iki 18v, tačiau norint geresnio rezultato, rekomendavau naudoti 12v.
Norėdami paleisti šį šaunų LED ekvalaizerį, vartotojas turi suteikti maitinimą grandinei ir prijungti vieną 3,5 mm „Aux“ kabelio galą prie mobiliojo ar nešiojamojo kompiuterio, o antrąjį pagalbinio laido galą - prie grandinės. Dabar padidinkite garsumą iki maksimalaus ir kalibruokite grandinę naudodami potenciometrą. Po kalibravimo vartotojas gali naudoti šią grandinę.
Norėdami parodyti šį projektą, išsiunčiau garso signalą į du įrenginius, vienas yra mūsų VU skaitiklio grandinė, o antrasis - žemųjų dažnių garsiakalbis arba garso stiprintuvas. Žemųjų dažnių garsiakalbis arba stiprintuvas naudojamas tam, kad muzika būtų klausoma mums veikiant, kad galėtume matyti šviesos diodus, šokančius pagal muzikos signalą. Patikrinkite demonstracinį vaizdo įrašą šio straipsnio pabaigoje.
Grandinės paaiškinimas:
Šioje VU matuoklio grandinėje mes naudojome 8 šviesos diodus, iš kurių 2 šviesos diodai yra raudonos spalvos aukštesniam garso signalui, 2 geltoni šviesos diodai skirti tarpiniam garso signalui ir 4 žali šviesos diodai skirti apatiniam garso signalui. Visi šviesos diodai yra prijungti prie 8 komparatorių, esančių keturiuose LM358 IC, išėjime. Norėdamas valdyti šviesos diodus gero ryškumo, vartotojas gali sumažinti rezistorių (1k), sujungtų su LED, vertę. Visame VU matuoklyje mes naudojome LM358 op amperus kaip palyginamuosius ir 1K rezistorių ir 100 k puodą kaip įtampos daliklį, kad galėtume reguliuoti etaloninę įtampą visų inverterių gnybte (+).
„Op-amp LM358“:
Op-stiprintuvai taip pat žinomi kaip įtampos palygintuvai. Kai įtampa neinvertuojančiame įėjime (+) yra didesnė už įtampą esant invertuojančiosios įvesties (-), tada lyginamojo įrenginio išėjimas yra didelis. Ir jei invertuojančios įvesties įtampa (-) yra didesnė už neinvertuojančio galo (+), tada išėjimas yra mažas. Sužinokite daugiau apie op-amp darbą čia.
LM358 yra dvigubas mažo triukšmo veikimo stiprintuvas, kurio viduje yra du nepriklausomi įtampos lygintuvai. Tai yra bendrosios paskirties op stiprintuvas, kurį galima sukonfigūruoti daugeliu režimų, pvz., Komparatoriumi, vasara, integratoriumi, stiprintuvu, diferencialu, invertuojančiu režimu, neinvertuojančiu režimu ir kt.