LED Music Spectrumは、音楽の強さに応じて美しい照明パターンを生成します。音楽に合わせてON / OFFするだけでなく、音楽に合わせて色を変えるRGBLEDを多数搭載。市場には多くのDIYLED Music Spectrumキットがありますが、ここでは、NeoPixel RGB LEDMatrixとARMマイクロコントローラーを使用してこのMusicSpectrumを構築します。このプロジェクトでは、コントロールパネルがPCB上に作成されています。以下のプロセス全体を確認し、最後に示すビデオでこのカラフルな音楽スペクトルが機能していることを確認してください。
必要な材料：
- 柔軟な16x16NeoPixel RGBLEDマトリックス* 2（購入へのリンク）
- コアボード（EasyEDAによるPCB）
- スイッチング電源、5V40A。
- オーディオライン* 1、1分2オーディオインターフェース* 1、スピーカー* 1。
LED音楽スペクトルを作成する方法：
ステップ1）LED接続：
最初のLEDマトリックスのDOUインターフェイスを2番目のLEDマトリックスのDINインターフェイスに接続することにより、2つの16 * 16 RGB LEDマトリックスを接続します。これにより、16 * 32 RGBLEDマトリックスが大きくなります。
ステップ2）電源接続：
私のLEDマトリックスの動作電圧は5Vなので、2つのLED電源インターフェースを5V制御電源のコンセントに接続したいと思います。動作中のLEDの最大電流は18Aであるため、40 Aを超える制御電源を使用し、接続するのに十分な太さのワイヤを選択することをお勧めします。
上の写真のように、LED電源インターフェースは太いワイヤーを使用して制御電源に接続されています
ステップ3）コントロールパネルの作成方法：
コントロールパネルは、FFTによって処理され、LEDマトリックスディスプレイに転送されるオーディオ信号を受信します。制御されるLEDは、制御信号周波数が800KHZであるWS2812bによってプログラムされたドットマトリックスです。タイミング制御図を以下に示します。
各LEDは、G7〜G0 + R7〜R0 + B7〜B0の構造を持つ24ビットデータによって制御されます。データは、最初に上位の原則によって、GRBのシーケンスに従って送信されます。
このミュージックスペクトルでは、以下に示すように、LM358を使用した増幅回路が使用されています。
この図では、IN_CHはコンピューターのオーディオアクセス端子であり、PC3はさらにSTM 32に送信された増幅出力信号です。C13、R6、およびR7は信号強化回路にグループ化され、信号電圧を上げることができます。負の電圧を正の電圧に変えます。 R8に続く回路は信号増幅回路であり、PC3の信号強度はR8の前の前の信号のR9 / R8倍に等しくなります。 IN 1+は、OUT1から出力される最小電圧値を設定するための終わりです。
ここでは、EasyEDAを使用してコントロールパネルを設計することをお勧めします。EasyEDAは、シンプルで効率的なオンラインEDA設計ソフトウェアであり、図を描いたり、パターンを簡単にカットしたりできます。EasyEDAでは、コンポーネントのデータベースは巨大です！ページの左側にあるいくつかの基本的なコンポーネントを簡単に選択したり、ライブラリ内の何百、何千ものコンポーネントを検索したりできるため、必要なものを簡単に見つけることができます。
以下は私の完全な回路図とPCBレイアウトのリンクであり、非常にはっきりと見ることができます。
easyeda.com/tiege/MUSIC_LED_BASE_ON_STM32F103-yEeOdbL75
そこにアカウントを登録して、私の図を自分のアカウントに直接ダウンロードすることもできます。
以下は、EasyEDAのLEDミュージックスペクトル回路のPCBレイアウトのスクリーンショットです。
ステップ4）プロトタイプPCB：
PCB設計が完了したら、上の 製造 出力のアイコンをクリックすると、「PCB注文」ページに移動します。ここでは、PCBの数、銅層の数、PCBの厚さ、銅の重量、さらにはPCBの色を選択できます。すべてのオプションを選択したら、[カートに保存]をクリックして注文を完了し、数日以内にPCBを受け取ります。
製造後のPCBボードは次のとおりです。PCBの品質は非常に印象的です。トレースは正確にルーティングされ、すべての印刷が非常に明確になります。
次に、下の画像に示すように、コンポーネントがPCBにはんだ付けされます。これで、MusicSpectrumのコントロールパネルが完成します。
回路図と動作説明：
コンピューターのオーディオケーブル（3.5mmジャック）を溶接インターフェースのベータ版に接続し、コンピューターの音楽を開きます（オーディオラインを挿入した後、コンピューターの音楽の音が聞こえない場合があります。このような状況では、我々は使用することができます1ターン-2コネクタを2つのチャンネル出力にコンピュータのオーディオ出力を変換する。一つのチャネルは、他の中スピーカーにコア-PCBボードに接続されています。
これはシステムの接続図であり、コアボードはコンピューターのUSBから電力を供給され、オーディオ出力インターフェイスによって接続されています。コンピュータのオーディオ出力のもう一方のインターフェイスは、外部スピーカーに接続されています。格子制御インターフェースの信号線は、アース線とドットマトリックスDINおよびGNDに接続することが可能です。
次に、以下のプログラムコードをSTM32F103RBT6 ARMマイクロコントローラーにアップロードするだけで、カラフルな音楽スペクトルを見ることができます。
そこで、ここではRGBLEDを使用してLEDMusic Spectrumを構築しました。気に入っていただければ幸いです。また、プログラムを変更して、音楽スペクトルをより素晴らしいものにすることもできます。