VU-mittari tai tilavuusmittari on erittäin suosittu ja hauska projekti elektroniikassa. Voimme harkita Äänenvoimakkuusmittari kuin taajuuskorjain, joka on läsnä musiikin järjestelmiin. Jossa voimme nähdä LEDien tanssimisen musiikin mukaan, jos musiikki on kovaa, taajuuskorjain menee huipulleen ja enemmän LED-merkkivaloja palaa, ja jos musiikkia on vähän, pienempi määrä LED-valoja palaa. Äänenvoimakkuuden mittari (VU) on indikaattori tai esitys äänitason voimakkuudesta LED-valojen päällä ja se voi toimia myös äänenvoimakkuuden mittauslaitteena.
Aikaisemmin olemme rakentaneet VU-mittarin LM3914: n avulla, jossa äänitulo otetaan kondensaattorimikrofonista, ja myös toisen Aruino-mallin käyttävän VU-mittarin, jossa äänitulo otetaan 3,5 mm: n liittimestä. Myöhempi rakennettiin piirilevylle nimellä Arduino Shield. Tänään rakennamme uutta ja yksinkertaista tilavuusmittaria, joka käyttää vain neljää LM358 op-amp IC: tä pääkomponenteina.
Vaaditut komponentit:
- LM358 IC (4)
- 3,5 mm: n ääniliitäntä
- AUX-kaapeli
- 1k vastukset (16)
- 100k muuttuva vastus
- 10k vastus (2)
- Virtalähde
- LEDit (8)
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
- Musiikin lähde (mobiili tai kannettava tietokone)
Työskentely:
Tämä VU-mittari on hyvin yksinkertainen, halpa ja mielenkiintoinen projekti oppijalle. Tässä projektissa olemme käyttäneet neljää LM358 dual op-amp IC: tä, joka on helposti saatavilla markkinoilla ja sisältää kaksi vertailua. Käyttäjä voi käyttää myös kahta LM324 IC: tä, joissa on neljä op-ampeeria, mutta se monimutkaistaa piiriä leipälaudalla. Tässä olemme käyttäneet 8 vertailijaa käyttäen neljää LM358 IC: tä, jotka vertailevat äänijännitesignaalia vertailujännitteeseen. Vertailujännite ei-invertoivassa liittimessä (+) säädetään jännitteenjakajapiirillä, joka on rakennettu potin ja 1k-vastusten avulla. 1k-vastusta käytetään jokaisessa vertailulaitteessa. Tässä vielä yksi POT: n (muuttuva vastus) etu on, että meidän ei tarvitse muuttaa kaikkien vastusten arvoja vertailujännitteen muuttamiseksi jokaiselle vertailijalle, sen sijaan voimme säätää sitä vain käyttämällä POT: ta. Tässä piirissä LEDit on kytketty käänteiseen logiikkaan, mikä tarkoittaa, että LEDien negatiiviset liittimet on kytketty vertailijoiden lähtöön ja kun vertailulähtö on korkea, LED sammuu ja kun lähtö on matala, LED palaa. Tämä piiri voi toimia välillä 3.3v - 18v, mutta parempaan tulokseen suosittelin 12v: n käyttöä.
Käynnistääkseen tämän viileän LED-taajuuskorjaimen käyttäjän on annettava virtapiiri ja kytkettävä 3,5 mm: n Aux-kaapelin toinen pää matkapuhelimeen tai kannettavaan tietokoneeseen ja lisälangan toinen pää piiriin. Lisää nyt äänenvoimakkuus maksimiin ja kalibroi piiri potentiometrillä. Kalibroinnin jälkeen käyttäjä voi käyttää tätä virtapiiriä.
Tämän projektin havainnollistamiseksi olen lähettänyt äänisignaalin kahteen laitteeseen, yksi on VU-mittaripiirimme ja toinen on bassokaiutin tai äänivahvistin. Bassokaiutinta tai vahvistinta käytetään tekemään musiikista kuunteltavaksi käytön aikana, jotta voimme nähdä LEDit tanssivan musiikkisignaalin mukaan. Tarkista esittelyn Videon lopussa tämän artikkelin.
Piirin selitys:
Tässä ajoneuvoyksikön mittaripiirissä olemme käyttäneet 8 LEDiä, joissa 2 LEDiä on punaisia korkeampaa äänisignaalia varten, 2 keltaista LEDiä välitysäänisignaalille ja 4 vihreää LEDiä alemmalle äänisignaalille. Kaikki ledit on kytketty neljän LM358 IC: n sisällä olevan 8 komparaattorin lähtöön. Hyvän kirkkauden LEDien käyttämiseksi käyttäjä voi vähentää LEDeihin kytkettyjen vastusten (1k) arvoa. Täydellisessä VU-mittarissa olemme käyttäneet LM358-op-vahvistimia vertailijoina ja 1K-vastusta & 100k-pottia jännitteenjakajana vertailujännitteiden säätämiseen kaikkien vertailijoiden ei-invertoivassa liittimessä (+).
Op-amp LM358:
Op-vahvistimet tunnetaan myös nimellä Voltage Comparators. Kun jännite ei-invertoivassa tulossa (+) on suurempi kuin invertoivan tulon (-) jännite, vertailijan lähtö on korkea. Ja jos käänteisen tulon (-) jännite on korkeampi kuin ei-käänteinen pää (+), niin lähtö on matala. Lisätietoja op-amp: n toiminnasta täällä.
LM358 on kaksinkertainen hiljainen toimintavahvistin, jonka sisällä on kaksi itsenäistä jännitevertailijaa. Tämä on yleiskäyttöinen op-vahvistin, joka voidaan konfiguroida monissa tiloissa, kuten vertailija, kesä, integraattori, vahvistin, erotin, käänteinen tila, ei-invertoiva tila jne.