Strutturalmente, qualsiasi installazione colore-musica (musica-luce) è composta da tre elementi. Unità di controllo, unità di amplificazione di potenza e dispositivo ottico di uscita.

Come dispositivo ottico di uscita, puoi utilizzare ghirlande, puoi sistemarlo sotto forma di uno schermo (versione classica) o utilizzare lampade elettriche direzionali - faretti, fari.
Cioè, è adatto qualsiasi mezzo che ti permetta di creare un certo set di effetti di luce colorati.

L'unità di amplificazione di potenza è un amplificatore (amplificatori) su transistor con regolatori a tiristori in uscita. La tensione e la potenza delle sorgenti luminose del dispositivo ottico di uscita dipendono dai parametri degli elementi utilizzati in esso.

L'unità di controllo controlla l'intensità della luce e l'alternanza dei colori. In complesse installazioni speciali progettate per decorare il palcoscenico durante vari tipi di spettacoli - spettacoli circensi, teatrali e di varietà, questo blocco è controllato manualmente.
Pertanto, è richiesta la partecipazione di almeno uno e al massimo di un gruppo di operatori luci.

Se l'unità di controllo è controllata direttamente dalla musica, funziona secondo un determinato programma, quindi l'impostazione del colore e della musica è considerata automatica.
È questo tipo di "musica a colori" che i radioamatori alle prime armi di solito raccolgono con le proprie mani negli ultimi 50 anni.

Il circuito più semplice (e più popolare) di "musica a colori" su tiristori KU202N.

Questo è il circuito per console a colori e musica basato su tiristori più semplice e forse il più popolare.
Trent'anni fa, per la prima volta, ho visto da vicino una vera e propria "musica leggera" funzionante. È stato assemblato dal mio compagno di classe, con l'aiuto di suo fratello maggiore. Questo era esattamente lo schema. Il suo indubbio vantaggio è la semplicità, con una separazione abbastanza netta delle modalità operative di tutti e tre i canali. Le lampade non lampeggiano contemporaneamente, il canale rosso a bassa frequenza lampeggia costantemente al ritmo della batteria, il canale verde medio risponde nella gamma della voce umana, il blu ad alta frequenza reagisce a tutto il resto sottile - squillo e cigolio.

C'è solo un inconveniente: è necessario un preamplificatore da 1-2 watt. Il mio amico ha dovuto accendere la sua "elettronica" quasi "al massimo" per ottenere un risultato abbastanza stabile funzionamento del dispositivo. Come trasformatore di ingresso è stato utilizzato un tr-r step-down da una stazione radio. Invece, puoi utilizzare qualsiasi trans di rete step-down di piccole dimensioni. Ad esempio, da 220 a 12 volt. Solo tu devi collegarlo al contrario, con un avvolgimento a bassa tensione all'ingresso dell'amplificatore. Resistori qualsiasi, con una potenza di 0,5 watt. Anche i condensatori sono qualsiasi, invece dei tiristori KU202N, puoi prendere KU202M.

Schema di "musica a colori" su tiristori KU202N, con filtri di frequenza attivi e amplificatore di corrente.

Il circuito è progettato per funzionare da un'uscita audio lineare (la luminosità delle lampade non dipende dal livello del volume).
Diamo un'occhiata più da vicino a come funziona.
Segnale sonoro viene alimentato dall'uscita di linea all'avvolgimento primario del trasformatore di isolamento. Dall'avvolgimento secondario del trasformatore, il segnale entra nei filtri attivi, attraverso i resistori R1, R2, R3 che ne regolano il livello.
Per l'impostazione è necessaria una regolazione separata lavoro di qualità dispositivo equalizzando il livello di luminosità di ciascuno dei tre canali.

Con l'aiuto di filtri, i segnali sono separati per frequenza - in tre canali. La componente di frequenza più bassa del segnale passa attraverso il primo canale: il filtro taglia tutte le frequenze superiori a 800 Hz. Il filtro viene regolato utilizzando il resistore di sintonia R9. Sono indicati i valori dei condensatori C2 e C4 nel circuito: 1 microfarad, ma come ha dimostrato la pratica, la loro capacità dovrebbe essere aumentata ad almeno 5 microfarad.

Il filtro del secondo canale è impostato sulla frequenza media, da circa 500 a 2000 Hz. Il filtro viene regolato utilizzando la resistenza trimmer R15. Sono indicati i valori dei condensatori C5 e C7 nel circuito: 0,015 microfarad, ma la loro capacità dovrebbe essere aumentata a 0,33 - 0,47 microfarad.

Tutto ciò che supera i 1500 (fino a 5000) Hz passa attraverso il terzo canale ad alta frequenza. Il filtro viene regolato utilizzando il resistore di sintonia R22. Sono indicati i valori dei condensatori C8 e C10 nel circuito - 1000pF, ma la loro capacità dovrebbe essere aumentata a 0,01 uF.

Inoltre, i segnali di ciascun canale vengono rilevati separatamente (vengono utilizzati transistor al germanio della serie d9), amplificati e inviati allo stadio finale.
Lo stadio finale viene eseguito su potenti transistor o tiristori. In questo caso si tratta di tiristori KU202N.

Segue il dispositivo ottico, il cui design e l'esterno dipendono dall'immaginazione del progettista, e il riempimento (lampade, LED) dipende dalla tensione operativa e dalla potenza massima dello stadio di uscita.
Nel nostro caso si tratta di lampade a incandescenza 220v, 60w (se si installano tiristori sui radiatori - fino a 10 pezzi per canale).

Ordine di assemblaggio schematico.

Informazioni sui dettagli della console.
I transistor KT315 possono essere sostituiti con altro silicio transistor n-p-n con un guadagno statico di almeno 50. Resistenze fisse - MLT-0.5, variabili e trimmer - SP-1, SPO-0.5. Condensatori - qualsiasi tipo.
Il trasformatore T1 ha un rapporto di 1:1, quindi può essere utilizzato qualsiasi con un numero di giri adeguato. Con l'autoproduzione, puoi utilizzare il circuito magnetico Sh10x10 e avvolgere gli avvolgimenti con filo PEV-1 0,1-0,15, 150-300 giri ciascuno.

Il ponte a diodi per l'alimentazione dei tiristori (220V) viene selezionato in base alla potenza di carico prevista, almeno 2A. Se il numero di lampade per canale viene aumentato, il consumo di corrente aumenterà di conseguenza.
Per alimentare i transistor (12v), è possibile utilizzare qualsiasi alimentatore stabilizzato progettato per una corrente operativa minima di 250 mA (o meglio, più).

Innanzitutto, ogni canale musicale a colori viene assemblato separatamente su una breadboard.
Inoltre, l'assemblaggio inizia con lo stadio di uscita. Dopo aver assemblato lo stadio di uscita, ne controllano le prestazioni applicando al suo ingresso un segnale di livello sufficiente.
Se questa cascata funziona normalmente, viene assemblato un filtro attivo. Avanti: controlla di nuovo le prestazioni di ciò che è accaduto.
Di conseguenza, dopo il test, abbiamo un canale davvero funzionante.

Allo stesso modo, è necessario raccogliere e ricostruire tutti e tre i canali. Tale noiosità garantisce le prestazioni incondizionate del dispositivo dopo l'assemblaggio "finito" sul circuito stampato, se il lavoro viene eseguito senza errori e utilizzando parti "testate".

Possibile variante del cablaggio stampato (per textolite con rivestimento unilaterale). Se si utilizza un condensatore più grande nel canale a frequenza più bassa, le distanze tra i fori ei conduttori dovranno essere modificate. L'uso di textolite con laminazione a doppia faccia può essere un'opzione più tecnologica: aiuterà a sbarazzarsi dei fili dei ponticelli.

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In questo articolo parleremo di musica a colori. Probabilmente, ogni radioamatore alle prime armi, e non solo, un tempo aveva il desiderio di collezionare musica a colori. Quello che è, penso, è noto a tutti - per dirla semplicemente, questa creazione effetti visivi cambiando al ritmo della musica.

Quella parte della musica a colori che emette luce può essere eseguita lampade potenti, ad esempio, in un'installazione da concerto, se è necessaria musica a colori per le discoteche domestiche, può essere eseguita su normali lampade a incandescenza da 220 volt e se è prevista musica a colori, ad esempio, come modifica del computer, per uso quotidiano, può essere eseguito su LED.

Di recente, con l'avvento delle strisce LED in vendita, vengono sempre più utilizzate console a colori e musicali che utilizzano tali strisce LED. In ogni caso, per il montaggio delle Installazioni Musicali a Colori (CMU in breve) è necessaria una sorgente di segnale, può essere un microfono con più stadi di amplificazione assemblati.

Inoltre, il segnale può essere prelevato dall'uscita di linea del dispositivo, scheda audio computer, dall'uscita di un lettore mp3, ecc., in questo caso avrai bisogno anche di un amplificatore, ad esempio due cascate su transistor, a questo scopo ho utilizzato transistor KT3102. Il circuito del preamplificatore è mostrato nella figura seguente:

Quello che segue è un diagramma di una musica a colori a canale singolo con un filtro, che funziona insieme a un preamplificatore (sopra). In questo circuito, il LED lampeggia sotto i bassi (basse frequenze). Per adeguarsi al livello del segnale nel circuito musicale a colori, viene fornito un resistore variabile R6.

Ci sono più circuiti semplici musica a colori che qualsiasi principiante può assemblare, su 1 transistor, inoltre, non hanno bisogno di un preamplificatore, uno di questi circuiti è mostrato nella figura qui sotto:

Musica a colori su un transistor

Lo schema del pinout del connettore Jack 3.5 è mostrato nella figura seguente:

Se per qualche motivo non è possibile assemblare un preamplificatore su transistor, è possibile sostituirlo con un trasformatore collegato come step-up. Tale trasformatore dovrebbe produrre tensioni sugli avvolgimenti di 220/5 Volt. L'avvolgimento del trasformatore con un numero minore di spire è collegato a una sorgente sonora, ad esempio un registratore radio, in parallelo con l'altoparlante, mentre l'amplificatore deve produrre almeno 3-5 watt di potenza. Un avvolgimento con un numero elevato di spire è collegato all'ingresso della musica a colori.

Naturalmente, la musica a colori non è solo monocanale, può essere multicanale 3, 5 o più, quando ogni LED o lampada a incandescenza lampeggia durante la riproduzione delle frequenze della sua gamma. In questo caso, l'intervallo di frequenza viene impostato utilizzando i filtri. Nello schema seguente, i condensatori di musica a colori a tre canali (che io stesso ho recentemente raccolto) vengono utilizzati come filtri:

Se volessimo utilizzare nell'ultimo circuito non i singoli LED, ma una striscia LED, i resistori limitatori di corrente R1, R2, R3 dovrebbero essere rimossi dal circuito. Se viene utilizzato un nastro RGB o un LED, deve essere realizzato con un anodo comune. Se hai intenzione di connetterti striscia led per controllare il nastro dovrebbero essere usati transistor lunghi e potenti montati su radiatori.

Poiché le strisce LED sono progettate rispettivamente per 12 volt, dovremmo aumentare la potenza nel circuito a 12 volt e la potenza dovrebbe essere stabilizzata.

Tiristori nella musica a colori

Finora, l'articolo ha parlato solo di dispositivi di musica a colori basati su LED. Se è necessario assemblare una CMU su lampade a incandescenza, sarà necessario utilizzare i tiristori per controllare la luminosità delle lampade. Che cos'è comunque un tiristore? Questo è un dispositivo a semiconduttore a tre elettrodi, che di conseguenza ha Anodo, Catodo e Elettrodo di controllo.

KU202 Tiristore

La figura sopra mostra il tiristore sovietico KU202. I tiristori, nel caso in cui si preveda l'utilizzo con un carico potente, devono essere montati anche su un dissipatore di calore (radiatore). Come possiamo vedere nella figura, il tiristore ha una filettatura con un dado ed è montato in modo simile ai potenti diodi. Le importazioni moderne sono semplicemente dotate di una flangia con un foro.

Uno di questi circuiti a tiristori è mostrato sopra. Questo è un circuito musicale a colori a tre canali con un trasformatore elevatore all'ingresso. Nel caso di selezione di analoghi di tiristori, dovresti guardare al massimo tensione ammissibile tiristori, nel nostro caso, KU202N ha 400 volt.

La figura mostra uno schema simile di musica a colori sopra indicato, la differenza principale nello schema inferiore è che non esiste un ponte a diodi. Inoltre, è possibile integrare la musica a colori sui LED unità di sistema. Ho assemblato una tale musica a colori a tre canali con un preamplificatore in una custodia da un sidirom. In questo caso, il segnale è stato prelevato dalla scheda audio del computer utilizzando un divisore di segnale, le cui uscite erano collegate all'acustica attiva e alla musica a colori. Viene fornita la regolazione del livello del segnale, sia generale che separatamente per canale. Il preamplificatore e la musica a colori erano alimentati dal connettore Molex da 12 Volt (fili giallo e nero). Gli schemi del preamplificatore e della musica a colori a tre canali per i quali sono stati assemblati sono riportati sopra. Ci sono altri schemi di musica a colori sui LED, ad esempio questo, anche a tre canali:

In questo circuito, a differenza di quello che ho raccolto, viene utilizzata un'induttanza nel canale a media frequenza. Per coloro che vogliono assemblare prima qualcosa di più semplice, fornisco il seguente schema per 2 canali:

Se raccogli musica a colori sulle lampade, dovrai utilizzare filtri luminosi, che a loro volta possono essere sia fatti in casa che acquistati. La figura seguente mostra i filtri disponibili in commercio:

Alcuni amanti del colore e degli effetti musicali assemblano dispositivi basati su microcontrollori. Di seguito è riportato un diagramma della musica a colori a quattro canali sull'AVR tiny 15 MK:

Il microcontrollore Tiny 15 in questo circuito può essere sostituito con minuscolo 13V, minuscolo 25V. E alla fine della recensione, a nome mio, voglio dire che la musica a colori sulle lampade perde in termini di intrattenimento rispetto alla musica a colori sui LED, poiché le lampade sono più inerziali dei LED. E per la ripetizione indipendente, puoi consigliare questo

Inoltre

• A: Ho comprato un nastro, ha contatti G, R, B, 12. Come connettersi?
  A: Questo è il nastro sbagliato, puoi buttarlo via

  A: Il firmware è caricato, ma l'errore "Messaggio Pragma ..." striscia fuori in lettere rosse.
  R: Non si tratta di un errore, ma di informazioni sulla versione della libreria

  A: Cosa devo fare per collegare un nastro della mia stessa lunghezza?
  A: Calcola il numero di LED, prima di scaricare il firmware, modifica la primissima impostazione NUM_LEDS nello sketch (il valore predefinito è 120, sostituiscilo con il tuo). Sì, basta sostituire e basta!

  A: Quanti LED supporta il sistema?
  R: Versione 1.1: massimo 450 pezzi, versione 2.0: 350 pezzi

  A: Come aumentare questo numero?
  R: Ci sono due opzioni: ottimizzare il codice, prendere un'altra libreria per il nastro (ma devi riscrivere una parte). O prendi Arduino MEGA Ha più memoria.

  A: Quale condensatore dovrebbe essere usato per alimentare il nastro?
  R: Elettrolitico. Tensione minima 6,3 volt (più possibile, ma il condensatore stesso sarà più grande). Capacità: almeno 1000 microfarad, e più è, meglio è.

  A: Come testare il nastro senza Arduino? Il nastro brucia senza Arduino?
  R: Il nastro indirizzi è controllato da un protocollo speciale e funziona SOLO se collegato a un driver (microcontrollore)

• E' POSSIBILE MONTARE UN CIRCUITO SENZA POTENZIOMETRO! Per fare ciò, il parametro POTENT (nello schizzo nel blocco delle impostazioni nel file settings segnale) assegnare 0. Verrà utilizzata la sorgente di riferimento interna della tensione di riferimento di 1,1 Volt. Ma non funzionerà con nessun volume! Affinché il sistema funzioni correttamente, sarà necessario regolare il volume del segnale audio in ingresso in modo che tutto sia bello, utilizzando le due impostazioni precedenti.

• La versione 2.0 e successive possono essere utilizzate SENZA TELECOMANDO IR, le modalità vengono cambiate tramite il pulsante, tutto il resto viene configurato manualmente prima di caricare il firmware.

• Come impostare un altro telecomando?
  Per altri telecomandi, i pulsanti hanno un codice diverso, per determinare il codice del pulsante, utilizzare lo schizzo IR_prova(versioni 2.0-2.4) o IRtest_2.0(per le versioni 2.5+), si trova nell'archivio del progetto. Lo sketch invia al monitor di porta i codici dei pulsanti premuti. Più avanti nello schizzo principale nella sezione per gli sviluppatori c'è un blocco definito per i pulsanti del telecomando, basta cambiare i codici con i tuoi. Puoi calibrare il telecomando, ma onestamente è già completamente pigro.

• Come creare due colonne di volume per canale?
  Per fare ciò non è affatto necessario riscrivere il firmware, basta tagliare un lungo pezzo di nastro in due corti e ripristinare i collegamenti elettrici interrotti con tre fili (GND, 5V, DO-DI). Il nastro continuerà a funzionare come un unico pezzo, ma ora hai due pezzi. Ovviamente la spina audio deve essere collegata con tre fili, e la modalità mono (MONO 0) è disabilitata nelle impostazioni, e il numero di LED deve essere uguale al numero totale sui due segmenti.
  P.S. Guarda il primo diagramma nei diagrammi!

• Come ripristinare le impostazioni memorizzate?
  Se hai giocato con le impostazioni e qualcosa è andato storto, puoi ripristinare le impostazioni su "fabbrica". Dalla versione 2.4 c'è un'impostazione RIPRISTINA LE IMPOSTAZIONI, impostalo su 1, fallo lampeggiare, impostalo su 0 e fallo lampeggiare di nuovo. Le impostazioni dello schizzo verranno memorizzate. Se sei su 2.3, sentiti libero di aggiornare a 2.4, le versioni differiscono solo nuova impostazione che non influirà in alcun modo sul funzionamento del sistema. Nella versione 2.9 c'era un'impostazione REGISTRO_IMPOSTAZIONI, che invia alla porta i valori delle impostazioni archiviate in memoria. Quindi, per il debug e la comprensione.

Vi presentiamo una versione semplice dell'impostazione del colore e della musica, che è stata assemblata in una custodia insolita. Di recente, i profili metallici di scarto 20 × 80 sono caduti nelle mani: sono stati utilizzati. Nel progetto è montato su LED di diversi colori da 10W (verde, blu e rosso).

Schema di musica a colori LED

Schema di musica a colori LED 3 canali da 10 watt

Ora lo stroboscopio è realizzato con il timer NE555. Per quanto riguarda il problema della limitazione della corrente dei LED, utilizziamo la soluzione più semplice, limitando la corrente attraverso resistori selezionati. Le resistenze sono imbullonate al profilo per la dissipazione del calore e non si surriscaldano affatto, lavorano con una temperatura massima di 60C. La corrente per ciascun LED è stata limitata a 800 mA.

Circuito LED stroboscopico su timer NE555

Progettazione del dispositivo

Trasformatore toroidale 14V 50VA. Lo stroboscopio sul NE555 insieme al MOSFET IRF540 pilota due diodi freddi da 10W. Colore bianco tramite resistenze da 5W 1,5 Ohm.

Alloggiamento CMU in alluminio

Tutti i LED sono montati su strisce di alluminio, fissate a un comune profilo in alluminio. Dopo 3 ore di prova la struttura rimane fredda.

CMU su LED con uno stroboscopio nella custodia

Comandi della console

Nella custodia sono stati installati potenziometri per la regolazione dei livelli, un ingresso per microfono, un interruttore di alimentazione, un fusibile, una presa di rete da 220 V e un interruttore della modalità operativa (strobe-TSMU). L'intero corpo è lungo 700 mm. L'effetto è molto bello e potente. Puoi illuminare facilmente la sala di almeno 200 metri quadrati.

Per fare musica a colori sui LED con le tue mani, devi avere almeno concetti elementari sull'elettronica, sapere come maneggiare un saldatore e smontare correttamente i disegni.

Principio di funzionamento

La base di tale dispositivo utilizza il metodo di conversione privata del suono e la sua trasmissione a determinati canali per controllare la sorgente luminosa. Di conseguenza, risulta che, a seconda dei parametri musicali, il funzionamento del circuito risponderà pienamente ad esso. È su questi principi che si basa lo schema con cui avviene la riscossione.

Di solito vengono utilizzati tre o più colori diversi per creare effetti cromatici. I più usati sono il rosso, il blu e il verde. Mescolando in determinate combinazioni con una durata chiara, creano una vera vacanza.

La separazione delle frequenze in alta, media e bassa avviene grazie ai filtri RC e LC, che sono montati e configurati in un sistema che utilizza LED.

I filtri sono configurati in base ai seguenti parametri:

• Per i dettagli a bassa frequenza, vengono assegnati fino a 300 hertz ed è, più spesso del solito, rosso;
• Medio - 250 - 2500Hz, verde;
• Tutto ciò che supera i 2000 hertz viene convertito dai filtri passa-alto ed è su questo elemento che funzionerà il LED di colore blu.

Per ottenere una varietà di sfumature di colore durante il funzionamento, la divisione in frequenze dovrebbe essere eseguita con una leggera sovrapposizione. Nello schema in esame, la scelta del colore non è così importante, perché se lo desideri, puoi utilizzare diversi LED, riorganizzare la loro posizione e sperimentare, tutto dipende dal desiderio del maestro. Un programma di colori insolito unito a fluttuazioni può avere un impatto significativo sul risultato finale. Per implementare le impostazioni, ci sono anche indicatori come la frequenza o il numero di canali.

Sulla base di queste informazioni, si può capire che un numero significativo di sfumature diverse può essere coinvolto nella musica a colori, così come la programmazione diretta di ciascuna.

Cosa serve per fare musica a colori

Per creare una tale installazione, puoi utilizzare solo resistori fissi, la cui potenza è 0,25-0,125. Per conoscere il valore di resistenza, guarda le strisce poste sulla base.

Il circuito include anche resistori R3 e R tagliati. La condizione principale è la possibilità di installarli sulla scheda su cui viene eseguita l'installazione. Se parliamo di condensatori, durante il funzionamento vengono prelevati prodotti la cui tensione operativa non è inferiore a 16 volt (qualsiasi tipo è adatto). Se trovare i condensatori C7 è problematico, è consentito il collegamento in parallelo di una coppia di condensatori più piccoli, quindi otterrai i valori necessari. I condensatori C6 e C1 utilizzati nella variante in esame dovrebbero essere avviati a 10 volt e il resto a 25. Nel caso in cui le parti sovietiche obsolete debbano essere sostituite con quelle importate, è necessario comprendere che sono tutte designate in modo diverso. Pertanto, assicurarsi in anticipo di determinare la polarità degli elementi da montare. In caso contrario, il circuito potrebbe guastarsi.

Inoltre, per creare musica a colori con le tue mani, avrai bisogno di un ponte a diodi, la cui corrente operativa è di 200 milliampere e la tensione è di 50 V. In una situazione in cui non è possibile installare un ponte già pronto, è possibile crearlo utilizzando diodi raddrizzatori. Per comodità, possono essere rimossi dalla scheda e montati separatamente, utilizzando uno spazio di lavoro più piccolo.

Per creare un canale, sono necessari 6 pezzi di LED di tutti i colori. Se parliamo di transistor, allora VT2 e VT1 sono abbastanza adatti, qui l'indice non gioca un ruolo speciale.