VU Meter або Volume Meter - дуже популярний та веселий проект в галузі електроніки. Ми можемо розглядати вимірювач гучності як еквалайзер, який присутній у музичних системах. У якому ми можемо побачити танці світлодіодів відповідно до музики, якщо музика гучна, тоді еквалайзер перейде на пік, і більше світлодіодів буде світитися, а якщо музики мало, тоді буде світитися менша кількість світлодіодів. Вимірювач гучності (VU) - це індикатор або зображення інтенсивності рівня звуку на світлодіодах, а також може служити пристроєм для вимірювання гучності.
Раніше ми побудували VU-вимірювач за допомогою LM3914, в якому аудіовхід береться з конденсаторного мікрофона, а також побудували ще один VU-вимірювач з використанням Arduino, в якому аудіовхід береться з роз'єму 3,5 мм. Пізніший був побудований на друкованій платі як Arduino Shield. Сьогодні ми створюємо ще один найпростіший вимірювач гучності, який використовує лише чотири мікросхеми з підсилювачем LM358 як основні компоненти.
Необхідні компоненти:
- LM358 IC (4)
- 3,5-мм аудіороз'єм
- AUX кабель
- Резистори 1к (16)
- 100k змінний резистор
- 10k резистор (2)
- Блок живлення
- Світлодіоди (8)
- Макет
- Підключення проводів
- Музичне джерело (мобільний чи ноутбук)
Робоча:
Цей вимірювач VU - це дуже простий, дешевий та цікавий проект для тих, хто навчається. У цьому проекті ми використали чотири мікросхеми з підсилювачем LM358, які легко доступні на ринку та містять два компаратори. Користувач може також використовувати два мікросхеми LM324, які мають чотири операційних підсилювача всередині, але це ускладнить схему на макеті. Тут ми використали 8 компараторів, що використовують чотири мікросхеми LM358, які порівнюватимуть сигнал звукової напруги з опорною напругою. Еталонна напруга на неінвертуючому терміналі (+) регулюється схемою дільника напруги, побудованою за допомогою каструлі та резисторів 1k. Резистор 1к використовується на кожному компараторі. Тут ще одна перевага POT (змінний резистор) полягає в тому, що нам не потрібно змінювати значення всіх резисторів для зміни опорної напруги для кожного компаратора, натомість ми можемо регулювати його, використовуючи лише POT. У цій схемі світлодіоди підключаються за допомогою зворотної логіки, це означає, що негативні клеми світлодіодів підключені до виходу компараторів, і коли вихід компаратора високий, світлодіод буде вимкнено, а коли вихід низький, тоді світлодіод буде увімкнено. Ця схема може працювати від 3.3v до 18v, але для кращого результату я рекомендував використовувати 12v.
Щоб запустити цей прохолодний світлодіодний еквалайзер, користувачеві потрібно подати живлення на схему і підключити один кінець 3,5-мм Aux-кабелю до мобільного або ноутбука, а другий кінець Aux-дроту до схеми. Тепер збільште гучність до максимуму та відкалібруйте схему за допомогою потенціометра. Після калібрування користувач може використовувати цю схему.
Щоб продемонструвати цей проект, я надіслав звуковий сигнал на два пристрої, один - це наша схема вимірювача VU, а другий - динамік або підсилювач звуку. НЧ-динамік або підсилювач використовуються, щоб зробити музику прослуховуваною нами під час роботи, щоб ми могли бачити, як світлодіоди танцюють відповідно до музичного сигналу. Перегляньте демонстраційне відео в кінці цієї статті.
Пояснення схеми:
У цій схемі вимірювача VU ми використали 8 світлодіодів, у яких 2 світлодіоди червоного кольору для вищого звукового сигналу, 2 жовті світлодіоди для опосередкованого звукового сигналу і 4 зелені світлодіоди для нижнього звукового сигналу. Всі світлодіоди підключені на виході 8 компараторів, присутніх в межах чотирьох мікросхем LM358. Щоб управляти світлодіодами з гарною яскравістю, користувач може зменшити значення резисторів (1k), підключених до світлодіодів. У повному вимірювачі VU ми використали операційні підсилювачі LM358 як компаратори, а резистор 1K і 100k бачок як дільник напруги для регулювання опорних напруг на неінвертуючому терміналі (+) усіх компараторів.
Операційний підсилювач LM358:
Операційні підсилювачі також відомі як компаратори напруги. Коли напруга на неінвертуючому вході (+) вище напруги на інвертуючому вході (-), тоді вихід компаратора є високим. І якщо напруга інвертуючого входу (-) вище, ніж неінвертуючий кінець (+), тоді вихідний сигнал НИЗКИЙ. Дізнайтеся більше про роботу операційного підсилювача тут.
LM358 - це подвійний малошумний операційний підсилювач, який має два незалежних компаратори напруги всередині. Це підсилювач загального призначення, який можна налаштувати в багатьох режимах, таких як компаратор, літо, інтегратор, підсилювач, диференціатор, режим інвертування, неінвертуючий режим тощо.