VU Meter или Volume Meter - очень популярный и увлекательный проект в области электроники. Мы можем рассматривать измеритель громкости как эквалайзер, который присутствует в музыкальных системах. В котором мы можем видеть танец светодиодов в соответствии с музыкой, если музыка громкая, то эквалайзер достигает своего пика и светится больше светодиодов, а если музыка тихая, то должно светиться меньшее количество светодиодов. Измеритель объема (VU) - это индикатор или отображение интенсивности уровня звука с помощью светодиодов, а также может служить в качестве устройства измерения объема.
Ранее мы построили измеритель VU с использованием LM3914, в котором аудиовход снимается с конденсаторного микрофона, а также построили еще один измеритель VU с использованием Arduino, в котором аудиовход снимается с разъема 3,5 мм. Последний был построен на печатной плате как Arduino Shield. Сегодня мы создаем еще один и самый простой измеритель объема, в котором в качестве основных компонентов используются только четыре микросхемы операционных усилителей LM358.
Необходимые компоненты:
- LM358 IC (4)
- Аудиоразъем 3,5 мм
- Кабель AUX
- Резисторы 1к (16)
- Переменный резистор 100 кОм
- Резистор 10к (2)
- Источник питания
- Светодиоды (8)
- Макетная плата
- Соединительные провода
- Источник музыки (мобильный или портативный)
За работой:
Этот измеритель уровня громкости - очень простой, дешевый и интересный проект для обучаемого. В этом проекте мы использовали четыре ИС с двумя операционными усилителями LM358, которые легко доступны на рынке и содержат два компаратора внутри. Пользователь также может использовать две микросхемы LM324 с четырьмя операционными усилителями внутри, но это усложнит схему на макетной плате. Здесь мы использовали 8 компараторов с четырьмя микросхемами LM358, которые сравнивают звуковой сигнал напряжения с опорным напряжением.. Опорное напряжение на не инвертирующий контакт (+), регулируются с помощью схемы делителя напряжения, построенной с использованием горшка и 1k резисторов. На каждом компараторе используется резистор 1 кОм. Вот еще одно преимущество ПНТ (переменный резистор) является то, что нам не нужно изменять значения всех резисторов для изменения опорного напряжения для каждого компаратора, вместо этого мы можем настроить его, используя только POT. В этой схеме светодиоды подключены к обратной логике, это означает, что отрицательные клеммы светодиодов подключены к выходу компараторов, и когда выход компаратора высокий, светодиод не горит, а когда выход низкий, светодиод горит. Эта схема может работать от 3,3 В до 18 В, но для лучшего результата я рекомендовал использовать 12 В.
Чтобы запустить этот крутой светодиодный эквалайзер, пользователю необходимо подать питание на схему и подключить один конец вспомогательного кабеля 3,5 мм к мобильному устройству или ноутбуку, а второй конец вспомогательного провода - к схеме. Теперь увеличьте громкость до максимума и откалибруйте схему с помощью потенциометра. После калибровки пользователь может использовать эту схему.
Чтобы продемонстрировать этот проект, я отправил аудиосигнал на два устройства: одно - это схема нашего измерителя громкости, а второе - низкочастотный динамик или усилитель звука. Низкочастотный динамик или усилитель используются для того, чтобы мы могли слушать музыку во время работы, чтобы мы могли видеть, как светодиоды танцуют в соответствии с музыкальным сигналом. Посмотрите демонстрационное видео в конце этой статьи.
Описание схемы:
В этой схеме измерителя VU мы использовали 8 светодиодов, в которых 2 светодиода имеют красный цвет для высокого аудиосигнала, 2 желтых светодиода - для промежуточного аудиосигнала и 4 зеленых светодиода - для более низкого аудиосигнала. Все светодиоды подключены к выходу 8 компараторов, присутствующих в четырех микросхемах LM358. Чтобы светодиоды имели хорошую яркость, пользователь может уменьшить номинал резисторов (1 кОм), соединенных со светодиодами. В готовом измерителе VU мы использовали операционные усилители LM358 в качестве компараторов и резистор 1 кОм и потенциометр 100 кОм в качестве делителя напряжения для регулировки опорных напряжений на неинвертирующем выводе (+) всех компараторов.
Операционный усилитель LM358:
Операционные усилители также известны как компараторы напряжения. Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора будет высокий уровень. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. Узнайте больше о работе операционного усилителя здесь.
LM358 - это двойной малошумящий операционный усилитель, который имеет внутри два независимых компаратора напряжения. Это операционный усилитель общего назначения, который может быть настроен во многих режимах, таких как компаратор, сумматор, интегратор, усилитель, дифференциатор, инвертирующий режим, неинвертирующий режим и т. Д.