Музика кольору своїми руками. Різні схеми кольоро-музичних автоматів. Колірна музика саморобна з світлодіодів

Як випромінювачі використовуються світлодіоди. Схема не вимагає налаштування і починає працювати відразу після збирання. Для зміни яскравості світлодіодів можна підібрати номінали резисторів. Вхідні ланцюги можна об'єднати для подачі сигналу від джерела. Котушка L будь-яка, підбирається експериментально, можна виключити зовсім із схеми.

У цьому варіанті схеми музики в якості навантаження застосовуються лампи на 220 Вольт. Пристрій зібрано на пасивних елементах як частотні фільтри, як керуючі тригери використовуються тиристори КУ202. Трансформатор будь-який, з коефіцієнтом 1 до 2...1 до 5.

Слідкуюча схема має управління, виконане на напівпровідникових транзисторах. Трансформатор Т1 має коефіцієнт трансформації 1 до 1. Зразковий опір будь-якої обмотки по постійному струму- Не менше 200 Ом. Живильний трансформатор повинен мати на виході 15-18 Вольт. Струм навантаження не менше 0,1 Ампер.

Практично у кожного радіоаматора-початківця, та й не тільки, виникало бажання зібрати кольоромузичну приставкуабо вогонь, що біжить, щоб урізноманітнити прослуховування музики у вечірній час або у святкові дні. У цій статті мова піде про просту кольоромузичну приставку, зібрану на світлодіодах, яку під силу зібрати навіть радіоаматору-початківцю.

1. Принцип дії колірних приставок.

Робота кольоромузальних приставок ( ЦМП, ЦМУабо СДН) заснована на частотному поділі спектру звукового сигналу з подальшою передачею його окремими каналами низьких, середніхі високихчастот, де кожен із каналів управляє своїм джерелом світла, яскравість якого визначається коливаннями звукового сигналу. Кінцевим результатом роботи приставки є отримання колірної гами, що відповідає музичному твору, що відтворюється.

Для отримання повної гами кольорів і максимальної кількості відтінків кольорів у кольоромузичних приставках використовуються, як мінімум, три кольори:

Поділ частотного спектра звукового сигналу відбувається за допомогою LC-і RC-фільтрівде кожен фільтр налаштований на свою порівняно вузьку смугу частот і пропускає через себе тільки коливання цієї ділянки звукового діапазону:

1 . Фільтр низьких частот (ФНЧ) пропускає коливання частотою до 300 Гц і колір джерела світла вибирають червоним;
2 . Фільтр середніх частот(ФСЧ) пропускає 250 - 2500 Гц і колір джерела світла вибирають зеленим або жовтим;
3 . Фільтр найвищих частот(ФВЧ) пропускає від 2500 Гц і вище, і колір джерела світла вибирають синім.

Будь-яких принципових правил для вибору смуги пропускання або кольору свічення ламп не існує, тому кожен радіоаматор може застосовувати кольори виходячи з особливостей свого сприйняття кольору, а також на власний розсуд змінювати число каналів і ширину смуги частот.

2. Принципова схема кольоромузичної приставки.

На малюнку нижче надана схема простої чотириканальної кольоромузичної приставки, зібраної на світлодіодах. Приставка складається з підсилювача вхідного сигналу, чотирьох каналів та блоку живлення, що забезпечує живлення приставки від мережі змінного струму.

Сигнал звукової частоти подається на контакти ПК, ЛКі Загальнийроз'єм Х1, і через резистори R1і R2потрапляє на змінний резистор R3, що є регулятором рівня вхідного сигналу Від середнього виведення змінного резистора R3звуковий сигнал через конденсатор З 1та резистор R4надходить на вхід попереднього підсилювача, зібраного на транзисторах VT1і VT2. Застосування підсилювача дозволило використовувати приставку з будь-яким джерелом звукового сигналу.

З виходу підсилювача звуковий сигнал подається на верхні висновки резисторів підлаштування. R7,R10, R14, R18, що є навантаженням підсилювача та виконують функцію регулювання (підстроювання) вхідного сигналу окремо по кожному каналу, а також встановлюють потрібну яскравість світлодіодів каналу. Від середніх висновків підстроювальних резисторів звуковий сигнал надходить на входи чотирьох каналів, кожен із яких працює у своїй смузі звукового діапазону. Схематично всі канали виконані однаково і відрізняються лише RC-фільтрами.

На канал вищих R7.
Смужний фільтр каналу утворений конденсатором С2та пропускає лише спектр верхніх частот звукового сигналу. Низькі та середні частоти через фільтр не проходять, оскільки опір конденсатора цих частот великий.

Проходячи конденсатор, сигнал верхніх частот детектується діодом VD1та подається на базу транзистора VT3. Від'ємне напруження, що з'являється на базі транзистора, відкриває його, і група синіх світлодіодів. HL1 — HL6, включені в його колекторний ланцюг, запалюються. І що більше амплітуда вхідного сигналу, то сильніше відкривається транзистор, то яскравіше горять світлодіоди. Для обмеження максимального струму через світлодіоди послідовно з ними включені резистори R8і R9. За відсутності цих резисторів світлодіоди можуть вийти з ладу.

На канал середніхчастот сигнал подається від середнього виведення резистора R10.
Смужний фільтр каналу утворений контуром С3R11С4, який для низьких та вищих частот чинить значний опір, тому на базу транзистора VT4надходять лише коливання середніх частот. У колекторний ланцюг транзистора включені світлодіоди. HL7 – HL12зеленого кольору.

На канал низькихчастот сигнал подається із середнього виведення резистора R18.
Фільтр каналу утворений контуром С6R19С7, що послаблює сигнали середніх та вищих частот і тому на базу транзистора VT6надходять лише коливання низьких частот. Навантаженням каналу є світлодіоди. HL19 – HL24червоного кольору.

Для розмаїття кольорової гами до кольоромузичної приставки додано канал жовтогокольори. Фільтр каналу утворений контуром R15C5і працює у частотному діапазоні ближче до низьких частот. Вхідний сигнал на фільтр надходить із резистора R14.

Живиться кольоромузична приставка постійною напругою 9В. Блок живлення приставки складається з трансформатора Т1, діодного мосту, виконаного на діодах VD5 – VD8, мікросхемного стабілізатора напруги DA1типу КРЕН5, резистора R22та двох оксидних конденсаторів С8і С9.

Змінна напруга, випрямлена діодним мостом, згладжується оксидним конденсатором С8і надходить на стабілізатор напруги КРЕН5. З висновку 3 мікросхеми стабілізована напруга 9В подається до схеми приставки.

Для отримання вихідної напруги 9В між мінусовою шиною блоку живлення та виведенням 2 мікросхеми включений резистор R22. Зміною величини опору цього резистора домагаються потрібної вихідної напруги на виводі 3 мікросхеми.

3. Деталі.

У приставці можна використовувати будь-які постійні резистори потужністю 0,25 – 0,125 Вт. На малюнку нижче показані номінали резисторів, у яких для позначення величини опору використовують кольорові смужки:

Змінний резистор R3 і підстроювальні резистори R7, R10, R14, R18 будь-якого типу, аби підходили під розмір друкованої плати. В авторському варіанті конструкції використовувався вітчизняний змінний резистор типу СП3-4ВМ, підстроювальні резистори імпортного виробництва.

Постійні конденсатори можуть бути будь-якого типу і розраховані на робочу напругу не нижче 16 В. При виникненні труднощі з придбанням конденсатора С7 ємністю 0,3 мкФ його можна скласти з двох з'єднаних паралельно ємністю 0,22 мкФ і 0,1 мкФ.

Оксидні конденсатори С1 і С6 повинні мати робочу напругу не нижче 10 В, конденсатор С9 не нижче 16, а конденсатор С8 не нижче 25 В.

Оксидні конденсатори С1, С6, С8 та С9 мають полярністьтому при монтажі на макетну або друковану платуце необхідно враховувати: у конденсаторів Радянського виробництва на корпусі позначають позитивний висновок, у сучасних вітчизняних та імпортних конденсаторів позначають негативний висновок.

Діоди VD1 – VD4 будь-які із серії Д9. На корпусі діода анода наноситься кольорова смужка, що визначає букву діода.

Як випрямляч, зібраний на діодах VD5 - VD8, використовується готовий мініатюрний діодний міст, розрахований на напругу 50В і струм не менше 200 mA.

Якщо замість готового мосту використовувати випрямні діоди, доведеться трохи підкоригувати друковану плату, або діодний міст взагалі винести за межі основної плати приставки та зібрати на окремій невеликій платі.

Для самостійного складання мосту діоди беруться з тими самими параметрами, що і заводський міст. Також підійдуть будь-які випрямні діоди із серії КД105, КД106, КД208, КД209, КД221, Д229, КД204, КД205, 1N4001 - 1N4007. Якщо використовувати діоди із серії КД209 або 1N4001 – 1N4007, то міст можна зібрати прямо з боку друкарського монтажу безпосередньо на контактних майданчиках плати.

Світлодіоди звичайні з жовтим, червоним, синім та зеленим кольором світіння. У кожному каналі використовується по 6 штук:

Транзистори VT1 ​​та VT2 із серії КТ361 з будь-яким буквеним індексом.

Транзистори VT3, VT4, VT5, VT6 із серії КТ502 з будь-яким буквеним індексом.

Стабілізатор напруги типу КРЕН5А з будь-яким буквеним індексом (імпортний аналог 7805). Якщо використовувати дев'ятивольтові КРЕН8А або КРЕН8Г (імпортний аналог 7809), резистор R22 не ставиться. Замість резистора на платі встановлюється перемичка, яка з'єднає середнє виведення мікросхеми з мінусовою шиною, або при виготовленні плати цей резистор взагалі не передбачається.

Для з'єднання приставки з джерелом звукового сигналу застосовано роз'єм типу «джек» на три контакти. Кабель узятий від комп'ютерної миші.

Трансформатор живлення - готовий або саморобний потужністю не менше 5 Вт з напругою на вторинній обмотці 12 - 15 В при навантаженні струму 200 mA.

На додаток до статті подивіться першу частину відеоролика, де показується початковий етап складання кольоромузичної приставки

У цьому перша частина закінчується.
Якщо Ви спокусилися зробити музику на світлодіодах, тоді підбирайте деталі та обов'язково перевірте справність діодів та транзисторів, наприклад, . А зробимо остаточне складання і налаштування кольоромузичної приставки.
Успіхів!

Література:
1. І. Андріанов "Приставки до радіоприймальних пристроїв".
2. Радіо 1990 № 8, Б. Сергєєв «Прості кольоромузальні приставки».
3. Посібник з експлуатації радіоконструктора «Старт».

Структурно, будь-яка кольоромузальна (світломузична) установка складається з трьох елементів. Блоку управління, блоку посилення потужності та вихідного оптичного пристрою.

Як вихідний оптичний пристрій можна використовувати гірлянди, можна оформити його у вигляді екрану (класичний варіант) або застосувати електричні світильники спрямованої дії - прожектора, фари.
Т. е. підходять будь-які засоби, що дозволяють створювати певний набір барвистих світлових ефектів.

Блок посилення потужності - це підсилювач(підсилювачі) на транзисторах з тиристорними регуляторами на виході. p align="justify"> Від параметрів елементів використаних в ньому залежить напруга і потужність джерел світла вихідного оптичного пристрою.

Блок управління контролює інтенсивність світла і чергування кольорів. У складних спеціальних установках, призначених для оформлення сцени під час різних видів шоу – циркових, театральних та естрадних вистав цей блок управляється вручну.
Відповідно, потрібна участь як мінімум – одного, а максимум – групи операторів-освітлювачів.

Якщо блок управління контролюється безпосередньо музикою, працює за якоюсь заданою програмою, то кольоромузальна установка вважається - автоматичною.
Саме такого роду "цвітомузики" зазвичай збирають своїми руками конструктори-початківці - радіоаматори, протягом 50-ти останніх років.

Найпростіша (і популярна) схема "цвітомузики" на тиристорах КУ202Н.

Це найпростіша і, мабуть, найпопулярніша схема кольоромузичної приставки, на тиристорах.
Тридцять років тому я вперше побачив поблизу повноцінну "світломузику", що працює. Її зібрав мій однокласник за допомогою старшого брата. Це була ця схема. Безперечною її перевагою є простота, при досить явному поділ режимів роботи всіх трьох каналів. Лампи не блимають одночасно, червоний канал низьких частот стійко моргає в ритм з ударними, середній - зелений відгукується в діапазоні людського голосу, високочастотний синій реагує на все інше тонке - дзвінкий і їсть.

Недолік один - необхідний попередній підсилювач потужності на 1-2 вати. Моєму товаришеві доводилося майже "на повну" включати свою "Електроніку" для того, щоб домогтися досить стійкої. роботи пристрою. Як вхідний трансформатор був використаний знижуючий тр-р від радіоточки. Замість нього можна використовувати будь-який малогабаритний знижувальний мережевий транс. Наприклад, з 220 до 12 вольт. Тільки підключати його потрібно навпаки – низьковольтною обмоткою на вхід підсилювача. Резистори будь-які, потужністю від 0,5 Вт. Конденсатори також будь-які, замість тиристорів КУ202Н можна взяти КУ202М.

Схема "цвітомузики" на тиристорах КУ202Н, з активними частотними фільтрами та підсилювачем струму.

Схема призначена для роботи від лінійного звукового виходу (яскравість ламп залежить від рівня гучності).
Розглянемо докладніше, як вона працює.
Звуковий сигнал подається з лінійного виходу на первинну обмотку розділового трансформатора. З вторинної обмотки трансформатора сигнал надходить на активні фільтри через резистори R1, R2, R3 регулюючі його рівень.
Окреме регулювання необхідне для налаштування якісної роботипристрої, шляхом вирівнювання рівня яскравості кожного з трьох каналів.

За допомогою фільтрів відбувається поділ сигналів за частотою – на три канали. По першому каналу йде найнижча частина сигналу - фільтр обрізає всі частоти вище 800 гц. Налаштування фільтра здійснюється за допомогою підстроювального резистора R9. Номінали конденсаторів С2 і С4 у схемі вказані – 1 мкФ, але як показала практика – їх ємність слід збільшити, мінімум, до 5 мкф.

Фільтр другого каналу налаштований на середню частоту - приблизно від 500 до 2000 гц. Налаштування фільтра здійснюється за допомогою підстроювального резистора R15. Номінали конденсаторів С5 та С7 у схемі вказані - 0,015 мкФ, але їх ємність слід збільшити, до 0,33 - 0,47 мкф.

По третьому, високочастотному каналу проходить що вище 1500(до 5000) гц. Налаштування фільтра здійснюється за допомогою підстроювального резистора R22. Номінали конденсаторів С8 та С10 у схемі вказані - 1000пФ, але їх ємність слід збільшити, до 0,01 мкФ.

Далі сигнали кожного каналу окремо детектуються (використовуються германієві транзистори серії д9), посилюються і подаються на кінцевий каскад.
Кінцевий каскад виконується на потужні транзистори, чи тиристорах. В даному випадку це тиристори КУ202Н.

Далі йде оптичний пристрій, конструкція і зовнішній якого залежить від фантазії конструктора, а начинка (лампи, світлодіоди) - від робочої напруги і максимальної потужності вихідного каскаду.
У нашому випадку – це лампи розжарювання 220в, 60вт (якщо встановити тиристори на радіатори – до 10 шт на канал).

Порядок збирання схеми.

Про деталі приставки.
Транзистори КТ315 можна замінити іншими кремнієвими n-p-n транзисторамизі статичним коефіцієнтом посилення не менше 50. Постійні резистори – МЛТ-0,5, змінні та підстроювальні – СП-1, СПО-0,5. Конденсатори – будь-якого типу.
Трансформатор Т1 з коефіцієнтом 1:1, тому можна використовувати будь-який з відповідним кількістю витків. При самостійному виготовленні можна використовувати магнітопровід Ш10х10, а обмотки намотати дротом ПЕВ-1 0,1-0,15 по 150-300 витків кожна.

Діодний міст для живлення тиристорів (220в) вибирають виходячи з передбачуваної потужності навантаження, мінімум - 2А. Якщо кількість ламп на кожен канал збільшити - відповідно зросте струм, що споживається.
Для живлення транзисторів (12в) можна використовувати будь-який стабілізований блок живлення розрахований на робочий струм мінімум – 250 мА (а краще – більше).

Спочатку, кожен канал музики збирається окремо на макетній платі.
Причому збірку починають з вихідного каскаду. Зібравши вихідний каскад перевіряють його працездатність, подавши з його вхід сигнал достатнього рівня.
Якщо цей каскад відпрацьовує нормально, збирають активний фільтр. Далі – перевіряють знову працездатність того, що вийшло.
У результаті після випробування маємо - реально працюючий канал.

Подібним чином необхідно зібрати та відбудувати всі три канали. Подібне занудство гарантує безумовну працездатність пристрою після "чистового" збирання на монтажній платі, якщо робота проведена без помилок і із застосуванням "випробуваних" деталей.

Можливий варіант друку (для текстоліту з одностороннім фольгуванням). Якщо використовувати більш габаритні конденсатори в каналі найнижчих частот, відстані між отворами та провідниками доведеться змінити. Застосування текстоліту з двостороннім фольгуванням може бути технологічнішим варіантом - допоможе позбавитися від навісних проводів-перемичок.

Використання будь-яких матеріалів цієї сторінки, допускається за наявності посилання на сайт

Це найпростіша світломузика має лише один елемент. Так, абсолютно один і нічого крім: ні резисторів, ні транзисторів… Зібрати таку світломузичну установку цілком реально за 30 хвилин. Все, що вам знадобиться, це одне твердотільне реле.
Твердодавні реле з'явилися на ринку відносно недавно і вже впевнено завоювали ринок радіоелектроніки. Воно зрозуміло, наведу основні плюси.

• - Швидкодія.
• - Гальванічна розв'язка по напрузі.
• - Безшумне, порівняно із звичайним реле.
• - Детектор переходу через нуль.

Схема світломузики

Покрокове складання нескладної конструкції світлодіодної кольоромузикиз попутним вивченням радіоаматорських програм

Доброго дня, шановні радіоаматори!
Вітаю вас на сайті

Збираємо світлодіодну світломузику (кольоровомузику).
Частина 1.

На сьогоднішньому занятті в Школі радіоаматора-початківцями почнемо збирати світлодіодну світломузику. У ході цього заняття ми не тільки зберемо світломузику, а й вивчимо чергову програму радіоаматорів "Cadsoft Eagle"– нескладний, але водночас потужний комплексний засіб для розробки друкованих плат та навчимося виготовляти друковані плати з використанням плівкового фоторезиста. Сьогодні ми виберемо схему, розглянемо, як вона працює, підберемо деталі.

Світломузикальні (кольоровомузичні) пристроїбули дуже популярні за часів Радянського Союзу. Були вони, в основному, триколірними (червоний, зелений або жовтий і синій) і збиралися найчастіше за найпростішими схемами на більш-менш доступних тиристорах КУ202Н (які, якщо мені не зраджує пам'ять, в магазинах коштували більше 2 рублів, тобто 2000 грн.). були досить дорогими) та найпростіших вхідних фільтрах звукової частоти на котушках намотаних на відрізках феритових стрижнів від радіоприймачів. Виконувалися вони в основному у двох варіантах - у вигляді триколірних прожекторів на лампочках освітлення 220 вольт, або робився спеціальний корпус у вигляді коробки, де всередині розташовувалося за кількістю лампочок кожного кольору, а спереду ящик закривався матовим склом, що дозволяло отримувати на такому екрані химерне. світлове супроводження музики. Також, для екрану застосовували звичайне скло, а зверху на нього наклеювали для кращого розсіювання світла дрібні осколки автомобільного скла. Ось таке було тяжке дитинство. Зате сьогодні, у вік розвитку незрозумілого капіталізму в нашій країні, є можливість зібрати світломузичний пристрій на будь-який смак, чим ми й займемося.

За основу ми візьмемо схему світлодіодної світломузикиопублікованій на сайті:

До цієї схеми ми додамо ще два елементи:

1. . Так як у нас на вході буде стереосигнал, і щоб не втрачати звук з якогось каналу, або не з'єднувати два канали безпосередньо між собою, ми застосуємо такий вхідний вузол (взято з іншої схеми світломузики):

2. Блок живлення пристрою . Схему світломузики ми доповнимо блоком живлення зібраним на мікросхемному стабілізаторі КР142ЕН8:

Ось приблизно такий комплект деталей ми маємо зібрати:

Світлодіоди для цього пристрою можна використовувати будь-якого типу, але обов'язково надяскраві та різного кольору свічення. Я використовуватиму надяскраві вузькоспрямовані світлодіоди, світло від яких буде спрямоване на стелю. Ви, звичайно, можете застосувати інший варіант світлового відображення звукового сигналу та використовувати інший тип світлодіодів:

Як працює дана схема . Стереосигнал з джерела звуку надходить на вхідний вузол, який підсумовує сигнали з лівого та правого каналу та подає його на змінні опори R6, R7, R8 якими регулюється рівень сигналу для кожного каналу. Далі сигнал надходить на три активні фільтри, зібрані за ідентичною схемою на транзисторах VT1-VT3, які відрізняються тільки номіналами конденсаторів. Сенс роботи цих фільтрів у тому, що вони пропускають крізь себе лише суворо певну смугу звукового сигналу, відтинаючи згори і знизу непотрібний діапазон частот звукового сигналу. Верхній (за схемою) фільтр пропускає смугу 100-800 Гц, середній – 500-2000 Гц та нижній – 1500-5000 Гц. За допомогою підстроювальних резисторів R5, R12 і R16 можна зрушувати в будь-який бік смугу, що пропускається. Якщо ви хочете отримати інші смуги пропускання сигналу фільтрів, можна поекспериментувати з номіналами конденсаторів, що входять у фільтри. Далі сигнали з фільтрів надходять мікросхеми А1-А3 – LM3915. Що це за мікросхеми?

Мікросхеми LM3914, LM3915 і LM3916 фірми National Semiconductors дозволяють будувати світлодіодні індикатори. різними характеристиками- лінійної, розтягнутої лінійної, логарифмічної, спеціальної контролю аудіосигналу. При цьому LM3914 – для лінійної шкали, LM3915 – для логарифмічної шкали, а LM3916 – для спеціальної шкали. Ми використовуємо мікросхеми LM3915 – з логарифмічною шкалою контролю аудіосигналу.

Початкова сторінка даташита мікросхеми:

(327.0 KiB, 4,279 hits)

Взагалі, я вам раджу, зіштовхуючись із новим, невідомим радіокомпонентом, шукайте на просторах інтернету його даташит і вивчайте його, тим більше, що зустрічаються і перекладені російською мовою даташити.

Наприклад, ми можемо підкреслити з першого листа даташита LM3915 (навіть з мінімальним знанням англійської мови, а в крайньому випадку з використанням словника):
- ця мікросхема – індикатор рівня аналогового сигналуз логарифмічною шкалою відображення та кроком 3 dB;
– можна підключати як світлодіоди, і LCD індикатори;
– індикацію можна здійснювати у двох режимах: “точка” та “стовпчик”;
– максимальний вихідний струм на кожен світлодіод – 30 мА;
- і так далі…

До речі, чим відрізняється "крапка" від "стовпчика". У режимі "точка", при включенні наступного світлодіода, попередній гасне, а в режимі "стовпчик" гасіння попередніх світлодіодів не відбувається. Для перемикання в режим “точка” достатньо від'єднати виведення 9 мікросхеми від “+” джерела живлення або підключити його до “землі”. До речі, на цих мікросхемах можна збирати дуже корисні та цікаві схеми.

Продовжимо. Так як на входи мікросхем подається змінна напруга, то стовпчик зі світлодіодів, що світиться, буде з нерівномірною яскравістю, тобто. зі збільшенням рівня вхідного сигналу не просто запалюватимуться чергові світлодіоди, а й змінюватимуться яскравість їх свічення. Нижче наводжу таблицю порогового включення кожного світлодіода для різних мікросхем у вольтах та децибелах:

Характеристики та цоколівка транзистора КТ315:

На цьому першу частину заняття зі складання світлодіодної світломузики закінчуємо та починаємо збирати деталі. У наступній частині заняття ми вивчимо програму для розробки друкованих плат “Cadsoft Eagle” та виготовимо друковану плату для нашого пристрою за допомогою плівкового фоторезиста.