Como fazer um analisador de espectro de áudio LED: 7 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

O LED Audio Spectrum Analyzer gera um belo padrão de iluminação de acordo com a intensidade da música. Existem muitos kits DIY LED Music Spectrum disponíveis no mercado, mas aqui vamos fazer um LED Audio Spectrum Analyzer usando NeoPixel RGB LED Matrix e microcontrolador ARM.

Você pode ver esse espectro musical colorido em funcionamento no vídeo abaixo.

Neste Instructable, mostraremos todo o processo de trabalho do LED Audio Spectrum Analyzer e também forneceremos o circuito completo, PCB e código para o projeto.

Etapa 1: Materiais necessários:

• Matriz LED RGB NeoPixel 16x16 flexível * 2 (https://www.adafruit.com/products/2547)
• STM32F103RBT6 * 1
• Placa Principal (PCB projetada por EasyEDA)
• Fonte de alimentação comutada, 5V 40A.
• Linha de áudio * 1, interface de áudio de 1 min 2 * 1, alto-falantes * 1.

Etapa 2: Como fazer um ANALISADOR DE ESPECTRO DE LED:

1. Conexão de LED

Conecte duas matrizes de LED 16 * 16 RGB conectando a interface DOU da primeira matriz de LED à interface DIN da segunda, que faz uma matriz de LED 16 * 32 RGB maior.

2. Conexão de energia

A tensão de operação do meu LED é 5 V, então eu gostaria de conectar duas interfaces de alimentação de LED em uma tomada de alimentação de controle de 5 V. Observe que a corrente máxima de um LED em funcionamento é de 18 A, portanto, é recomendável usar uma potência de controle de mais de 40 A e escolher um fio grosso o suficiente para conectá-lo.

Etapa 3: Como fazer um painel de controle:

Um painel de controle deve receber sinais de áudio que são processados por FFT e então transportados para serem mostrados por um display de matriz de LED.

O LED controlado é uma matriz de pontos programada por WS2812b, cuja frequência do sinal de controle é 800KHZ. E o diagrama de controle de tempo é mostrado como acima.

Cada LED é controlado por dados de 24 bits com sua estrutura de G7 ~ G0 + R7 ~ R0 + B7 ~ B0. Os dados são enviados pelo princípio da colocação mais alta primeiro e de acordo com a seqüência de GRB.

Construído pelo LM358 usando um circuito analógico, um circuito amplificado é exibido pelo diagrama acima.

No diagrama, IN_CH é um terminal de acesso de áudio de um computador e PC3 é o sinal de saída amplificado que foi posteriormente enviado para STM 32. C13, R6 e R7 são agrupados em um circuito de reforço de sinal, que pode aumentar a tensão do sinal e transforme uma tensão negativa em positiva. O circuito que segue R8 é um amplificador de sinal, com sua força de sinal de PC 3 igual a R9 / R8 vezes do sinal anterior antes de R8. IN 1+ é o fim para definir a saída do valor mínimo de tensão de OUT 1.

Etapa 4: Circuito Analisador de Espectro de Áudio LED e PCB

Aqui usamos EasyEDA para projetar o painel de controle. EasyEDA é um software de design de EDA on-line simples e eficiente, pelo qual você pode desenhar um diagrama ou cortar um padrão de maneira conveniente.

Este link é meu diagrama de circuito e PCB, onde você pode ver isso muito claramente.

Você também pode registrar uma conta lá para bifurcar meu circuito diretamente em sua conta.

Etapa 5: PCB do analisador de espectro conduzido por protótipo

Depois de terminar de projetar o PCB, encomendei alguns PCB do EasyEDA. Estou muito feliz com as pranchas que recebi e o preço foi bom. Todas funcionam bem.

Se você gostar, você pode usar o meu PCB para encomendar este analisador de espectro de led.

Etapa 6: soldagem e conexão

Depois que os componentes são soldados da maneira como a captura de tela a seguir é mostrada, um painel de controle é concluído. É muito simples.

Conecte o cabo de áudio do computador na versão beta da interface soldada e, em seguida, abra a música do computador. É possível que você não ouça nenhum som da música do computador após inserir a linha de áudio. Sob tal circunstância, podemos usar um conector de 1 volta-dois para transformar a saída de áudio do computador em dois canais de saída. Um canal é conectado à placa principal e o outro a um alto-falante.

No diagrama mostrado acima, uma placa central é alimentada por um computador USB e conectada por uma interface de saída de áudio. A outra interface da saída de áudio do computador é conectada a um alto-falante externo. É viável quando a linha de sinal da interface de controle de rede está conectada com o fio terra e a matriz de pontos DIN e GND.

Etapa 7: Baixe o programa

Agora você só precisa fazer o upload do código de programa fornecido abaixo no microcontrolador ARM STM32F103RBT6 e você pode ver o colorido espectro musical.

Então aqui construímos o Analisador de Espectro de Áudio com LEDs RGB, espero que gostem e você também pode alterar o programa para tornar o espectro musical mais esplêndido.