Вариант № 15 "Светодиодная трёхканальная цветомузыка". Каждый из каналов состоит из фильтра НЧ/СЧ/ВЧ звукового диапазона, однокаскадного усилителя на транзисторе, специализированной микросхеме LM3915 и десяти светодиодов повышенной яркости (синих/зелёных/красных). Количество загорающихся светодиодов в каждой линейки зависит от силы сигнала в данном звуковом диапазоне. Схема имеет регулировку по каждому каналу уровня сигнала и ширину полосы пропускания RC фильтра. Расположение светодиодов - плод вашей фантазии.
В этом варианте набора рассмотрим схему трёхканального цветомузыкального устройства на специализированной микросхеме LM3915. Питание схемы осуществляется от любого источника напряжением 12В постоянного тока (допускается от 9 до 18 вольт), с выходным током около 1 ампера и выше. Начнём рассмотрение работы схемы с её входа. Учитывая то, что современные музыкальные устройства в подавляющем своём большинстве имеют стереофонические выходы, схема приставки имеет два входа. При использовании монофонического источника, сигнал подаётся на любой из входов. Звуковой стереосигнал с двух каналов поступает на входы резисторов R1, R2. С их выходов суммарный сигнал приходит на, соединённые параллельно, переменные резисторы R3, R4, R5, служащие регуляторами уровня входных сигналов активных фильтров трёх канальных усилителей, собранных на транзисторах VT1, VT2, VT3 КТ315 или им аналогичных с соответствующей проводимостью n-p-n. Схема каждого их трёх каналов аналогична. Отличие заключается в номиналах конденсаторов, определяющих полосу пропускания каждого канала. Принцип работы этих фильтров заключается в том, что они пропускают через себя только определенную полосу звукового сигнала, отсекая сверху и снизу ненужный диапазон частот. Верхний (по схеме) фильтр (НЧ) пропускает полосу 100-800 Гц (красный), средний (СЧ)– 500-2000 Гц (зелёный) и нижний (ВЧ) – 1500-5000 Гц (синий). С помощью подстроечных резисторов R16, R17, R18 можно изменять ширину полосы пропускаемого сигнала. Если вы хотите получить другие полосы пропускания фильтров, то можно поэкспериментировать с номиналами конденсаторов, входящих в фильтры, добавить ещё один канал, например, жёлтый. Далее сигналы с фильтров выделяются на коллекторах транзисторов и через конденсаторы С9, С10, С11 поступают на входы 5 микросхем DD1, DD2, DD3. Микросхема LM3915 – индикатор уровня аналогового сигнала с логарифмической шкалой отображения и шагом 3 dB. Особенность этой микросхемы заключается в том, что она сама ограничивает ток, протекающий через каждый светодиод, что соответствует 10 мА и позволяет не использовать ограничительные резисторы на каждый светодиод, а также позволяет увеличить количество подключенных светодиодов к каждому выводу микросхемы до четырёх, т.е. без внесения каких либо изменений в схему, можно довести максимальное общее количество светодиодов до: 10 (выходов микросхемы) х 4 (светодиода на один выход) х 3 (канала) = 120 штук.
Полным аналогом LM3915 является микросхема LM3914, но у неё арифметическая шкала отображения сигнала, визуально работа этих микросхем почти неразличима. Можно и далее увеличивать количество светодиодов при увеличении напряжения питания до 18 вольт, соединяя светодиоды каждого канала последовательно или применить сверх яркие с током до 0,3А на один светодиод, но тогда придётся доработать схему: вместо светодиодов к выходам микросхем подключить транзисторы (30 штук) в ключевом режиме, которые будут управлять более мощными светодиодами с использованием токоограничительных резисторов или контроллеров тока. В этом случае необходимо будет увеличить мощность источника питания. Например, при использовании светодиодов с максимальным током 0,3А, источник питания должен быть рассчитан на максимальный ток не менее 0,3А х 30 выходов = 9А плюс около 0,1А ток, потребляемый усилителями и микросхемами. С небольшим запасом – 10 ампер. Такой ток может давать старый неиспользуемый блок питания от компьютера или 12 вольтовый аккумулятор от блоков бесперебойного питания. Но в нашем случае, учитывая, что ток канала ограничен 10мА, получаем, что схема будет потреблять ток около 0,4А. При пайке выводов, отводов, перемычек, соединений обращайте внимание на качество пайки и отсутствие спаек там, где их не должно быть. Если нечаянно произошла спайка между ближайшими контактными площадками, лишний припой можно собрать на очищенное от припоя жало паяльника, перевернув плату вверх так, чтобы лишний расплавленный припой стек на жало под силой притяжения. Если остаётся соединяющая тонкая нить припоя, её можно убрать с помощью паяльника и заточенной спички или зубочистки, если нет в арсенале специальной медной демонтажной оплётки или отсоса жидкого припоя. Правильно собранная схема работает сразу, в настройках (за исключением регулировки уровня и полосы пропускания по каждому каналу) не нуждается. Если после подачи питания на схему загорятся постоянным светом светодиоды какого либо из каналов (произошло самовозбуждение активного фильтра), необходимо уменьшить обратную связь соответствующим каналу подстроечным резистором (ползунок подстроечного резистора вниз по схеме). Соответствие цветов светодиодов полосам пропускания показано на схеме. Применение цветомузыки и расположение светодиодов в пространстве может быть изменено и стать плодом вашей фантазии (окно, автомобиль, бар, танцпол, улица, в линию, сердечком, звёздное небо, аквариум и т.д.). Если расстояние между приставкой и музыкальным устройством достаточно большое (при отсутствии звукового сигнала несколько светодиодов светятся), необходимо использовать экранированный звуковой провод.
Расположение элементов на плате.
