Цветомузыка своими руками

Нет такого человека, который не любит музыку и у которого нет никаких воспоминаний во время прослушивания той или иной композиции. Для удовлетворения своих духовных потребностей люди приобретают дорогостоящие музыкальные центры, колонки, наушники и другие звуковоспроизводящие приборы. Для получения еще большего удовольствия можно задуматься о световых эффектах, которые скрасят любую мелодию и создадут романтическую атмосферу или веселое настроение на свидании или на вечеринке, соответственно. Цветомузыку можно как купить, так и смастерить самостоятельно. Лучшим вариантом станет цветомузыка своими руками.

Цветомузыка на светодиодах и их Преимущества.

Нынешний рынок электронных товаров предлагает большое количество светодиодной продукции, которое поражает световыми эффектами, возможными при работе с диодами. Благодаря LED-устройствам можно сделать точечное освещение, также несложной задачей будет воспроизвести мигающую, размытую и другие виды цветомузыки.

От обычных лампочек диоды отличаются целым перечнем положительных моментов. Основные плюсы светодиодных полосок:

• широкий выбор цветового спектра;
• насыщенное свечение;
• множество разновидностей: линейки, модули, встроенные светильники, RGB-ленты;
• быстрое реагирование на команды;
• экономия энергии;
• продолжительный срок службы;
• отсутствие нагревания лампочек.

Применение для цветомузыки с RGB лентой найдется в домашних условиях, клубах, кафе, в качестве витрин в магазинах и торговых центрах. В этой статье детально описывается вариант цветомузыки для стандартного декорирования дома.

Цветомузыка своими руками схемы с одним светильником.

Сначала изучите простую схему цветомузыки, которая представляет собой прибор, выполняющийся на светодиоде, резисторе и транзисторе. На такую цветомузыку подают питание от постоянного источника тока с напряжением 6-12 В. Принцип работы устройства — усилительный каскад с одним эмиттером. На основную базу поступает воздействие: меняющиеся по частоте сигнал и амплитуда. Во время того, как частота колебания становится выше определенного порогового значения, открывается транзистор и загорается диодная лампочка.

В этой схеме темп мерцания диода зависит от степени звукового сигнала, что является ее недостатком. Если просто, то светодиодная подсветка зажжется только тогда, когда звук, излучаемый музыкальным устройством, будет превышать определенный уровень, установленный заранее. Снижая громкость музыки, вы лишаетесь возможности полноценно наслаждаться мелодией, так как свечение будет непостоянным и с затуханиями.

Простая схема и цветомузыка своими руками готова.

Цветомузыка своими руками схемы с одноцветной лентой

Что потребуется для организации такой конструкции:

• увеличение питания до 12 Вольт;
• установка транзистора с наивысшим током коллектора;
• пересчет общего номинала резистора.

Выполненная на одной LED-ленте цветомузыка станет хорошим выбором для радиолюбителей, так как ее установка и эксплуатация довольно просты. Сборка конструкции не доставит особых неудобств в домашних условиях, даже если вы новичок в работе с электроприборами.

Цветомузыка своими руками. Простая трёхканальная схема.

Для того чтобы сделать цветомузыку своими руками без всех недостатков, которые описаны выше, используйте трехканальный звуковой преобразователь. Работает светодиоднаяRGB-лента от напряжения 9 В. Она способна включить по несколько диодов на каждом канале.

Цветомузыка своими руками. Простая трёхканальная схема.

Главные элементы схемы, на которые нужно обратить внимание:

1. 3 усилительных каскада. Собираются на KT315 транзисторах.
2. Транзисторы нагружаются разноцветными диодами.
3. Сетевой трансформатор понижающего характера может использоваться в качестве элемента предварительного усиления.

На вторичную обмотку трансформатора подается входящий сигнал. 2 главные функции упомянутой обмотки:

• развязывание на гальваническом уровне двух устройств;
• усиление звука с основного линейного входа.

Следующим шагом сигнал посылается на 3 параллельно размещенные, работающие фильтры, которые собраны на базе цепей RC. Индивидуальная частотная полоса, напрямую зависящая от номинала конденсатора и резистора, организовывает работу этих цепей.

Как сделать цветомузыку с RGB-лентой.

Цветомузыка с RGB лентой функционирует от 12 Вольт и хорошо подойдет автомобилистам. Такой вариант цветомузыки является смесью основного функционала обеих схем, рассмотренных ранее, и может применяться в качестве как цветомузыки, так и подсветки. Светомузыкальный режим активируется посредством послания звукового сигнала в микрофон. Как светильник лента может излучать красный, зеленый и синий цвета — red, green, blue, соответственно. На поверхности аппарата находится специальный переключатель, с помощью которого можно выбрать желаемый режим и потом его изменить тем же переключателем.

Изучим алгоритм действий для полного понимания работы этой приставки. Основной источник сигнала — микрофон, который преобразует звуковые колебания, исходящие от фонограммы. Из-за незначительности полученного сигнала он нуждается в усилении, добиться чего можно с помощью транзистора или специального операционного усилителя. Следующее действие — запуск автоматического регулятора уровня APУ, эффективно удерживающего звуковые колебания в определенных рамках и готовящего их к обработке. Фильтры, встроенные в конструкцию, разделяют сигнал на 3 части. Каждая часть работает в одном диапазоне частот. В окончании просто усильте подготовленный сигнал тока, в чем поможет специальный транзистор, работающий в ключевом режиме.

Цветомузыка на Ардуино.

Осветите свои новогодние вечеринки и поразите всех своих друзей этими удивительными музыкальными светодиодами разных цветов, которые реагируют на звуки и меняют свои оттенки, подстраиваясь под ритм. Эти огни — не что иное, как простые светодиодные полосы RGB, соединенные с Ардуино – мозгом этого проекта. Вы можете монтировать LED-ленты в любом месте дома и даже на открытом воздухе. Основная цель этого проекта Цветомузыка на Ардуино состоит в том, чтобы использовать ритмичное свечение на вечеринках, но вы также можете применять диоды для ежедневных целей, чтобы сделать вашу музыку интереснее. Установите ли вы полоску на свою входную дверь, диван, телевизор с LED-дисплеем, компьютерный стол или стены, это зависит только от вас. Границы использования заключаются только в возможностях вашей фантазии. Единственное условие правильного функционирования — рядом с огоньками у вас должно быть устройство вывода звука.

Как сказано выше, в этом проекте используется Ардуино для аудиовхода, обработки звука и последующего вывода в схему контроллера светодиодной полосы через цифровые штырьки. Он использует блок питания 12 В для энергоснабжения как светодиодной ленты, так и Arduino. Преимущество этого проекта заключается в том, что он не «тратит впустую» аудио разъемы. Устройство имеет входное гнездо, которое посылает сигнал на Arduino и выходное гнездо для отправки того же сигнала на ваши динамики или наушники. Весь проект может быть завершен в течение 2 часов (или максимум 3 часов) и требует всего нескольких компонентов. Уверяю, вы будете очень удивлены, глядя на окончательный результат проекта, — он выглядит намного лучше, чем на изображениях.

Проект-1. Цветомузыка на Ардуино

Шаг 1: Как это работает?

Прежде чем начать проект цветомузыка своими руками, я должен дать представление о его работе. Это поможет вам изучить некоторые удивительные вещи, понимания которых вы лишаетесь, когда просто следуете инструкции, не вдаваясь в подробности функционирования.

Как объясняется во введении, светодиодная лента, подключенная к проекту, светится и меняет свой цвет всякий раз, когда arduino обнаруживает громкий ритм музыки. Аудиосигналы очень слабы по сравнению с электронным током, поэтому провод аудиовхода от устройства вывода звука (например, Mp3-плеера) подключен к аналоговому входу Arduino, который может обнаруживать даже очень слабые электрические сигналы. Теперь, когда вы включаете песню, ардуино ловит исходящий аудиосигнал, если он превышает установленный порог.

При обнаружении такого вида изменения программа меняет цвет светодиода на любой другой. Однако она не управляет диодной лентой напрямую. Она скорее посылает сигналы на внешнюю транзисторную схему, которая регулирует полоску. Причина этого в том, что выходное напряжение цифровых контактов Arduino составляет 5 В, а светодиодные полосы требуют 12 В для стабильной работы.

Шаг 2: Детали и инструменты

Для этого проекта требуются следующие части и инструменты. Общая стоимость всего проекта составила 30 американских долларов или 2000 российских рублей по курсу на ноябрь 2018 года. Цены могут различаться в зависимости от магазина, в котором вы покупаете детали. Длина будущей светодиодной ленты зависит от ваших требований.

Цветомузыка на Ардуино – Комплектующие:

• 1x Arduino nano или uno (или любая другая плата, совместимая с arduino);
• 1X RGB светодиодная лента (длина по вашему выбору);
• 3x NPN транзистор (TIP 31C, TIP122 или любые другие совместимые);
• 2x 3,5-миллиметровый аудиоразъем;
• 3х резистор 1К;
• 2x AUX-кабель (для подключения устройства к аудиовыходу);
• 1x 12v блок питания (может быть батарея или адаптер);
• провод;
• подходящий корпус;
• перфорированная доска.

Инструментальные средства:

• паяльник;
• паяльная проволока;
• горячий клей-пистолет;
• вращающийся инструмент (Dremel);
• резак для проволоки или стриппер;
• плоскогубцы.

Шаг 3: Подготовка корпуса

Цветомузыка на Ардуино требует корпус. Самым первым шагом является подготовка вашего корпуса для установки всех компонентов на место. Но перед этим вы должны выбрать тип корпуса и его размеры. Самый простой способ — использовать пластиковую коробку или контейнер для посуды, так как пластик довольно прост в работе. Я бы не рекомендовал металлический корпус, потому что вам нужно будет полностью изолировать его с вероятным риском короткого замыкания.

Цветомузыка своими руками – подготовка корпуса

Теперь, чтобы сделать отверстия, используйте простую дрель или многоцелевой вращательный инструмент со сверлом. Вам нужно сделать в общей сложности четыре отверстия: одно для проводов питания, одно для светодиодной ленты RGB, которое должно быть большим, а два для аудиовыхода и входных гнезд. Перед началом работы с электроинструментом надевайте защитное снаряжение. Вы также можете использовать нагретый нож или резак для бумаги.

Шаг 4: Припаяйте контур контроллера RGB

Теперь важный шаг, на котором вы должны припаять цепь. Этот компонент будет управлять светодиодной полосой RGB через сигналы, полученные arduino. Потребность в такой схеме нужна здесь, поскольку выходное напряжение цифровых штырей составляет всего 5 В, а светодиодные полосы требуют, по крайней мере, 12 В для работы. Чтобы обеспечить им питание, схема состоит из трех силовых транзисторов, которые получают сигнал низкой мощности от arduino и усиливают этот сигнал до достаточного уровня для функционирования полос. Есть по одному транзистору на каждый из трех цветов: красный, зеленый и синий.

Для пайки цепи ознакомьтесь с приведенной выше схемой. Обратите внимание, что вам необходимо припаять штыревые головки с четырьмя штырьками для светодиодной полосы RGB и для подключения к Ардуино. Припаяйте еще 2 из них для подачи 12 Вольт в Ардуино. Наконец, прикрепите винтовую клемму для подключения источника питания к монтажной плате. Использование штепсельных разъемов и винтовых клемм является дополнительным. Эта конструкция легко объединяет все компоненты через соединительные кабели.

Цветомузыка на Ардуино – принципиальная схема подключения

Шаг 5: Сделайте корпус для Arduino

Следующий шаг — сделать корпус для Цветомузыки на Ардуино, который поможет легко подключить все компоненты, хотя это необязательно. Пользователям UNO не понадобится этот тип щита. Основная цель заключается в том, что он помогает вам в любое время очень легко вносить необходимые изменения в штыревые соединения, чтобы непосредственно можно было паять все провода. Это также позволяет загружать коды в Ардуино, просто подключив его к экрану.

Вы можете сделать свой собственный корпус, посмотрев на изображение выше. Вам также может понадобиться припаять еще несколько насадок для GND и 5v контактов. Самое приятное, что вы можете использовать один и тот же щит для других проектов, просто отсоединив все проводные кабели.

Шаг 6: Подключите цепь к Arduino

После того, как ваш щит готов и схемы припаяны, пришло время связать их вместе. Во-первых, подключите ваш Ардуино к экрану, чтобы можно было идентифицировать метки контактов. Теперь, используя некоторые соединительные провода, подключите их к Ардуино следующим образом:

Цветомузыка на Ардуино – порядок сборки

1. Штыри эмиттера всех транзисторов к Gnd pin на Arduino.
2. Базовый вывод транзистора 1 – цифровой штырь 09 на Arduino через резистор 1K.
3. Базовый вывод транзистора 2 на цифровой штырь 10 на Arduino через резистор 1K.
4. Базовый вывод транзистора 3 – цифровой вывод 11 на Arduino через резистор 1K.

Затем, наконец, приклейте схему, а также arduino вместе с экраном внутри корпуса.

Если у вас возникли затруднения при пайке. Воспользуйтесь нашими рекомендациями.

Шаг 7: Добавьте аудиовходы и выходы

Для приема аудиовхода от аудиоустройства, на которое будет реагировать полоса, должен быть разъем. Я также решил добавить звуковой выход, который не позволит вам потерять разъем. Входное гнездо должно быть подключено к аудиовыходу, например, к Mp3-плееру, в то время как аудиовыход должен быть подключен к наушнику или динамику. Добавление первого является обязательным, а второе — на ваше усмотрение. Обратите внимание, что есть два аудиовыхода для любого аудиоустройства – один слева, а другой справа. Здесь только один из двух будет использоваться для ввода аудиосигналов через arduino, но в выходном аудиоразъеме оба они подключены. После выполнения всех подключений, закрепите оба разъема на отверстиях в корпусе, которые были сделаны ранее.

Шаг 8: Подключить питание

Хоть это и простой шаг, может быть сложно, если нет необходимого источника питания 12 В. Прежде, чем делать выбор, вы должны учесть срок службы этого источника (то есть как долго он будет работать), и может ли он подавать оптимальное количество тока в arduino и светодиодную ленту или нет. Самый лучший и самый дешевый вариант — использовать адаптер 12V/2A. Обратите внимание, что адаптер 1A может работать неправильно, если вы используете длинную светодиодную ленту, поскольку она потребляет много тока.

Если хотите, вы можете удлинить провод вашего источника питания. Подключите как положительный, так и отрицательный провода к цепи контроллера (винтовые клеммы). Теперь для arduino вы можете использовать тот же источник питания, что и для Arduino UNO, а nano (не pro-mini) уже имеет встроенный регулятор напряжения для преобразования 12 вольт в 5 вольт. Используя некоторые кабели, подключите положительный провод от источника питания к Arduino Vcc, а Negative – к Arduino GND.

Более подробное руководство о подключении светодиодной ленты.

Шаг 9: Подключите светодиодную ленту RGB к цепи

Все, что вам нужно сделать на этом шаге, — это подключить светодиодную ленту RGB к соответствующему гнезду в цепи контроллера. Убедитесь, что подключение выполнено правильно. Перед подключением отрежьте полоску до нужной длины и припаяйте провода к медным прокладкам, расположенным на задней стороне ленты. Вы можете удлинить провод, если хотите снять полоску от контроллера и других схем.

Шаг 10: Загрузите код

Подключите ваш Arduino к ПК и загрузите приведенный ниже код через Arduino IDE. В разделе «Инструменты»> «Платы» выберите «Arduino nano» и в разделе «Инструменты»> «Последовательный порт» выберите правильный номер порта COM вашего Ардуино. Если посмотреть на код, то его очень легко понять.

Цветомузыка своими руками. Основные этапы:

1. Ардуино проверяет, идет ли звуковой сигнал выше установленного порога.
2. Если нет, он движется вперед и продолжает проверять, пока условие не станет истинным.
3. Если да, то создается случайное число от 1 до 6.
4. В зависимости от номера он устанавливает светодиодную полосу определенного цвета.
5. После ожидания в течение 10 мс он движется дальше.
6. Таким образом, всякий раз, когда звуковой сигнал повышается, цвет светодиодной полосы меняется на случайный.

Вы можете изменить пороговое значение в условии if () в соответствии с вашими требованиями и изменить номера контактов, помня, что все они должны быть штырьками PWM.

Шаг 11: Конец – Подключение и использование

Вы закончили делать свою собственную музыку, яркий цвет меняется сам. Теперь вам просто нужно подключить его к аудиоустройству, запустить хорошую музыку и понаблюдать за тем, как светящиеся в темноте огни меняют свои цвета с каждым ритмичным стуком. Ваши друзья наверняка будут завидовать такой классной штуке. Так как это светодиодные полосы, вы можете монтировать их почти в любое место. А еще это цветомузыка своими руками.

Для настройки устройства вам понадобятся два кабеля AUX. Подключите один конец первого кабеля к любому устройству вывода звука (Ipod, Mp3-плеер, мобильный телефон, планшет, телевизор и так далее), а другой конец — к аудиовходу вашего устройства. Теперь подключите выходное гнездо к любому типу динамиков или наушников. Включите его и воспроизведите какую-нибудь музыку. Если он не загорается, поднимите громкость. Если он загорается, но продолжает мерцать или очень чувствителен, уменьшите громкость.

Заключение

Итак, мы разобрались Цветомузыка своими руками не так и сложно, цветомузыка на светодиодах вариантами ее исполнения со светодиодными лентами, возможностями и – самое главное – с преимуществами. Теперь прослушивание любимых музыкальных групп и исполнителей станет еще уютнее и веселее. Помимо домашнего использования, цветомузыку можно применить на вечеринках, в клубах, барах и других развлекательных заведениях. Тем более от того что цветомузыка своими руками, вдвойне приятнее.