VU Meter или Volume Meter е много популярен и забавен проект в електрониката. Можем да разглеждаме измервателя на силата на звука като еквалайзер, който присъства в музикалните системи. В който можем да видим танците на светодиодите според музиката, ако музиката е силна, тогава еквалайзерът ще достигне своя връх и повече светодиоди ще светят, а ако музиката е ниска, тогава по-малък брой светодиоди ще светят. Volume Meter (VU) е индикатор или представяне на интензивността на нивото на звука през светодиодите и може да служи и като устройство за измерване на силата на звука.
Преди това сме изградили VU метър, използвайки LM3914, в който аудио входът е взет от Condenser Mic, а също така сме построили още един VU метър, използвайки Arduino, в който аудио входът е взет от 3,5 мм жак. По-късният е построен върху печатни платки като Arduino Shield. Днес изграждаме друг и най- опростен измервател на силата на звука, който използва само четири интегрални схеми за LM358 с усилвател като основни компоненти.
Необходими компоненти:
- LM358 IC (4)
- 3,5 мм аудио жак
- AUX кабел
- 1k резистори (16)
- 100k променлив резистор
- 10k резистор (2)
- Захранване
- Светодиоди (8)
- Макет
- Свързващи проводници
- Музикален източник (мобилен или лаптоп)
Работа:
Този VU метър е много прост, евтин и интересен проект за учащия. В този проект използвахме четири интегрални интегрални схеми за усилвател LM358, които са лесно достъпни на пазара и съдържат два компаратора вътре. Потребителят може да използва и два LM324 IC, които имат четири операционни усилвателя вътре, но това ще усложни веригата на матрицата. Тук сме използвали 8 компаратора, използващи четири интегрални схеми LM358, които ще сравнят сигнала на аудио напрежението с референтното напрежение. Референтното напрежение на неинвертиращия терминал (+) се регулира чрез делителна верига на напрежението, изградена с помощта на гърне и 1k резистори. 1k резистор се използва при всеки компаратор. Тук още едно предимство на POT (променлив резистор) е, че не е необходимо да променяме стойностите на всички резистори за промяна на референтното напрежение за всеки компаратор, вместо това можем да го регулираме само с помощта на POT. В тази схема светодиодите са свързани с обратна логика, означава, че отрицателните клеми на светодиодите са свързани към изхода на компараторите и когато изходът на компаратора е висок, светодиодът ще бъде изключен и когато изходът е нисък, тогава светодиодът ще бъде включен. Тази схема може да работи от 3.3v до 18v, но за по-добър резултат препоръчах да се използват 12v.
За да стартира този страхотен светодиоден еквалайзер, потребителят трябва да даде захранване на веригата и да свърже единия край на 3,5 мм Aux кабел към мобилния телефон или лаптопа и втория край на aux проводника към веригата. Сега увеличете силата на звука до максимум и калибрирайте веригата с помощта на потенциометър. След калибриране потребителят може да използва тази схема.
За да демонстрирам този проект, изпратих аудио сигнала до две устройства, едното е веригата на нашия VU метър, а второто е бас или аудио усилвател. Бас или усилвател се използва, за да направи музиката слушана от нас по време на работа, така че да можем да видим как светодиодите танцуват според музикалния сигнал. Проверете демонстрационното видео в края на тази статия.
Обяснение на веригата:
В тази схема на VU метър сме използвали 8 светодиода, в които 2 светодиода са с червен цвят за по-висок звуков сигнал, 2 жълти светодиода са за посреднически аудио сигнал и 4 зелени светодиода са за по-нисък звуков сигнал. Всички светодиоди са свързани на изхода на 8-те компаратора, присъстващи в рамките на четири интегрални схеми LM358. За да управлява светодиодите с добра яркост, потребителят може да намали стойността на резистори (1k), свързани със светодиоди. В пълния VU метър използвахме LM358 операционни усилватели като компаратори и 1K резистор и 100k пот като делител на напрежението за регулиране на референтни напрежения в неинвертиращ терминал (+) на всички компаратори.
Операционен усилвател LM358:
Операционните усилватели са известни още като компаратори на напрежението. Когато напрежението на неинвертиращия вход (+) е по-високо от напрежението на инвертиращия вход (-), тогава изходът на компаратора е висок. И ако напрежението на инвертиращия вход (-) е по-високо от неинвертиращия край (+), тогава изходът е LOW. Научете повече за работата на операционния усилвател тук.
LM358 е операционен усилвател с двойно ниско ниво на шум, който има два независими компаратора на напрежение вътре. Това е операционен усилвател с общо предназначение, който може да бъде конфигуриран в много режими като сравнителен, летен, интегратор, усилвател, диференциращ, инвертиращ режим, неинвертиращ режим и т.н.