Merač VU alebo merač hlasitosti je veľmi obľúbený a zábavný projekt v elektronike. Merač hlasitosti môžeme považovať za ekvalizér, ktorý je prítomný v hudobných systémoch. V ktorom môžeme vidieť tanec LED podľa hudby, ak je hudba hlasná, ekvalizér ide na vrchol a bude svietiť viac LED, a ak je hudba slabá, bude svietiť menší počet LED. Volume Meter (VU) je indikátor alebo vyjadrenie intenzity hladiny zvuku cez LED diódy a môže slúžiť aj ako zariadenie na meranie hlasitosti.
Predtým sme zabudovali merač VU využívajúci LM3914, v ktorom je zvukový vstup získavaný z mikrofónu Condenser Mic, a taktiež sme budovali ďalší merač VU Meter využívajúci Arduino, v ktorom je zvukový vstup snímaný z 3,5 mm konektora. Ten neskorší bol postavený na PCB ako Arduino Shield. Dnes staviame ďalší a najjednoduchší merač hlasitosti, ktorý ako hlavné komponenty používa iba štyri operačné zosilňovače LM358.
Požadované komponenty:
- LM358 IC (4)
- 3,5 mm zvukový konektor
- AUX kábel
- 1k rezistory (16)
- 100k variabilný rezistor
- 10k rezistor (2)
- Zdroj
- LED diódy (8)
- Nepál
- Pripojovacie vodiče
- Zdroj hudby (mobilný alebo laptop)
Pracovné:
Tento merač VU je pre študenta veľmi jednoduchý, lacný a zaujímavý projekt. V tomto projekte sme použili štyri duálne operačné zosilňovače LM358, ktoré sú ľahko dostupné na trhu a obsahujú dva komparátory. Užívateľ môže tiež použiť dva IC LM324, ktoré majú vo vnútri štyri operačné zosilňovače, ale skomplikuje to obvod na prepážke. Tu sme použili 8 komparátorov využívajúcich štyri integrované obvody LM358, ktoré budú porovnávať zvukový napäťový signál s referenčným napätím. Referenčné napätie na neinvertujúcej svorke (+) sa nastavuje obvodom deliča napätia zostaveným pomocou potu a 1k rezistorov. 1k rezistor sa používa v každom komparátore. Ďalšou výhodou POT (variabilný rezistor) je, že nemusíme meniť hodnoty všetkých rezistorov na zmenu referenčného napätia pre každý komparátor, ale môžeme ho upraviť iba pomocou POT. V tomto obvode sú LED pripojené na reverznú logiku, čo znamená, že záporné svorky LED sú pripojené k výstupu komparátorov a keď je výstup komparátora vysoký, LED bude zhasnutá a keď je výstup nízky, potom bude LED svietiť. Tento obvod môže pracovať od 3,3 do 18 V, ale pre lepší výsledok som odporúčal použiť 12V.
Ak chcete spustiť tento chladný LED ekvalizér, musí používateľ napájať obvod a pripojiť jeden koniec 3,5 mm Aux kábla k mobilnému telefónu alebo notebooku a druhý koniec pomocného vodiča k obvodu. Teraz zvýšte hlasitosť na maximum a obvod nakalibrujte pomocou potenciometra. Po kalibrácii môže užívateľ tento obvod použiť.
Na demonštráciu tohto projektu som poslal zvukový signál do dvoch zariadení, jedno je náš obvod merača VU a druhé je basový reproduktor alebo zosilňovač zvuku. Basový reproduktor alebo zosilňovač sa používa na to, aby sme hudbu mohli počúvať aj počas prevádzky, aby sme videli, ako LED diódy tancujú podľa hudobného signálu. Skontrolujte ukážkové video na konci tohto článku.
Vysvetlenie obvodu:
V tomto obvode meracieho prístroja VU sme použili 8 LED diód, z ktorých 2 LED diódy sú červenej farby pre vyšší zvukový signál, 2 žlté LED diódy slúžia pre sprostredkovanie zvukového signálu a 4 zelené LED diódy sú určené pre dolný zvukový signál. Všetky LED sú pripojené na výstup 8 komparátorov prítomných v štyroch integrovaných obvodoch LM358. Na zabezpečenie dobrého jasu LED diód môže užívateľ znížiť hodnotu rezistorov (1k) spojených s LED diódami. V kompletnom merači VU sme ako komparátory použili operačné zosilňovače LM358 a rezistor 1K a pot 100k ako delič napätia na prispôsobenie referenčných napätí na neinvertujúcej svorke (+) všetkých komparátorov.
Operačný zosilňovač LM358:
Operačné zosilňovače sú tiež známe ako napäťové komparátory. Keď je napätie na neinvertujúcom vstupe (+) vyššie ako napätie na invertujúcom vstupe (-), potom je výstup komparátora vysoký. A ak je napätie invertujúceho vstupu (-) vyššie ako neinvertujúci koniec (+), potom je výstup LOW. Viac informácií o práci operačného zosilňovača nájdete tu.
LM358 je operačný zosilňovač s duálnym nízkym šumom, ktorý má vo vnútri dva nezávislé komparátory napätia. Toto je operačný zosilňovač na všeobecné použitie, ktorý je možné nakonfigurovať v mnohých režimoch, ako je komparátor, letný režim, integrátor, zosilňovač, diferenciátor, invertujúci režim, neinvertujúci režim atď.