VU metr s NeoPixel

vloženo:1.06.2016    aktualizováno:4.01.2017

 

   Díky LED NeoPixel se konstrukce VU metru (indikátoru vybuzení) výrazně zjednodušila a zmenšila.


   Mikroprocesor nemusí ovládat každou LED samostatně, nebo multiplexem jako u starší verze, stačí dvě datové linky, levý a pravý kanál. Každá NeoPixel má totiž na svém čipu, kromě tří barevných diod ještě integrovaný řadič (WS2812). Ten podle přijatých dat rozsvítí příslušné LED. Počet NeoPixel zapojených na jednu linku je v tomto případě 16.
   VU metr lze provozovat v několika režimech. Pomocí Jumperů můžeme měnit mód i za provozu.
Zkratováním J-1 zapneme DEMO - barevný test. Všechny LED budou chvíli svítit bíle, potom červeně, zeleně, modře, a stále dokola.
J-2 slouží pro změnu charakteristiky zobrazení audio signálu, logaritmicky nebo lineárně.
J-3 určuje zda bude paměť špiček sjíždět dolu (vodopád), nebo chvíli svítí jenom bod.
Pomocí J-4 změníme barvu vodopádu, ten je buď barevný, jako základní barvy sloupce, nebo jenom bílý.
J-5 už není klasický Jumper, ale SMD rezistor (0 ohm) a slouží pro vypnutí paměti špiček.
Zkratovaný J-6 přepne VU metr do bodového provozu, místo sloupce (proužek), se pohybuje bod.

NASTAVENÍ JASU
   Jumper DEMO dostal v nové verzi programu další funkci, nastavení jasu, vybrat můžeme jednu z dvaatřiceti úrovní.
Za běžného provozu má Jumper stejnou funkci jako dříve - barevný test. Pokud ale bude Jumper DEMO zkratovaný už pří zapnutí napájení, přejde VU metr do režimu nastavení jasu.
Všechny LED začnou svítit modře, s tím, že každou vteřinu zvýší jas o jeden stupeň. Po dosažení maximální úrovně 32, se jas vrátí zpět na úroveň 1. To se opakuje stále dokola, dokud nastavení neukončíme.
Stačí ve vhodný okamžik, při vyhovujícím jasu, Jumper DEMO vytáhnout. VU metr potom začne pracovat s touto novou úrovní jasu, a to i při opětovném vypnutí a zapnutí napájení (hodnota jasu se ukládá do paměti EEPROM).

Schéma zapojení. VUM2x16NP.sch (529,6 kB)

   Mikroprocesor PIC16F1847 střídavě měří levý a pravý kanál audio signálu. Využívá k tomu svůj vnitřní A/D převodník. Dosáhne-li měřené napětí hodnoty VRef+ (nastavené potenciometrem P1), rozsvítí se šestnáctá LED. P1 tedy určuje citlivost A/D převodníku, čím menší napětí VRef+ nastavíme, tím je převodník citlivější. Doporučuji minimálně 200mV, při menší hodnotě už převodník nepracuje spolehlivě. Pokud bude audio signál slabší (pod 200mV), je nutné ho zesílit, třeba nějakým předzesilovačem. A naopak, silný signál (nad 5V) je nutné zeslabit, odporovým děličem nebo potenciometrem. Pozor, v žádném případě nesmí být měřené napětí větší než je napájení mikroprocesoru, v tomto případě 5V. Napájení ale můžeme snížit až na 3,3V.

   Napájecí napětí se může pohybovat od 8 do 30V (na CON1). Doporučuji dolní hranici, stabilizátor IC2 se bude méně hřát. Odběr proudu záleží na počtu rozsvícených LED, pokud svítí všechny, bude proud až 1,7A. Proto je stabilizátor dimenzován na 2A.
   Oproti starší verzi VU metru, přibyly dva Jumpery. Jsou to ale jen SMD rezistory (0 ohm), s tím, že jsem jim přiřadil méně významné funkce.

Plošný spoj. VUM2x16NP.brd (61,4 kB)


Konektory NeoPixel R,L odpovídají použitým modulům, viz katalogový list.

Moduly, proužky LED NeoPixel.
   LED NeoPixel se vyrábí v různém provedení, a mohou mít také různé řadiče. Program je napsaný pro WS2812, s jiným řadičem nebude VU metr fungovat.

Sestavení modulů.

 

Rozpis součástek.

IC1 mikroprocesor PIC16F1847  + sokl
IC2 stabilizátor 78S05
NeoPixel LED Stick - 8 x WS2812
D1, D2 schottky dioda BAT85
R1, R2 SMD rezistor 470K
P1 potenciometr 10K
C1 až C6 SMD kondenzátor 100nF
C7 kondenzátor elyt axiál 470µF/10V
CON1 konektor kolíková lišta lámací úhlová
NeoPixel L, R konektor dutinková lišta lámací úhlová
J-1 až J-4 Jumper  kolíková lišta lámací dvouřadá
 

Hlavička programu. VUM2x16NP_23.asm.txt (1,7 kB)
Program (trial verze). VUM2x16NP_25.HEX (18,9 kB)