Схема простой цветомузыки на 12 вольт. Цветомузыка на arduino. Принцип действия цветомузыки на светодиодах

Сегодня были в магазине Ашан и купили цветомузыку MCM для домашней дискотеки . Просто невозможно было устоять: при обычной цене в 1500 рублей устройство продавалось за 399! Конечно, эта пронзительно китайская штуковина даже отдаленно не может сравниться с настоящей цветомузыкальной установкой, которая работает по совершенно определенным законам. Купленное изделие - скорее простая "мигалка". Однако, если нужно не вдаваясь в детали принципа работы просто устроить дома небольшую вечеринку, то для организации световых эффектов она вполне пойдет. По крайней мере мой 4-летний сын был от нее в полном восторге. В данной статье я хотел бы оставить отзыв о цветомузыке MCM и немного помедитировать на тему цветомузыкальных установок как таковых.

Раньше цветомузыку делали своими руками

Во времена СССР с хорошей аудиотехникой была большая напряженка. Безусловно, существовали первоклассные стереомагнитофоны, например, Ростов-105. Качество звука у них было превосходное, особенно, если записывать музыку с хорошего источника на немецкую магнитную ленту Agfa на скорости 19 (сантиметров в секунду).

Катушечный стереомагнитофон Ростов 105. Фото из интернет

Увы, все это было очень дорого и для обычных советских рабочих и служащих практически недоступно. Ну, сами посудите, при зарплате 150 рублей в месяц купить стереомагнитофон за 400 рублей было непозволительной роскошью. Могли запросто "разобрать" на профкоме и в лучшем случае поставить на вид. В худшем - комсомольский или партбилет "на стол". А ведь надо было еще покупать колонки, которые тоже были недешевые.

Примерно такая же ситуация была и с цветомузыкальными установками. Домашних бытовых устройств фабричного производства почти не было, а большие профессиональные опять таки было просто неподъемные по цене.

В то время абсолютное большинство "цветомузык" собиралось дома вручную с использованием радиодеталей, купленных в магазине "Юный техник" по схемам, опубликованным в журнале "Техника молодежи" или "Моделист-конструктор".

Современной молодежи в голову не придет делать цветомузыку своими руками. Ведь можно пойти в магазин и купить готовую. Или вообще скачать из интернета программу и превратить монитор компьютера в отличный цветомузыкальный экран, у которого к тому же будет еще и куча разных настроек.

Почти никто сегодня не "травит" печатные платы в специальном растворе, не выменивает или не достает иным способом дефицитные радиодетали, не паяет схемы, не ломает голову над конструкцией световой части устройства.

А ведь в свое время было особым шиком изготовить свою собственную цветомузыку, которая бы не только не взорвалась при первом включении, а работала, причем в строгом соответствии со всеми правилами. Кстати, о правилах.

Как работает настоящая цветомузыка

Сейчас многие этого даже не знают. А раньше настоящие радиолюбители и специалисты по подобным устройствам прекрасно представляли что к чему. Дело в том, что разноцветные лампочки в цветомузыке должны мигать не хаотично, не тогда, когда им самим вздумается, а в точном соответствии с частотной характеристикой звучащей музыки.

Давайте разберем это на примере, если вам это вообще интересно.

Возьмем какую-нибудь песню и попробуем разложить ее по частотам.

То что "бУхает" - это низкие звуковые частоты. Их источниками могут быть ударник, бас-гитара и современные синтетические звуки, от которых в серванте дребезжит посуда. В акустических системах за качественное воспроизведение низких частот отвечают самые большие динамики. Так вот при появлении в общем спектре низких звуковых частот в цветомузыкальной установке должны загореться красные лампы. Почему? Просто потому, что красный цвет - тоже самый низкочастотный в видимом световом диапазоне. При создании концепции цветомузыкальной установки изобретатели решили сделать так, чтобы низкочастотный звук сопровождался низкочастотным светом.

Таким образом, если представить себе обычную классическую рок или поп композицию, то вспышками красного цвета обозначался ритм ударника и вступления басов.

На другом полюсе - высокочастотная составляющая музыки. Это все свистящие звуки, например, удар по тарелкам в ударной установке. При появлении в общем музыкальном фоне высокочастотной составляющей должны вспыхнуть синие лампы. Опять "почему"? Потому что синий цвет - один из самых высокочастотных в видимом диапазоне. Еще более подходящим с точки зрения частотной характеристики был бы фиолетовый, но почему-то изобретатели остановились именно на синем цвете. Так уж повелось.

Все, что находится в пределах среднего диапазона должно сопровождаться зелеными вспышками.

Таким образом в настоящей цветомузыке звук как бы раскрашивается, визуализируется в полном соответствии с частотными характеристиками.

С этой точки зрения современные цветомузыкальные установки зачастую выглядят простыми мигалками, которые или реализуют так называемый "бегущий огонь" или просто хаотично включают лампы того или иного цвета. Хотя приятные исключения встречаются и сегодня.

Как устроена настоящая цветомузыка

Отважусь показать вам электрическую принципиальную схему. Увы, просто так на первый взгляд понять ее могут только специалисты, поэтому придется кое-что пояснить:

изображения из интернет

Итак справа - лампы. Вы их узнали. Это обычные лампочки, которые вворачиваются в люстры. Причем раньше нельзя было просто пойти в магазин и купить лампы красного, зеленого и синего цвета. Поэтому в то время покупались обычные или еще лучше матовые лампы нужной мощности. Потом их колбы надо было покрасить.

Самой доступной краской были обычные чернила из стержней шариковых ручек. Мы брали стержень, аккуратно вынимали металлический наконечник с шариком. Затем выдували на бумажку чернила. А потом начинали красить лампочки. Причем не кисточками и не губками - ведь чернила были достаточно густыми - красить приходилось пальцем. Да-да! Макали указательный палец в выдавленную кляксу из чернил на бумаге и начинали развозить чернила по поверхности колбы лампочки. Когда на следующее утро в школе кто-то приходил с разноцветными пальцами, мы сразу понимали причину и спрашивали: "Ну, заработала?".

Это сейчас можно пойти в магазин электротоваров и купить все, что нужно. А тогда были другие времена. Приходилось пользоваться тем, что было под рукой. Сейчас это уже выглядит смешно и нелепо. Но раньше это был чуть ли не единственный способ получить цветные лампы.

Левее лампочек на схеме находятся тиристоры - самые дефицитные и дорогостоящие детали цветомузыки. Именно они позволяли передавать электричество из розетки на лампочки. Они были как бы затворами , которые "открывались" по команде от остальной части электрической схемы и подавали напряжение от розетки на соответствующую лампу. Лампа загоралась пока был "открыт" тиристор. Тиристоры в процессе работы очень сильно нагревались, поэтому их нужно было устанавливать на радиаторы для дополнительного охлаждения.

Вся остальная часть схемы, состоящая из резисторов (красненьких) и конденсаторов (серебристых), отвечала за то, чтобы разложить входной сигнал от магнитофона на частотные составляющие и открывать затворы тиристоров (зажигать лампочки) при появления на входе сигнала определенного частотного диапазона.

Если интересно, посмотрите на цветные проводки. Станет ясно, какая часть схемы отвечает за низкочастотный (красный), среднечастотный (зеленый) и высокочастотный (синий) сигнал.

Отдельный переменный резистор (в верхней части схемы) позволял регулировать чувствительность схемы. Дело в том, что разные магнитофоны и проигрыватели имели разную мощность сигнала на линейном выходе. Поэтому без данной возможности плавной регулировки было не обойтись. Иначе могло случиться, что все лампы стали бы все время гореть безо всякого мигания, если сигнал был бы сильным, или, напротив, не включались бы вовсе при слабом входном сигнале.

Теперь я хотел бы извиниться перед настоящими профессионалами в радиотехнике за столь вольное объяснение принципа действия цветомузыки. Не беспокойтесь. Все равно большинство читателей не обратит на него никакого внимания. Я просто пытался объяснить так, чтобы было понятно всем.

Таким образом, настоящая цветомузыка состояла как бы из двух частей:

блок управления - сама электрическая схема
световой блок - лампы

Когда в продаже появились сравнительно недорогие бытовые установки, они выглядели, например, так:

изображения из интернет

Цветомузыка на стартерах

Вы будете смеяться, но в те далекие советские времена далеко не всем удавалось достать тиристоры. Вот такой был дефицит.

А цветомузыку все равно иметь хотелось!

И тогда на помощь страждущим приходило другое решение: цветомузыкальная установка на электрических стартерах.

На самом деле изначально это была схема мигалки для гирлянды. Это теперь они продаются со встроенными мигалками, в которых, к тому же, заложено несколько разных программ. А тогда елочная гирлянда просто включалась в розетку и горела постоянно (как глупая).

Все уважающие себя радиолюбители в то время знали, как можно сделать очень простую мигалку. Вот ее схема:

изображения из интернет

А вот так устройство выглядело в натуре:

изображения из интернет

Все просто. Никаких дефицитных деталей. Всего два элемента - стартер (они используются в светильниках с лампами дневного света) и конденсатор. Гирлянда включалась в розетку на устройстве, а само устройство включалось в сеть. Елочная гирлянда начинала мигать. Причем мигание было хаотичным как по длительности так и по частоте.

Таким образом без особых хлопот и затрат получалось устройство, которое можно было использовать для организации домашних (и не только домашних) вечеринок. Лампы включались хаотично и совершенно независимо друг от друга. Случались моменты, когда они горели все вместе, иногда парами, иногда только одна. Иной раз все они выключались одновременно и в помещении на мгновение наступала полная темнота.

Увы, никакой связи с частотными характеристиками музыки здесь и близко не было. Даже в паузе между песнями устройство продолжало исправно мигать. Но... знаете, было очень забавно следить за беспорядочным миганием и сопоставлять его с играющей музыкой. В какие-то моменты происходили случайные совпадения с ритмом или с той же частотной характеристикой. Но, конечно же, это было скорее исключение, чем правило.

Безусловно, это была не настоящая цветомузыка, но на безрыбье, как говориться, и рак - рыба.

С тех стародавних времен прошло 30 лет. Сейчас любой желающий может просто пойти в магазин (обычный супермаркет) и за энную сумму купить себе цветомузыкальную установку. Безусловно, это очень здорово. Вот только немного жаль, что современные мальчишки уже не могут ощутить то непередаваемое счастье, когда изготовленная твоими руками цветомузыка вдруг "оживала" и начинала работать, причем именно так, как НАДО!

Цветомузыка MCM с микрофоном

Давайте вернемся в день сегодняшний. Как я уже говорил, поводом для данной статьи послужила покупка цветомузыкальной установки MCM .

Не могу говорить за всех, но если бы в возрасте 16 лет мне в руки попало нечто подобное, я был бы одним из самых счастливых людей. Тогда были несколько другие ценности: импортная фабрично изготовленная цветомузыка с настоящими цветными лампами и микрофоном для анализа звучащей музыки произвела бы среди друзей-пацанов настоящий фурор! Судите сами:

По сути здесь есть все что нужно: три лампы, причем, не крашенные пальцами, который макнули в чернила от шариковой ручки, а настоящие, из цветного стекла.

Есть блок управления с регулятором темпа и чувствительности.

Есть микрофон, который улавливает музыку и передает его на электронную схему, которая, по сути, должна срабатывать так же, как приведенная выше схема на тиристорах.

К тому же конструктивно цветомузыка МСМ здорово отличалась от самопальных коробов, в которые радиолюбители в старые времена упаковывали свои изделия.

Как видите, корпус цветомузыки можно разобрать на отдельные компоненты. Правда, расставить их по разные углам комнаты просто так не получится - провода короткие. Но разборный корпус уже дает некоторую возможность для маневра, а провода, если что, и удлинить можно.

Интересно, что на коробке написано Светодиодная цветомузыкальная установка . Явное вранье. В конструкции используются обычные лампы накаливания мощностью 60 ватт. Поэтому при работе устройство начинает представлять некоторую опасность для окружающих. Представляю что будет, если некий подвыпивший гость "потеряет управление" и соприкоснется с огненной лампой цветомузыки:).

Как работает цветомузыка МСМ

Чем долго описывать, лучше показать. На этом видео цветомузыка сначала работает в режиме "бегущий огонь", а затем я включаю микрофон и появляется некая "реакция" на звучащую музыку. Насколько она может вас удовлетворить - решите сами.

Вывод

Для настоящих любителей радиотехники, не говоря уж о профессионалах, цветомузыка MCM - это настоящее издевательство над самыми лучшими инженерными чувствами. Своей вольготной трактовкой частотного диапазона и неуклюжей реакцией на звучащую музыку устройство может довести искушенных пользователей до бешенства.

Поэтому если вы хотите получать наслаждение от точного совпадения звуковой и цветовой картинки, то покупать данное изделие я вам по-дружески не рекомендую. Лучшее решение для вас - собрать устройство самостоятельно. Вы получите настоящее удовольствие и от процесса сборки и от работы вашей цветомузыки.

Если же вам нужно просто подсветить детский праздник или вполне взрослый корпоратив, то пара-тройка данных устройств вполне справятся с поставленной задачей. Всем будет очень весело... есть только одно НО.

Если на празднике окажется настоящий инженер, я имею в виду не по диплому, а по своей сути, он уйдет с праздника расстроенный и потом, возможно, даже заболеет. Ибо в его представлении цветомузыка MCM будет настоящим надругательством над самой концепцией цветомузыкальных устройств. В этой фразе, безусловно, есть доля шутки. Однако я помню случай, когда я сам ушел с концерта только из-за того, что две гитары "не строили" - то есть одна струна у одной из гитар была настроена неправильно. Никакого удовольствия! Одно расстройство!

Так что, я вам все рассказал, показал, а уж вы решайте, стоит ли покупать такую цветомузыку.

Представляем вам простую версию цветомузыкальной установки, что была собрана в необычном корпусе. Недавно попали в руки отходы металлических профилей 20×80 — их и применили. В проекте она собрана на светодиодах разных цветов 10W (зеленый, синий и красный).

Схема цветомузыки LED

Схема цветомузыки LED 3 канала по 10 ватт

Теперь стробоскоп — он сделан на таймере NE555. Что касается проблемы ограничения тока LED — используем самое простое решение, ограничения тока через подобранные резисторы. Резисторы болтами к профилю прикручены для теплоотвода и совсем не перегреваются, работают с температурой максимум 60С. Ток для каждого светодиода ограничили на уровне 800 мА.

Схема LED стробоскопа на таймере NE555

Конструкция устройства

Тороидальный трансформатор 14В 50VA. Стробоскоп на NE555 вместе с MOSFET IRF540 управляет двумя диодами 10W холодного белого цвета через 5W резисторы 1.5 Ома.

Корпус ЦМУ из алюминия

Все светодиоды закреплены на полосках алюминия, который крепится в общий алюминиевый профиль. После 3-х часов теста конструкция остаётся холодная.

ЦМУ на светодиодах со стробоскопом в корпусе

Органы управления приставкой

В корпусе были установлены потенциометры для регулировки уровней, вход на микрофон, выключатель питания, предохранитель, гнездо сети 220 В и переключатель режима работы (стробоскоп-ЦМУ). Весь корпус имеет длину 700 мм. Эффект очень даже красивый и мощный. Можно без проблем осветить зал хоть 200 квадратных метров.

Для этого нам понадобится:

Тиристор - КУ202Н или Л, М, Н – их нам понадобится 3 штуки

Конденсаторы с напряжением не ниже 160 вольт, можно до 250 вольт:

1 мкФ, 0,25 мкФ, 0,1 мкФ, 0,5 мкФ.

Резисторы:

10 кОм, 1,2 кОм, 680 Ом, 560 Ом.
Потенциометр (переменный резистор) на 10 кОм (можно 4-ре штуки).

Трансформатор

Эти детали вы можете с легкостью найти в старых или новых электронных приборах. Таких как: телевизоры, магнитофоны и т. д. Но тиристоры придётся купить в радио-электронном магазине.
Для нашей светомузыки нам так же потребуется трансформатор он нам нужен не только для того, чтобы запитать устройство но так же, чтобы повысить входной сигнал. Нам не потребуется какой-то очень мощный или высоковольтный трансформатор. Сюда подойдет трансформатор от магнитофона. Как собирать это устройство дело ваше вы можете собрать его на любом изолирующем материале или просто на плате. Теперь о самих лапах они нам нужны мощностью в 100 Ватт и напряжением в 220 Вольт. Приставка требует высокий входной сигнал лучше ставить пред усилитель где-то на ватт 5 - я использовал от ненужных колонок к компу, также по желанию можно ставить потенциометр на каждый канал.

Схема и внешний вид сборки:

Неисчерпаемый потенциал светодиодов в очередной раз раскрылся в конструировании новых и модернизации уже имеющихся цветомузыкальных приставок. 30 лет назад пиком моды считалась цветомузыка, собранная из разноцветных лампочек на 220 вольт, подключенных к кассетному магнитофону. Сейчас ситуация изменилась и функцию магнитофона теперь выполняет любое мультимедийное устройство, а вместо ламп накаливания устанавливают сверхъяркие светодиоды или светодиодные ленты.

Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы:

широкая цветовая гамма и более насыщенный свет;
различные варианты исполнения (дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки);
высокая скорость срабатывания;
низкое энергопотребление.

Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты? Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах.

Простейшая схема с одним светодиодом

Для начала следует разобраться с простой схемой цветомузыки, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде. Питание на неё можно подавать от источника постоянного тока напряжением от 6 до 12 вольт. Работает данная цветомузыка на одном транзисторе по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Возмущающее воздействие в виде сигнала с изменяющейся частотой и амплитудой поступает на базу VT1. Как только амплитуда колебаний превышает некоторое пороговое значение, транзистор открывается и светодиод вспыхивает.

Недостаток данной простейшей схемы состоит в том, что темп мигания светодиода полностью зависит от уровня звукового сигнала. Другими словами, полноценный цветомузыкальный эффект будет наблюдаться только на одном уровне громкости. Снижение громкости приведёт к редкому подмигиванию, а увеличение – к почти постоянному свечению.

Схема с одноцветной светодиодной лентой

Простейшая вышеприведенная цветомузыка на транзисторе может быть собрана с использованием светодиодной ленты в нагрузке. Для этого нужно увеличить напряжение питания до 12В, подобрать транзистор с наибольшим током коллектора превышающим ток нагрузки и пересчитать номинал резистора. Такая простейшая цветомузыка из светодиодной ленты прекрасно подойдёт начинающим радиолюбителям для сборки своими руками даже дома.

Простая трёхканальная схема

Избавиться от недостатков предыдущей схемы позволяет трёхканальный преобразователь звука. Самая простая схема цветомузыки с разделением звукового диапазона на три части показана на рисунке.
Питается она постоянным напряжением 9В и может засветить один или два светодиода в каждом канале. Состоит схема из трёх независимых усилительных каскадов, собранных на транзисторах КТ315 (КТ3102), в нагрузку которых включены светодиоды разного цвета. В качестве элемента для предварительного усиления можно использовать небольшой сетевой трансформатор понижающего типа.

Входной сигнал подаётся на вторичную обмотку трансформатора, который выполняет две функции: гальванически развязывает два устройства и усиливает звук с линейного выхода. Далее сигнал поступает на три параллельно включенных фильтра, собранных на базе RC-цепей. Каждый из них работает в определённой полосе частот, которая зависит от номиналов резисторов и конденсаторов. Низкочастотный фильтр пропускает звуковые колебания частотой до 300 Гц, о чем свидетельствует мигание красного светодиода. Через фильтр средних частот проходит звук в диапазоне 300-6000 Гц, что проявляется в мерцании синего светодиода. Высокочастотный фильтр пропускает сигнал, частота которого больше 6000 Гц, что соответствует зелёному светодиоду. Каждый фильтр оснащен подстроечным резистором. С их помощью можно задать равномерное свечение всех светодиодов, независимо от музыкального жанра. На выходе схемы все три отфильтрованных сигнала усиливаются транзисторами.

Если питание схемы осуществляется от низковольтного источника постоянного тока, то трансформатор можно смело заменить однокаскадным транзисторным усилителем.
Во-первых, гальваническая развязка теряет практический смысл. Во-вторых, трансформатор в несколько раз проигрывает схеме, показанной на рисунке, по массе, размерам и себестоимости. Схема простого усилителя звуковой частоты состоит из транзистора КТ3102, двух конденсаторов, отсекающих постоянную составляющую, и резисторов, обеспечивающих транзистору режим с общим эмиттером. С помощью подстроечного резистора можно добиться общего усиления слабого входного сигнала.

В случае когда необходимо усилить сигнал с микрофона, ко входу предыдущей схемы подключают электретный микрофон, подавая на него потенциал от источника питания. Схема двухкаскадного предварительного усилителя показана на рисунке.
В данном случае подстроечный резистор стоит на выходе первого усилительного каскада, что даёт больше возможностей для регулировки чувствительности. Конденсаторы С1-С3 пропускают полезную составляющую и отсекают постоянный ток. Для реализации подойдёт любой электретный микрофон, для нормальной работы которого достаточно смещения 1,5В.

Цветомузыка с RGB светодиодной лентой

Следующая схема цветомузыкальной приставки работает от 12 вольт и может устанавливаться в автомобиле. Она совместила в себе основные функции ранее рассмотренных схемотехнических решений и способна работать в режиме цветомузыки и светильника.

Первый режим достигается за счёт бесконтактного управления RGB-лентой при помощи микрофона, а второй – за счёт одновременного свечения красного, зелёного и синего светодиодов на полную мощность. Выбор режима осуществляется при помощи переключателя, размещенного на плате. Теперь остановимся подробно на том, как сделать цветомузыку, которая отлично подойдет даже для установки в авто, и какие детали для этого потребуются.

Структурная схема

Чтобы понять, как работает данная цветомузыкальная приставка, сначала рассмотрим её структурную схему. Она поможет проследить полный путь прохождения сигнала.
Источником электрического сигнала является микрофон, который преобразует звуковые колебания от фонограммы. Т.к. этот сигнал чрезмерно мал, его необходимо усилить при помощи транзистора или операционного усилителя. Далее следует автоматический регулятор уровня (АРУ), который удерживает колебания звука в разумных пределах и подготавливает его к дальнейшей обработке. Фильтры разделяют сигнал на три составляющие, каждая из которых работает только в одном частотном диапазоне. В конце остаётся только усилить подготовленный токовый сигнал, для чего используют транзисторы, работающие в ключевом режиме.

Принципиальная схема

На основании структурных блоков, можно перейти к рассмотрению принципиальной схемы. Её общий вид представлен на рисунке.
Для ограничения тока потребления и стабилизации питающего напряжения установлен резистор R12 и конденсатор С9. Для задания напряжения смещения микрофона установлены R1, R2, C1. Конденсатор C fc подбирается индивидуально к конкретной модели микрофона в процессе наладки. Он нужен для того, чтобы немного приглушить сигнал той частоты, которая превалирует в работе микрофона. Обычно снижают влияние высокочастотной составляющей.

Нестабильное напряжение автомобильной сети может оказывать влияние на работу цветомузыки. Поэтому наиболее правильно подключать самодельные электронные устройства через стабилизатор на 12В.

Звуковые колебания в микрофоне преобразуются в электрический сигнал и через С2 поступают на прямой вход операционного усилителя DA1.1. с его выхода сигнал следует на вход операционного усилителя DA1.2, снабженного цепью обратной связи. Сопротивления резисторов R5, R6 и R10, R11 задают коэффициент усиления DA1.1, DA1.2 равный 11. Элементы цепи ОС: VD1, VD2, C4, C5, R8, R9 и VT1 вместе с DA1.2 входят в состав АРУ. В момент возникновения на выходе DA1.2 сигнала слишком большой амплитуды транзистор VT1 открывается и через С4 замыкает входной сигнал на общий провод. Это приводит к мгновенному снижению напряжения на выходе.

Затем стабилизированный переменный ток звуковой частоты проходит через отсекающий конденсатор С8, после чего разделяется на три RC-фильтра: R13, C10 (НЧ), R14, C11, C12 (СЧ), R15, C13 (ВЧ). Чтобы цветомузыка на светодиодах светила достаточно ярко, нужно усилить выходной ток до соответствующего значения. Для ленты с потреблением до 0,5А на каждый канал подойдут транзисторы средней мощности типа КТ817 или импортный BD139 без монтажа на радиатор. Если собираемая светомузыка своими руками предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам потребуется принудительное охлаждение.

В коллекторах каждого выходного транзистора (параллельно выходу) стоят диоды D6-D8, катоды которых объединены между собой и выведены на переключатель SA1 (White light). Второй контакт переключателя соединён с общим проводом (GND). Пока SA1 разомкнут, схема работает в режиме цветомузыки. При замыкании контактов переключателя все светодиоды в ленте зажигаются на полную яркость, образуя в сумме белый поток света.

Печатная плата и детали сборки

Для изготовления печатной платы понадобится односторонний текстолит размером 50 на 90 мм и готовый файл.lay, который можно скачать . Для наглядности плата показана со стороны радиоэлементов. Перед выводом на печать необходимо задать её зеркальное отображение. В слое М1 показаны 3 перемычки, размещаемые на стороне деталей.
Для сборки цветомузыки из светодиодной ленты своими руками понадобятся доступные и недорогие компоненты. Микрофон электретного типа, подойдет в защитном корпусе со старой аудио аппаратуры. Светомузыка собрана на микросхеме TL072 в DIP8 корпусе. Конденсаторы, независимо от типа, должны иметь запас по напряжению и быть рассчитаны на 16В или 25В. При необходимости конструкция платы позволяет установить выходные транзисторы на небольшие радиаторы. С краю запаивают клеммную колодку на 6 позиций для подачи питания, подключения RGB светодиодной ленты и переключателя. Полный перечень элементов приведен в таблице. В заключение хочется отметить, что количество выходных каналов в самодельной цветомузыкальной приставке можно увеличивать сколь угодно раз. Для этого нужно разбить весь частотный диапазон на большее количество секторов и пересчитать полосу пропускания каждого RC-фильтра. К выходам дополнительных усилителей подключить светодиоды промежуточных цветов: фиолетового, бирюзового, оранжевого. От такого усовершенствования цветомузыка своими руками станет только краше.

Приведенные схемы принадлежат сайту cxem.net

Читайте так же

Структурно, любая цветомузыкальная(светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блока управления, блока усиления мощности и выходного оптического устройства.

В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить его в виде экрана(классический вариант) или применить электрические светильники направленного действия - прожектора, фары.
Т. е. подходят любые средства, позволяющие создавать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усиления мощности - это усилитель(усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. От параметров элементов использованых в нем зависит напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства.

Блок управления контролирует интенсивность света, и чередование цветов. В сложных специальных установках, предназначенных для оформления сцены во время различных видов шоу - цирковых, театральных и эстрадных представлений этот блок управляется вручную.
Соответствено, требуется участие как минимум - одного, а максимум - группы операторов-осветителей.

Если блок управления контролируется непосредственно музыкой, работает по какой - либо заданной программе, то цветомузыкальная установка считается - автоматической.
Именно такого рода "цветомузыки" обычно собирают своими руками начинающие конструкторы - радиолюбители, на протяжении 50-ти последних лет.

Самая простая (и популярная) схема "цветомузыки" на тиристорах КУ202Н.

Это самая простая и пожалуй, самая популярная схема цветомузыкальной приставки, на тиристорах.
Тридцать лет назад я впервые увидел вблизи полноценную, работающую "светомузыку". Ее собрал мой однокласник, с помощью старшего брата. Это была именно эта схема. Несомненным ее достоинством является простота, при достаточно явном разделение режимов работы всех трех каналов. Лампы не мигают одновременно, красный канал низких частот устойчиво моргает в ритм с ударными, средний - зеленый откликается в диапазоне человеческого голоса, высокочастотный синий реагирует на все остальное тонкое - звенящее и пищащее.

Недостаток один - необходим предварительный усилитель мощности на 1-2 ватта. Моему товарищу приходилось почти "на полную" врубать свою "Электронику" для того, что бы добиться достаточно устойчивой работы устройства. В качестве входного трансформатора был использован понижающий тр-р от радиоточки. Вместо него можно использовать любой малогабаритный понижающий сетевой транс. Например, с 220 до 12 вольт. Только подключать его нужно наоборот - низковольтной обмоткой на вход усилителя. Резисторы любые, мощностью от 0,5 ватт. Конденсаторы тоже любые, вместо тиристоров КУ202Н можно взять КУ202М.

Схема "цветомузыки" на тиристорах КУ202Н, с активными частотными фильтрами и усилителем тока.

Схема предназначена для работы от линейного звукового выхода(яркость ламп не зависит от уровня громкости).
Рассмотрим подробнее, как она работает.
Звуковой сигнал подается с линейного выхода на первичную обмотку разделительного трансформатора. С вторичной обмотки трансформатора сигнал поступает на активные фильтры, через резисторы R1, R2, R3 регулирующие его уровень.
Раздельная регулировка необходима для настройки качественной работы устройства, путем выравнивания уровня яркости, каждого из трех каналов.

С помощью фильтров происходит разделение сигналов по частоте - на три канала. По первому каналу идет самая низкочастотная составляющая сигнала - фильтр обрезает все частоты выше 800 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R9. Номиналы конденсаторов С2 и С4 в схеме указаны - 1 мкФ, но как показала практика - их емкость следует увеличить, минимум, до 5 мкф.

Фильтр второго канала настроен на среднюю частоту - примерно от 500, до 2000 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R15. Номиналы конденсаторов С5 и С7 в схеме указаны - 0,015 мкФ, но их емкость следует увеличить, до 0,33 - 0,47 мкф.

По третьему, высокочастотному каналу проходит все что выше 1500(до 5000) гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R22. Номиналы конденсаторов С8 и С10 в схеме указаны - 1000пФ, но их емкость следует увеличить, до 0,01 мкФ.

Далее, сигналы каждого канала в отдельности детектируются(используются германиевые транзисторы серии д9), усиливаются и подаются на оконечный каскад.
Оконечный каскад выполняется на мощных транзисторах, либо на тиристорах. В данном случае, это тиристоры КУ202Н.

Далее, идет оптическое устройство, конструкция и внешний которого зависит от фантазии конструктора, а начинка(лампы, светодиоды) - от рабочего напряжения и максимальной мощности выходного каскада.
В нашем случае - это лампы накаливания 220в, 60вт(если установить тиристоры на радиаторы - до 10 шт на канал).

Порядок сборки схемы.

О деталях приставки.
Транзисторы КТ315 можно заменить другими кремниевыми n-p-n транзисторами со статическим коэффициентом усиления не менее 50. Постоянные резисторы – МЛТ-0,5, переменные и подстроечные – СП-1, СПО-0,5. Конденсаторы – любого типа.
Трансформатор Т1 с коэффициентом 1:1, поэтому можно использовать любой с подходящим количеством витков. При самостоятельном изготовлении можно использовать магнитопровод Ш10х10, а обмотки намотать проводом ПЭВ-1 0,1-0,15 по 150-300 витков каждая.

Диодный мост для питания тиристоров(220в) выбирают исходя из предпологаемой мощности нагрузки, минимум - 2А. Если количество ламп на каждый канал увеличить - соответственно возрастет потребляемый ток.
Для питания транзисторов(12в) можно использовать любой стабилизированный блок питания расчитанный на рабочий ток минимум - 250 мА(а лучше - больше).

Сначала, каждый канал цветомузыки собирается в отдельности на макетной плате.
Причем, сборку начинают с выходного каскада. Собрав выходной каскад проверяют его работоспособность, подав на его вход сигнал достаточного уровня.
Если этот каскад отрабатывает нормально, - собирают активный фильтр. Далее - проверяют снова работоспособность того, что получилось.
В итоге, после испытания имеем - реально работающий канал.

Подобным образом необходимо собрать и отстроить все три канала. Подобное занудство гарантирует безусловную работоспособность устройства после "чистовой" сборки на монтажной плате, если работа проведена без ошибок и с применением "испытанных" деталей.

Возможный вариант печатного монтажа(для текстолита с односторонним фольгированием). Если использовать более габаритные конденсаторе в канале самых низких частот, расстояния между отверстиями и проводниками придется изменить. Применение текстолита с двухсторонним фольгированием может быть более технологичным вариантом - поможет избавиться от навесных проводов-перемычек.

Использование каких - либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт

Возможно, будет полезно почитать: