VU Meter nebo Volume Meter je velmi populární a zábavný projekt v elektronice. Měřič hlasitosti můžeme považovat za ekvalizér, který je přítomen v hudebních systémech. Ve kterém můžeme vidět tanec LED podle hudby, pokud je hudba hlasitá, ekvalizér dosáhne svého vrcholu a bude svítit více LED, a pokud je hudba slabá, bude svítit menší počet LED. Volume Meter (VU) je indikátor nebo vyjádření intenzity hladiny zvuku přes LED diody a může také sloužit jako zařízení pro měření hlasitosti.
Dříve jsme VU Meter postavili pomocí LM3914, ve kterém je audio vstup převzat z Condenser Mic a také jsme postavili další VU Meter pomocí Arduina, ve kterém je audio vstup převzat z 3,5 mm jacku. Pozdější byl postaven na PCB jako Arduino Shield. Dnes stavíme další a nejjednodušší měřič hlasitosti, který jako hlavní komponenty používá pouze čtyři integrované obvody zesilovače LM358.
Požadované komponenty:
- LM358 IC (4)
- 3,5 mm audio jack
- AUX kabel
- 1k rezistory (16)
- 100k proměnný rezistor
- 10k rezistor (2)
- Zdroj napájení
- LED diody (8)
- Nepájivá deska
- Připojovací vodiče
- Zdroj hudby (mobilní nebo přenosný)
Pracovní:
Tento měřič VU je pro studenta velmi jednoduchý, levný a zajímavý projekt. V tomto projektu jsme použili čtyři duální operační zesilovače LM358 IC, které jsou snadno dostupné na trhu a uvnitř obsahují dva komparátory. Uživatel může také použít dva IC LM324, které mají uvnitř čtyři operační zesilovače, ale zkomplikuje to obvod na Breadboardu. Zde jsme použili 8 komparátorů využívajících čtyři integrované obvody LM358, které budou porovnávat zvukový napěťový signál s referenčním napětím. Referenční napětí na neinvertující svorce (+) se upravuje obvodem děliče napětí, vytvořeným pomocí potu a 1k odporů. 1k rezistor se používá u každého komparátoru. Zde je další výhodou POT (variabilní rezistor), že nemusíme měnit hodnoty všech rezistorů pro změnu referenčního napětí pro každý komparátor, místo toho jej můžeme upravit pouze pomocí POT. V tomto obvodu jsou LED připojeny na reverzní logiku, což znamená, že záporné svorky LED jsou připojeny k výstupu komparátorů a když je výstup komparátoru vysoký, LED zhasne a když je výstup nízký, bude LED svítit. Tento obvod může pracovat od 3,3 V do 18 V, ale pro lepší výsledek jsem doporučil použít 12 V.
Chcete-li spustit tento skvělý LED ekvalizér, musí uživatel napájet obvod a připojit jeden konec 3,5 mm Aux kabelu k mobilu nebo notebooku a druhý konec pomocného vodiče k obvodu. Nyní zvyšte hlasitost na maximum a kalibrujte obvod pomocí potenciometru. Po kalibraci může uživatel použít tento obvod.
Abych demonstroval tento projekt, poslal jsem zvukový signál do dvou zařízení, jedno je náš obvod měřiče VU a druhé je woofer nebo audio zesilovač. Basový reproduktor nebo zesilovač se používá k tomu, abychom hudbu mohli během provozu poslouchat, abychom mohli vidět LED diody tančit podle hudebního signálu. Podívejte se na ukázkové video na konci tohoto článku.
Vysvětlení obvodu:
V tomto měřicím obvodu VU jsme použili 8 LED, ve kterých jsou 2 LED červené barvy pro vyšší zvukový signál, 2 žluté LED diody slouží ke zprostředkování zvukového signálu a 4 zelené LED diody jsou určeny pro spodní zvukový signál. Všechny LED diody jsou připojeny na výstup 8 komparátorů přítomných ve čtyřech integrovaných obvodech LM358. Pro zajištění dobrého jasu LED diod může uživatel snížit hodnotu rezistorů (1k) připojených k LED diodám. V kompletním měřiči VU jsme jako komparátory použili operační zesilovače LM358 a 1K rezistor a pot 100k jako dělič napětí pro úpravu referenčních napětí na neinvertující svorce (+) všech komparátorů.
Operační zesilovač LM358:
Operační zesilovače jsou také známé jako napěťové komparátory. Pokud je napětí na neinvertujícím vstupu (+) vyšší než napětí na invertujícím vstupu (-), pak je výstup komparátoru vysoký. A pokud je napětí invertujícího vstupu (-) vyšší než neinvertující konec (+), pak je výstup LOW. Zde se dozvíte více o práci operačního zesilovače.
LM358 je operační zesilovač s duálním nízkým šumem, který má uvnitř dva nezávislé komparátory napětí. Jedná se o operační zesilovač pro všeobecné použití, který lze konfigurovat v mnoha režimech, jako je komparátor, letní režim, integrátor, zesilovač, diferenciátor, invertující režim, neinvertující režim atd.