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LED 灯带连接到模拟电路
接线图
2024年02月05日 10:51 75
admin
该项目将 LED 灯带连接到模拟电路（而不是使用 Arduino 或微控制器，尽管它确实使用线性放大器 IC），该电路具有音乐源作为输入（非常流行的 3.5 毫米音频线） 。如果使用低通 RC 滤波器，在聚会上使用它非常酷，而且对于动作电影也很有效。
所需零件
与大多数项目一样，我建议在面包板上构建它，以确保一切按照您希望的方式工作。我构建这个电路是为了对音乐的低频音调与高频音调做出反应，您可以根据自己的喜好调整值（更多信息在输入滤波器部分）。请小心用电（虽然只有12V，但我不会把它放在舌头上）。该项目还假设您拥有烙铁并且知道如何焊接。
该电路的输入滤波器级主要是您想要自己制作的电路部分。正如您在我的图中看到的，这部分只是一个简单的 RC 电路。您可以根据需要调整电阻器和电容器值。RC 电路滤波器仅允许低频通过。如果您只想传递高频，我建议使用 RL 电路。您可以多级构建这些电路，但您还需要针对损耗更大的滤波器调整线性放大器。我使用一个简单的一级过滤器，因为它给了我想要的结果。
求截止频率的公式为：
f = \frac{1}{(2*pi*RC)}
线性放大器将包含 LM158J 和 L7805CV 稳压器（它将芯片的 VCC 电压从 12V 降至 5V）。您也许可以将其直接连接到 12V 电源，但我喜欢对 IC 芯片使用良好的 ole' 5V。我只需构建如图所示的稳压器部分，并使用正确的电容器以获得更好的 5V 信号。这也可以隔离 LED 灯带开启时出现的不稳定电流尖峰。
线性放大器也是一种非常简单的方法；这部分是从数据表中复制的。虽然 R2 和 R1 决定信号增益，但我对 R2 使用 47 kohm，对 R1 使用 220 ohm。公式如下：
G = 1 + \frac{R2}{R1}
因此，根据我的价值观，我获得了 236 的增益。即使不是过度，也应该足够了。
在这里，如果您想为不同的源添加增益调节器，我会更改 100 kohm 电位器的 R2。信号电阻器的作用是在没有信号时提供接地路径（它可以释放芯片中的任何杂散电容）。
注意：由于音频源可能有一个可以被视为前置放大器的音频调节器，因此它也可以用作原始增益调节器，从而不需要电位器，因此它被列为可选。
LED 和电源的电气开关
这部分也很简单：从概念上讲，只要在 G 和 S 上施加适当的电压，MOSFET 就会“短路”D 和 S 引脚。我使用 IRFU3711ZPBF MOSFET 主要是因为它的价格，但它具有所有正确的额定值这个应用程序。当没有施加电压时，R5 充当 MOSFET 的“0”信号。
12V 电源电流强度的大小应使其电流强度足以打开所有连接的 LED。
一切就绪后，您应该将音乐源连接到音频电缆分线，然后一根将进入电路，另一根将连接到您的音响系统。看图片。另外值得一提的是，音响系统播放音乐的音量不会影响LED的灵敏度，但音源的音量会影响。
所需零件
与大多数项目一样，我建议在面包板上构建它，以确保一切按照您希望的方式工作。我构建这个电路是为了对音乐的低频音调与高频音调做出反应，您可以根据自己的喜好调整值（更多信息在输入滤波器部分）。请小心用电（虽然只有12V，但我不会把它放在舌头上）。该项目还假设您拥有烙铁并且知道如何焊接。
电气图/剖面图
该电路的输入滤波器级主要是您想要自己制作的电路部分。正如您在我的图中看到的，这部分只是一个简单的 RC 电路。您可以根据需要调整电阻器和电容器值。RC 电路滤波器仅允许低频通过。如果您只想传递高频，我建议使用 RL 电路。您可以多级构建这些电路，但您还需要针对损耗更大的滤波器调整线性放大器。我使用一个简单的一级过滤器，因为它给了我想要的结果。
求截止频率的公式为：
f = \frac{1}{(2*pi*RC)}
这里我使用两个串联的 330 uF 电容器，与 100 欧姆的电阻器形成 165 uF 的等效电容。这里的截止频率为 10 Hz。我使用如此低的截止频率，因为这是一个阶段，所以截止频率不是绝对的，而是偏向该频率。使用多级滤波器会产生更尖锐的曲线（类似于方波），但在此应用中不是必需的。另外，根据我的经验，较高的电阻总是有利于音频输入。我使用 3.5 毫米端口之一连接输入（参见“引脚”图片）；音乐的极性并不重要。
线性放大器将包含 LM158J 和 L7805CV 稳压器（它将芯片的 VCC 电压从 12V 降至 5V）。您也许可以将其直接连接到 12V 电源，但我喜欢对 IC 芯片使用良好的 ole' 5V。我只需构建如图所示的稳压器部分，并使用正确的电容器以获得更好的 5V 信号。这也可以隔离 LED 灯带开启时出现的不稳定电流尖峰。
线性放大器也是一种非常简单的方法；这部分是从数据表中复制的。虽然 R2 和 R1 决定信号增益，但我对 R2 使用 47 kohm，对 R1 使用 220 ohm。公式如下：
G = 1 + \frac{R2}{R1}
因此，根据我的价值观，我获得了 236 的增益。即使不是过度，也应该足够了。
在这里，如果您想为不同的源添加增益调节器，我会更改 100 kohm 电位器的 R2。信号电阻器的作用是在没有信号时提供接地路径（它可以释放芯片中的任何杂散电容）。
注意：由于音频源可能有一个可以被视为前置放大器的音频调节器，因此它也可以用作原始增益调节器，从而不需要电位器，因此它被列为可选。
LED 和电源的电气开关
这部分也很简单：从概念上讲，只要在 G 和 S 上施加适当的电压，MOSFET 就会“短路”D 和 S 引脚。我使用 IRFU3711ZPBF MOSFET 主要是因为它的价格，但它具有所有正确的额定值这个应用程序。当没有施加电压时，R5 充当 MOSFET 的“0”信号。
12V 电源电流强度的大小应使其电流强度足以打开所有连接的 LED。
一切就绪后，您应该将音乐源连接到音频电缆分线，然后一根将进入电路，另一根将连接到您的音响系统。看图片。另外值得一提的是，音响系统播放音乐的音量不会影响LED的灵敏度，但音源的音量会影响。
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