Potrebno je odrediti razinu signala na indikatorskim LED diodama kako bi se riješilo nekoliko problema (indikatori struje i napona, promjena faze), ali najčešće se takva shema koristi posebno za prikaz razine zvuka.
U modernoj elektronici indikatorske LED diode su dijelom ustupile mjesto LCD i LED matričnim uređajima. Ali ovaj tip sklopa ne samo da jasno pokazuje razinu signala, već je i jednostavan za implementaciju i prilično vizualan.
Od čega sastaviti LED indikator razine?
Za osnovu se mogu uzeti analogno-digitalni pretvarači (ADC) LM3914-16. Ovi mikrosklopovi su sposobni pokretati najmanje 10 dioda, a dodatkom novih čipova broj žarulja može se povećavati gotovo neograničeno. Indikator može imati bilo koju boju, a bolje je unaprijed razmišljati o izvršenju slučaja, kako kasnije to ne bi bilo iznenađenje.
LM3914 ima linearnu skalu koja se također može koristiti za mjerenje napona, dok 15 i 16 imaju logaritamsku ljestvicu, ali pinout mikro krugova se ne razlikuje.
Istodobno, LED diode mogu biti bilo koje, uvezene ili domaće, glavna stvar je da su prikladne za zadatak. Na primjer, možete koristiti najjednostavnije AL307 diode, ali se mogu koristiti i složenije.
Izračun indikatorske sheme
Sastavljanje ovog uređaja ne zahtijeva nikakve posebne vještine. Izračun indikatora struje i napona može se napraviti u bilo kojem programu, poput crteža.
Jedna od "nogica" (9) mikrosklopa spojena je na pozitivni ulaz napajanja. Na taj način će se LED diode kontrolirati kao jedan stupac. Kako bi se mogli samostalno podešavati načini rada pri promjeni faze, krug mora uključivati prekidač, ali može sigurno bez njega ako ova opcija nije potrebna.
Struja koja prolazi kroz LED diode za dati napon i fazu može se izračunati na sljedeći način:
R - otpor na 7 i 8 "noga"
Za struju od 1 mA R \u003d 12,5 / 0,001 A \u003d 12,5 kOhm.
A za struju od 20mA R = 625 Ohm.
Uvođenje otpornika za podešavanje omogućit će podešavanje svjetline sjaja, u nedostatku takve potrebe, možete staviti uobičajeni. Ocjene za njih bit će 10 kOhm i 1 kOhm, respektivno.
Konačna shema LED indikatora razine izgledat će otprilike ovako.
Savršen je za mono signal, ali za stereo, morat ćete dodati još jedan drugom kanalu. Mogu se kombinirati kroz uobičajene mrežni kabel faza. Izvrsna opcija je napraviti dva identična kruga, izrađena u različitim bojama kako bi se pokazala razina svakog od kanala. Uređaji također mogu mijenjati raspon boja, ali će ova implementacija biti nešto kompliciranija.
Vrijednost C3 može biti jednaka 1 mikrofaradu, pod uvjetom da je R4=100 kOhm. Vrijednost R2 može se odabrati iz raspona od 47-100 kOhm.
Ovaj krug koristi tranzistor KT 315, ali se može zamijeniti bilo kojim drugim s prikladnim parametrima (faza signala, struja, napon, p-n spoj).
Savjet: Svi potrebni elementi mogu se kupiti na radijskoj tržnici ili u trgovini, vrijedi uzeti u obzir da su čipovi LM3915-16 nešto skuplji od LM3914. Jeftinija opcija je lemljenje komponenti s postojećih ploča.
Krajnji rezultat je otprilike ovako:
Samostalno sastavljanje indikatora jačine signala potpuno je rješiv zadatak. Glavna stvar je pronaći od čega će biti izrađen krug, a nakon toga odvojite malo vremena za provjeru i otklanjanje pogrešaka uređaja.
LM3915 je integrirani krug (IC) proizvođača Texas Instruments koji reagira na promjenu ulaznog signala i daje signal na jedan ili više svojih izlaza. Zbog svojih značajki dizajna, IC je postao široko rasprostranjen u krugovima LED indikatora. Budući da LED indikator na bazi LM3915 radi na logaritamskoj skali, našao je praktičnu primjenu u prikazu i praćenju razine signala u audio pojačalima.
Nemojte brkati LM3915 s njegovim srodnicima LM3914 i LM3916, koji imaju sličan raspored i pinout. IC serije 3914 ima linearnu karakteristiku i idealan je za mjerenje linearne veličine(struja, napon), a IC serije 3916 je svestraniji i sposoban je kontrolirati različite vrste opterećenja.
Kratak opis LM3915
Blok dijagram LM3915 sastoji se od deset operacionih pojačala iste vrste koji rade na principu komparatora. Izravni ulazi op-pojačala povezani su kroz lanac otpornih razdjelnika s različitim vrijednostima otpora. Zbog toga LED diode u opterećenju svijetle prema logaritamskoj ovisnosti. Ulazni signal dolazi na inverzne ulaze, koji se obrađuje pomoću op-pojačala međuspremnika (pin 5).
Unutarnji uređaj IC-a uključuje integrirani stabilizator male snage spojen na pinove 3, 7, 8 i uređaj za podešavanje načina sjaja (pin 9). Raspon napona napajanja je 3-25V. Vrijednost referentnog napona može se postaviti u rasponu od 1,2 do 12V pomoću vanjskih otpornika. Cijela ljestvica odgovara razini signala od 30 dB u koracima od 3 dB. Izlazna struja se može podesiti od 1 do 30 mA.
Shema zvučnog indikatora i princip njegovog rada
Kao što se može vidjeti sa slike, glavni kružni dijagram indikator razine zvuka sastoji se od dva kondenzatora, devet otpornika i mikrosklopa, za koje je opterećenje deset LED dioda. Za praktičnost povezivanja napajanja i audio signala, može se nadopuniti s dva konektora za lemljenje. Sastavljanje tako jednostavnog uređaja u moći je bilo kojeg, čak i početnika, radio-amatera.
Tipična uključenost osigurava napajanje iz izvora od 12 V, koji se napaja na treći izlaz LM3915. On, kroz otpornik za ograničavanje struje R2 i dva filtarska kondenzatora C1 i C2, ide do LED dioda. Otpornici R1 i R8 služe za smanjenje svjetline posljednje dvije crvene LED diode i nisu obavezni. 12V također dolazi do kratkospojnika, koji kontrolira način rada IC-a kroz pin 9. U otvorenom stanju, krug radi u načinu rada "točka", t.j. postoji sjaj jedne LED diode koja odgovara ulaznom signalu. Zatvaranje kratkospojnika stavlja krug u "stupac" mod, kada je razina ulaznog signala proporcionalna visini svjetlećeg stupa.
Otporni djelitelj montiran na R3, R4 i R7 ograničava razinu ulaznog signala. Preciznije ugađanje provodi se otpornikom za ugađanje s više okreta R4. Otpornik R9 postavlja pomak za visoku razinu (pin 6), čija je točna vrijednost određena otporom R6. Donja razina (pin 4) spojena je na zajedničku žicu. Otpornik R5 (pin 7.8) povećava vrijednost referentnog napona i utječe na svjetlinu LED dioda. To je R5 koji postavlja struju kroz LED diode i izračunava se po formuli:
R5 \u003d 12,5 / I LED, gdje je I LED struja jedne LED diode, A.
Indikator razine zvuka radi na sljedeći način. U trenutku kada ulazni signal prevlada prag niske razine plus otpor na izravnom ulazu prvog komparatora, prva LED (pin 1) će zasvijetliti. Daljnji porast zvučnog signala dovest će do sekvencijalnog rada komparatora, koji će vam dati do znanja odgovarajuću LED diodu. Kako bi se izbjeglo pregrijavanje kućišta IC-a, LED struja ne smije prelaziti 20 mA. Ipak, ovo je pokazatelj, a ne novogodišnji vijenac.
PCB i dijelovi sklopa
Može se preuzeti tiskana ploča indikatora razine zvuka u lay formatu. Dimenzija je 65×28 mm. Montaža zahtijeva precizne dijelove. Otpornici tipa MLT-0,125W:
- R1, R5 R8 - 1 kOhm;
- R2 - 100 Ohma;
- R3 - 10 kOhm;
- R4 - 50 kOhm, bilo koje podešavanje;
- R6 - 560 Ohm;
- R7 - 10 Ohm;
- R9 - 20 kOhm.
Kondenzatori C1, C2 - 0,1 uF. Preporuča se lemiti LM3915 IC ne izravno, već kroz posebnu utičnicu za mikrosklop. U opterećenju možete koristiti ultra-svjetle LED diode bilo koje boje sjaja, do ljubičaste. Ali ovo je osobna estetska preferencija. Za prikaz stereo signala trebat će vam dvije identične ploče s neovisnim ulazima. Više detalja o LM3915 možete pronaći u podatkovnoj tablici ovdje.
Izvedbu ovog pokazatelja u praksi su dokazali mnogi radioamaterski krugovi i još uvijek je dostupan u obliku MasterKit kompleta.
Pročitajte također
Prilikom projektiranja raznih uređaja za automatizaciju i signalizaciju može biti potrebno zvučni indikator stanje određenog čvora. Često se takav indikator gradi na temelju AF generatora napunjenog na odašiljač zvuka. Međutim, monoton zvuk takvog indikatora često nije dovoljno uočljiv, osobito u bučnim uvjetima. Stoga se koriste metode modulacije signala, na primjer, prekidom ili promjenom amplitude ili frekvencije.
Iako su takvi uređaji više puta opisani u tehničkoj literaturi, ponekad su bili složeni i kritični za napon napajanja, sadržavali su veliki broj radio elemenata i dijelova namota.
Predloženi indikator nema takvih nedostataka, nije kritičan za vrstu odašiljača zvuka i sposoban je raditi sa značajnim širenjem napona napajanja. Indikator (slika 1) sastoji se od upravljačkog oscilatora izrađenog na tranzistorima VT1, VT2, kontroliranog oscilatora na tranzistorima VT3, VT4 i pojačala snage na tranzistoru VT5.
Upravljački oscilator generira impulse trokutastog oblika koji slijede na frekvenciji od oko 2 Hz i moduliraju frekvenciju audio signala. Njegov izlazni signal uzima se nestandardno - s baze tranzistora VT2 - i dovodi se kroz otpornik R5 do baze tranzistora VT3 kontroliranog oscilatora, izrađenog zajedno s tranzistorom VT4 prema krugu multivibratora.
Izlazni signal multivibratora se dovodi do pojačala snage kroz otpornik R8. Pojačalo je nabijeno na dinamičku glavu BA1, iz koje se čuju zvukovi.
Tranzistori VT3, VT4 moraju imati omjer prijenosa struje od najmanje 80, a VT5 mora izdržati struju koju troši odašiljač zvuka. Parametri preostalih tranzistora nisu kritični. Ako napon napajanja ne prelazi 4 V, dinamička glava može biti najmanje 0,25 W s glasovnom zavojnicom od 8 ohma. Kod većeg napona dopušteno je umjesto njih ugraditi telefonske kapsule niskog otpora, na primjer, TA - 4, TK - 67, DEMSH - 1 A, DEM - 4M.
Dizajn indikatora određen je dijelovima koji se koriste. Jedna od opcija isprintana matična ploča od jednostrane folije stakloplastike prikazano je na sl. 2. Izolacijske staze se režu rezačem izrađenim od komada oštrice nožne pile (ako nije dostupno, poslužit će oštar nož). Ako želite, možete izraditi novi crtež ploče za njezinu izradu jetkanjem.
Ploča je dizajnirana za ugradnju ULM ili MLT otpornika, kao i tranzistora navedenih na dijagramu. Za ugradnju kondenzatora postoji nekoliko rupa i margina površine ploče, što omogućuje korištenje kondenzatora različite vrste, posebno MBM, BM, KM, K50 - 6. Izgled montirana ploča je prikazana na sl. 3.
Ploča je predviđena za montažu na stezaljke baterije ZSHNKP - 10B (od rudarske svjetiljke), za koju su na njoj izbušene dvije rupe promjera 6,5 mm na udaljenosti od 107 mm. Prilikom montaže ploče osiguran je električni spoj akumulatorskih stezaljki s tiskanim vodičima. Kako bi se spriječila korozija ploče pod utjecajem elektrolita akumulatora koji isparava, treba je premazati elektroizolacijskim lakom. Odozgo je ploča prekrivena poklopcem, na primjer, iz kompleta navedene svjetiljke, ali druge opcije su sasvim prihvatljive.
Riža. 4.12. Indikator zvuka
Niskonaponski krug indikatora zvuka (slika 4.12) dizajniran je za poboljšanje sigurnosti vožnje automobila noću. Ovaj uređaj sprječava vozača da zaspi tijekom vožnje. Indikator je, zajedno s baterijom, izrađen na jednostranoj tiskanoj pločici u obliku nosača (slika 4.13), koji omogućuje, uključivanjem mikroprekidača SA1, da se pričvrsti iza uha.
S dubokim nagibom glave (u trenutku uspavljivanja), kontakti senzora nagiba F1 će se zatvoriti i indikator će se uključiti - glasan signal će odmah probuditi vozača.
Naravno, pouzdanost uređaja uvelike će ovisiti o dizajnu senzora F1. Nakon što sam isprobao različite dizajne senzora nagiba glave, odabrao sam najjednostavniji - lako se može napraviti bez upotrebe strojeva. Sastoji se od opruge kemijske olovke, mjedenog vijka M4x5 i kontaktnog graničnika (slika 4.14). Vijak je umetnut u oprugu i zalemljen (pomoću fluksa ili tablete aspirina). Drugi kraj opruge je skraćen i pričvršćen za dasku.
Indikator radi kada se napon napajanja mijenja u rasponu od 0,7 do 2 V i ne troši više od 5 mA.
Krug uređaja je autooscilator na tranzistorima različitih struktura s izravnom vezom. Korištenje piezo emitera omogućuje vam da indikator bude mali i lagan. Za postizanje dovoljne jačine zvuka, zavojnica L1 spojena je paralelno s piezoelektričnim odašiljačem. Zajedno s unutarnjim kapacitetom HF1 tvori rezonantni krug. To omogućuje, zbog rezonantnih oscilacija, povećanje radnog napona na piezo-radijatoru, što će znatno premašiti napon napajanja.
Riža. 4.13. Topologija PCB-a i raspored elemenata: HF1 piezo emiter je fiksiran iznad elemenata ploče lemljenjem na kontaktne jastučiće
Piezo emiteri različiti tipovi imaju vrijednosti vlastite zvučne rezonantne frekvencije koje su u rasponu od 2...8 kHz. Stoga, pri promjeni vrste piezoelektričnog emitera za svaki pojedinačni slučaj, možete odabrati najbolju kombinaciju parametara kruga (da biste dobili maksimalan volumen uz minimalnu potrošnju struje).
Riža. 4.14. Dizajn senzora nagiba glave
Frekvencija zvuka može se promijeniti kondenzatorom C1 ili promjenom broja zavoja zavojnice L1, što je, naravno, manje prikladno. Zavojnica L1 sadrži 600 zavoja žice PEV-0,08 (0,1 ili 0,12 mm) namotane na dva prstena veličine K10x6x3 mm zalijepljena ljepilom BF-2 ("Moment") od ferita 700NM1 (ili 1000NN). Može se koristiti mikroprekidač SA1 tipa PD-9-2. Baterija G1 tip RC53M ili slična. Otpornici i kondenzatori su prikladni za bilo koju vrstu, dopuštena je zamjena tranzistora KT315G s KT312V, KT3102E, a tranzistora KT361V s KT3107.
Najglasniji će zvuk biti kada se frekvencija autooscilatora i prirodna rezonantna frekvencija piezoelektričnog emitera poklope. Zvučni indikator može pronaći i druge primjene, na primjer u dječjim igračkama.
Pozdrav svim DIYers! Nekako, slažući svoje zalihe, naišao sam na dva fluorescentna indikatora sa sovjetskih magnetofona. Jedan se pokazao kao radnik. Odlučio sam učiniti nešto drugačije s tim. Eto, počelo je... Odlučio sam sastaviti drugi indikator zvuka na mikro krugovima u obliku strelica od LED dioda, a treći od vakuumskih indikatora IV-26 s industrijskih elektronskih satova i sve to staviti u kućište. Za LM3915 sam urezao dvije ploče (jednu za LED), zalemio LED diode u smd paketu od LED trake, sastavio ploče - upalio ih - sve je radilo kako treba. Za IV-26 sam morao koristiti indikatorske marame s kineske radio kasete na čipu AN6884. Ostalo je bilo prema slučaju, izrezao sam ploče od vlaknaste ploče, zalijepio ih drvenim blokovima i ljepilom Moment. Za indikatore u kućištu izrežite prozor. Zalijepljen, očišćen i zalijepljen crnom folijom. Lažna ploča je izrezana iz profila ispod suhozida. Budući da je za napajanje bilo potrebno 5 različitih napona (+12 -12 26 3,5 6,3 volta), transformator nisam namotao - preturao sam po kantama i pronašao prikladne transike i zalemio na njih najjednostavnije stabilizatore. Cijela stvar je fiksirana u kućištu vrućim ljepilom. Opći prekidač i kontrola razine nalaze se iza konstrukcije. Za prednju ploču izrezao sam staklenu ploču, izbušio 3 rupe za prekidače. Bilo bi ljepše imati zatamnjeno staklo, ali nisam ga našao, mislim da bi ga trebalo zatamniti auto folijom. Sada pogledajte foto izvješće i video zapise indikatora, posebno za našu omiljenu stranicu web stranica :-)
Shematski dijagrami AF indikatora
Fotografija izrade konstrukcije
