Анализатор спектра на светодиодной шкале SHB10R (Arduino IDE)

Arduino Звукотехника (разное) Измерения

Светодиодная шкала SHB10R — это, по сути, 10 независимых светодиодов в одном корпусе, выложенных в форме шкалы. У индикатора 20 ножек: анод и катод для каждого светодиодах.

SHB10R.pdf

На основе ATtmega8535 используя светодиодную шкалу SHB10R можно сделать простой 12-и полосный анализатор спектра по 10 диодов (по 1 модуля SHB10R) на одну полосу. В итоге используется 12 светодиодных модулей (120 светодиодов).

ATmega8535 — это микроконтроллер производства компании Atmel, который относится к семейству AVR. Вот основные характеристики ATmega8535:

— Архитектура: AVR
— Количество выводов: 44
— Рабочая частота: 0 — 16 МГц
— Количество программной памяти: 8 Кбайт флэш-памяти
— Количество оперативной памяти: 512 байт
— Количество EEPROM: 512 байт
— Количество аналоговых входов: 8
— Количество цифровых входов/выходов: 32
— Интерфейсы: USART, SPI, I2C, 8-битный таймер/счетчик, 16-битный таймер/счетчик, внешнее прерывание

ATmega8535 — это достаточно старый микроконтроллер, который уже не производится компанией Atmel. Однако он все еще может использоваться в некоторых проектах, особенно если требуется небольшое количество памяти и не очень высокая частота работы.

Как ранее отмечалось анализатор спектра звукового сигнала содержит 12 полос, но может быть расширен и до 16 с небольшой правкой скетча.

Так как светодиодная шкала SHB10R  это 10 независимых светодиодов в одном корпусе, то для данного проекта все катоды шкалы необходимо соединить вместе. Общим катодом каждой шкалы будет управлять транзистор BC337. Все одноименные аноды всех шкал необходимо соединить вместе, так как для управления шкалами используется динамическая индикация.

Схема анализатора спектра

Так как прошиваться микроконтроллер будет через Arduino IDE, то на схеме все выводы слева это выводы микросхемы. А выводы справа на схеме это выводы принятые в платформе Arduino (см.ниже обозначение выводов).

Как прошить микроконтроллер ATtmega8535 в Arduino IDE написано в ATmega8535 + Arduino IDE.

#define AUTO_GAIN 1       // автонастройка по громкости (экспериментальная функция)
#define VOL_THR 15        // порог тишины (ниже него отображения на матрице не будет)
#define LOW_PASS 10       // нижний порог чувствительности шумов (нет скачков при отсутствии звука)
#define DEF_GAIN 50       // максимальный порог по умолчанию (при GAIN_CONTROL игнорируется)
#define FHT_N 128         // ширина спектра х2
#define LOG_OUT 1
#define BRIG    5         // ЯРКОСТЬ ИНДИК. 1-10 1=MAX
#define STEP    2000      // ПЛАВНОСТЬ ХОДА ИНД. 1-5000

byte posOffset[12] = {2, 3, 5, 7, 10, 13, 17, 21, 25, 30, 37, 45};
//byte anod[]={16,17,18,19,20,21,22,23,31,30};
byte anod[]={30,31,23,22,21,20,19,18,17,16};
byte katod[]={15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4};
int timer_i,kt;

#define cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= ~_BV(bit))
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))

#include <FHT.h>     // http://forum.rcl-radio.ru/misc.php?action=pan_download&item=297&download=1

byte gain = DEF_GAIN;   
unsigned long gainTimer,times;
byte maxValue, maxValue_f;
float k = 0.1;
byte ur[12],urr[12];

void setup(){
  delay(100); 
  sbi(ADCSRA, ADPS2);
  cbi(ADCSRA, ADPS1);
  sbi(ADCSRA, ADPS0);
  cli();
  TCCR2=0;
  OCR2 = 20;
  TCCR2 |= (1 << WGM21);
  TCCR2 |= (1 << CS22) | (1 << CS21)| (1 << CS20);
  TIMSK |= (1 << OCIE2);
  sei();
 for(int i=0;i<10;i++){pinMode(anod[i],OUTPUT);}
 for(int i=0;i<12;i++){pinMode(katod[i],OUTPUT);}
  analogReference(INTERNAL);
  pinMode(A0,INPUT); // INPUT AUDIO
  }

void loop(){  
   analyzeAudio(); 
 
for (int pos = 0; pos < 12; pos++) {
 int posLevel = map(fht_log_out[posOffset[pos]], LOW_PASS, gain*0.5, 0, 9);
   posLevel = constrain(posLevel, 0, 9);
     urr[pos] = posLevel;
     if(urr[pos]<ur[pos]){ur[pos]=ur[pos]-1;}
      else{ur[pos] = posLevel;}
      delayMicroseconds(STEP); 
}     
 if (AUTO_GAIN) {
    maxValue_f = maxValue * k + maxValue_f * (1 - k);
    if (millis() - gainTimer > 1500) {      // каждые 1500 мс
      // если максимальное значение больше порога, взять его как максимум для отображения
      if (maxValue_f > VOL_THR) gain = maxValue_f;
      // если нет, то взять порог побольше, чтобы шумы вообще не проходили
      else gain = 100;
      gainTimer = millis();
    }
  } 

  } 
ISR(TIMER2_COMP_vect){
  switch(timer_i){
    case 0: cl();kat();an();break;
    case 1: cl();kat();an();break;
    case 2: cl();kat();an();break;
    case 3: cl();kat();an();break;
    case 4: cl();kat();an();break;
    case 5: cl();kat();an();break;
    case 6: cl();kat();an();break;
    case 7: cl();kat();an();break;
    case 8: cl();kat();an();break;
    case 9: cl();kat();an();break;
    case 10: cl();kat();an();break;
    case 11: cl();kat();an();break;
    }
    timer_i++;
 
    if(timer_i>11){timer_i=0;}}  

void an(){
  switch(ur[timer_i]){
    case 0:ch(anod[0],1);ch(anod[1],0);ch(anod[2],0);ch(anod[3],0);ch(anod[4],0);ch(anod[5],0);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 1:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],0);ch(anod[3],0);ch(anod[4],0);ch(anod[5],0);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 2:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],0);ch(anod[4],0);ch(anod[5],0);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 3:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],0);ch(anod[5],0);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 4:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],0);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 5:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],1);ch(anod[6],0);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 6:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],1);ch(anod[6],1);ch(anod[7],0);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 7:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],1);ch(anod[6],1);ch(anod[7],1);ch(anod[8],0);ch(anod[9],0);break;
    case 8:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],1);ch(anod[6],1);ch(anod[7],1);ch(anod[8],1);ch(anod[9],0);break;
    case 9:ch(anod[0],1);ch(anod[1],1);ch(anod[2],1);ch(anod[3],1);ch(anod[4],1);ch(anod[5],1);ch(anod[6],1);ch(anod[7],1);ch(anod[8],1);ch(anod[9],1);break;
    }
  }
void kat(){
  switch(timer_i){                                                             
    case 0:ch(15,1);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;  
    case 1:ch(15,0);ch(14,1);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 2:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,1);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break; 
    case 3:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,1);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break; 
    case 4:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,1);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 5:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,1);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 6:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,1);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 7:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,1);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 8:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,1);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,0);break;
    case 9:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,1);ch(5,0);ch(4,0);break;
   case 10:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,1);ch(4,0);break;
   case 11:ch(15,0);ch(14,0);ch(13,0);ch(12,0);ch(11,0);ch(10,0);ch(9,0);ch(8,0);ch(7,0);ch(6,0);ch(5,0);ch(4,1);break;
  }}

void cl(){for(int i=0;i<10;i++){ch(anod[i],0);}for(int i=0;i<12;i++){ch(katod[i],0);}delayMicroseconds(100*BRIG);}  
void ch(int pin, int logic){digitalWrite(pin,logic);}  
void analyzeAudio() {
  for (int iu = 0 ; iu < FHT_N ; iu++) {
    int sample = analogRead(A0)*2;
    fht_input[iu] = sample; // put real data into bins
  }
  fht_window();  // window the data for better frequency response
  fht_reorder(); // reorder the data before doing the fht
  fht_run();     // process the data in the fht
  fht_mag_log(); // take the output of the fht
}

Обновлено: 06.05.2023 в 09:15 | Просмотров: 2 521
4,29 (7)
Загрузка...
Похожие статьи
Часы на ИВ-18 (Arduino)
ИВ-18 - индикатор вакуумный люминесцентный многоразрядный для отображения информации в виде цифр, точки и знаков. Оформление — стеклянное. Индикация производится через боковую поверхность баллона. Размер знакоместа 5,4×10,5 мм. Число разрядов девять (9 разряд знак минус и точка). Изображение формируется из светящихся анодов-сегментов. Цвет свечения — зеленый. Масса 30 г. Основные параметры индикатора ИВ-18: Яркость свечения одного разряда 200-500 кд/м² Угол обзора  ≥ 80° Ток...

Часы на светодиодных семисегментных индикаторах 1,8 дюйма (Arduino)
Используя платформу Arduino на 4-х индикаторах BJ18101AH (1,8 дюйма) можно собрать часы с большими цифрами. Светодиодные семисегментные индикаторы BJ18101AH (общий катод) имеют  габаритный размер 56х38х11 мм, при высоте символа 45 мм. Схема подключения к Arduino очень простая, содержит несколько резисторов и четыре транзистора BC337. Питание анодов сегментов индикатора происходит напрямую от цифровых выходов Arduino, при указанных на схеме номиналах ток потребления одного сегмента не...

Часы на ИВЛ1-7/5 (Arduino IDE)
Ранее в статье http://rcl-radio.ru/?p=77848 был описан пример создания часов на цифровом многоразрядном вакуумном люминесцентном индикаторе ИВЛ1-7/5. В этой статье аналогичный проект, но в нем применена упрощенная схема питания и применен недорогой микроконтроллер Atmega8. Основные данные индикатора ИВЛ1–7/5: Цвет свечения: Зеленый Номинальная яркость индикатора 500 кд/м2, минимальная – 300 кд/м2. Напряжение накала: 5 В Ток накала: 120 ± 12 мА Напряжение...

Ретро часы на ИН-16 (Arduino)
На платформе Arduino можно собрать простые часы на газоразрядных индикаторах типа ИН-16 (ИН-14, ИН-18 и др.). ИН-16 представляет собой индикатор тлеющего разряда имеющий десять катодов выполненных в виде цифр и два катода для запятых. Ток индикации 2 мА, напряжение возникновения тлеющего разряда не более 170 В, яркость свечения 150 кд/м². Назначение выводов: 1 — анод 2 — цифра 1 3 — цифра 7 4 — цифра 3 5 — знак «запятая» 6 — цифра 4 7 — цифра 5  8 — цифра 6 9...

Часы на ИВЛ1-7/5 (Arduino)
ИВЛ1-7/ 5 представляет собой цифровой многоразрядный вакуумный люминесцентный индикатор предназначенный для отображения информации в виде цифр от 0 до 9 в 1, 2, 4 и 5-м цифровых разрядах и двух точек в 3-м разряде в средствах отображения информации индивидуального и группового пользования. Основные данные индикатора ИВЛ1–7/5: Цвет свечения: Зеленый Номинальная яркость индикатора 500 кд/м2, минимальная – 300 кд/м2. Напряжение накала: 5 В Ток накала: 120 ± 12 мА ...

Comments

Добавить комментарий

Войти с помощью: