RGB-стробоскоп «LED ROOM STROBE 108» Добавляем режимы «ИНТИМ», «РАДУГА» и «ЦВЕТОМУЗЫКА»

В теме представлен комнатный RGB-стробоскоп, производимый в Китае. Показаны фото внутреннего устройства стробоскопа и рассмотрена работа его принципиальной схемы. Также показана возможность реализации трёх дополнительных режимов работы, расширяющих эксплуатационные возможности стробоскопа.

Сразу оговорюсь, что в продаже имеется много вариантов таких стробоскопов в корпусах разных цветов и разной ценовой категории. Есть стробоскопы неизвестных контор, а есть с указанным на корпусе названием торгового бренда. Стробоскопы «солидного» исполнения продаются вместе с пультом ДУ, с помощью которого можно задавать цвета вспышек и изменять режимы работы. Стробоскопы, производимые NO NAME-конторами дешевле, могут иметь встроенный МР-3 плеер (зачем?) или продаваться без пульта ДУ. В интернете есть куча роликов, в которых обыватели, купившие стробоскоп, показывают его возможности и работу, начиная с распаковки посылки из АЛИЭКСПРЕСС. В моем распоряжении оказался экземпляр как раз из серии «китайский выкидыш». Далее на ФОТО показан внешний вид и внутреннее устройство.

Вид спереди и сзади. Видно, что панель МР-3 плеера совсем не вписывается в заднюю стенку корпуса и её здесь не должно быть – фотодатчик плеера будет работать только от отраженных от стен лучей пульта ДУ, которого, кстати, нет в комплекте. Динамик закреплен винтами в «удобном» месте, причем винтовые отверстия не расточены «под потай». Края дополнительных отверстий, просверленных для динамика, в отличие от вентиляционных, не обработаны:

Вид сверху на регуляторы, «держалку» и сетевой шнур, вставленный в корпус через «ПЫЖ»:

Корпус открыт. Печатная плата не закреплена и висит на проводах. Удивительно, как все это время устройство оставалось в рабочем состоянии:

Вид на потенциометры, плату стробоскопа и плату МР3-плеера:

Печатная плата с установленными элементами увеличено. Сетевой шнур ~220V без разъёма — просто припаян к контактам на плате:

Светодиодная панель вид спереди и сзади. Плата со светодиодами расположена на алюминиевом основании, выполняющем функцию теплоотвода:

Интересно отметить, что каждая цветовая ячейка RGB-светодиодов имеет индивидуальное сопротивление. Для G-цвета 68 Ом, для R-цвета 180 Ом, для В-цвета 47 Ом:

Принципиальная электрическая схема, зарисованная с печатной платы устройства, представлена на РИСУНКЕ 1. Силовая часть импульсного АС/DC-преобразователя не показана – пусть останется «черным ящиком». Маркировка на корпусе микросхемы PU1, управляющей преобразователем питания, отсутствует. Обратная связь между DC и AC контурами реализована транзисторным оптроном PU2. Показана только DC-часть преобразователя, выдающая два напряжения питания: U1=30V и U2=5V. На плате перед обозначениями элементов, относящихся к узлу питания, добавлена буква «P» (Power), например, РС, PR или PQ – соответственно, конденсатор, резистор или транзистор в источнике питания. Если на принципиальной схеме позиционное обозначение элемента отсутствует, значит, его нет и на печатной плате. Сопротивления резисторов измерялись цифровым мультиметром без выпаивания, поэтому, могут незначительно отличаться от указанных на схеме. Ёмкости керамических SMD-конденсаторов не указаны. Тем не менее, схема дает достаточное представление для понимания принципа работы стробоскопа.

Трансформатор Т1 имеет две вторичные обмотки с общей точкой, с которой снимается «минус» питания. С катода диода PD2 снимается напряжение +30V, используемое для питания RGB-светодиодной панели. С катода диода PD3 снимается напряжение +5V для питания узла управления и MP3-плеера. Узел на транзисторе PQ1 и резисторах PR4, PR5, PR6 вероятно, работает как схема токовой добавки при включении МР3-плеера и устраняет «просадку» напряжения U=5V, когда плеер воспроизводит треки с максимальной громкостью. Порядковый номер резистора R=96Ω на плате не указан, но подписан как «+» и «-».

Питание +5V поступает на вывод 1 микросхемы U1, на корпусе которой маркировка не обозначена. Скорее всего, это не заказная микросхема, а какой-нибудь контроллер. Так, например, PIC-контроллер типа 12С509A также выполнен в корпусе DIP-8, а подключение выводов питания соответствует показанному на схеме: выв.8 – общий, выв.1 – питание +5V. С выводов 5, 6 и 7 через ограничивающие ток резисторы R10, R9 и R8 сигналы поступают на базы транзисторных ключей, соответственно, Q5, Q4 и Q3. К коллекторам транзисторов через разъем LED подключаются RGB-сегменты светодиодной панели.

На каждом выходе U1 формируются четыре коротких импульса с уровнем 5V, открывающие транзисторы, в результате RGB-светодиодная панель вспыхивает четыре раза в следующей цветовой последовательности:

  1. Красный;
  2. Желтый (красный+зеленый);
  3. Зеленый;
  4. Голубой (почти бирюзовый или цвет морской волны, зеленый+синий);
  5. Синий;
  6. Фиолетовый (в буржуйской терминологии – «magenta», синий+красный);
  7. Белый (синий+красный+зеленый), далее последовательность повторяется сначала.

Измерение сопротивления резистора R7 показало R=0Ω, поэтому измерить сопротивление резистора R6 не удалось – мультиметр показывал сопротивление резистора 96Ω, подключенного параллельно шине питания +5V. Либо вывод 2U1 сконфигурирован как вход, предназначенный для сигналов от ИК-фотоприемника, который в данном экземпляре стробоскопа не используется, либо этот вывод должен работать как вход предварительной установки (или для чего-то другого).

К выводу 3U1 через резистор R5 подключен переменный резистор R=100К (по схеме реостата подключен к разъёму W2), которым регулируют частоту смены цветовых вспышек. Минимальная частота, т.е. самая долгая пауза между цветовыми вспышками, соответствует положению движка резистора в нижнем по схеме положении. При перемещении движка вверх длительность паузы между вспышками уменьшается, и в самом верхнем положении вспышки следуют друг за другом непрерывно. Конденсатор С3 делает процесс регулирования плавным даже при быстром вращении ручки потенциометра.

Стробоскоп может работать в режиме звукового управления сменой цветовых вспышек. Для этого выключатель S1 поворотом ручки регулятора R=100К (по схеме реостата подключен к разъёму W1) замыкают. В исходном состоянии, когда S1 разомкнут, эмиттер транзистора Q1 отключен от общего провода. Через резистор R3 на базу транзистора Q2 подается положительное смещение, открывающее этот транзистор. На выводе 4U1 напряжение соответствует низкому уровню, поэтому возможна ручная регулировка частоты смены вспышек. При замыкании S1 эмиттер Q1 подключается к общему проводу. Через резистор R2 положительным смещением на базе транзистор Q1 открывается и своим переходом К-Э замыкает базу транзистора Q2 на общий провод. Транзистор Q2 закрывается и на выводе 4U1 формируется высокий уровень напряжения. В этом случае ручная регулировка становится не возможной – микросхема U1 перестаёт реагировать на повороты ручки регулятора, подключенного к разъёму W2. Электретный микрофон MIC1 получает питание через резистор R1. Выходной сигнал микрофона через переменный резистор и разделительный конденсатор С1 подается на базу Q1. Чувствительность на звуковые сигналы не велика – сопротивление резистора R2=1К в цепи базы Q1 мало и транзистор работает в переключательном режиме. Сделано это специально, чтобы стробоскоп реагировал в основном на более громкий уровень сигнала низкой частоты, а в музыке это ударные инструменты. Конденсаторы С7 и С2 (вместе с сопротивлением регулятора) дополнительно отфильтровывают и не пропускают сигналы с малым периодом следования, т.е. сигналы высоких и средних частот. От отрицательных полуволн звукового сигнала транзистор Q1 закрывается и на его коллекторе, благодаря конденсатору С6, формируются импульсы с увеличиваемой амплитудой (но, не более 0,7V). С коллектора Q2 снимаются импульсы с низким уровнем. Во время воспроизведения музыки эти импульсы на экране осциллографа синхронно с каждым звуком барабана «сжимались» подобно мехам гармошки, соответственно, смена цветовых вспышек происходила также в такт с барабаном музыкального трека.

Вспышки стробоскопа резкие (короткие) и очень яркие. Смотреть на светодиодную панель во время работы, особенно, в тёмном помещении невозможно – эффект как от сварки, глаза совершенно не терпят. Можно предположить, что светодиоды работают с некоторым превышением номинального тока, но, т.к. работают в импульсном режиме, то каких-либо необратимых процессов пока не замечено. Для проверки стробоскоп оставался включенным в течение суток. Можно посмотреть ролик, показывающий работу разобранного стробоскопа в «ручном» и «звуковом» режимах.

Стробоскопические эффекты используются в основном на дискотеках и разного рода вечеринках. Остальное время устройство будет пылиться на полке или валяться в кладовке. Чтобы расширить область применения данного стробоскопа и включать его не только по праздникам, предлагается ввести дополнительные режимы работы.

Здесь показана возможность встроить в стробоскоп три режима – один статический и два динамических, при этом штатные режимы остаются.

  1. «ИНТИМ» — статический режим, при котором устройство используется как обычный RGB-фонарь для подсветки комнаты. Задав регуляторами желаемый цвет и яркость подсветки, например, спальной комнаты, можно создать соответствующую интимную обстановку;
  2. «РАДУГА» — динамический режим, при котором цвета автоматически и плавно меняются от красного до фиолетового (все цвета кроме белого). Может использоваться для цветотерапии, как генератор цветовой гаммы для релаксации после трудового дня, а также для оригинальной фоновой подсветки помещения во время какого-нибудь торжества;
  3. «ЦВЕТОМУЗЫКА» — динамический режим, расширяющий «дискотечные» возможности стробоскопа. Согласно частотам звукового сигнала включаются соответствующие им цвета светодиодов, а от уровня сигнала зависит их яркость. Регуляторами можно установить необходимую чувствительность каждого из трёх каналов по отдельности. В паузах между музыкальными треками, как фоновый режим, начинает работать стробоскоп.

Принципиальная электрическая схема доработанного стробоскопа показана на РИСУНКЕ 2:

1. Источник питания.

Плеер из состава устройства исключён. Добавленные узлы получают питание +5V от разъема МР3, предназначенного для подключения плеера.

2. Формирователь пилообразного напряжения.

Формирователь выдаёт нарастающее пилообразное напряжение, которое используется в работе всех трех режимов. Выполнен на генераторе импульсов DA2.1, ключе VT4, стабилизаторе тока VT3-HL1-R15 и конденсаторе С12. Предположим, что на выходе 7DA2.1 высокий уровень напряжения. Через диод VD1 конденсатор С11 быстро заряжается и, когда уровень напряжения на выв.6DA2.1 превысит уровень на выв.5DA2.1, выход 7DA2.1 примет значение низкого уровня. Конденсатор С11 начинает разряжаться через R12 и выход ОУ. Когда уровень напряжения на выв.6DA2.1 станет меньше уровня на выв.5DA2.1, выход 7DA2.1 вновь примет значение высокого уровня, что приведет к заряду конденсатора С11. Подстроечным резистором R10 задают необходимый уровень напряжения на выв.5DA2.1, а резистор R11 определяет гистерезис при переключении ОУ. Конденсатор С10 делает работу генератора более стабильной и установлен из-за импульсного источника питания. Благодаря быстрой зарядке С11 через VD1 (определяет длительность импульсов) и относительно медленной разрядке через R12 (определяет длительность между импульсами), на выходе ОУ импульсы высокого уровня представляют собой тонкие «иголочки», которые поступают на затвор VT4. Стабильным током с коллектора транзистора VT3 через R14 заряжается С12. Напряжение на С12 увеличивается по линейному закону. Когда открывается VT4, конденсатор С12 через R14 и переход С-И транзистора быстро разряжается. В итоге, на не инвертирующих входах операционных усилителей 3DA4.1, 5DA4.2 и 3DA2.2 формируется нарастающее пилообразное напряжение. Подстроечным резистором R10 добиваются правильной формы «пилы» с нижними пиками на уровне +0,15V. Подстроечным резистором R13 настраивают амплитуду — верхние пики «пилы» выставляют на уровне +3,0V.

На схеме цифрами в кружочках пронумерованы осциллограммы:

Осциллограмма 1                                                               Осциллограмма 2

Осциллограмма 3                                                               Осциллограмма 4

  • Селектор-коммутатор сигналов.

Автоматическую селекцию и коммутацию сигналов осуществляет микросхема DD3 типа К561ЛС2. Микросхема выполняет логическую функцию «И-ИЛИ» и имеет два общих входа управления А и В. Если на входе А — лог.1, а на входе В — лог.0, то на выходы 1, 2, 3 и 4 поступают сигналы с входов А1, А2, А3 и А4. Если на входе А — лог.0, а на входе В — лог.1, то на выходы 1, 2, 3 и 4 поступают сигналы с входов В1, В2, В3 и В4. Если на входах А и В одновременно лог.1, то микросхема превращается в четыре независимых элемента «ИЛИ». Когда на выходах ОУ DA4.1, DA4.2 и DA2.2 отсутствуют сигналы высокого уровня, диоды VD8-VD10 закрыты и конденсатор С36 разряжен. Отрицательным потенциалом на затворе через R49 закрыт транзистор VT11. Положительным потенциалом на затворе через R50 открыт транзистор VT12. В результате на выв.14DD3 – лог.1, а на выв.9DD3 – лог.0. Это значит, что сигналы с микросхемы U1 стробоскопа поступают на выходы DD3 и далее через R52-R54 на затворы силовых ключей VT13-VT15. Штатные режимы стробоскопа работают обычным образом. Если хотя бы на одном выходе ОУ появится сигнал высокого уровня даже самой маленькой длительности, то через один из диодов VD8-VD10 конденсатор С36 быстро зарядится. Транзистор VT11 откроется, а транзистор VT12, наоборот, закроется. В результате на выв.14DD3 – лог.0, а на выв.9DD3 – лог.1. Теперь на выходах DD3 появятся сигналы от ОУ и также через R52-R54 поступят на затворы силовых ключей VT13-VT15. Такое мультиплексирование сигналов даёт приоритет добавленным режимам над штатными. Постоянная времени Т=R49*С36(сек) определяет время включения штатных режимов стробоскопа после исчезновения сигналов на выходах ОУ.

  • Режим «ИНТИМ».

Для включения режима переключатель SA2 переводят в нижнее по схеме положение. С выхода стабилизатора DA3, выполняющего функцию источника опорного напряжения, напряжение через замкнутые контакты секции SA2.1 поступает на верхние выводы переменных резисторов RP1-RP3. С движков этих резисторов через замкнутые контакты секций SA2.2-SA2.4 напряжение поступает на инвертирующие входы ОУ 2DA4.1, 6DA4.2 и 2DA2.2. На неинвертирующие входы этих ОУ подается нарастающая «пила». ОУ работают без обратной связи, т.е. в режиме компараторов. Компараторы сравнивают уровень напряжения на инвертирующих входах с уровнем «пилы». Если движки переменных резисторов перемещать вниз по схеме, то напряжение на инвертирующих входах ОУ будет снижаться. Это приведёт к увеличению длительности импульсов с высоким уровнем и уменьшению длительности импульсов с низким уровнем на выходах ОУ. В самом нижнем положении движков переменных резисторов выходное напряжение ОУ соответствует высокому уровню (лог.1), а в самом верхнем положении – низкому уровню (лог.0). Такие же сигналы будут и на выходах DD3. Силовые ключи VT13-VT15 будут открываться и закрываться согласно скважности импульсов на своих затворах, определяя яркость R, G, и B — сегментов в светодиодах панели. Изменяя регуляторами от минимума до максимума яркость того или иного сегмента, получают любой цвет и нужную яркость подсветки помещения, например:

Если движки регуляторов RP1-RP3 перевести вверх и оставить в таком положении (на выходах ОУ импульсы исчезнут), то устройство переключится в штатный режим стробоскопа. На схеме под номером 5 в кружочке обозначена осциллограмма, показывающая форму импульсов на выходах ОУ при минимальной, средней и почти максимальной яркости R, G, B — сегментов:

Яркость минимальная                    
Яркость средняя                              
Яркость максимальная

  • Режим «РАДУГА».

Для этого режима переключатели SA1 и SA2 должны быть в положении как показано на схеме. Режим реализует трехфазный генератор на триггерах Шмитта DD1.1-DD1.3. Входы элементов «И-НЕ» объединены, поэтому они работают как обычные инверторы. Прямоугольные импульсы на выходах инверторов сдвинуты относительно друг друга на 120°. Низкий (лог.0) или высокий (лог.1) уровни напряжения поступают на базы транзисторов VT5-VT7 через интегрирующие цепи R19-С16, R20-С17, R21-С18 (цепи задержки). В результате ток базы транзисторов плавно увеличивается или уменьшается. Это приводит также к плавному изменению сопротивления переходов К-Э транзисторов. К коллекторам транзисторов подключены делители напряжения R46-R22, R47-R23, R48-R24. В процессе открытия и закрытия транзисторов напряжение на инвертирующих входах ОУ плавно уменьшается и увеличивается, это, в свою очередь, приводит к плавному изменению скважности (осциллограмма 5 на схеме) на выходах ОУ. Яркость светодиодной панели плавно увеличивается и плавно снижается. Максимальная цветовая яркость в этом режиме менее 1/2 максимальной яркости в режиме «ИНТИМ» и определяется сопротивлением резисторов R22-R24. Если резисторы исключить, то максимальная яркость станет такой же, как в режиме «ИНТИМ». Время перехода от одного цвета к другому определяется резисторами и конденсаторами в цепях задержки, а длительность включенного состояния — резисторами и конденсаторами, подключенных к входам элементов DD1.1-DD1.3. Одновременно уровень лог.1 может появляться только на двух выходах элементов, поэтому белый цвет (R+G+B) отсутствует. Как известно, в настоящей радуге его тоже нет. Если переключатель SA1 замкнуть, катоды диодов VD2-VD4 подключатся к минусу питания и откроются, зашунтировав переходы Б-Э транзисторов VT5-VT7. Режим выключится и станет возможной работа устройства в режиме «ЦВЕТОМУЗЫКА».

6. Режим «ЦВЕТОМУЗЫКА».

Когда переключатель SA1 разомкнут, через резистор R3 на вход 1DA1 поступает напряжение и УМЗЧ находится в состоянии «St. by». Микрофонный усилитель не работает и режим выключен. При замыкании SA1 вход 1DA1 подключается к общему проводу и УМЗЧ активируется. Микрофон BM1 получает питание через фильтр R1-С1,  а резистором R2 установлен рабочий ток, при котором на микрофоне падение напряжения составляет порядка U=2,5V. Через конденсатор С3 переменный сигнал от микрофона поступает на вход 3DA1. Конденсатор С2, подключенный к выв.2DA1, подавляет пульсации источника питания. Коэффициент усиления по напряжению определяется резистором R4 и сопротивлением перехода И-С транзистора VT1. При малом уровне звука VT1 открыт и усиление максимально. С выв.5DA1 через R6 и разделительный С6 переменный сигнал подается на базу VT2, работающий как активный детектор. Подстроечным резистором R7 устанавливают необходимое смещение на базе VT2, определяющее Uвых усилителя. Конденсатор С8 заряжен через R9 почти до напряжения питания. От отрицательных полуволн VT2 открывается и разряжает С8. В результате на затворе VT1 напряжение растет, сопротивление перехода И-С увеличивается и усиление DA1 снижается. Резистором R7 выходное напряжение усилителя настраивают таким образом, чтобы оно не превышало ~3,5…4,0Vр-р. Если напряжение не ограничивать, то при сильном входном сигнале усилитель начнёт перегружаться и будет работать с ярко выраженными нелинейными искажениями. Осциллограмма 6 показывает форму сигнала на выводе 8DA1: при Uвых=3Vр-р и при Uвых>4Vр-р с отключенной схемой ограничения (движок R7 в верхнем по схеме положении):

Uвых=3Vр-р                                         Uвых>4Vр-р, ограничение не работает

Резистор R5 снижает «замирания» сигнала, если в музыкальном треке преобладают громкие ударные инструменты. Конденсатор С5 устраняет возможное возбуждение УМЗЧ на высоких частотах. Усиленный сигнал с выв.8DA1 через разделительный конденсатор С7 и нормально замкнутую секцию SA2.1 поступает на регуляторы чувствительности RP1-RP3. Перемещая вниз или вверх по схеме движки этих потенциометров, можно, соответственно, снизить или увеличить амплитуду сигнала на входе частотных фильтров, тем самым убавить или сделать преобладающим какой-либо цвет в зависимости от «частотной картинки» музыкального трека. Через разделительные конденсаторы С19-С21 сигналы от регуляторов чувствительности поступают на узкополосные фильтры, выделяющие низкие, средние и высокие частоты. НЧ-сигнал пропускает и усиливает фильтр на элементах DD2.1, DD2.2; СЧ-сигнал пропускает и усиливает фильтр на элементах DD2.3, DD2.4; ВЧ-сигнал пропускает и усиливает фильтр на элементах DD2.5, DD2.6. Схемы фильтров одинаковы и различаются только ёмкостями установленных в них конденсаторов. Известна схема генератора низкочастотных синусоидальных колебаний фиксированной частоты, показанная на РИСУНКЕ 3:

В этой схеме оба инвертора работают в линейном (аналоговом) режиме за счет резисторов R1 и R4 в цепи отрицательной обратной связи. Коэффициент усиления первого каскада на DD1.1 задается отношением резисторов R1 и R2 и равен единице. Коэффициент усиления второго каскада на DD1.2 определяется как отношение резисторов R4 и R3 и его можно изменять подстроечным резистором R3. Резисторы R1 и R2 одинакового сопротивления вместе с конденсаторами одинаковой ёмкости С1 и С2 образуют мост Вина, который настроен на частоту F=1/R*C. Резистором R3 устанавливают Кус таким, чтобы синусоида была правильной формы и без искажений. При Uпит=9V наилучшая форма синуса достигается при действующем значении Uвых=1V. Как видно из РИС.2, схема фильтра – это не что иное, как немного изменённая схема рассмотренного генератора. В основе схемы фильтра тоже мост Вина. Действительно, если в фильтрах перемещать (вращать) движок подстроечных резисторов R32, R34 и R36 влево по схеме, то после прохождения точки R/2, начиная с некоторого момента, возникнет устойчивая генерация и на выходах фильтров появится синусоидальное напряжение. Дальнейшее перемещение движка приведёт к увеличению амплитуды синуса. В конце вращения (R=0) синусоидальное напряжение исказится и примет форму прямоугольных импульсов с амплитудой почти Uпит.  Для наглядности на схеме генератора показана точка «А», которая на схеме фильтров соответствует входу для подачи переменного сигнала от регуляторов чувствительности.  Также как в схеме генератора, в схеме фильтра оба инвертора работают в аналоговом режиме и включены последовательно. Кус первых каскадов также равен единице (Rос=Rвх=16К). Кус вторых каскадов, в отличие от генератора, не регулируется (Rос/Rвх=62К/10К=6,2). Подстроечными резисторами R32, R34 и R36 настраивают добротность фильтров до момента возникновения генерации. Чем меньше сопротивление, тем хуже добротность. Рабочая частота (Гц) фильтра определяется как F=1/2πRC, где R и С – параметры резисторов (Ом) и конденсаторов (Ф). В схеме на РИС.2 цифрами в кружочках 7, 8 и 9 обозначены осциллограммы выходных сигналов, когда частота сигналов на входе фильтров не совпадает (Fвх≠Fраб) и совпадает (Fвх=Fраб) с частотой фильтров. В последнем случае размах амплитуды может достигать Uвых=4V :

Осциллограмма 7

Fвх≠Fраб.НЧ                                                           Fвх=Fраб.НЧ

Осциллограмма 8

Fвх≠Fраб.СЧ                                                            Fвх=Fраб.СЧ

Осциллограмма 9

Fвх≠Fраб.ВЧ                                                            Fвх=Fраб.ВЧ

С выходов фильтров через ограничивающие ток резисторы R40-R42 и разделительные конденсаторы С30-С32 сигнал подается на активные детекторы — транзисторы VT8-VT10. Диоды VD5-VD7 срезают отрицательную полуволну сигнала, резисторы задают небольшое отрицательное смещение на транзисторах, чтобы базы «не болтались» в воздухе. От положительных полуволн транзисторы открываются и разряжают конденсаторы С33-С35. Эти конденсаторы вместе с резисторами R46-R48 образуют интегрирующие цепи, а т.к. емкости конденсаторов разные, то и время интегрирования в каждом канале разное – минимальное в ВЧ-детекторе (С35=10µF), максимальное в НЧ-детекторе (С33=33µF). Емкости конденсаторов определены опытным путём для лучшей цветопередачи при воспроизведении «быстрых» и «медленных» музыкальных композиций. Когда конденсаторы разряжаются, напряжение на инвертирующих входах операционных усилителей DA4 и DA2.2 понижается, это приводит к появлению положительных импульсов на выходах ОУ. Чем сильнее разряжены конденсаторы, тем больше длительность импульсов и, значит, яркость R, G, B-сегментов в светодиодах панели. В паузах между музыкальными треками конденсатор С36 разряжается через R49. Включается стробоскоп, в данном случае выполняющий роль фоновой (цветоимпульсной) подсветки. Чтобы стробоскоп в паузах не включался, достаточно переключить его в режим звукового управления вспышками.

7. Практическая конструкция.

Как обычно, все узлы были отработаны на макетных платах:

Панель МР3-плеера и динамик демонтированы:

Чтобы стробоскоп не выглядел как «китайская шабашка», и придать устройству более-менее презентабельный вид, корпус установлен на небольшой фотографический штатив. Теперь «верх» корпуса, на котором размещались штатные регуляторы, держатель и сетевой шнур, стал «низом»:

Плата стробоскопа посредством термоклея «встроена» в перфорированную плату с металлизацией, на которой будут размещены элементы схемы:

Просверлены отверстия под крепежные винты, которые зафиксируют плату в корпусе:

Прикидка расположения на корпусе регуляторов и переключателей, затем сверление отверстий и установка:

Вид на заднюю панель корпуса с установленными органами управления – штатные «крутилки» стробоскопа, переключатель SA2 и регуляторы RP1-RP3. Переключатель SA1 пока не установлен:

Все элементы схемы распаяны на плате, соединены с регуляторами и переключателями, после чего проверены в работе с RGB-светодиодной панелью:

  • Заключение.

Стробоскоп теперь имеет пять разных режимов работы.

В процессе проверки режимов «ИНТИМ», и «РАДУГА» при максимальной яркости несколько раз пропадал синий и красный цвет в двух разных вертикальных линейках светодиодной панели. После выключения или снижения яркости работа цветов восстанавливалась. Это подтвердило версию, что очень яркие вспышки стробоскопа обеспечиваются превышением номинального тока через светодиоды. Поэтому, вместо перемычек (R11-R13) на плате стробоскопа были установлены резисторы МЛТ-0,5 сопротивлением R=2,7Ω. Возможно, сопротивление следовало бы выбрать и побольше, либо немного ограничить максимальную яркость (запас по яркости приличный), изменив положение нижних пиков «пилы» относительно нулевого уровня.

Классический цветомузыкальный эффект, который получают от нескольких светоизлучателей, разнесённых в пространстве, фонарь в режиме «ЦВЕТОМУЗЫКА», конечно, не обеспечивает – цвета меняются и смешиваются на одной панели небольшого размера. Но, этого и не требуется. Основное его назначение – это дополнить помещение изменяемой фоновой подсветкой. Хороший результат получается, если фонарь использовать в паре с другим светодинамическим устройством.

Для работы в большом зале у этого стробоскопа «кишка тонка», но для среднестатистических жилых помещений с площадью не более S=20…30 кв. метров вполне подойдет.

С источником питания Uвых=12V схема может управлять несколькими одноцветными или RGB-светодиодными лентами.

Можно посмотреть ролик, показывающий работу устройства в режимах «ЦВЕТОМУЗЫКА» и «ИНТИМ».

Купить стробоскопы разных моделей можно здесь.

Александр Борисов.

Автор публикации

не в сети 13 часов

Radan

0
Комментарии: 933Публикации: 180Регистрация: 30-11--0001
Поделиться

1
Отправить ответ

Пожалуйста, чтобы добавить комментарий.
Войти с помощью: 
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
Catcatcat Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новые старые рейтинг
Подписаться на
Catcatcat
Участник

Деталек много, но реально этот стробоскоп свои функции выполняет! Автору респект!