Visits: 6189
Демонстрационный проект создания индикаторов уровня с использованием WS2812B. Изучив этот проект вы сможете самостоятельно изготавливать и конструировать свои индикаторы уровня звукового сигнала. Дополнительно читайте статью Бегущие огни на WS2812B по подключению и работе с WS2812B. Видео проекта.
Примечание, демонстрационное видео на PIC18F26K22 этап разработки, видео на PIC12 в конце статьи
Индикатор выполнена на микроконтроллера PIC12F1822. Количество светодиодов WS2812B не более 23 шт. Можно меньше изменив значение в проекте.
Схема индикатора
Внимание, обратите внимание, С13 неправильно нарисована полярность! Необходимо изменить на противоположную.
Сигнал поступает на комбинированный сумматор и и фильтр низких частот на резисторах R3, R8, R4, R7 и конденсаторах C6, C4, C5. Далее сигнал поступает на аналоговый вход AN4. Уровень сигнала должен быть в пределах стандарта 0,7 вольта. Если вы желаете использовать более высокие уровни входного сигнала, то необходимо на входе поставить резистентный делитель или использовать спаренный потенциометр.
Контроллер преобразовывает данные АЦП и формирует эффекты для индикации на светодиодах со встроенными драйверами WS2812B. В связи с тем, что в этом контроллере память ограничена, всего 2 кБ. памяти программ и 128 ОЗУ сильно разойтись с эффектами индикации нет места. Поэтому максимальное количество светиков всего 23 шт (последовательное включение, параллельно можно подключить несколько ленточек.). При изменении программы если возникнет необходимость количество светиков можно уменьшить, тем самым высвободить место для данных участвующих в обработке в программе.
Схема в формате PDF
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - схема 63.40 KB 1144 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Создание программы индикатора
Первое нам потребуется максимальная производительность контроллера, т.к. протокол передачи данных мы формируем программно. Описание функций и переменных которые мы будем использовать в программе
#define _XTAL_FREQ 32000000 // задаем тактовую частоту #define LEDC 23 // количество светодиодов ws2812b используемых в индикаторе void loadWS2812B (void); // функция загрузки данных в светодиоды ws2812b void pointred (char LED,char brig); // функция управления красным цветом void pointgreen (char LED,char brig);// функция управления зеленым цветом void pointblue (char LED,char brig);// функция управления синим цветом void sound_level (char volume);// функция формирования светового индикатора char ledred[LEDC];// массив красных где 0 - яркость в формате 0-255 char ledblue[LEDC];// массив синих char ledgreen[LEDC];//массив зеленых int ccirlz;// переменная таймера переключателя эффектов char regim,vreg; // переменный выбора эффектов и цвета индикации int audi, audiMAX;// переменные данные для обработки аудио данных char timint; // константы и переменные для обработки функции вычисления среднего значения аудио данных // для сглаживания индикации #define INTEG 70 // глубина интеграции для вычисление среднего unsigned int staroe,aru_ups,novoe;
Конфигурация контроллера проходи в два этапа на этапе программирования
// конфигурирование контроллера #pragma config FOSC = INTOSC // INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin #pragma config WDTE = ON // WDT disabled #pragma config PWRTE = ON // PWRT enabled #pragma config MCLRE = OFF // MCLR/VPP pin function is digital input #pragma config CP = ON // Program memory code protection is enabled #pragma config CPD = ON // Data memory code protection is enabled #pragma config BOREN = ON // Brown-out Reset enabled #pragma config CLKOUTEN = OFF // CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin #pragma config IESO = OFF // Internal/External Switchover mode is disabled #pragma config FCMEN = OFF // Fail-Safe Clock Monitor is disabled #pragma config WRT = ALL // 000h to 7FFh write protected, no addresses may be modified by EECON control #pragma config PLLEN = ON // 4x PLL enabled #pragma config STVREN = OFF // Stack Overflow or Underflow will not cause a Reset #pragma config BORV = HI // Brown-out Reset Voltage (VBOR) set to 2.7V #pragma config LVP = OFF // High-voltage on MCLR/VPP must be used for programming
и на этапе включения
//-------------------------------------------------------------------- CLRWDT(); //сброс сторожевого таймера +++++++++++++++++++++- // настройка генератора 8 * 4 = 32 МГц. OSCCON=0b11110000; /* ||||| ++---Clock determined by FOSC<2:0> in Configuration Word 1 |++++------8 MHz or 32 MHz HF(see Section 5.2.2.1 “HFINTOSC”) +----------Clock determined by FOSC<2:0> in Configuration Word 1 */ // настройка портов //WDTCON=0b00010111;//01010 = 1:32768 (Interval 1s typ) PORTA = 0; LATA = 0; ANSELA = 0b00010000; TRISA = 0b00010000; WPUA = 0; // настройка АЦП ADCON1=0b01110000; // ADC ref = Vdd,Vss/Left justified, ADCON0=0b00001101; // включить АЦП/00011 = AN4
Обработка аудио данных
//----------------------------------------------------------------------- ADCON0,GO=1; // запуск конвертирования while(ADCON0,GO); // ожидания окончания преобразования audi=ADRESH; audi=audi-127; // установка нуля if(audi<0) // выпрямитель программный { audi=~audi; audi++; } if(audi>audiMAX) // определение максимума сигнала { audiMAX=audi; } else if(audiMAX>0) // интеграция максимума, возврат "столбика" { if(--timint==0) { timint=9; // скорость возврата, чем больше число тем медленнее. audiMAX--; } } // усреднение сигнала, сглаживание novoe=audiMAX*90; // усиление сигнала 3*30 (в три раза) if(novoe>staroe)staroe=(staroe-staroe/INTEG)+(novoe/INTEG); else if(novoe<staroe)staroe=(staroe-staroe/INTEG)-(novoe/INTEG); aru_ups=staroe/30; // преобразование к нормальному виду if(aru_ups>255)aru_ups=255; // ограничение в диапазоне 0 - 255
Это все далее необходимо по полученному значению aru_ups которое в диапазоне 0 – 255 сформировать индикатор уровня для визуализации.
Воспроизводимые эффекты
В память контроллера влезло 7 эффектов:
- Синий столбик и с верней точкой красного цвета
- Двухцветный столбик пропорциональный с верней точкой другого цвета, цвета меняются от режима работы
- Двухцветный столбик одного цвета, от 60% высоты индикация максимума другого цвета, цвета меняются от режима работы
- Движущие три точки, по краям одинакового цвета
- Одна точка
- Столбик и точка другого цвета + динамическая разметка сверху, яркость разметки пропорциональна уровню сигнала
- Столбик и с точками другого цвета – эффект резинки
Построение эффекта визуализации.
Сама функция может состоять из дух частей:
- Часть первая это медленная анимация самого вида изображения
- Часть вторая основная работа
Конечно может функция состоять только из второй части, тогда переключение будет происходить быстро без анимации.
Пример функции:
/*Синий столбик и с верней точкой красного цвета*/ if(pusk)// анимация { for (a=0;a<=level_L;a++) { pointred (a-1,0); pointblue (a-1,50); pointred (a,150); for (b=0;b<5;b++)__delay_ms (10); loadWS2812B(); // загрузка данных } for (b=0;b<80;b++)__delay_ms (10); pusk=0; } for (a=0;a<number_LEDs;a++) // основной режим работы { if(a<level_L)color1=50; else color1=0; if(a==level_L)color2=150; else color2=0; // pointgreen (a,255,0); pointred (a,color2); pointblue (a,color1); }
Для макетирования была использована плата от Контроллер управления светодиодным освещением с дистанционным управлением.
Видео демонстрация работы
Все вопросы на форуме http://musiccolor.d-lan.dp.ua/index.php?topic=175.msg3010;topicseen#new
Комплектующие необходимые для сборки
Наименование | Тип | Номинал | Количество | Обозначение |
Микроконтроллер | PIC12F1822 | 1 шт | PIC1 | |
Ленточка с WS2812B | WS2812B | 23 шт | WS1 – WS23 | |
Конденсатор | 0805 | 0.1х50v | 7 шт | C7, C3, C5, C1, C2, C4, C6 |
Конденсатор | 100,0x6v | 1 шт | C13 | |
Резистор | 0805 | 10k | 1 шт | R5 |
Резистор | 0805 | 1k | 5 шт | R6, R11, R10, R4, R7 |
Резистор | 0805 | 51k | 2 шт | R3, R8 |
Резистор | 0805 | 330 | 1 шт | R9 |
Стабилизатор | SOT223 | LD1117-3,3v | 1 шт | ST1 |
Описание функции переключателя для версии 1.10. Переключатели в зависимости от положения отключает несколько эффектов, когда все замкнуты активен только первый эффект индикации. Режимы отключения смотри в таблице, 1-замкнут,0-разомкнут:
DJ0 RA0 |
DJ1 RA1 |
Описание |
0 | 0 | все 7 эффектов активны |
1 | 0 | с 1 по 4 |
0 | 1 | с 1 по 2 |
1 | 1 | только первый эффект |
Файлы для загрузки
Схема в формате PDF
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - схема 63.40 KB 1144 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - проект 295.92 KB 58 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - прошивка 3.14 KB 437 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Самый простой индикатор уровня звукового сигнала – проект v 1.01. Добавлена функция переключения цветов по максимуму сигнала.
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - проект v 1.01 300.84 KB 46 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - прошивка v 1.01 3.19 KB 368 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Прошивка версия 1.10, добавлена функция отключения эффектов, с помощью дип переключателя.
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - прошивка V1.10 3.26 KB 351 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала....Итоговая версия v 1.11 Проект+прошивка, доработана функция переключения цвета и отключена функция смены режима когда выбран один эффект. Только для тех кто реально реализовал проект.
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - итоговая версия 1.11 154.07 KB 33 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Прошивка v 1.20. Убраны эффекты смены режимов, считаю, что для такого простого варианта они ненужны.
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала - прошивка v 1.20 2.38 KB 418 downloads
Самый простой индикатор уровня звукового сигнала...Видео работы прототипа стерео индикатора проект на PIC18F26k22.
Это может быть интересно
- My libraries for Altium DesignerVisits: 3770 Attention, this version of the database is outdated today. See updates in articles https://catcatcat.d-lan.dp.ua/altium-designer-my-setup-system-and-project-structure and https://catcatcat.d-lan.dp.ua/altium-designer-my-setup-system-and-project-structure-v23-2/ My libraries for Altium designer (Updated V – 29/05/2022) (c) 2021 …
- NeoPixel LED and PIC24Visits: 593 Популярность однопроводной шины для управления светодиода типа WS2812 не ослабевает, а новые типы светодиодов в корпусах 3,5*3,5мм, 2,0*2,0мм становяться все больше привлекательными. Построение дисплеев для анимации требуют все …
- Емкостной сенсорVisits: 2948 Изучаем изготовление емкостных сенсоров на PIC-микроконтроллере. Конструкция емкостных сенсоров имеет вид: Емкостные сенсоры строятся по схеме высокочастотного генератора, сам принцип основан на измерение частоты этого генератора. Частота зависит …
- DS18B20 – удаленный контроль температурыVisits: 3007 Контроль температуры с использованием датчиков температуры DS18B20 и платы ILLISSI-4B-09-primum Проект позволяет подключать к плате ILLISSI-4B-09-primum до 16 датчиков температуры DS18B20, удаленных более 300 метров, и выводить информацию …
- CCP – модуль в режиме Compare на примере PIC18Visits: 3055 CCP – модуль можно использовать в трех режимах: Capture – позволяет захватывать входной сигнал и определять его параметры (длительность или частоту). Дополнительно управлять внутренними модулями. Compare – позволяет …
- Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat V23.04Visits: 157 Смотри как установить и подключить библиотеку тут. V. – 23_04 – Component Database Update. – configuration file name – DXPPreferences1.DXPPrf. – Added two projects for audio amplifier …
- Дифференциальный терморегуляторVisits: 3969 Дифференциальный терморегулятор ch-3020 Назначение. Ch-c3020 представляет собой дифференциальный терморегулятор. Основное назначение солнечные системы горячего водоснабжения, а также вентиляционные системы управление притоком свежего воздуха. Контроллер позволяет работать пяти режимах. …
- Kitchen timer with contactless gesture controlVisits: 477 Кухонний таймер з безконтактним керуванням жестами дозволяє встановити необхідний період часу для приготування страв, не торкаючись пристрою. Дуже зручно під час приготування їжі, коли руки забрудниться. Усі …
- Контроллер управления светодиодным освещением с дистанционным управлениемVisits: 1979 Все активнее светодиоды входят в нашу жизнь. Всё эффективнее становится светодиодное освещение. Всё ниже опускаются цены. Всё больше появляется возможностей получения сочных цветов, простоты в управлении. Всё чаще …
- Проект с использованием MCC часть 09Visits: 853 Эта часть будет посвящена созданию практического проекта управления освещение. Тех задание: Два выхода управления ШИМ – светодиодным освещением. Две кнопки управления, каждая кнопка управляет, своим каналом, логика самая …