Статья полезна для новичков по следующим темам: Работа таймера в режиме измерения периода внешнего сигнала; Настройка его при помощи управляющих регистров; Работа с прерываниями таймера на ассемблере; Быстрое внедрение надежных силовых ключей в любую схему.
Конкурсная статья - "BASCOM-2010".

Автор - Андрей Сиденко.

 

Оставалось несколько дней до корпоратива, который решили проводить в стенах собственного офиса. Нужно было украсить праздник чем-нибудь ярким. Вспомнил про статьи из журналов, прочитанные в детстве, о цветомузыке, вспомнил то, что видел на разных дискотеках и решил сделать нечто промежуточное: простое, как в журналах для начинающих, и актуальное, как на дискотеках, а главное – из подручных средств. В закромах Родины найдены следующие детали: простейший контроллер с входами и выходами на 24 Вольта с Atmega48 внутри, светодиодные фонарики на 12 В, когда-то сделанные для аварийного освещения («чтобы лоб не разбить»), но успешно забытые в подвалах.

 

 

Первым делом подсоединил фонарики к контроллеру и посмотрел, как они работают в режиме ШИМ – отлично. Т.к. фонарики все белые, о цветомузыке речи идти не может, но может получиться отличный стробоскоп! Итак – делаем стробоскоп с бит-детектором на Atmega48. Чтобы легко адаптироваться к любому уровню сигнала, сразу решил использовать операционный усилитель и элементарный детектор уровня сигнала. Разбираться в цифровом анализе спектра не было времени, поэтому в усилителе грубо обрезал верхние частоты, Получив тем самым ФНЧ (фильтр нижних частот) с Ку = 20. Частоту среза подбирал экспериментально. А то, что осталось, использовал для создания световых эффектов.

 

 

Устройство усилителя. ОУ DA1.1 усиливает НЧ спектр сигнала, далее детектором сигнала на VD3 с постоянной времени 2-3 сек. определяется его общий уровень и подается на инвертирующий вход компаратора, собранного на DA1.2, а детектором на VD4 с постоянной времени 16 мс. определяются колебания уровня, которые подаются на прямой вход компаратора. Таким образом, общий уровень сигнала является опорным напряжением, а НЧ колебания уровня сигнала и НЧ составляющие звука сравниваются с ним. На выходе компаратора образуются импульсы, пропорциональные такту звука, которые мы подаем на контроллер для измерения и формирования световых эффектов. Усилитель собрал на макетной плате и обрезал под имеющийся корпус.

 

 

Сигнал уровнем 24 В через делитель поступает на 12 ножку микроконтроллера Atmega48 - PCINT0/CLKO/ICP1/PB0, которую мы будем использовать в качестве обычного порта (PB0) и для захвата таймера 1 (ICP1). Далее – измеряем период звукового такта и на основе измеренного значения создаем световой эффект (см. программу). На рисунке приведен фрагмент схемы, отвечающей за работу бит-детектора.

 

 

 

Управление светодиодными фонариками производится интеллектуальными силовыми ключами DD1.1, DD1.2. Интеллект их заключается во встроенных тепловой защите и защите от превышения тока нагрузки, также есть контроль состояния ключа (в данном проекте не используется). Устройство стабильно работает в большом диапазоне амплитуд входного аудиосигнала. Испытания провел с ноутбуком, MP3-плэером, радио. Следует отметить, что устройство приспособлено под быструю ритмичную музыку. Под речь или классику световые эффекты не предусмотрены, да и вряд ли возможны с такой простой схемой. Итак, получили вот такую симпатичную штуку за день почти на коленке.

 

 

Видео и программа.