LM3915 este un circuit integrat (IC) produs de Texas Instruments, care reacționează la modificările semnalului de intrare și emite un semnal către una sau mai multe dintre ieșirile sale. Datorită caracteristicilor sale de design, IC-ul este utilizat pe scară largă în circuitele indicatoare LED. Deoarece indicatorul LED bazat pe LM3915 funcționează pe o scară logaritmică, acesta și-a găsit aplicație practică în afișarea și monitorizarea nivelului semnalului în amplificatoarele audio.
LM3915 nu trebuie confundat cu verii săi LM3914 și LM3916, care au același pinout și aspect. IC seria 3914 are o caracteristică liniară și este ideal pentru măsurarea cantităților liniare (curent, tensiune), în timp ce IC seria 3916 este mai versatil și este capabil să controleze diferite tipuri de sarcini.
Scurtă descriere LM3915
Schema bloc a LM3915 este formată din zece amplificatoare operaționale de același tip, care funcționează conform principiului comparatorului. Intrările directe ale amplificatorului operațional sunt conectate printr-un lanț de divizoare rezistive cu valori de rezistență diferite. Din acest motiv, LED-urile din sarcină sunt aprinse într-o manieră logaritmică. Un semnal de intrare vine la intrările inverse, care este procesat de amplificatorul operațional tampon (pin 5).
Dispozitivul intern al IC include un stabilizator integrat de putere redusă conectat la pinii 3, 7, 8 și un dispozitiv pentru setarea modului de strălucire (pin 9). Intervalul de tensiune de alimentare este 3-25V. Tensiunea de referință poate fi setată de la 1,2 la 12 V folosind rezistențe externe. Întreaga scară corespunde unui nivel de semnal de 30 dB în trepte de 3 dB. Curentul de ieșire poate fi setat de la 1 la 30 mA.
Circuitul indicator de sunet și principiul său de funcționare
După cum se poate observa din figură, schema de circuit a indicatorului de nivel sonor constă din doi condensatori, nouă rezistențe și un microcircuit, pentru care zece LED-uri servesc ca sarcină. Pentru confortul conectării puterii și semnalului audio, acesta poate fi completat cu doi conectori de lipit. Oricine, chiar și un începător, radioamator poate asambla un dispozitiv atât de simplu.
O pornire tipică oferă energie de la o sursă de 12 V, care merge la al treilea pin al LM3915. De asemenea, merge la LED-uri prin rezistorul de limitare a curentului R2 și doi condensatori de filtru C1 și C2. Rezistoarele R1 și R8 servesc la estomparea ultimelor două LED-uri roșii și sunt opționale. 12V vine și la un jumper care controlează modul de funcționare al IC prin pinul 9. În starea deschisă, circuitul funcționează în modul „punct”, adică. un LED este aprins, corespunzător semnalului de intrare. Închiderea jumperului comută circuitul în modul „coloană”, când nivelul semnalului de intrare este proporțional cu înălțimea coloanei luminoase.
Un divizor rezistiv la R3, R4 și R7 limitează nivelul semnalului de intrare. O setare mai precisă se realizează cu un trimmer multiturn R4. Rezistorul R9 setează offset-ul pentru nivelul înalt (pin 6), a cărui valoare exactă este determinată de rezistența R6. Nivelul inferior (pin 4) este conectat la firul comun. Rezistorul R5 (pin 7.8) crește tensiunea de referință și afectează luminozitatea LED-urilor. R5 este cel care setează curentul prin LED-uri și este calculat prin formula:
R5 = 12,5 / I LED, unde I LED este curentul unui LED, A.
Indicatorul de nivel audio funcționează după cum urmează. În momentul în care semnalul de intrare depășește pragul de nivel scăzut plus rezistența la intrarea directă a primului comparator, primul LED se va aprinde (pin 1). O creștere suplimentară a semnalului sonor va duce la funcționarea alternativă a comparatoarelor, care va fi indicată de LED-ul corespunzător. Pentru a evita supraîncălzirea carcasei IC, nu depășiți curentul LED-ului mai mare de 20 mA. La urma urmei, acesta este un indicator, nu o ghirlandă de Crăciun.
PCB și piese de asamblare
Placa de circuit imprimat a indicatorului de nivel audio în format lay poate fi descărcată. Măsoară 65 × 28 mm. Piese de precizie necesare pentru asamblare. Rezistoare MLT-0.125W:
- R1, R5 R8 - 1 kΩ;
- R2 - 100 Ohm;
- R3 - 10 kOhm;
- R4 - 50 kOhm, orice trimmer;
- R6 - 560 Ohm;
- R7 - 10 Ohm;
- R9 - 20 kOhm.
Condensatoare C1, C2 - 0,1 μF. Este recomandat să lipiți LM3915 IC nu direct, ci printr-o priză specială pentru microcircuit. În încărcare, puteți folosi LED-uri ultra-luminoase de orice culoare strălucitoare, până la violet. Dar acestea sunt preferințe estetice personale. Pentru a afișa un semnal stereo, aveți nevoie de două plăci identice cu intrări independente. Mai multe detalii despre LM3915 pot fi găsite în fișa de date aici.
Eficiența acestui indicator a fost dovedită în practică de multe cercuri de radioamatori și este încă disponibilă sub formă de seturi MasterKit.
Citiți la fel
Bloc auto-realizat de indicare a vârfului unui semnal stereo cu propriile mâini, un circuit al unui indicator simplu de vârf. Vârfurile audio indică faptul că semnalul AF depășește o anumită valoare prestabilită.
Iată o descriere a indicatorului LED de vârf bazat pe cipul CD4093. Al cărui analog intern este K561TL1. Microcircuitul conține patru elemente logice „2I-Not” cu efectul declanșatorilor Schmitt. În acest circuit, intrările fiecăruia dintre elemente sunt interconectate, astfel încât elementele funcționează ca invertoare - declanșează Schmitt.
Diagramă schematică
Semnalele de ieșire ale canalelor stereo de la ieșirea ULF sunt alimentate prin condensatoarele C1 și C2 la intrările elementelor D1.1 și, respectiv, D1.2. O tensiune de polarizare constantă este furnizată intrărilor acestor elemente prin rezistențele R2 și R3 de la rezistorul trimmer R1.
La intrările porților logice, tensiunea de polarizare DC este adăugată la componenta variabilă a semnalului audio. Sarcina rezistorului R1 este de a seta tensiunea de polarizare optimă la care va fi sensibilitatea necesară a indicatorului, adică acest rezistor stabilește același prag de vârf.
Orez. 1. Diagrama schematică a unui indicator de vârf de casă.
Starea la ieșirile elementelor D1.1 și D1.2 se va schimba numai atunci când acest prag este depășit, setul acestui circuit este convertit în impulsuri de nivel logic, care, prin diodele VD1 și VD2, încarcă condensatoarele C3 și C4. Aceste circuite de diode VD1, VD2, condensatoare C3, C4 și rezistențe R4, R6 funcționează ca detectoare.
Și tensiunea la condensatoarele C3 și C4 crește. Acest lucru este deosebit de important, deoarece momentul de vârf al semnalului de intrare poate să nu fie lung. Și tensiunea este menținută sub formă de încărcare de către acești condensatori, deoarece sunt încărcați rapid prin diode și descărcați lent prin rezistențe.
De îndată ce tensiunea de pe C3 sau C4 atinge pragul de comutare al declanșatorului Schmitt (D1.3 sau, respectiv, D1.4), la ieșirea lui D1.3 sau D1.4 apare un zero logic, ceea ce duce la iluminare. a LED-ului HL1 sau HL2. LED-ul corespunzător sau dacă semnalul stereo este bine echilibrat, ambele LED-uri clipesc și rămân aprinse cel puțin timp necesar pentru a descărca C3 sau C4 prin R4 sau R6.
Detalii si ajustare
LED-uri - orice indicator, de exemplu, AL307. Stabilirea - prin reglarea rezistorului R1 cu pragul.
Poza 1.
Vă aducem în atenție un indicator de nivel cu două canale (stereo) cu un detector de vârf de la Ondrej Slovak. Acest indicator este dezvoltat pe microcontrolerul PIC16F88, poate fi asamblat și pe microcontrolerul PIC16F1827 și pe microcontrolerul PIC16F819. Firmware-ul indicatorului de vârf pentru toate aceste tipuri de microcontrolere poate fi găsit în atașament (arhivat). Schemele sunt similare, doar firmware-ul este diferit. Vom lua în considerare un circuit cu un microcontroler PIC16F88.
Afisarea nivelurilor si varfurilor in indicator are loc pe doua scale de LED-uri (bare) a cate 16 LED-uri, 2 x16.
Modurile în care poate funcționa indicatorul sunt prezentate în tabelul de mai jos, sunt aceleași ca în diagrama anterioară (indicator). Ele pot fi combinate și combinate prin instalarea sau îndepărtarea jumperilor (jumpers). Rezistorul R1 modifică sensibilitatea indicatorului, modifică tensiunea la pinul 2 al microcontrolerului și cu cât este mai mică tensiunea la pinul 2, cu atât este mai mare sensibilitatea indicatorului. Tensiunea optimă la ieșire este între 200-250 mV.
Tabelul 1.Selectarea modurilor de afișare.
Scara indicatorului funcționează în două moduri de afișare: liniar și logaritmic (mai jos în figură). Scara liniară este programată în codul programului, dar valorile scalei logaritmice pot fi modificate la discreția dvs. sau chiar invers logaritmice. Aceste date sunt „codificate” în EEPROM și pot fi modificate.
Figura 2.
Cum să schimbați valorile datelor EEPROM în sine, vom lua în considerare mai jos.
Figura 3 prezintă un instantaneu al codurilor EEPROM ale programului ISPROG.
Figura 3.
În partea de sus a tabelului, liniile încercuite cu roșu sunt valorile (logaritmice) ale „aprinderii” fiecărui LED (16 valori), care corespund valorii scalei logaritmice din Figura 2. Acestea sunt valorile hexazecimale ale scării verticale (de la 2 la 248). Puteți să vă construiți propria scală, de exemplu, logaritmică inversă, și să vă introduceți valorile în aceste celule.
Mai jos vom analiza în părți;
03 - Prima valoare este timpul de pornire a LED-ului, implicit este 12 ms (1 = 4,096 ms, adică 03 = (4,096 * 3) = 12,228 ms)
08 - Acesta este momentul în care ultimul LED este aprins, valoarea implicită este de 33 ms.
08 - Aceasta este rata de decădere a vârfurilor, valoarea implicită este de 33 ms.
7A - Acesta este timpul de persistență maxim, implicit este de 500 ms (7A = 122 * 4,096)
64 - Aceasta este corecția pentru luminozitatea LED-urilor. Pentru LED-uri cu un curent de luminiscență de 2 ma - valoare 64, pentru LED-uri cu un curent de luminiscență de 20 ma - 08.
Urmăriți un videoclip demonstrativ despre cum funcționează indicatorul de vârf. Aici funcționează în modul de afișare cu vârfuri într-un mod în scădere, scara este logaritmică (saltatori eliminati).
Diagrama indicatorului este prezentată în Figura 4 de mai jos. LED-urile se folosesc la un curent de 3 mA, daca pui leduri mai puternice, la un curent de 20 mA, atunci rezistentele R1-R8 trebuie inlocuite cu rezistente de 22-33 Ohm, poti pune rezistente smd pe bord. Pentru a comuta rapid modurile de funcționare ale indicatorului, placa este echipată cu jumperi comutați („jumpers”).
Configurarea procesorului PIC16F88 (instalarea siguranțelor, „siguranțe”).
CP: OFF, CCPMux: RB0, Depanator: OFF, WRT: inscriptibil, CPD: OFF, LVP: OFF, BOREN: ON, MCLRE: I/O, PWRTE: Dezactivat, WDTE: ON, OSC: INTRC-I/O, IESO: OFF, FCMEN: OFF
Configurarea procesorului PIC16F1827 (instalarea siguranțelor, „siguranțe”).
FOSC: INTOSC, WDTE: ON, PWRTE: OFF, MCLRE: OFF, CP: OFF, CPD: OFF, BOREN: ON, CLKOUTEN: OFF, IESO: OFF, FCMEN: OFF, WRT: OFF, PLLEN: OFF, STVREN: OFF, BORV: HI, LVP: ON
În atașamentul din arhivă sunt și părțile inițiale ale codurilor asm pentru aceste procesoare, care indică configurațiile procesorului.
* La proiectarea și configurarea dezvoltărilor sale pe microcontrolere, autorul folosește programatorul USB PRESTO și, în consecință, software-ul ASIX care îl însoțește - programul ASIX UP. Configurațiile procesorului sunt listate pentru acest program.
Am repetat această construcție folosind programatorul ExtraPic și programul icprog. Nu am instalat sau controlat configurațiile procesorului. Imediat după firmware, circuitele au început să funcționeze (mă refer la primul circuit pentru 40 de LED-uri), l-am repetat de mai multe ori - totul a început să funcționeze imediat după firmware.
Figura 4.
Indicatorul este asamblat pe o placă de circuit imprimat, cu dimensiunile 84 x 27 mm. Fotografia de mai jos a plăcii de circuit imprimat în Figura 5. Rezistori la bord R1-R8 smd.
Figura 5.
Figura 6 de mai jos prezintă jumperii lipiți pe placă între benzile LED.
Figura 6.
Aspectul indicatorului asamblat. Placa are LED-uri plate, rezistente R1 - R8 de tip smd, lipite din spatele placii, din lateralul pistelor.
Figura 7.
Placa de circuit imprimat a indicatorului (în formatul Sprint-Layout este disponibilă în arhivă) cu dispunerea elementelor este prezentată în Figura 8. Nu există jumperi indicați pe placă între benzile LED, deoarece acestea sunt amplasate una deasupra celeilalte. Jumperele sunt dezlipite în locurile desemnate de numerele 1 - 7, iar primul jumper # 1 este instalat în locul 1-1, apoi - 2 în locul 2-2 etc.
Figura 8.
Mai jos în arhivă există o diagramă, desene ale unei plăci de circuit imprimat în format Sprint-Layout, firmware pentru microcontrolere PIC16F88, PIC16F1827, precum și o placă de circuit imprimat în format Sprint-Layout cu o distanță crescută între rândurile de LED-uri și conceput pentru instalarea LED-urilor rotunde, precum și a firmware-ului pentru microcontrolerul PIC16F819.
Dacă cineva are întrebări despre designul indicatorului, întrebați-i.
Designerul radio a venit într-o geantă:
Detalii: 
Placa este unilaterală, fără metalizare, realizată cu înaltă calitate, ușor de lipit, denumirea și evaluările pieselor sunt indicate: 
Fotografia arată că placa diferă de placa afișată pe lotul vânzătorului - există un conector J3
Instructiuni si diagrama: 
Schema de inalta rezolutie
Lipit. Iată ce sa întâmplat:
Nu ma certa pentru lipit - nu am lipit nimic pe sigilii de 27 de ani. Prima experiență.
Nu există piese de prisos în kit.
Când au fost lipite, au devenit clare trei neînțelegeri.
1. Nu este clar de ce există aici un conector J3 jumper? Setul nu conține conector sau jumper. Când sunt pornite, doar jumătate din LED-uri (roșu și dedesubt) funcționează cumva de neînțeles. Contacte lipite (în scurtcircuit) J3
2. Rezistorul R9. Imprimarea arată 560 ohmi. Setul contine 2,2 kOhm. Am pus un rezistor MLT din stocuri vechi, așa cum este indicat în diagramă - 560 ohmi. Credeam că chinezii au încurcat ceva. Când au fost pornite, cele două LED-uri galbene inferioare erau aprinse constant - D1, D2. Am relipit rezistorul - am luat un rezistor de 2,2 kOhm din set - a început să funcționeze așa cum ar trebui.
Schimbarea circuitului - rezistor corect
3. Dacă LED-ul roșu extrem se aprinde și este aprins constant, atunci rezistorul R5 începe să se încălzească până la 60 de grade. Ciudat.
Alimentarea circuitului este de 9-12 volți. Aplicat 12 V la sursa de alimentare. Totul merge bine. Rezistorul de reglare poate fi folosit pentru a seta nivelul maxim de semnal afișat. Nivelul minim, dacă dispozitivului este aplicat un semnal cu o tensiune de 1,9 volți: 
De aici concluzia - cu o tensiune de alimentare standard de 9-12 volți, este mai bine să conectați indicatorul la ieșirile ULF și nu după preamplificator sau la intrarea ULF după controlul volumului.
Scara de strălucire a LED-urilor este logaritmică. Nu îl puteți folosi ca indicator de descărcare a bateriei. Dacă conectați ieșirea pentru căști a unui telefon mobil la volum maxim la intrare, se aprind maximum 6 LED-uri galbene.
Apoi am decis să experimentez cu scăderea tensiunii de alimentare. Concluzie - cu cât tensiunea de alimentare este mai mică, cu atât dispozitivul este mai sensibil. A funcționat bine de la 5V - LED-urile roșii în acest caz erau aprinse și de pe telefonul mobil. Dacă tensiunea este redusă la 3 volți, LED-urile sunt slabe, dar nu clipesc. Se pare că aceasta este limita. Deci nu aș alimenta de la o tensiune mai mică de 5 volți.
Concluzie: un constructor radio simplu, interesant. Le puteți echipa cu niște ULF de casă. Contra - montare incomod pe placă - doar un singur orificiu de montare. Placa (din cauza prizei si a microcircuitului) se dovedeste a fi destul de inalta. Dacă puneți două plăci în paralel, atunci distanța dintre LED-urile ambelor canale va fi destul de mare.
Indicator pe LM3915
Circuitul integrat LM3915 este special conceput pentru construirea unui indicator de nivel cu LED și vă permite să evaluați vizual nivelul și modificarea semnalului sonor sub forma unei „coloane”, „riglă” sau un punct luminos care se mișcă pe o scară convențională. Designul de succes al chipului LM3915 și-a asigurat locul potrivit în circuitele indicatoare LED. Expertul vă invită să asamblați un indicator de sunet bazat pe LM3915 și 10 LED-uri. Mai jos sunt instrucțiuni detaliate pentru asamblarea unui circuit indicator de sunet cu ilustrații foto și video cu propriile mâini. Chiar și un inginer electronic începător poate asambla un indicator de sunet.
Cum să asamblați un indicator de nivel LED pe LM3915 cu propriile mâini
Designul microcircuitului LM3915 reprezintă zece amplificatoare operaționale comparatoare de același tip, incluse într-un pachet. Intrările directe ale amplificatoarelor sunt conectate printr-o linie de divizoare rezistive selectate astfel încât LED-urile din sarcina amplificatorului să fie aprinse în funcție de dependența logaritmică. Intrările inverse ale amplificatoarelor primesc semnalul de intrare, care este format de amplificatorul tampon (pin 5). Designul microcircuitului include, de asemenea, un stabilizator integral (pinii 3, 7, 8), precum și o cheie pentru setarea modului de funcționare al indicatorului (pinii 9). Microcircuitul are o gamă largă de tensiune de alimentare de la 3 la 25 volți. Valoarea tensiunii de referință este setată în intervalul de la 1,2 la 12 volți de către rezistențele externe. Scara indicatorului corespunde unui nivel de semnal de 30 dB cu un pas de 3 dB. Curentul de ieșire este reglabil de la 1 la 30 mA.
Asamblarea indicatorului este simplificată prin achiziționarea unui set de piese din magazinul online folosind link-ul https: //ali.pub/2c62ph ... Kitul include o placă, un microcircuit, LED-uri și tot cablajul necesar (rezistoare, condensatoare și conectori).
Set de piese „Indicator de nivel de sunet pe LM3915”
Detalii despre setul „Indicator de nivel de sunet pe LM3915”
Diagrama indicatorului de sunet de pe LM3915 este prezentată în fotografie.
Principiul de funcționare. La a treia bornă a LM3915 este furnizată o tensiune de alimentare de 12 volți. De asemenea, trece prin rezistorul de limitare R2 la LED-uri. Rezistoarele R1 și R8 egalizează luminozitatea LED-urilor roșii de pe scară. De asemenea, o tensiune de 12 volți este furnizată jumperului pentru controlul modului de funcționare al indicatorului (pin 9). În starea închisă a jumperului, circuitul asigură iluminarea unui singur LED corespunzător nivelului semnalului. Când jumperul este deschis, circuitul funcționează în efectul „coloană”, nivelul semnalului de intrare este proporțional cu înălțimea coloanei iluminate sau cu lungimea liniei. Divizorul asamblat pe R3, R4 și R7 limitează nivelul semnalului de intrare. Divizorul este reglat fin cu un trimmer multiturn R4. Divizorul R9 R6 stabilește decalajul pentru nivelul superior al riglei de calcul al rezistențelor microcircuitului (pin 6). Nivelul inferior al regulii de calcul al rezistențelor (pin 4) este conectat la firul comun. Rezistorul R5 (pin 7) crește tensiunea de referință și afectează luminozitatea LED-urilor. R5 setează curentul prin LED-uri și se calculează prin formula: R5 = 12,5 / Iled, unde Iled este curentul unui LED, A. Indicatorul de nivel sonor funcționează după cum urmează. În momentul în care semnalul de intrare depășește pragul de nivel scăzut plus rezistența la intrarea directă a primului comparator, primul LED se va aprinde (pin 1). O creștere suplimentară a semnalului sonor va duce la funcționarea alternativă a comparatoarelor, care va fi indicată de LED-ul corespunzător. Conform instrucțiunilor, pentru a evita deteriorarea microcircuitului, limitarea de 20 mA a curentului furnizat LED-urilor nu trebuie depășită.
Ansamblu indicator sonor
Verificăm disponibilitatea și denumirea pieselor.
Rezistente: R1, R5 R8 - 1 kOhm; R2 - 100 Ohm; R3 - 10 kOhm; R4 - 50 kOhm, orice trimmer; R6 - 2,2 kOhm (560 Ohm); R7 - 10 Ohm; R9 - 20 kOhm. Condensatoare C1, C2 - 0,1 μF. Descifrăm valorile rezistenței prin codul de culoare. Vezi poza.
Pentru a asambla circuitul, veți avea nevoie de un fier de lipit de putere redusă, flux de lipit, lipit și tăietoare laterale. Secvența de asamblare poate fi diferită.
- Instalăm rezistențele pe placă în funcție de valoarea nominală și le lipim și, de asemenea, folosim cheia desenată pe placă pentru a instala și lipi patul pentru microcircuit.
- În mod similar, lipim rezistența variabilă, condensatoarele, mufele de conectare.
2 opțiune pentru instalarea LED-urilor pe placa indicator de nivel de pe LM3915
- Verificăm corectitudinea asamblarii și lipirii, dacă este necesar, eliminăm erorile.
- Introducem microcircuitul în pătuț folosind cheia desenată pe tablă.
- Furnăm o tensiune de 12 volți de la sursa de alimentare.
- Trimitem un semnal de la ieșirea telefonică a oricărui gadget. Dacă toate piesele sunt instalate corect și în stare bună de funcționare, atunci circuitul va funcționa. Priveste filmarea. Nivelul semnalului audio la intrare este setat de trimmer-ul R4. Priveste filmarea.
Plasarea cipului LM3915 pe pătuț este utilă. Microcircuitul are rude LM3914 și LM3916 cu o scară liniară și întinsă. Microcircuitele sunt absolut identice în ceea ce privește pinii lor. Prin urmare, pe baza acestui circuit, puteți asambla cu ușurință un indicator de tensiune, putere sau un indicator de control al oricărui parametru.
Un set de piese pentru asamblarea unui indicator de nivel de semnal audio LED pe LM3915 poate fi achiziționat de la următorul link http://ali.pub/2z6xyo ... Dacă doriți să exersați serios lipirea structurilor simple, Maestrul vă recomandă achiziționarea unui set de 9 seturi, care vă vor economisi foarte mult costurile de transport. Iată link-ul de cumpărare http://ali.pub/2bkb42 ... Maestrul a adunat toate seturile și au funcționat.
Vă doresc succes și creșterea abilităților în lipire.
