Схемы сду и цму: ЦМУ и СДУ на микроконтроллере — 26 Декабря 2014 — Блог — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Компрессор к СДУ « схемопедия

Известно, что работа светодинамической установки (СДУ) становится более эффектной, если диапазон изменения яркости свечения ламп экрана близок к диапазону изменения входного сигнала. Поэтому для согласования динамических диапазонов на входе СДУ приходится включать устройство, “сжимающее” динамический диапазон сигнала. Такое устройство называют компрессором.

Эффекта компрессирования можно добиться и за счет обратной связи с оптическими устройствами или использования ламп, рассчитанных на разные мощности и напряжения, или особой конструкцией экранного устройства. Как правило, эти способы малоэффективны или значительно усложняют конструкцию и настройку СДУ. Применимы они только в конкретных СДУ с определенной схемой и конструкцией.

Применение на входе СДУ компрессоров, построенных по принципу усилителя с глубокой АРУ, когда слабый сигнал усиливается, а сильный ограничивается по амплитуде или изменения его уровня приводятся в соответствие изменению яркости ламп накаливания экранного устройства, предпочтительнее.

Схема такого компрессора, испытанного со многими СДУ, приведена на рис. 1.

Коэффициент передачи устройства не зависит от частоты входного сигнала. Форма выходного напряжения в диапазоне частот 30 Гц…20 Кгц синусоидальна. График зависимости уровня выходного сигнала от уровня входного, подаваемого на конденсатор С1, показан на рис. 2.

Выходное напряжение компрессора можно изменять с помощью подстроечного резистора R19. Когда движок резистора находится в верхнем по схеме положении, уровень выходного сигнала составляет 120…720 мВ при, изменении уровня входного от 30 мВ до 3 В или иначе — изменению уровня входного сигнала в 40 дБ соответствует изменение выходного сигнала около 15 дБ. При изменении входного сигнала от 30 мВ до 10 В (около 50 дБ) уровень выходного сигнала изменяется на 16 дБ. Такое изменение сигнала на входе СДУ вполне соответствует динамическому диапазону яркости ламп накаливания, который не превышает 10…15 дБ.

Для нормальной работы некоторых СДУ, в том числе промышленного набора “Прометей-1”, необходим уровень входного сигнала 1…2 В. При работе с такими СДУ, перемещая движок R19 вниз по схеме, можно увеличить выходное напряжение компрессора до 2…2,5 В.При этом глубина компрессирования несколько уменьшается (на 5…6 дБ), но не снижает эффективности компрессора.

К выходу компрессора подключают нагрузку (вход СДУ) сопротивлением не менее 3 кОм. Вход же компрессора подключают как к моно-, так и к стереофоническим источникам музыкальных программ (магнитофон, электропроигрыватель, радиоприемник). Так как входное сопротивление компрессора сравнительно высокое (около 100 кОм), то сигнал можно снимать не только с выходов на акустические системы, но и с линейных выходов.

С выхода источника музыкальных программ сигнал поступает на резистивный смеситель R1—R3, суммирующий сигналы левого и правого каналов в стереофоническом режиме. Одновременно смеситель играет роль делителя, позволяющего отфильтровать посторонние шумы и сигналы наводок, например возникающие при работе двигателей ЭПУ, магнитофона или от движения иглы звукоснимателя по пластинке. Как правило, эти шумы по уровню меньше музыкального сигнала минимальной громкости. Однако без делителя из-за высокой чувствительности компрессора они могут быть усилены им до величины, на которую может реагировать экранное устройство СДУ.

Одновременно применение делителя R1—R3 позволило довести чувствительность компрессора до 200 мВ, что соответствует напряжению на линейных выходах звуковоспроизводящих устройств.

С резистора R3 напряжение звуковой частоты поступает через конденсатор С1 на управляемый делитель R4VT1, в котором транзистор используется как управляемый напряжением резистор. Далее сигнал подается на усилитель, выполненный на транзисторах VT3 и VT4. Коэффициент его усиления около 100. С нагрузки усилителя (резистор R13) сигнал подается через конденсатор С10 на СДУ. Одновременно часть усиленного сигнала, снимаемого с движка резистора R19, поступает на каскад с транзистором VT5. С эмиттера этого транзистора сигнал подается на детектор, выполненный на диодах VD1, VD2. Образующееся на конденсаторе С5 постоянное напряжение используется для управления транзистором VT1 (через эмиттерный повторитель на транзисторе VT2).Любое повышение уровня входного сигнала приводит к возрастанию положительного напряжения на конденсаторе С5 и большему открыванию транзисторов VT1 и VT2. Сопротивление участка коллектор — эмиттер транзистора VT1 уменьшается, а значит, уменьшается и уровень сигнала на нем. Если для нормальной работы СДУ уровня выходного сигнала компрессора недостаточно, то для повышения его до 5…7 В между входом СДУ и выходом компрессора включают дополнительный усилитель, схема которого приведена на рис. 3. Уровень сигнала на входе СДУ можно изменять подбором сопротивления резистора R3 в усилителе и подстроечным резистором R19 компрессора. Усилитель рассчитан на работу с СДУ, имеющей входное сопротивление не менее 1 кОм.

При меньшем входном сопротивлении СДУ, а также в том случае, если на входе СДУ имеется согласующий трансформатор, следует использовать усилитель, схема которого показана на рис. 4. Если для работы СДУ, имеющих входное сопротивление от нескольких сотен ом до 3 кОм, достаточен сигнал величиной 0,5…0,6 В, то его можно подавать с эмиттера транзистора VT5 компрессора, исключив при этом резистор R19, соединив базу транзистора VT5 с коллектором транзистора VT4 и перепаяв положительный вывод конденсатора С10 от коллектора транзистора VT4 к эмиттеру VT5.В компрессоре можно применить кроме указанных на схеме транзисторы КТ312А; КТ315В, Г; любые диоды серии Д9, Д10 (VD1, VD2), Д223, Д226, КД103 (VD3). Конденсаторы С3, С10—К53-1, К53-4; С4—КД-1, остальные — К50-6. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, подстроечный— СПЗ-16. Под эти детали и рассчитана печатная плата (рис. 5) из одностороннего фольгированного стеклотек-столита. Конденсатор С4 (он устраняет возбуждение компрессора на высоких частотах) установлен со стороны печатных проводников. Резисторы R1 — R3 припаивают непосредственно к выводам разъема XS2.

Диод VD3 и конденсатор С9 устанавливают в месте расположения элементов основного блока питания СДУ. Если сама СДУ питается постоянным напряжением +24… 30 В, его можно подавать на компрессор, исключив диод VD3 и конденсатор С9.

Налаживание компрессора начинают с проверки отсутствия самовозбуждения на высоких частотах и, если оно есть, увеличивают емкость конденсатора С4. Затем, подав на вход компрессора сигнал звуковой частоты напряжением 1 В, подстроечным резистором R19 устанавливают нужное напряжение (0,7…2,5 В) на выходе компрессора.

В заключение устанавливают чувствительность устройства. Подключив его к источнику сигнала, подбирают резисторы R1 и R2 такими, чтобы сохранился ранее установленный уровень выходного сигнала при необходимом минимальном уровне сигнала на разъеме XS1.

А. Ануфриев ВРЛ №103 с.47-52

Светомузыка, схема цветомузыкальной установки ЦМУ

Светомузыка. Сколько потаенного волшебства таит в себе это слово. Музыка сама по себе – это замечательно. С развитием технологий появилась возможность добавлять к звучанию фонограмм световое сопровождение, основываясь на данных синестезии. Так называемый «цветной слух» предполагает наличие у определенной звуковой частоты своего цветового соответствия. Вспоминается автобиография Набокова, где он достаточно красочно описывает свой редкий природный дар. Но как понять, где всего лишь образность мышления, которой обладает каждый человек, и действительно музыкально-звуковая синестезия. В последнем случае должна быть определенная шкала соответствия тональности цветовому ралу, в чем обладатели редкого дара должны хоть немного совпадать друг с другом. А если каждый из таких уникумов показывает отличный от других результат, тогда получается и нет никакого общего «цветного слуха».

Вернемся к более земным формам. А именно: как собрать несложную схему светомузыкальной установки (СДУ) «своими руками»! Да будь проклято это ключевое словосочетание в поисковых запросах радиолюбителей самодельщиков. В 2002 году, собрав несколько эффектов для электрогитары, сколотив пару ящиков акустических систем и провозившись уйму времени над первой самодельной электрогитарой, я решил отвлечься от звука в сторону света. Обратившись за проектом светомузыки к наставнику Валерию, в скором времени получил ксерокопированные листы из какого-то советского радиожурнала типа «Юного техника» или «Моделиста-конструктора». Этот же человек снабдил меня всеми нужными номиналами. Дело оставалось только в изготовлении печатной платы и корпуса, пайке радиоэлементов и настройке каждого из трех каналов. Основной принцип данной ЦМУ: входной сигнал делится на высокие, средние и низкие частоты. Интенсивность светового потока каждого из каналов регулируется резистором.

Изготовление светодинамической установки

Я собрал корпус из трехслойной фанеры со скошенной лицевой стенкой для размещения патронов ламп накаливания, крутилок переменных резисторов и кнопки включения с подсветкой. Вся конструкция размещалась в одном компактном блоке, поскольку сделать полноценные рефлекторы мне не позволял скудный бюджет десятиклассника. Печатная плата изготавливалась методом прокорябывания фольги специально заточенным отрезком от полотна по металлу. К плате прикладывалась линейка, сверху полоска с плюсом питания, снизу – общий и минус, а все центральное пространство между ними – непосредственно обработка сигнала. Строгие симметричные линии, фольга на плате в первозданном виде, нет небольших протравок фольгированной поверхности, что часто случается при рисовании дорожек перманентным маркером. Это сейчас есть программа “Sprint Layout” и фоторезист при нанесении рисунка. До таких продвинутых методов, к сожалению, я так и не дошел. Впрочем, сейчас можно запросто заказать любую готовую плату у специализированного производителя.

В качестве трансформатора питания был взят «ТВК-110ЛМ». Тиристоры КУ201 инсталлировались на гетинаксовую пластину, которая крепилась к задней внутренней стенке устройства. С одной лампой накаливания 100Вт на канал отпала необходимость радиаторов для отечественных тринисторов, так как значительная площадь их корпуса служит хорошим теплоотводом. На большие переменные резисторы СП-3 подошли хромированные ручки от катушечного магнитофона «Сатурн».

Для НЧ-канала была выбрана синяя лампа от советского медрефлектора, используемого для прогревания при простудных заболеваниях. В среднечастотный канал я купил желтую лампу Philips, а для ВЧ-канала покрасил красным цапонлаком обычную прозрачную лампу накаливания. Этот лак оказался не таким уж устойчивым к тепловым нагрузкам, и верхняя часть колбы всегда чуть поджаривалась. До сих пор не могу понять, почему в описании схемы и других подобных конструкциях обратная последовательность цветового соответствия: НЧ – красная лампа, а ВЧ – синяя. Всегда казалось, чем ниже звук – темнее свет и наоборот: самой высокий слышимый резонанс звучит максимально светлым тоном.

В качестве входного гнезда использовался старый добрый ОНЦ-5, он же DIN-5, он же midi разъем. Я сделал дополнительный разъем от выхода одного канала усилителя мощности в китайском кассетном магнитофоне “First”. Другой допканал был нагружен на самодельную колонку с достаточно крупным динамиком, что многократно улучшало звучание всей доморощенной системы.

Построенная совместными усилиями с Валерием светодинамическая установка радовала меня впоследствии долгое время. Спустя два-три месяца был собран ещё стробоскоп на лампе ИФК-120 и купленным в магазине нормальным отражателем. Данная СДУ умеет моргать каждым каналом в такт музыке. Бас-гитара и бочка выделяются НЧ-каналом, вокальное сопровождение подсвечивается, как правило, СЧ-каналом, а тарелочки и соло-гитара выделяются по ВЧ-спектру. Вот так простые RC-фильтры вкупе с двумя оранжевыми транзисторами КТ315Г могут творить чудеса в автоматической обработке звукового сигнала. Схема также выдает разную интенсивность свечения в зависимости от амплитуды: сильные по громкости звуки освещаются более интенсивно, чем слабые. Результатом данного устройства я был просто ошеломлен. Рок и металл звучал в комнате с весьма нехилым световым сопровождением. Для 16-летнего подростка такой опыт сборки исправно работающего устройства оставляет неизгладимые впечатления на долгие годы.

К материалу прилагаются ксерокопии с описанием и настройкой сего девайса. При желании можно сделать четвертый фоновый канал, предназначенный для музыкальных пауз. Как только фонограмма заканчивается, помещение подсвечивается в фоновом режиме. Так и не дошли руки допилить эту фичу. Стоит отметить, что при изменении громкости на магнитофоне, нужно подстраивать чувствительность переменниками. Помнится, средняя крутилка всегда выручала в подобных ситуациях. Видать, она играет роль качелей в распределении уровней сигнала от согласующего трансформатора. Последний элемент играет роль гальванической развязки от предыдущего устройства – усилителя мощности. Это схемотехническое решение позволяет значительно упростить схему. Я встречал несколько подобных конструкций, где во входном каскаде используется микрофон с предусилителем на ОУ. Например, модулятор света под названием «Музыкальная радуга» французского инженера Эрве Кадино. Её преимущество состоит в полной автономности от УНЧ и отсутствии слабого шипения из динамика, едва слышимого в перерывах между песнями и тихих звуковых фрагментах.

Описанное устройство вполне под силу сделать начинающему радиолюбителю под руководством более опытного наставника. Результат и функциональность оправдывает себя на все 100%. Конечно, сейчас есть более мощные тиристоры, диодные сборки и множество готовых корпусов РЭА. Были бы деньги и желание собрать что-либо своими силами. DIY в эпоху цифровых технологий и гаджетов все больше становится диковинкой и странностью.

Дата публикации: 30 March 2019

СВЕТОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (СДУ) — LightPortal

Светодинамические установки были популярны в начале-середине 90-х и считалось верхом предела мечтаний купить или собрать цветомузыку.

Постепенно эта мода прошла, однако для клубов и дискотек проблемы декоративного освещения до сих пор актуальны —

промышленные аппараты довольно дороги и в наличии есть далеко не вся необходимая на перефири модельная линейка.

Прежде чем приступать к постройки светодинамической установки следует определиться по нескольким вопросам:

1. Сколько каналов будет в данной цветомузыке.

2. На сколько сильно нужны дополнительные тракты обработки аудиосигнала.

3. Какая элементная база будет использоваться в силовых ключах.

4. Скольки канальным будет будет один силовой канал.

5. Нужны ли дополнительные сервисные возможности.

ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА КАНАЛОВ.

От количества каналов прежде всего зависит насколько сложным будут фильтры, делащие звуковой диапазон на части для дальнейшего отображения их при помощи осветительных устройств. Разумеется чем больше канало, ьем сложнее получаются фильтры, поскольку необходимо обеспечивать хорошую доротность в фильтре — одновременное мигание соседних каналов сразу бросается в глаза и негативно сказывается на самой идее построения цветомузыкального устройства.

Для начала расмотрим принципиальную схему самого простого «моргунчика», принцип которого оснван на разденении звукового сигнала на две сотавляющие — ВЧ и НЧ. Подобные устройства могут быть использованы для различной подсветки кафе и баров эконмкласа — что то моргаети — и ладно…

Принципиальная схема фильтра приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 Принципиальная схема двухканального фильтра для цветомузыки

В качастве ОУ можно использовать практически любые ОУ, в данном случае оптимальным будет TL072 или TL082 — они сдвоенные. Верхний ОУ усиливает уже отфильтрованный и сильно ослабленный НЧ сигнал, нижний — ВЧ. АЧХ схемы в точках out1 и out2 приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 АЧХ фильтров. Красная линия — НЧ фильтр, точка out1, синяя линия — ВЧ фильтр, точка out2.

Движки резисторов Х2 и Х3 в верхнем по схеме положении.

Как видно из рисунка 2 выделение частотных диапазонов имеет хорошую доротность и подъем на фильтруемых частотах порядка 17-18 дБ.

После фильтров с усилителями стоят детекторы (D1-D4, C13-C14), которые из переменного напряжения формируют уже постоянное, необходимое для управления силовыми ключами. Однако нагрузлчная способность детекторов довольно низкая, поэтому рекомендуется итспользовать эмиттерные повторители.

Питание фильтров лучше брать не менее 15 В, поскольку величина управляющего напряжения на детекторах целиком зависит имеено от него и не может быть больше 1/2 напряжения питания минус 3 В на насыщениеи выходного каскада ОУ и падения на эмиттерном повторителе. Другими словами при питании 15 В управляющее напряжение на детекторах не бужет выше 15 / 2 = 7,5 В, 7,5 В — 3 В = 4,5 В. Этого напряжения достаточно для усточивого открытия большинства силовых транзисторов, тиристоров и включения оптронов, которые могут использоваться в качестве силовой части.

Однако учитывая то, что при питании 15 В уже требуется использование конденсатров фильтров питания на 25 В, то лучше напряжение немного приподнять и сделать его в пределах 18-20 В. Таким образом и используемые по питанию электрлиты не будут работать в критических режимах и на выходе детектров сформируется уже 6-8 В.

Для более полноценной цветомузыки требуется несколько больше, чем два канала, поскольку используя только НЧ и ВЧ сигналы «подсветка» солиста осуществляться не будет. Поэтому следует ввести дополнительный фильтр для СЧ сигнала. В результате получается схема, показанная на риснке 3.

Рисунок 3 Принципиальная схема трехканальных фильтров цветомузыки.

Рисунок 4 АЧХ трехканального фильтра. Красная линия — out1 НЧ, зеленая — out2 СЧ, синяя — out3 ВЧ

Как видно из рисунка 4 АЧХ данного фильтра уже перекрещивается по каналам, т.е. при воспроизведении частот в местах перекрещивания оба канала будут работаь. При правильной настройке уровней это не очень заметно, но все равно не очень хорошо смотриться. Разумеется, что данные фильтры так же следет питать напряжением не менее 15 В и после детектров использовать эмиттерные повторители.

Более серьезным фильтром для трех каналов может служить схема, приведенная на рисунке 5. В этой схеме уже используется полноценное двуполярное питание для ОУ и высокодобротные фильтры. Форма АЧХ фильтров для цветомузыки показана на рисунке 6.

Рисунок 5 Схема высокодобротных фильтров для цветомузыки на 3 канала

Рисунок 6 АЧХ трехканальных высокодобротных фильтров для цветомузыки.

Как видно из рисунка 6 линии АчХ тоже пересекаются, но уже при разнице уровня сигнала более 20 дБ, следовательно шансы на одновременное срабатывание соседних каналов снижаются ОЧЕНЬ сильно. Кроме этого амплитуда управляющего напряжения после детекторов может достигать 12 В, что уже позволяет управлять практически любым силовым элементом используя в качестве НАГРУЗОЧНОГО резистора эмиттерный повторитель. Использование фильтров с большой добротностью позволяет создавать ЦМУ и СДУ с более развитым четырехканальным выходным интерфейсом. Принципиальная схема четырехканального варианта фильтров для СДУ приведена на рисунке 7, АЧХ — на рисунке 8.

Рисунок 7 Принципиальная схема четырехканальных фильтров для цветомузыки

Рисунок 8 АЧХ четырехканальных высокодобротных фильтров для цветомузыки

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРАКТЫ ОБРАБОТКИ АУДИОСИГНАЛА.

К дополнительным трактам обработки можно отнести фоновую подсветку — подсвету, которая включается при отсутствии аудиосигнала, а так же дополнительныеустройства, используемые вместо НАГРУЗОЧНЫХ резисторов предыдущих схем.

Фоновая подстветка включается в моменты отсутствия аудиосигнала и в основном призвана исключить полное затемнение освещаемого помещения при отсутствии музыки. Какие либо изыски в формирование управляющего напряжения для фоновой подсветки делать не имеет смусла — слишком примиттивная у этого канала задача, поэтому можно ограничиться детектором общего музыкального сигнала и проинвертировать получившееся напряжение. В качестве примера показана доработка трехканального варианта фильтров с введеным формирователем фоновой подсветки на рисунке 9.

Рисунок 9 Формирователь фоновой подстветки.

Небольшие изменения коснулись буферного усилителя на Х2 — он теперь не инвертирующий. Так же появился эмиттерный повторитель на транзисторе Q1 (любой транзистор малой мощности n-p-n проводимости, например 2N5551). Необходимость введения повторителя вызвана тем, что для нормальной работы детектора D1-D2 и следующего за ним транзистора Q2 необходима несколько большая амплитуда напряжения. Увеличение же амплитуды вызовет не правильную работу фильтро. Поэтому после буферного усилителя сигнал для фоновой подсветки идет напрямую, а для фильтров через делитель напряжения, после которого стоит эмиттерный повторитель на Q1. Повторитель необходим для исключения влияния повторителя на частотоформирующие цепи фильтров, поскольку в них используются RC фильтры и введение делителя напряжения на резисторах сильно повлияет на резонансные частоты. В качестве резистора Х3 можно использовать подстроечнй резистор и настроив один раз соответствие уровней цветовых каналов и подстветки больше им не пользоваться.

Принципи работы подсветки поясняют осцилограммы некоторых точек, приведенные на рисунках 10-12. Для теста на вход устройства было подано напряжение амплитудой 1 В и частотой 1 кГц.

Рисунок 10 Синяя линия — входной сигнал, амплитуда 1 В, часта 1 кГц, красная — на выходе буф. усилителя на Х2,

положение движка резистора Х1 90% от верхенего положения.

Рисунок 11 Синия линия — напряжение на верхенм выводе резистора Х4,

красная линия — напряжение на верхнем выводе R18,

зеленая — напряжение на нижнем выводе R20.

Рисунок 12 Напряжения на верхних выводах нагрузочных резисторов:

синияя линия — R22, красная — R23, зеленая — R24, розовая — R21.

Как видно из рисунка 12 как только появляется звуковой сигнал напряжение на декторе начинает расти открывая транзистор-инвертор Q2, который в свою очередь закрывает транзистор Q3, через который подавалось управляющее напряжение на нагрузочный резистор.

Не секрет, что используемые фонограммы на дискотеках, барах, ресторанах как правило представляют из себя музыкальные записи в формате МР3, купленные на рынках и в будках музыкальных дисков. Большинство производителей дисков стремиться увеличить объемы продаж путем увеличения записанных на диск музыкальных композиций, а для формата МР3 это возможно лишь уменьшением битрейта. Таким образом в музыкальной композиции обрезаются края звукового диапазона (это видно даже на спектранализаторе Винампа), а так же зажимается динамический диапазон. После подобной обработки звук становится плоским, не выразительным и при больших мощностях довольно быстро утомляет.

Однако далеко не все гонятся за количеством композиций на диске, все больше и больше диджеев на перефирии начинают понимать, что громкость есть далеко не основной показатель озвучености дискотеки или кафе и начинаются поиски у продавцов аудиодисков, в интернете, пусть и МР3, но уже с большим битрейтом — 256, 320 кб/с, или же самостоятельно конвертируют обычные CD в МР3, устанавливая максимальное качество (тут следует отметить, что довольно часто попадаются диски в CD формате, но музыкальные фрагменты в этот формат конверитрованы из МР3 — качество ну просто отвратительное). Кстати сказать, некотоые конверторы позволяют в настройках устанавливать плавающий битрейт — зависимость битрейта от диапазона частот и динамического диапазона и может меняться от 64 кб/с до 320 кб/с автоматически. Этот способ конвертирования является золотой серединой между качественными показателями музыкального фрагмента и его объемом на диске.

При использовании высококачественных музыкальных композиций, с большим динамическим диапазоном в СДУ возникает ситуация, когда в музыкальном фрагменте частоты отчетливо слышны, а вот включения соответсвующего светового устройства не происходит. Это приводит к впечатлению о не корректной работе СДУ, не правильной ее настройки и автоматически руки тянутся покрутить регуляторы уровней фильтров. Однако при следующей композиции, где частотный спектр и динамический даиапазон распределены по другому может возникнуть другой эффект — когда осветительные приборы не гаснут вообще и снова приходится крутить регуляторы фильтров.

Для решения этой проблемы используются компрессоры аудиосигнала, которые искусственно сжимают динамический диапазон — слабый сигнал усиливают сильней, сильный — слабей. В результате даже слабые частотные составляющие в музыкальном фрагменте участки заставляют соответсвующий осветитель включится, а сильные сигналы не вызывают постоянного свечения осветителя. Т.е. происходит интелектуальная оперативная регулировка уровня сигнала.

Для корректной работы компрессоров необходимо их использовать уже после фильтров, т.е. для каждого канала требуется свой компрессор. Принципиальная схема простейшего компрессора приведена на рисунке 13. Хотя данный компрессор имеет довольно большие собственные искажения для осветительных устройств это практическини какого значения не имеет…

Рисунок 13 Включение компрессора между фильтром и детектором.

Принцип работы данного компрессора основан на вольт-амперной характиристике диодов, которые включены в отрицательную обратную связь линейного усилителя и при недостаточной амплитуде сигнала они участия не принимают в работе ООС. Однако как только амплитуда сигнала начинает приближаться к погору открытия n-p перехода (напряжение падения на n-p переходе конктретного диода) они начинают автоматически уменьшать коф усиления, причем не линейно. Таким образом происходит ослабление сильного сигнала и увеличенное усиление более слабого сигнала, т.е. динамический диапазон сжимается. Однако наибольшая эфективность компрессора проявляется при выходных сигнала до 1,5 — 2 В и это надо учитывать при выборе силовых ключей. В качестве диодов обычно используются самые популярные диоды, например КД522, КД521, КД103, 1N4148 и т.д. Для увеличения амплитуды выходного сигнала и сохранением эффекта компрессии необходимо использовать два соединенных

последовательно диода вместо одного, т.е. «двойной» диод.

Рисунок 14 Принцип действия компрессора.

На рисунке 14 показан принцип действия компрессора. Пока амплитуда выходного напряжения не велика (меньше падения на n-p переходе диода они практически не принимают участия в работе ООС и коф усиления зависит от номиналов резисторов R23-R24 (рис 13). Но по мере приближения амплитуды выходного сигнала к напряжение падения n-p перехода коф усиления снижается за счет включения в работу ООС этого самого n-p перехода и коф усиления снижается. Для большей наглядности переведем рисунок 14 в таблицу:

Uвх фильтра, В	0,001	0,002	0,004	0,008	0,016	0,032	0,064
Uвых компрессора, В	0,178	0,3	0,429	0,559	0,729	1,02	1,603
Коф усиления, раз	178	150	107	70	46	32	25
Коф усиления, дБ	45	44	41	37	33	30	28

Как видно из таблицы при входном напряжении фильтра 1 мВ коф усиления этой схемы составляет 45 дБ, и попере удвоения амплитуды входного напряжения коф усиления начинает падать, сначала на 1 дБ, затем на 3 дБ, затем на 4 дБ и это происходит как раз когда амплитуда начинает приближаться к напряжению падения на n-p переходе, т.е. амплитуда на выходе компресора достигла велечины 0,559 В И далее при удвоении входного напряжения снова коф усиления уменьшается на 4 дБ — как раз отрабатываются кривые вольт-амперной характеристики диода. При дальнейшем удвоении входного напряжения уменьшение коф усиления уже становиться меньше на 3 дБ и далее примерно на 2 дБ с каждым удовением входного напряжения.

Именно как раз на участках с выходным напряжением компрессора до 1 В и происходит нормальная работа комрессора, а с дальнейшим увеличением выходного напряжения работа компрессора уже не корректна. Однако повысить амплитуду выходного напряжения компресосра сохранив корректность его работы можно использовать по 2 (вых напряжение компрессора поднимается до 2 В) или 3 (вых напряжение компрессора поднимается до 3 В) последовательно включенных диода (далее по тексту двойные и тройные диоды в компрессоре). Использовать стабилитрон вместо диодов не рекомендуется — не совсем подходит вольт-амперная характеристика, хотя если не хочется городить большу гирлянду из диодов и немного прикрыть глаза на небольшое не соотвестсвие уровней, то можно использовать и стабилитроны, только немного изменить схему включения — не параллельно, а последовательно и катодами друг к другу — все равно эфект от использования такого компрессора будет значительно лучше чем без него. В этом случае корректная работа компресора будет при амплитуде выходного напряжения равным напряжению стабилизации стабилитронов + падение напряжени на стабилитроне, который будет включен ка диод, это примерно 0,6-0,7 В + 0,5 В еще корректной работы вольт-амперной характеристики n-p перехода. Например надо развить на входе силового ключа напряжение амплитудой 10 В. 10 В — 0,5 В корректности — 0,6 В падение да n-p переходе включенного «правильно» n-p перехода второго стабилитрона = 8,9 В напряжение стабилизации стабилитрона. Однако такого номинала нет, поэтому можно использовать стаблилитронв или на 8,2 В, либо на 9,1 В.

Если же изначально в качестве источника звукового сигнала используется низкокачественные, зажатые конверторами музыкальные фрагменты использование компрессоров для цветомузыки становиться менее актуальным.

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СИЛОВЫХ КЛЮЧЕЙ

В 80-90-х годах при сборке «домашних» цветомузык широко использовались симисторы КУ208 и тиристоры КУ202. Однако качество этих полупроводников всегда оставляло желать лучшего, а большое напряжение падения на открытом переходе вызывало довольно серьезный нагрев самого элемента. Кроме этого открытие полупроводника могло произойти на любом участке пподающегося на него синусоидального напряжения, что приводило к возникновению довольно сильных помех посети, особенно когда открытие полупроводника происхожило в момент максимальной амплитуды синусоиды сетевого напряжения.

Тем не менее тиристорные и симисторные силовые ключи довольно популярны — довольно мощные и не очень дорогие, просты в управлении, а использование симисторов еще и избавляет от необходимости использовани мощного силового диодного моста. Ну а бороться с сетевыми помехами можно и аппаратно — подавать управляющее напряжение лишь во время перехода синусоиды через ноль и использовать небольшие LC фильтры по силовой части сетевого напряжения.

Поскольку импортные тиристоры и симисторы уже не прдставляют дефицита, а вот отечественные промышленные купить довольно затруднительно, то рассмотрим импорт более детально.

Для максимальной яркости осветительного устройства и использовании тиристров потребуется довольно мощный сетевой диодный мост — при трехканальном варианте цветомузыки с мощностью 0,5 кВт на канал потребуется диодныйост на 30-35 А.

Почему?

Сопротивление потухшей лампы значительно меньше, чем у светящейся и мгновенное значение тока в момент подачи напряжения на холодную лампу превышает ток протекающий через уже светящуюся в 3-4 раза. Следовательно при мощности одного канала 0,5 кВт номинальный ток через силовой ключ будет составлять 500 Вт / 220 В = 2,3 А. Нельзя исключать вероятности того, что одновременно нужно будет включить все три канала, следовательно номинальный ток уже умножается на 3, т.е. 2,3 А х 3 кан = 6,9 А. Поскольку «пусковой» ток лампы больше в 3-4 раза, то 6,9 А х 4 = 27,6 А. Ближайший подходящий по току диодный мост МВ3510 (КВРС3510) на 35 А 1000 В. Однако разница по цене между МВ5010 (КВРС5010) менее 5%, то лучше уже использовать последний, поскольку он уже гарантированно выдержит даже не совсем корретные ситуации — довольно часто при перегорании бытовые лампочки накаливания потребляют натсолько большие токи, что даже срабатывают автоматы на счетчике электроэнергии на 32 А, хотя изначально лампочка была всего на 60-100Вт.

Этот же фактор необходимо учитывать и при выборе самих тиристоров и симисторов, хотя технологически они сделаны так, что могут выдержать трехкратное превышение тока в течении нескольких миллисекунд, которых обычно достаточно для разогрева нити накала лампы, тем не менее лучше не рисковать иподстраховаться, тем более разница по цене между тиристорами на 8 и 16 А не такая уж большая, а тип корпуса одинаковый.

Для выяснения какие симистор имеет характеристики достаточно посмотреть на его тип, например если элемент имеет маркировку BTA12-600BW, то это означает, что он на 12 А (BTA12-600BW) и 600 В (BTA12-600BW), если BTA24-800BW, то он на 24 А (BTA24-800BW) и 800 В (BTA24-800BW).

На рисунке 15 приведены 3 варианта силовых ключей для вариантов цветомузыки без использования компрессоров(на принципиальных схемах показан и детектор).

Рисунок 15 Силовые ключи для цветомузыки на тиристорах

Верхний вариант (красная схема) — самый примитивный, без гальванической развязки с сетью 220 В. При использовании этого вариант следует на входе устройства поставить развязывающий трансформатор, поскольку без него все элементы аудиоаппаратуры окажуться гальванически связанные с сетевым напряжением, что опасно для жизни. Развязывающий трансформатор можно намотать практически на любом трансформаторном железе с габаритной мощностью 3-5 Вт и двумя одинаковыми обмотками (по 4000 витков проводом 0,05…0,08 мм). При настройке устройства следует соблюдать максимальную безопасность, поскольку ВСЕ детали СДУ гальванически связаны с сетью. СДУ следует поместить в изоляционный корпус (пластмасса) и использовать изоляционные ручки для переменных резисторов.

Откровенно говоря данный вариант силовых ключей переводит СДУ в разряд потенциально опасных устройств и использовать их можно ну когда уже совсем не хватает времени, денег, тепрпения, знаний на что то получше.

Средняя схема (синяя) имеет гальваническую развязку с сетью и использует самые распространные оптроны РС817. Для реализации этого силового ключа потребуется дополнительный источник питания Uип доп, который будет служить именно для открытия силовых тиристоров (один для всех каналов цветомузыки). Для некоторых тиристоров эмиттер оптрона можно подключать непосредственно к управляющему электроду тристора, исключив транхистор VT3, но тут потребуется смотреть справочные данные на тиристор — ток открытия должен быть минимум в 1,5 раза меньше максимального тока оптрона. В этой же схеме используется LC фильтр, предотвращающий проникновение импульсных помех в сеть, возникающих при открытии тиристора вмомент максимальной амплитуды синусоидального сетевого напряжения. Дроссель L1 намотан на сердечнике от телевизионного импульсного блока питания двойным жгутом сложенным из проводов диаметром 0,5…0,8 мм. Количество проводов выбирается с таким расчетом, чтобы максимальная напряженность в проводе не превышала 4…4,5 А/мм кв. В качестве расчетного тока следует брать номинальное значение ( не пусковое, как для диодов диодного моста).

Нижняя схема (черная) — самый оптимальный вариант. Он имеет и гальваническую развязку с сетевым напряжением, и схему формирования разрешения открытия тиристоров (VT4-VT5) при переходе синусоиды сетевого напряжения через ноль. Подстроечным резистором R10 добиваются устойчивого включения каждого канала, начиная регулировку с нижнего (по схеме) положения движка резистора. На осцилограммах синей линие показано сетевое, выпремленное напряжение, прилагаемое к нагрузке с силовым тиристором, зеленой линией — сформированное на базе VT5 напряжеие, красной — напряжение на базе VT4, а поскольку VT4 включен как эмиттенный повторитель, то и на его эмиттере напряжение будет иметь такую же длительность и почти такую же амплитуду. Следовательно ток через транзистор оптрона может протекать лишь в моменты, когда сетевой напряжение близко к нулевому значению — переход синусоиды через ноль. В любой другой момент времени подача управляющего напряжения на управляющий электрод тиристора исключается и если управляющий импульс был подан, то тиристор останется открытым до повторного перехода синусоиды через ноль — тиристоры и симисторы остаются открытими даже после снятия управляющего напряжени до тех пор пока через них протекает ток досаточной велечины, именуемый током удержания.

Данные силовые ключи можно использовать для схем, в которых применяются компрессоры с «тройными» диодами в ООС ОУ.

Применять оптроны при использовании симисторных ключей можно, но придется решить несколько задач. Основная задача заключатеся в том, что для открытия симистора необходимо на управляющий электрод подавать напряжение разной полярности, в зависимости от приложеной полярности к аноду и катоду. Поэтому для управления симисторами намного проще использовать трансформаторное управление, тем более управляющие трансформаторы можно использовать высокочастотные (маленькие габариты, маленькое количество витков).

В качестве сердечников для трансформаторов можно использовать практически любой феррит, это могут быть и кольца К16, а могут быть и ТМС — трансформаторы используемые в телевизорах для управления строчной разверткой — рисунок 16.

Рисунок 16 ТМС от телевизора, который может использоваться для цветомузыки.

Правда иногда встречаются ТМС выполненные на железе и залитые компаундом — они не пригодны для создания необходимых трансформаторов управления симистором.

Первичная обмотка намотана проводом 0,1 мм и содержит 100…150 витков, вторичная содержит ровно половину витков от первичной, провод 0,15 мм или сложенный в двое 0,1 мм.

В схеме так же используется контроль за величиной синусоиды сетевого напряжения на оптроне DA1, который при достаточной велечине синусоиды сетевого напряжения блокирует своим транзистором мультвибратор на VT2-VT3 (рис 17).

Рисунок 17 Общий мультивибратор и один канал блока управления симисторами.

Частота импульсов, вырабатываемых мультивибратором зависит от номиналов R7 и С1, а так же напряжения питания. Поэтому при питании, используемом для всего устройства номинали R7 и С1 следует подобрать таким образом, чтобы частота мультивибратора была 10…16 кГц. В данном случае точность частоты не нужна и контролировать ее можно при помощи обычных наушников (рис 18), добиваясь едва слышимого писка в них.

Рисунок 18 Настройка частоты мультивибратора.

К некоторым особеностям данного силового ключа относитьсяустановка нагрузки «не с того конца» симистора. Симистору все равно к аноду или катоду будет подключена нагрузка, а вот такой вариант включения позволяет использовать ОДИН радиатор под ВСЕ силовые ключи без использование диэлектрических прокладов, необходимо лишь сам радиатор изолировать от курпуса и на нем красным маркером написать 220 В, т.е. это технологическое упрощение сборки уже готового аппарта.

Данные силовые ключи можно использовать для схем, в которых применяются компрессоры с «двойными» диодами в ООС ОУ.

И в тиристорных и в симисторных силовых ключах приведенных выше рекомендуется использования компрессоров с «двойными» диодами. Почему?

Амплитуда выходного сигнала с компрессора не достаточна для работы детектора, поскольку эффект компрессии проявляется при уровне выходного сигнала в пределах 0,6…0,8 В — падение на n-p переходе. При использовании «двойных» диодов этот предел увеличивается до уровня 1,2…1,6 В, т.е. начальный уровень сжатия поднимается на более высокое пороговое напряжение.

Сегодня на рынке уже достаточно мощных высоковольтных полевых транзисторов , а это позволяет организовывать дополнительные «вкусности» при изготовлении светодинамических установок. Нампример кроме используя широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) можно регулировать яркость остветителей. Так же можно организовать по этому же принципу «поднакал» ламп, что для мощных галогеновых ламп очень актуально — сильно увеличивается срок службы лампы если ее спираль находится все время в горячем состоянии, да и токовые броски значительно меньше вслучае включения подогретого осветителя. Кроме этого для управления полевым транзистором любой мощности не нужны большие токи управления и обычного оптрона вполне хватает чтобы управлять затвором даже 50-ти амперного транзистора.

Недостатком же использование транзисторов служит необходимость введения в схему мощного диодного моста и некоторого количества пленочных конденсаторов по высоковольтному питанию.

Самый простой вариант управления полевым транзистором показан на рисунке 19.

Рисунок 19 Принципиальная схема силового ключа для цветомузыки на полевом транзисторе.

Данный вариант силового ключа подходит для управления лампами мощностью не более 200 Вт, не смотря на используемый на транзистор с максимальным током в 32 А. Дело в том, что транзистор VT2 работает в линейном режиме, а это значит, что на нем будет падать довольно большое напряжение и при токе более до 3 А, следовательно транзистор будет довольно сильно греться и вся установка потребует довольно приличного радиатора или систему принудительного охдождения. Выйти из положения можно используя перед оптроном ключевой элемент с триггером Шмидта, например микросхему К561ТЛ2. Мощности элемента вполне достаточно для максимального свечения светодиода оптрона, следовательно транзистор оптрона будет открыт максимально и силвой транзистор перейдет в режим максимального открытия и вот теперь мощность нагрузки уже можно поднять до 500-600 Вт — больше не рекомендуется, поскольку транзистор будет кроме номинального тока пропускать через себя ток пусковой, когда нити ламп накаливания холодные. Принципиальная схема одного канала с ключевым режимом работы показана на рисунке 20. При использовании компрессора необходим в компресор с тройными диодами, либо стабилитронами.

Рисунок 20 Принципиальная схема силового ключа с «цифровым» управлением.

Если изменить логику работы детектора, то можно ввести фукцию поднакала осветителей. Изначально детектором выделяется плюсовая полуволна звукового сигнала, т.е на выходе детектора появляется плюсовое напряжение при наличии частотной составляющей конкретно взятого фильтра, а в режиме ожидания на выходе детектора ноль. Если же детектор построить таким образом, чтобы в режиме ожидания было напряжение близкое к напряжению питания (лог 1), а детектором формировать напряжение близкое к нулю, то используя элементы 2И-НЕ микросхемы К561ТЛ2 можно ввести стробирующие ипульсы с отдельного генеретора. Длительность этих импульсов и будет определять велечину действующего напряжения на лампах накаливания, т.е. велечину напряжения поднакала. Причем выведя регуляторы уровня поднакала можно их использовать в качестве декоративного освещения зажигая тот или иной канал. Величина поднакала может достигать половины яркости свечения, однако на полнакала могут быть включены ВСЕ имеющиеся в устройстве каналы. Принципиальная схема одного канала и общим формирователем поднакала приведена на рисунке 21. Резистором R4 выбирают минималоьный уровень поднакала таким образом, чтобы нити накаливания в лампах были уверенно красного цвета, а резистором R5 уже регулируют макисмальный уровень поднакала. Перед первым включением R4 должен иметь максимальное сопротивление (движок резистора внизу по схеме). Катушка L1 выполнена на кольце НМ2000 диаметром 20…30 мм и содержит минимум 40 витков проводом 1мм и необходимо для снижения мгновенного значения протекающего тока и снижения помех отдаваемых в сеть питания 220 В. Частота генератора 400…1000 Гц.

Рисунок 21 Принципиальная схема одного силового ключа с регулиремой велечиной поднакала.

Теперь через этот силовой ключ можно пропускать уже вполне серьезные токи, вплоть до 15 А номинала, т.е. половину от максимального значения тока транзистора, а это порядка 2…3 кВт на один канал, причем теплоотвод потребуется не большой и без вентилятора.

Однако создавая столь мощные потребители следует иметь ввиду, что максимальное потребление от одной фазы сети 220 В не должно превышать 6 кВт долговременно и 8 кВт кратковременно, иначе на других фазах этой сети произойдет не обоснованный и опасный подъем напряжения. Поэтому при создании СДУ с суммарной мощностью более 5…6 кВт следует использовать трехфазные выпрямители либо изготавливать цветомузыку состоящую из трех силовых каналов, каждый из которых будет подключен к отдельной фазе. Но тут потребуется 3 силовых диодных моста.

Сделать работу осветителей более мягкой можно используя регулировку яркости, т.е. осветитель включается не только при наличии частотной составляющей определнного уровня, но по яркости можно судить о том на сколько велика амплитуда этой частоты. Однако ни тиристор, ни симистор не могут регулирвать величинуподаваемого элемента — они либо открыты, либо закрыты. Можно использовать регуяторы мощности, на подобии имеющихся в инете схем включающих тиристор с некоторой задержкой на промежутке роста синусоиды сетевого напряжения. Однако все попытки свести к миниуму коммутационные помехи будут сведены на нет, а для снижения новых потребуются такие огромные LC фильтры, что придется подумать об отдельных корпусах только для фильтров размеры фильтров будут увеличиваться по мере роста мощности осветителей. Единственным вариантом остается использование ШИМ управления полевыми транзисторами.

Сформировать ШИМ отслеживая уровень входного сигнала можно несколькими способами используя некотрое количество дискретных элементов, а можно воспользовать и специально разработанными для ШИМ регуляторов микросхемами, тем самым серьезно уменьшив габариты платы и число используемых элементов. Кроме этого используя контрллер можно использовать ВСЕ его возможности. На риснунке 22 приведена схема трех канального варианта силовых ключей для цветомузыки с регулировкой яркости, регулируемым поднакалом позволяющим использовать осветители не только как декоративное освещение, но и как основное. Так же в систему интегрирована система мягкого старта в момент включения, т.е. не смотря на положения регуляторов и уровня входного сигнала ток на осветители подет подаваться по нарастающей, позволяя прогреться спиралям ламп накаливания. Кроме этого на каждом канале имеется защита от перегрузки позволяющая существенно продлить срок службы силовых ключей.

Рисунок 22 Принципиальная схема силовых ключей с регулируемой яркостью и защитой от перегрузки.

В качестве контроллера используется самая популярная микросхема TL494 выхода которой включены параллельно ( структура микросхемы позволяет такое включение) и работают как однотактный ШИМ контроллер. Так же используются дополнительные транзисторы VT4-VT6, которые существенно сокращают время разряда емкости затвора тем самым снижая время работы силового транзистора в линейном режиме и соответсвенно уменьшая его нагрев. Частота ШИМа может быть не большой, поскольку человеческий глаз все равно не видит частоты выше 25 Гц, да и инерционность ламп накаливания так же сгладит имульсы. Поэтому частоту работы TL094 можно выбрать в пределах 1000…3000 Гц. Номиналя частотозадающих элементов С10 — R25 можно выбрать из графика 1.

График 1 Номиналы частота задающих элементов для TL094 (у микросхем разных производителей частота может немного отличаться от расчетной, но в допустимых пределах)

СКОЛЬКО КАНАЛОВ В ОДНОМ КАНАЛЕ

Другим способом увеличить впечатления от работы цветомузыки можно используя дискретизацию уровней каждого канала, т.е. кроме наличия какой то частоты в звуковом сигнале будет еще учитывается и его уровень, а от его велечины будет включаться то или иное количество осветителей одного канала. Другими словами данная цветомузыка это своей сути сильно растянутый в пространстве спектр-анализатор, т.е. устройство отображающее не только частотный диапазон а так же и уровень каждой частоты. Самым доспупным примером работы спектр-анализатора является индикатор всем известного аудиопроигрывателя ВИНАМП. Но для цветомузыки такое количество полос как в ВИНАМПе слишком много, поэтому следует использовать базовые три-четыре полосы, а вот сколько подканалов будет в каждом канале уже исходить из бюджета — силовые получаются довольно дорогими, пос кольк даже используя 5 подканалов для трехканальной цветомузыки в итоге получается 15 силовых ключа.

Реализовать измерение уровня каждой частотной составляющей можно самыми разнообразными способами, однако остановимся на самых простых с аппаратной точки зрения. Просто почти во всех (кроме симисторного варианта) для гальваническойразвязки используются оптроны светодиод-фототранзистор и при таком варианте разделить каждый канал на подканалы используя специализированные микросхемы для индикаторов уровны не представляет труда. Вместо светодиода индикатора подключается светодиод оптрона и это ВСЕ что необходимо сделать. Использование микросхем для индиккаторов так же довольно сильно упрощает схему обработки аудиосигнала:

— отпадает необходимость введения детектора, поскольку практически во всех микросхемах индикаторов он интегрирован внутри.

— отпадает необходимость в компрессорах, поскольку практически все микросхемы для индикаторов имеют логарифмическую логику отображения, либо переключаемую логарифм-линейно.

Однако схемотехника немного изменится на участке формирующим поднакал, покольку ввести управляющие импульсы в микросхему индикатора не получится, придется их вводить уже непосредственно перед оптроном.

На рисунке 23 приведена принципиальная схема одного канала цветомузыки с использованием пятиканального индикатора AN6884, имеющим логарифмичесую логику отображения.

Рисунок 23 Принципиальная схема силового ключа для пяти подканалов в каждом канале цветомузыки.

На DA1 собран фильтр, которых может быть 3-4, на DD1 собран генератор для поднакала ламп осветителей, на DD2 — формирователь длительности импулься поднакала, причем регулируемый до уровня декоратиного освещения, на AN6884 собран собственно определитель уровня уже отфильтрованного сигнала. AN6884 нагружена на последовательно включенные светодиоды индикации (устанавливаются на переднюю панель корпуса прибора рядом с регулятроами уровней каналов) и светодиоды оптронов управления. Выходные ключи микросхемы построены по схеме стабилизаторов тока, что позволяет обходится без токоограничивающих резисторов для светодиодов и использовать их последовательное включение. Единственно, что следует учитывать, что ток светодиодов индикации должен быть больше тока светодидов оптрона. Чтобы не ошибиться лучше выбирать светодиоды повышенной яркости.

Транзистор оптрона совместно с транзистором подключенным к его коллетрору образуют триггер Шмидта, т.е. исключают подачу промежуточных значений на затвор силового транзистора формируя жесткий сигнал открытия и закрытия силового полевика. Правда открытие силового транзистора происходит через резистор, что все таки вызывает работу в линейном режиме, но поскольку частота генератора поднакала не большая (200…600 Гц), то это становиться не пренципиальным.

В качестве силового транзистора можно использовать практически любые полевые транзисторы с допустимым напряжением сток-исток более 400 В, ну а максимальный ток уже зависит от мощности нагрузки. При расчетах не следует забывать, что не смотря на то, что количество каналов осталось прежним каждый канал теперь имеет подканал, следовательно общий уровень освещенности будет гораздо больше, тем более осветители можно разнести в пространстве. Поэтому на каждый подканал можно использовать более слабые осветители, соответственно и более слабые силовые ключи.

Катушки инудктивности L1-L5 можно выполнить на кольце НМ2000 диаметром 20…30 мм и любой толщины проводом с расчетной напряженостью 5 А/мм кв. Силовые транзисторы можно закрепить на общем теплоотводе через изолирующие прокладки если фланцы транзисторов металлические. Транзисторы VT3-VT7 — любые с током не менее 100 мА и напряжением не менее 50 В. Диодный мост DV12 должен быть расчитан на двухкратный ток ВСЕХ включенных осветителей. Конденсаторы С8-С11 на 0,33…1 мкФ 400 В, их количество должно быть равным количеству подканалов, т.е. возле каждого силового ключа ставится такой конденсатор. L6 намотана на кольцу НМ2000 диаметром 40…45 мм, лучше сложить два кольца, не зависисмо от их изначальной толшины, поскольку данные силовые ключи дают помеху по сети в области ВЧ. Количество витков должно быть не менее 20, диаметр расчитывается исходя из напряжоности тока в проводнике не более 5 А/мм кв. Другими словами — провод для намотки L6 состоит из нескольких сложенных проводов, суммарное сечение которых должно быть больше или равно расчетному сечениею, которое равно номинальному току ВСЕХ осветителей деленному на 5.

Например:

Мощность одного осветителя равна 200 Вт, количество каналов 4, количество подканалов 5, следовательно:

номинальный ток одного подканала будет равен чуть меньше одного ампера;

в качестве силового транзистора можно использовать транзисторы с максимальным током 3-4 А, а они могут быть и в пластиковых корпусах, поэтому изолировать их при установке на радиатор не нужно;

суммарный ток одного канала при пяти подканалах будет равен 5 подканалов умножить на 1 ампер равно 5 А;

суммарный ток всех каналов равен 4 канала умножить на суммарный ток одного канала в 5 ампер будет равен 20 ампер;

ток диодного моста должен быть не менее 30-40 Ампер;

суммарная мощность будет равна 4 кВт — можно запитывать от одной фазы;

сечение провода катушки L6 равно 20 ампер делить на 5 А/мм кв и получается 4 мм кв, далее вычисляется площадь имеющегося в наличии провода и вычисляется количество проводников.

сечение провода катушек L1-L5 равно 1 емпер делить на 5 А/мм кв и равно 0,2 мм кв, т.е. диаметр провода равен 0,5…0,6 мм.

Расположить осветители можно на панно, причем в качестве панно может выступать и стена сзади сцены, и потолок. Так же можно расположить осветители на стенах, причем по мере роста сигнала освещеность зала будет увеличиваться от сцены к противовположной стороне создавая иллюзию еше и визуальной «громкости».

Увеличить количество подканалов можно используя другую микросхему индикатора уровня — UAA180. В этом варианте можно получить до 12 подканалов. Расширить функциональность можно используя LM3914 (LM3915) которая имеет 9 выходов для индикации, но в ее структуре введенео дополнительное управление режиомо работы и при подаче управляющего напряжения она может переключаться из режима «светящийся столб» (по мере увеличения уровня сигнала включаются следующие по очередности выхода, а предыдущие выхода не выключаются) в режим «светящаяся точка» (по мере роста входного сигнала выхода включаются по очереди, т.е. в любой моментвремени горит только один осветитель) что в свою очередь создаст эффект управляемых музыкой «бегущих огней».

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СЕРВИСНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Ну кто внимательно читал уже поняли, что к дополнительному сервису можно отнести вывод на панель управления регуляторо поднакала, что позволяет использовать устройство в качестве управления освещением помещения — при максимально поднакале лампы горят примерно на 95% от своей яркости и при использовании в качестве осветителей лампустановленных в потолок и на стены может использоваться в как обычное освещение. При необходимости затенить зал достаточно уменьшив до минимума входной аудиосигнал регулировать освещенность в зале все теми же регуляторами поднакала.

Так же к дополнительному сервису можно отнести возможность переключения режимов работы с режима «светящийся столб» в режим «светящаяся точка» (только при использовании LM3914 или LM3915).

Подводя итог всему написанному можно сделать вывод, что конфигурация и функциональность СДУ пожет быть практически любой, но обязательно состоящей из фильтров, выделяющих частоты, измерителя уровня (детектора) выделенного сигнала и силового ключа, непосредственно управляющего осветителем. Ну а все остальные «навороты» уже зависят от опыта в электронике и собственно бюджета, предпологаемого на оборудования световыми эффектами какого либо помещения.

4 1 vote

Рейтинг статьи

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА» РЕТРОСПЕКТИВА — LightPortal

Эту цветомузыкальную приставку я попробовал собрать в 1988 году. Немного помучился с усилителем-ограничителем и частотным преобразователем.

Потом ещё не раз возвращался к этой схеме – улучшал и встраивал новые функциональные узлы, в частности микросхемы 155-той серии были заменены на 561-ю серию, добавлены микрофонный усилитель и схема световых эффектов. Нашлась старенькая отсканированная фотография той конструкции.

В 1999 году на базе этой схемы была собрана упрощённая конструкция СДУ, которая управляла лампами накаливания в театральных софитах на свадьбе у друга. Времени на реализацию светового оформления было не много, поэтому в схеме отсутствует узел плавного изменения яркости. Простота окупалась чётким переключением каналов в СДУ. Схема такого варианта показана на рисунке 1:

Чтобы устройство и софиты разместить в любом удобном месте зала и не привязываться к звуковоспроизводящей аппаратуре сигнальным проводом, в схему добавлен микрофонный усилитель на транзисторах VT1 и VT2. Эта схема заимствована из [1]. Выбор связи с источником звука (электрический или акустический) осуществляется переключателем SA2. К входу XS1 может быть подключен линейный выход аудио устройства. Микшер R1-R2 объединяет оба канала стерео сигнала в один. С переключателя SA2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель VT3, нагруженный на регулятор уровня сигнала R28. С движка R28 сигнал поступает на усилитель-ограничитель, выполненный на элементах DD1.1-DD1.3. Элемент DD1.1 охвачен обратной связью (ОС) через R36, поэтому работает в линейном режиме [2]. Из-за ОС возникает высокочастотная генерация. На выходах 3DD1.1 и 10DD1.3 амплитуда генерации (соответственно U=4,5V и U=2.2V) измерена в режиме «измерение переменного сигнала» осциллогафом «С1-94» с Rвх=1Мом и Свх=40pF, поэтому, амплитуда может иметь другое значение. На работе схемы генерация не сказывается, т.к. фильтры её не пропускают. При появлении на входе усилителя-ограничителя полезного сигнала, напряжение на 10DD1.3 принимает значение порядка U=4,5V и содержит все частотные составляющие усиливаемого сигнала, а вч-генерация при этом исчезает. Это напряжение поступает на переменные резисторы R29, R30 и R31, с помощью которых добиваются оптимальной работы фильтров, и, следовательно, ламп в каналах СДУ. Фильтры выполнены на транзисторах VT12, VT13 и VT14. Подстроечными резисторами R44, R46 и R48 устанавливают необходимую полосу. С выходов фильтров сигналы подаются через диоды VD11, VD12 и VD13, пропускающие только положительные полуволны выделенного частотного сигнала, на преобразователи частота-уровень. Преобразователи выполнены на микросхемах DD2, DD3 и DD4. В отсутствие сигнала резисторы R49, R50 и R51 задают лог.0 на входах элементов DD2.1, DD3.1 и DD4.1. Отмечу, что уменьшение номинала этих резисторов приводит к сужению полосы пропускания фильтров. Перечисленные элементы выравнивают импульсы по амплитуде, элементы DD2.2, DD3.2 и DD4.2 улучшают форму импульсов, а элементы DD2.3, DD3.3 и DD4.3 работают инверторами сигналов. В исходном состоянии на выходах элементов 10DD2.3, 10DD3.3, 10DD4.3 лог.1 и диоды VD14, VD15, VD16 закрыты. Конденсаторы С17, С18 и С19 заряжены практически до напряжения питания соответственно через резисторы R55, R56 и R57. На выходах 11DD2.4, 11DD3.4 и 11DD4.4 лог.0-ли. При наличии сигналов в фильтрах каналов на катодах диодов VD14, VD15 и VD16 появляются лог.0-ли и они открываются. Конденсаторы быстро разряжаются через эти диоды и резисторы R52, R53 и R54. В результате на входах дешифратора DD5 появляются лог.1-цы. За время следования импульсов через большой номинал резисторов R55, R56 и R57 конденсаторы не будут успевать заряжаться до уровня переключения элементов, следовательно, на выходах фильтров будут удерживаться лог.1-цы. Дешифратор DD5 преобразует поступивший входной код в выходной позиционный (для СДУ — условный) код согласно таблице истинности «один из десяти». Так как вход 11DD5 постоянно подключен к общему проводу схемы, до дешифратор оперирует только с двоичным кодом числа «семь». Таким образом, на выходах фильтров любая комбинация сигналов имеет отдельный выход СДУ (или одну лампу экранного устройства). Этим и достигается чёткое стопроцентное разделение каналов – в данный момент времени включена только одна лампа. За счёт инерционности зрения (или инерционности ламп накаливания) создаётся впечатление засветки экранного устройства всеми лампами согласно поступившему частотному сигналу. С выхода DD5 сигналы поступают на инверторы DD6 и DD7.1, а с них на транзисторные ключи VT4 – VT11. Выходной каскад используется по схеме первоисточника – этим обусловлено наличие микросхем-инверторов DD6 и DD7. В открытом состоянии транзисторы своим переходом К-Э шунтируют светодиоды оптронов – через светодиоды протекает минимальный ток, недостаточный для открытия фотодинисторов и лампы в каналах не горят. При закрытии транзистора через светодиод оптрона начинает течь достаточный ток для открытия фотодинистора и лампа включается. В таком решении есть небольшой недостаток – усилители мощности всегда потребляют ток от источника питания независимо от того активирован канал или нет. При отсутствии сигнала ток протекает через резисторы R17 – R24 и открытые переходы К-Э транзисторов VT5 – VT11. Авторский вариант, возможно, объясняется тем, что у дешифратора К155ИД3 [3] на выходах активным является низкий логический уровень напряжения (так называемый «бегущий ноль») или нежеланием добавлять в цепь сильноточных (Iсв. прям. = 50…100mA) светодиодов в оптронах ТО-2-40 сопротивление открытого перехода К-Э транзисторов, которое внесёт дополнительное падение напряжения. Свободные элементы DD1.4 и DD7.2 можно применить, например, для управления контрольными светодиодами, расположенными на передней панели корпуса приставки. Фото СДУ, сделанной по схеме на рисунке 1:

Чтобы снять ролик к теме, надо включить СДУ. Давно уже нет софитов, а СДУ с конца 90-х пылилась в кладовке. Поэтому, это было первое включение устройства в этом веке. Микрофонный усилитель плохо усиливал – возможно, высохли электролиты (установлены К50-6, К50-16), поэтому вход СДУ соединил аудио кабелем с ноутбуком. Удивительно, но заработала.

Конечно, контрольный экран — это не лампы мощностью 300…500Вт в софитах с цветными стеклянными фильтрами…

Много позже было решено собрать СДУ с цифровой обработкой сигнала в прямом смысле этого слова, т.е. все аналоговые регулировки тоже должны были осуществляться кнопками. Сейчас эта СДУ собрана на 80%, но отложена до лучших времён, поэтому познакомлю только с «классической частью» этой СДУ – усилителем-ограничителем, фильтрами и узлом управления яркостью. Цветовые каналы так же, как в предыдущей схеме, формируются с помощью дешифратора К561ИД1. Схема показана на рисунке 2:

Здесь тоже имеется возможность выбора источника звука с помощью переключателя. Микрофон ВМ1 получает питание через фильтр R11-C19, а резистор R12 задаёт ток через микрофон и устраняет влияние С19 на выходной сигнал. Если входной разъём XS1 и микрофон достаточно удалены от платы устройства, то лучше соединение сделать экранированным проводом. С подвижного контакта 3SA2 сигнал подаётся на микросхему DD3, получающую питание через дополнительный фильтр R35-С26-С27. На логических элементах микросхемы собраны два идентичных усилителя, но с разными коэффициентами усиления. Первый на элементах DD3.1 – DD3.3 предназначен для работы с фильтрами, второй на элементах DD3.4 – DD3.6 для работы с узлом управления яркостью. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивлений резистора в цепи ОС и резистора на входе. Усиленный и ограниченный по амплитуде на уровне немногим менее напряжения питания, сигнал с выхода 6DD3.3 через разделительный конденсатор С10 поступает на дополнительный ограничитель амплитуды, выполненный встречно-параллельным включением двух германиевых диодов. Резистор R1 ограничивает ток через диоды. На диодах амплитуда переменного сигнала не превышает ~U=200…300mV от пика до пика и поддерживается такой даже при низкой громкости звуковоспроизводящей аппаратуры. Далее, через разделительные конденсаторы С3, С6 и С9, сигнал поступает на фильтры, выполненные на тональных декодерах DA1, DA2 и DA3. Работа тональных декодеров «567» в качестве частотных фильтров для СДУ была опробована мной впервые именно в этой схеме и показала прекрасные результаты – контрольные светодиоды подключались непосредственно к выходу декодеров. После этого такие фильтры были реализованы в теме «СДУ в сетевом удлинителе». В отсутствие сигнала на входе декодера или когда частота входного сигнала не совпадает с частотой опорного генератора, его выходной ключ, выполненный по схеме «открытый коллектор», закрыт. Частота опорного генератора задаётся внешними резисторами и конденсаторами, подключенными к выводам 5 и 6 декодеров. Конденсаторы С11, С12 и С13 заряжены соответственно через резисторы R2, R4 и R6 до напряжения питания. На выходах элементов DD1.1 – DD1.3 напряжение низкого логического уровня. Если частота входного сигнала совпадёт с частотой опорного генератора, то внутренний ключ декодера открывается и разряжает конденсаторы, в результате на выходе элемента появляется лог.1. Далее сигналы преобразуются дешифратором DD2, и получаем восемь каналов СДУ.

Очевидно, что при появлении лог.1-цы на входе 8DD2, на выходах с 0 по 7 дешифратора информация всегда будет отсутствовать. Поэтому, в цифровых устройствах этот вход используется для наращивания разрядности. В СДУ этот вход с успехом можно применять для управления выходными сигналами дешифратора или, по-другому, для регулирования яркости ламп экранного устройства. Изменяя скважность стробирующего сигнала на этом входе, управляют скважностью выходных сигналов дешифратора. Для этого в узел управления яркостью включен компаратор DA5. Компараторы – отдельный класс приборов, занимающий промежуточное положение между аналоговыми и цифровыми приборами. Основное назначение компараторов – преобразование аналогового сигнала в дискретный. По сути, компаратор можно представить как «электронные весы» — он сравнивает уровни сигналов на своих входах. Если на один из входов постоянно подавать линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение, а на другом входе регулировать уровень постоянного напряжения, то с выхода будут сниматься импульсы с изменяемой скважность. Формирователь «пилы», синхронизированной с сетевым напряжением, выполнен на логических элементах DD1.4 – DD1.6, резисторах R8, R9, R15, диоде VD8 и конденсаторе С21. Диод VD7 устраняет влияние конденсатора фильтра С17 на работу формирователя. С ограничителя R8-R9 выпрямленное импульсное напряжение поступает на вход 13DD1.4. Уточню, что микросхема К561ЛН2 допускает подачу на входы логических элементов уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания. На выходе 8DD1.6 импульсы имеют практически прямоугольную форму и проинвертированы относительно импульсов на входе 13DD1.4. Когда на выходе элемента DD1.6 появляется напряжение высокого уровня, то конденсатор С21 быстро заряжается через открытый диод VD8, а когда появляется низкий уровень, диод VD8 закрывается и С21 разряжается через подстроечный резистор R15 и выход 8DD1.6. В итоге на инвертирующем входе 4DA5 формируется ниспадающее пилообразное напряжение. Резистором R15 добиваются максимальной амплитуды «пилы» при её правильной форме. С выхода усилителя DD3.4 – DD3.6 сигнал поступает на амплитудный детектор с удвоением напряжения, выполненный на элементах С20, VD9, VD10, C22 и R24. В итоге на неинвертирующем входе 3DA5 изменяется уровень постоянного напряжения в зависимости от силы источника звука. Уровень постоянного напряжения сравнивается с «пилой» и на выходе 9DA5 импульсы изменяют свою скважность, причём, чем сильнее уровень звука, тем больше длительность импульсов с низким уровнем. Без сигнала на входе СДУ на 9DA5 напряжение имеет высокий уровень, который задаёт резистор R10.

Выходы DD2 управляют затворами полевых транзисторов VT1 – VT8, в цепи стока которых включены светодиоды маломощных динисторных оптронов VS1 – VS8. Оптроны, в свою очередь, управляют симисторами VS9 – VS16. Чтобы симисторы работали в обоих полупериодах сетевого напряжения, в цепи управляющих электродов (УЭ) установлены диодные мостики VD10 – VD17. Резисторы R25 – R32 ограничивают ток УЭ на безопасном уровне. Для примера усилители мощности реализованы на «стареньких» отечественных АОУ103В и КУ208Г, но тут могут применяться и другие современные элементы отечественного или импортного производства, рассчитанные на соответствующую мощность ламп EL1 – EL8. Так как управляющие импульсы на затворах транзисторов синхронизированы с переходом сетевого напряжения через ноль, то транзисторы будут открываться позже или раньше относительно начала полупериода. Таким образом, происходит автоматическое управление яркостью ламп в зависимости от уровня звукового сигнала.

В заключение ретроспективы ещё несколько соображений по элементам и модернизации этого уникального для своего времени устройства. Все приведённые на рисунке 3 фрагменты схемок испытывались на макетных платах и показали положительный результат:

В схеме на рисунке 1 число микросхем в фильтрах можно сократить с трёх до одной, если вместо микросхем К561ЛА7 применить микросхему К561ЛН2. Как это сделать показано на рисунке 3.1. Теперь в каждом фильтре работают только два логических элемента. Принцип работы остался прежним.

В описании к первоисточнику указано, что дешифратор преобразует входные сигналы фильтров в УСЛОВНЫЙ выходной код. Это действительно так. На рисунках 1 и 2 подписаны выходные сигналы с дешифратора. Не трудно заметить, что сигналы появляются не по порядку, как по логике должны появляться:

1. ФОН

2. НЧ

3. НЧ/СЧ

4. СЧ

5. СЧ/ВЧ

6. ВЧ

7. НЧ/ВЧ

8. НЧ/СЧ/ВЧ.

В общем-то, это не проблема – правильную очерёдность каналов можно получить, подключив к выходному разъёму жгут, провода которого соединяются в СДУ в нужной последовательности (как на рисунке 1) или «правильно» расположить лампы в экранном устройстве. Но, когда я встраивал восьмиканальный модуль световых эффектов в схему СДУ (переключение между модулем и СДУ происходило автоматически), то такая проблемка возникла на уровне схемы управления. Решить её помогла примочка из трёх мультиплексоров, показанная на рисунке 3.2. Теперь на вход дешифратора сигналы с фильтров поступают в последовательности, при которой на выходе дешифратора формируются сигналы в соответствии с возрастанием частоты.

Дешифратор можно заменить мультиплексором, как показано на рисунке 3.3. Такая замена даже предпочтительнее. На адресные входы 1-2-4 подаются сигналы с фильтров, а с выходов данных 0 – 7 снимаются управляющие сигналы для усилителей мощности. Открытые каналы мультиплексора могут работать с током до I=10mA, что вполне достаточно для современных тиристорных оптронов. Схема дешифрации заметно упрощается. В отличие от дешифраторов, в мультиплексорах выключенный (не выбранный) выход принимает высокоимпедансное состояние. Вход разрешения «S» мультиплексора соединяется с общим проводом схемы либо используется для управления яркостью ламп.

На рисунке 3.4 показана концепт-идея подавать сигналы фильтров с изменяющейся скважностью на входы дешифратора. Усиленный предварительным усилителем (ПУ) сигнал поступает одновременно на фильтры (ФНЧ, ФСЧ, ФВЧ) и через аналоговые ключи (SW1, SW2, SW3) на амплитудные детекторы (ДЕТ1, ДЕТ2, ДЕТ3). Фильтры управляют аналоговыми ключами, которые замыкаются только при наличии соответствующей входной частоты. Получается, что каждый из детекторов работает с сигналом только определённой частоты. Детекторы могут быть выполнены по схеме, показанной на рисунке 2. Линейно изменяющееся напряжение с генератора «пилы» (ГПН) поступает на входы трёх компараторов, а на другие входы поступает постоянное напряжение с детекторов. На входах дешифратора формируются сигналы с изменяемой скважностью согласно частотному преобразованию, причём их скважность зависит ещё и от уровня сигнала. На выходе дешифратора DD1 все сигналы имеют индивидуальную непредсказуемую скважность. Динамичность переключения ламп экранного устройства должна возрасти в три раза.

Литература:

1. «Коммерческие электронные схемы» А.В.Дрик, И.Н.Балахничев, изд. «Битрикс», Минск, 1996г, стр. 13.

2. «Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре» Е.А.Зельдин, изд. «Энергоатомиздат», Ленинград, 1986г, стр. 258-262.

3. «Популярные цифровые микросхемы» В.Л.Шило, изд. «Радио и связь», Москва, 1987г, справочник.

4. «Цветомузыкальные устройства. Любительские схемы». Составитель А.А.Халоян, изд. «РадиоСофт», ЗАО «Журнал Радио», Москва, 2001г, стр. 61-65.

5. Журнал «Радио» 1984г, №1, стр. 35.

6. «Радиолюбительская азбука. Том1. Цифровая техника» А.С.Колдунов, изд. «СОЛОН-Пресс», Москва, 2003г, выпуск 18.

Цветомузыка, СДУ


Цветомузыкальная установка	3-х канальная, в каждом канале 3 транзистора (П16 П202, П4Д), частоты разделения 200 Гц и 1000 Гц	«Радио»	1968	1	Зыков Н.
Цветомузыкальная установка «Ритм»	УНЧ и 4 цветовых канала. На 9 транзисторах.	«В помощь радиолюбителю»	1975	49	Ларионов А.
Светомузыкальная установка «Ялыкан»	На транзисторах и тиристорах.	«В помощь радиолюбителю»	1976	52	Галеев Б.
Цветомузыкальное устройство	На транзисторах, встраивается в переносной радиоприемник.	«В помощь радиолюбителю»	1977	58	Криничный В.
Автомат «бегущие огни»	К1ТК551х6, КУ201Кх6	«В помощь радиолюбителю»	1979	66	Сигорский Г.
Объемная цветомузыкальная установка	4 канала, на транзисторах.	«В помощь радиолюбителю»	1979	67	Поздняков Ю.
Цветомузыкальная приставка	3 канала, на транзисторах.	«В помощь радиолюбителю»	1979	64	Гаврилин С.
Переключатель гирлянд «Елочка»	Более 20 разновидностей переключений. 4-х канальный, на TTL микросхемах.	«В помощь радиолюбителю»	1980	69	Дмитренко А.
Цветомузыкальная установка	(Дополнения в ВРЛ №72, 73). АРУ и компрессор. На транзисторах.	«В помощь радиолюбителю»	1980	69	Шумяцкий Л.
Светодинамическая установка	(Дополнение в №8 1982г стр.62). Четырехканальная, управляющие элементы — транзисторы П216А	«Радио»	1981	3	Абзалетдинов Р.
Устройство светового сопровождения музыки	(Дополнения в №11 1981г стр.63, №3,6 1982г стр.63). Сложная установка на МС и транзисторах «Спектр»	«Радио»	1981	2	Максимов В.
«Бегущие огни» на тринисторах	Трехканальное устройство.	«В помощь радиолюбителю»	1982	76	Дмитриенко Л.
Автоматическое цветомузыкальное устройство		«В помощь радиолюбителю»	1982	77	Виноградов И.
Светодинамическая установка к радиоприемнику	На транзисторах.	«В помощь радиолюбителю»	1982	79	Пономаренко Е.
Цветомузыкальный переключатель гирлянд	К176ЛА7, КУ110Ах3	«В помощь радиолюбителю»	1985	91	Литке Э.
«Бегущие огни» с расширенными возможностями	Изменение скорости, направления, плавность. На ТТЛ микросхемах.	«В помощь радиолюбителю»	1986	94	Панченко Ю.
Многофункциональный автомат световых эффектов	(Дополнения в ВРЛ №101 стр.90). 8 программ, на КМОП микросхемах	«В помощь радиолюбителю»	1986	95	Золотарев А.
Коммутатор «Бегущая волна»	4 канала, на транзисторах и КУ202Мх4	«В помощь радиолюбителю»	1987	96	Приймак Д.
Цветосинтезатор	17 клавиш, 3 канала, КТ315х3, КТ361х3, КУ201Кх3	«Радио»	1987	3	Войдецкий Н.
Светомузыкальные «Бегущие огни»	На К176ИЕ12. КУ201Лх4.	«В помощь радиолюбителю»	1988	102	Турухин В.
Автомат световых эффектов	8 каналов, на К155ИР13	«В помощь радиолюбителю»	1989	104	Немов А.
Компрессор к СДУ	На 5 транзисторах	«В помощь радиолюбителю»	1989	103	Ануфриев А.
Автомат световых эффектов	20 программ 6 источников света. На ТТЛ микросхемах.	«В помощь радиолюбителю»	1990	107	Пристайко О.
Автомат световых эффектов на ППЗУ	16 эффектов, 4 источника. К556РТ4. Описан простейший программатор ППЗУ.	«В помощь радиолюбителю»	1990	108	Коваль А. (UA3AFO)
Простые цветомузыкальные приставки	(Дополнения в №6 1991г стр.92). Приведены 4 схемы различной сложности	«Радио»	1990	8	Сергеев Б.
Трехканальная ЦМП с компрессорами	На 6-ти ОУ и транзисторах.	«Радио»	1991	6	Демьянец В.
Программируемый цветосинтезатор	Используются К537РУ2Ах4, КМОП микросхемы.	«В помощь радиолюбителю»	1992	113	Трегулов А.
Регулируемая лампа-вспышка	Для оформления дискотек, регулировка частоты и паузы, на КР1006ВИ1.	«Радиолюбитель»	1992	6	Руденко А.
СДУ — автомат световых эффектов		«В помощь радиолюбителю»	1992	114	Ануфриев А.
Автомат световых эффектов	(Доработка в РЛ №7,9 1996г. стр.26). 64 программы, 8 каналов, К155ЛА3, К561ИЕ10, К176ИЕ1, КР556РТ5, КТ315х8, КУ202х8	«Радиолюбитель»	1993	6	Саковец А.
Пятиканальная СДУ	На К553УД1А на канал.	«Радио»	1994	4	Егоров К.
Устройство выделения ударного инструмента из звукового сигнала	ФНЧ 300 Гц	«Радиолюбитель»	1994	10	Скулкин И.
Усилитель мощности для цветомузыкальных устройств	Многоступенчатое управление яркостью. На транзисторах.	«Радиолюбитель»	1995	8	Дедов И.
Матричная иллюминационная гирлянда «Миг-95»	К561ИЕ16, К573РФ5, светодиоды	«Радиолюбитель»	1996	12	Симутин А.
Многопрограммная цветомузыкальная установка	Свыше 100 программ	«Радиолюбитель»	1996	11	Туронок А.
Автомат световых эффектов	8 программ, 8 каналов. Используется К573РФ2	«Радиолюбитель»	1997	11	Сумченко В.
Автомат световых эффектов на ППЗУ	16 программ, 8 источников, на ТТЛ микросхемах, КР556РТ5	«Радиолюбитель»	1997	7	Василенко В.
Светосинтезатор «DYNA»	16 каналов, 24 эффекта, на основе КР1830ВЕ31.	«Радиолюбитель»	1997	6	Кисиль Э.
Универсальный автомат «бегущий огонь»	8 каналов, К133ЛА3, К176ИЕ1, К176ИР2х2	«Радиолюбитель»	1997	10	Новиков А.
Акустический автомат	(Дополнение в №5 1999г.). Предназначен для управления автоматом световых эффектов при сопровождении музыки	«Радио»	1998	9	Сатаев А.
Стробоскопическая СДУ	Описано устройство на трех ОУ и трех ИФК-120.	«Радио»	1999	1	Таразов А.
Автоматы световых эффектов	На К1003ПП1	«Радио»	2001	5	Бирюков С.
Автоматы световых эффектов	(Доработка в №11 2001г. стр.31). Описаны автоматы для дискотек.	«Радио»	2001	1	Атаев Д.
АСЭ + программатор	В одной конструкции объединены автомат световых эффектов и программатор на КР556РТ4А и TTL микросхемах	«Радиолюбитель»	2001	1	Колдунов А.
Комбинированный переключатель гирлянд	(Дополнение в №11 2003г., стр35). На микросхемах КМОП, 4 канала, встроенная СДУ.	«Радио»	2001	10	Потачин И.
Светодинамическая установка на микросхемах КМОП	(Дополнение в №10 2001г.). Эффект «бегущий огонь».	«Радио»	2001	3	Власов Д.
Светомузыкальное устройство «Бегущие огни»	К561ЛЕ5, К561ИЕ9, КТ315х6, КУ202Нх6	«Радиомир»	2001	12	Карась А.
Стробоскоп с плавным нарастанием частоты	Для дискотек на ИФК-120 и 4 транзисторах	«Радиомир»	2001	11	Ознобихин А.
Устройство световых эффектов	К561ИЕ16х2, К573РФ2х2. Матрица 64 лампы.	«Радио»	2001	10	Костецкий Д.
«Микропроцессорная» гирлянда	На AT90S2343	«Радиомир»	2002	12	Павлов А.
Новогодняя иллюминация	Описано множество схем различных переключателей гирльянд.	«Радиоконструктор»	2002	11	Нет автора
Переключатель светодиодных гирлянд	На К555ИЕ7, К555ЛЕ1, К555ЛП5, К555ИР16.	«Радио»	2002	11	Кузнецов Ю.
«Бегущие огни» по 8 каналам	К561ИЕ10х2, К573РФ5	«Радиомир»	2003	11	Лысенко Л.
Малогабаритная динамическая установка «Омега»	Приставка к компьютеру.	«Радио»	2003	4	Желюк О.
Праздничная гирлянда из светодиодов	На К561ИЕ8	«Радиомир»	2003	12	Иванюта С.
СДУ с последовательным итерфейсом		«Радиомир»	2003	12	Одинец А.
Программируемый лазерный построитель изображения	На PIC16F873	«Радиоконструктор»	2004	9	Абрамов С.
Пятиканальная светомузыка		«Радиоконструктор»	2004	12	Дмитриев А.
Светодинамическая установка	(Дополнение в №8 2005г. стр.54). 4 эффекта, 9 гирлянд.	«Радио»	2004	11	Петухов В.
Светодинамическая установка на шкальном индикаторе	3х5 каналов, воспринимае звуки зала. На LB1403Nх3	«Радиоконструктор»	2005	9	Попцов Г.
Светомузыкальный автомат	Частота сигнала делится счетчиками и используется для получения эффектов.	«Радиоконструктор»	2005	10	Лыжин Р.
«Бегущие огни» с изменяемой скоростью	КР544УД, КР1561ГГ1, К561ИЕ8	«Радио»	2006	2	Озолин М.
«Слайдер»	NE555, К561ИЕ8	«Радио»	2006	10	Лечкин А.
«Умные» игрушки	Примеры различных новогодних гирлянд	«Радиоконструктор»	2006	11	Нет автора
Автомат световых эффектов	4 эффекта, на CD4060BE, К561КП2	«Радио»	2006	10	Озолин М.
Автомат световых эффектов на основе PIC-контроллера		«Радио»	2006	5	Потапчук М.
Мини-автомат световых эффектов	На CD4060B	«Радиоконструктор»	2006	12	Нет автора
Оригинальный светодиодный индикатор режима	На двухцветных светодиодах, эффекты бегущих огней влево, вправо, встречно.	«Радиоконструктор»	2006	3	Кулешов М.
Переключатель восьми гирлянд	На CD4060B, К561КП2, К561ЛА7	«Радиоконструктор»	2006	11	Нет автора
Пишем в воздухе светодиодами	На AT89C2051	«Радио»	2006	10	Мельник В.
Реверсивные «бегущие огни»	На TTL микросхемах	«Радио»	2006	11	Герасимов Ю.
Светодинамическая установка	На AT89C20551	«Радио»	2006	12	Мельник В.
Светодиодная гирлянда	На К555ИР8	«Радиоконструктор»	2006	11	Нет автора
Усовершенствованные «Бегущие огни»	(Радио 2003 №11)	«Радио»	2006	12	Озолин М.
Электронная звезда	41-канальная система управления. Используются микросхемы К55ЛА3,4, К155ИД3, К555ТМ2, К555ИЕ5	«Радиоконструктор»	2006	4	Абрамов С.

СДУ в сетевом удлинителе

В технике связи широко применяется микросхема, имеющая маркировку «567». В зависимости от фирмы-производителя префикс в названии может быть любым, а вот цифры 567 обозначают, что это тональный декодер или частотный детектор. Кому как нравится. По удачной внутренней структуре и распространённости микросхему вполне можно сравнить с популярным 555-тым таймером. Выполнена в корпусе DIP8, а цена колеблется от 0,25$ до 0,5$. Структура и основные характеристики, заимствованные из даташитов и другой литературы, приведены на РИСУНКЕ 1:

Для увеличения кликните на изображение

Чем не готовые фильтры с довольно мощным (Iмакс.=100мА) ключом на выходе и регулируемой полосой пропускания? Когда понадобилось сделать световое сопровождение музыки для домашней вечеринки, выбор пал именно на эту микросхему.
Устройство должно было получиться компактным и, чтобы не тратить время на изготовление корпуса, схему решено было разместить в сетевом (~220В) удлинителе. В результате родилась непритязательная принципиальная схемка цветомузыкального устройства (ЦМУ), показанная на РИСУНКЕ 2.

Для увеличения кликните на изображение

Источник питания выполнен по бестрансформаторной схеме с балластным конденсатором С16. Напряжение формируется однополупериодным выпрямителем-стабилизатором на диоде VD4 и стабилитроне VD5. Конденсатор С15 сглаживает пульсации. Операционный усилитель DA1 усиливает сигнал электретного микрофона BM1, получая питание через фильтр R8-C1. Делитель напряжения R2-R3 формирует среднюю точку питания на выводе 3DA1, а конденсатор C3 дополнительно устраняет пульсации (или наводки) напряжения. Рабочий ток микрофона BM1 задаёт резистор R1.
Усиленный сигнал, амплитуда которого определяется резистором R4, с выхода 6DA1 через разделительный конденсатор C4 поступает на входы тональных декодеров DA2-DA4, в данном случае выполняющих функцию частотных фильтров. Входной импеданс при объединении входов снижается до ~7 КОм, что вполне достаточно для нормальной работы DA1. Внешними резистором и конденсатором, подключенными к выводам 5 и 6 декодеров DA2-DA4, задаётся центральная (или опорная) частота внутреннего генератора.

Конденсатор, подключенный к выводу 1, формирует ширину полосы пропускания декодера, а конденсатор на выводе 2 определяет постоянную времени декодирования входного сигнала. И, если в схемах ЦМУ с классическими фильтрами идут на разные «хитрости», чтобы сузить полосу пропускания, т.е. получить чёткое разделение каналов, то здесь, наоборот, пришлось расширять. Поэтому, ёмкости С5, С7 и С9 выбраны небольшими. Практически подобрано соотношение для оптимальной работы ЦМУ: ёмкость этих конденсаторов должна быть 6-10 раз больше ёмкости конденсаторов, работающих в опорном генераторе для СЧ и ВЧ каналов, и в 1,5-3 раза больше для НЧ канала. Ёмкости конденсаторов С6, С8 и С10 выбираются исходя из рекомендаций в техническом описании микросхем. Недостаточная ёмкость этих конденсаторов задаёт малое время декодирования и на лампах это проявляется как мерцание, вместо включения полным накалом, т.е. декодер находится в режиме «биений». Превышение номинальной ёмкости ведёт к увеличению времени декодирования, а на лампах это проявляется как включение полным накалом в том случае, если сигнал заданной частоты на входе декодера имеет относительно большую длительность. Выходы декодеров подключены непосредственно к управляющим электродам (УЭ) симисторов VS2-VS4 через резисторы R11-R13, ограничивающие ток на уровне Iуэ = Uпит/Rуэ = 5,6/360 = 16мА. Симистором VS1 в канале фона управляет полевой транзистор с изолированным затвором VT1. Работа фонового канала организована схемой «диодное ИЛИ» следующим образом: когда закрыты выходные ключи в декодерах частотных каналов, развязывающие диоды VD1-VD3 также закрыты, а точнее их катоды находятся в «подвешенном» состоянии. Конденсатор С14 заряжен до напряжения питания через R9, транзистор VT1 открыт и УЭ симистора VS1 через R10 подключен к общему проводу схемы. Следовательно, VS1 открыт и лампа EL1 горит. При открытии выходного ключа хотя бы в одном декодере, конденсатор С14 разряжается через этот ключ и подключенный к нему диод. Транзистор VT1 закрывается, что приводит к закрытию симистора VS1 и лампа EL1 гаснет. За время следования импульсов с низким уровнем на выходах декодеров, через большое сопротивление R9 конденсатор не успевает зарядиться до напряжения насыщения VT1, поэтому лампа EL1 не будет гореть. Отмечу, что теоретически можно получить большое число независимых частотных каналов по принципу «один музыкальный инструмент (один тембр голоса, одна частота ноты) – одна микросхема декодера», если рассчитать fопорн. и задать минимально возможную полосу пропускания. Конструкция ЦМУ показана на ФОТО 1:

Фото 1

Логическим продолжением схемы ЦМУ стала задумка схемы светодинамического устройства (СДУ), когда знакомые отдали мне блочёк управления (FLASHER CONTROL UNIT) от двухканальной китайской новогодней гирлянды. Блочёк за ненадобностью был отрезан, а сама гирлянда благополучно перекочевала на потолок спальни в виде декоративного освещения, управляемого диммером. Внешний вид блочка и его плата показаны соответственно на ФОТО 2 и ФОТО 3:

Фото 2.

Фото 3.

Прежде чем приступить к разработке схемы СДУ, надо было разобраться с этим «китайским хозяйством», для этого по печатным дорожкам зарисовал соединения между деталями (см. РИСУНОК 3.1), а затем по ним была составлена принципиальная схема (см. РИСУНОК 3.2):

Указанные напряжения в схемах на РИСУНКЕ 3 измерялись цифровым мультиметром Sinometer VC97. Минимальное показание соответствует максимальной яркости подключенных к тринисторам ламп (~220В, 10Вт каждая), а максимальное — наоборот. Подключать осциллограф к схеме без гальванической развязки от сети ~220В не хотелось, поэтому для пробы схема была запитана через трансформатор (см. РИСУНОК 3.3, а), имеющий вывод от средней точки вторичной обмотки и с общим выходным напряжением ~15 вольт. Лампы на 220В были заменены 12-ти вольтовыми миниатюрными лампочками. Схема прекрасно работала без вмешательства для замены установленных на ней элементов. Вариант такого теста показан на ФОТО 4:

фото 4.

Далее напряжение питания было уменьшено до ~7,5 вольт, как показано на РИСУНКЕ 3.3, б. И в этом случае схема нормально работала. Вариант теста показан на ФОТО 5:

фото 5

Таким образом, схема контроллера бегущих огней оказалась работоспособной в интервале питающих напряжений от ~7,5В до ~220В! Осциллограммы показали, что на выводах DD1 с 5-го по 8-й присутствуют последовательности импульсов с амплитудой напряжения питания и с изменяемой скважностью. А вот на выводах 3 и 4 осциллограф показал обрыв. Теперь осталось подключить к неиспользуемым выводам 5 и 7 какие-нибудь усилители мощности и посмотреть создаваемые эффекты на четырёх лампочках. Подобных тринисторов не было, зато были «телефонные» токовые ключи типа КР1014КТ1А. Полученный четырёхканальный вариант схемы показан на РИСУНКЕ 3.4, а фрагмент эксперимента на ФОТО 6:

Для увеличения кликните на изображение

Рисунок 3

фото 6

Когда появилась идея соорудить некий симбиоз из цветомузыки (ЦМУ) и бегущих огней (БО), возник вопрос, как эти режимы должны переключаться. Желательно, чтобы автоматически (закинул розетку-корпус на шкаф или мебельную стенку и забыл), тогда управление должно формироваться по наличию или отсутствию звуковых сигналов. Очевидно, что при наличии музыки должен быть режим ЦМУ, а при отсутствии — режим БО. Следовательно, режим БО заменит собой канал фона, тогда имеет смысл добавить в схему ЦМУ ещё один частотный канал. Исходя из этого, разработана принципиальная схема СДУ, показанная на РИСУНКЕ 4:

Для увеличения кликните на изображение

Рисунок 4

Основные моменты работы были рассмотрены выше, остановлюсь на некоторых нюансах. В источнике питания, чтобы обеспечить необходимый номинальный ток, ёмкость балластного конденсатора С10 увеличена в два раза и добавлена микросхема стабилизатора DA6 типа 78L05. В усилителе теперь работает микромощный операционный усилитель DA1 типа КР140УД1208, ток потребления которого задан резистором R6, а коэффициент усиления — резистором R5. С выхода 6DA1 усиленный сигнал через C4 и R7 поступает на фриттер, образованный встречно-параллельным включением германиевых диодов VD1 и VD2. Так осуществляется ограничение сигнала на уровне ~300…~400 мВ от пика до пика, что положительно сказывается на работе декодеров DA2–DA5. Одновременно через разделительный конденсатор C5 выходное напряжение поступает на активный детектор RP1, R8, VT1, R10 и C6. Подстроечный RP1 задаёт рабочую точку VT1, т.е. устанавливает шумовой порог, превышение которого звуком приводит к переключению между режимами ЦМУ и БО. При достижении Uвых. DA1 заданного уровня транзистор VT1 открывается и конденсатор С6 заряжается. Когда на нём напряжение превысит 1,5 вольта, откроется транзистор VT6 и сработает реле К1. Своими контактами К1.1 оно зашунтирует вывод 10DD1, а контактами К1.2 подаст питание на частотные фильтры DA2–DA5. Включится режим ЦМУ, а работа DD1 будет заторможена, при этом транзисторы VT2–VT5 закроются. Работа DD1 именно затормозится, а не выключится, т.к. при следующем размыкании контактов К1.1 будет продолжена текущая программа с места остановки, а не начнётся первая как при включении. Таким образом, с помощью контактов К1.2, отключающих питание частотных каналов на время работы режима БО, удалось повысить экономичность устройства и использовать конденсатор С10 относительно небольшой ёмкости. Светодиоды HL1–HL4 для красоты и вместе с резисторами R11-R14 могут не устанавливаться.
По контрольным точкам: замеренный ток 0,13мА через резисторы R1 и R2 потребляет данный экземпляр микрофона BM1, взятый из трубки телефонного аппарата. Ток, потребляемый другим типом микрофона, может отличаться от указанного на схеме. Напряжение +10В на стоках VT2–VT5 замерено при закрытых транзисторах и разомкнутых контактах К1.2 (при закрытых VS1–VS4). Токи УЭ симисторов замерены при максимальной яркости ламп EL1–EL4 в режиме БО. Различия объясняются разбросом номиналов резисторов R15–R18 и, возможно, внутренним сопротивлением переходов симисторов. При этом падение напряжения на этих резисторах составляет: Iуэ помноженный на R в цепи УЭ, т.е. порядка 7,5…7,8 вольт. Тогда мощность, рассеиваемая резисторами R15 – R18 составит не менее 0,11Вт, поэтому применены резисторы МЛТ-0,25. Напряжение +10В в точке Б сильно зависит от резисторов R15–R18. Так с указанными номиналами в режиме БО и включенными EL1–EL4 оно равнялось 9,8 вольтам, при проверке с номиналами 460 Ом, напряжение снижалось до 8,48 вольт. Замеренный ток в точке Б в режиме БО при выключенных EL1–EL4 равен 3,9мА, а при включенных — 3,65мА. В режиме ЦМУ при закрытых выходных ключах декодеров DA2–DA5 этот ток равен 27,9мА, а при максимальной громкости звука в помещении достигал 40…45мА. Ток 23,68мА в цепи питания DA2–DA5 измерен в статическом режиме и практически соответствует паспортному с учётом четырёх корпусов микросхем. Переменный ток в точке А (общий ток, потребляемый схемой управления от сети ~220В) составил ~138…~140мА.
Далее на РИСУНКЕ 5 представлены вариации на тему доработок:

Для увеличения кликните на изображение

На РИСУНКЕ 5.1 показан вариант введения в схему микрофонного усилителя глубокой АРУ взамен фриттера. Резистор R2 и канал сток-исток транзистора VT1 образуют управляемый делитель напряжения, амплитуда которого задаётся подстроечным RP1 на уровне ~200мВ…~300мВ. В схеме показано подключение отечественного электретного микрофона типа МКЭ-3 (устанавливался в советских кассетных магнитофонах), частотный диапазон которого достаточно широк: от 50Гц до 15000Гц в отличие от микрофонов, применяемых в телефонных аппаратах. В схеме СДУ на РИСУНКЕ 4 симисторы VS1–VS4 открываются тем сильнее, чем сильнее сигнал на входе декодеров. Возможность работы симисторов в дискретном режиме (яркость ламп не зависит от уровня входного сигнала и всегда максимальна при открытом симисторе) реализована на РИСУНКЕ 5.2. К выходам декодеров подключены интегрирующие цепочки из резисторов сопротивлением 1М и конденсаторов ёмкостью 100nF, а также добавлены логические элементы, формирующие порог переключения, при этом, вероятно, придётся подкорректировать номиналы конденсаторов, подключенных к выводам 1 и 2 декодеров DA2-DA5. В качестве пороговых могут работать логические элементы в составе любой КМОП-микросхемы, например, К561ЛЕ5, К561ЛА7, К561ТЛ1 и т.п. Если применить К561ЛН2, как на рисунке, то на оставшихся двух элементах «НЕ» можно реализовать генератор импульсов большой длительности, обеспечивающий автоматическую смену световых эффектов посредством транзисторного ключа по входу MODE (выв. 2DD1). На РИСУНКЕ 5.3 показан вариант замещения реле К1. Контакты К1.2 заменены ключом на транзисторе КТ361Б, а контакты К1.1 – транзистором КП501А. На РИСУНКЕ 5.4, а показан дедовский способ увеличения числа каналов СДУ путём введения дополнительного канала в каждый основой канал. На РИСУНКЕ 5.4, б показан вариант использования двух корпусов, если не найдётся сетевой удлинитель с нужным числом розеток. В этом случае корпус удлинителя для дополнительных каналов соединяется с корпусом удлинителя со схемой управления пятижильным кабелем.

А вот как все это получилось.

Ну и как принято Александром все показывать наглядно

ЛИТЕРАТУРА:

Делтон Хорн. «Усовершенствуй свой телефон» изд. Бином, Москва, 1995, стр. 112-119;
В. Я. Брускин. «Схемотехника автоответчиков» изд. Наука и техника, 1999, стр. 67-68, 70-71;
М. В. Каменецкий. «Радиотелефоны» изд. Наука и техника, 2000, стр. 69-70;
Журнал «Радио-конструктор» 2007, №9, справочный листок;
Журнал «Радиолюбитель» 2009, №12, стр. 17-18;
И. П. Шелестов «Радиолюбителям: полезные схемы» книга 4, изд. СОЛОН-Р, Москва, 2001, стр. 158-160.

Цветомузыка на микроконтроллере atmega8. Цветомузыка на светодиодах и микроконтроллере. Cхема цветомузыки на Atmega8

В детстве и трава зеленее
и солнце ярче и воздух чище
Народная мудрость

Помню, когда я был подростком и ходил в радиокружок, то пацаны с придыханием произносили: «вот бы цветомузыку собрать…». Мой дядя, тоже радиолюбитель, показывал мне схему цветомузыки. Тогда она казалось чем-то совершенно невероятно сложным.
Вообще, в советской радиолюбительской среде, цветомузыка была символом. Если ты молодой радиолюбитель и собрал цветомузыку, то начинаешь ходить, задрав нос и безосновательно считать себя профессионалом (а если еще понимаешь, почему и как она работает, то вообще ни с кем не здороваешься). Каждый уважающий себя радиолюбитель должен был ее собрать, иначе он — лошара.

Прошло много лет. Паяльник покрылся черным, несмываемым налетом. Радиодетали уныло лежали в столе кверху ножками. Университетский курс электроники и схемотехники прошел как-то мимо меня (что-то сдавал, что-то делал, а как — сам не понимаю).
Однажды, придя в квартиру родителей, я увидел на полке свою старую книжку: «Начинающему радиолюбителю». И тут вся жизнь пронеслась перед глазами: обожженные паяльником пальцы; тошнотворная вонь дымящегося аспирина; резисторы; диоды; транзисторы; друг Леха, орущий в собранное нами переговорное устройство: «Работает!!! Юрик! Оно работает!!!».
Так я снова открыл для себя чудный мир радиоэлектроники.

Начал с самого начала. Разбирался как работают приемники, усилители, супергеттеродины… Ради тренировки спаял пару «мультивибраторов» (жене понравилось). И вот дошел до цветомузыки. Пытался собрать сначала на LC фильтрах, но хватило меня намотать только одну катушку, и то я ее запорол. Вторую собрал на RC фильтрах. Она уже работала и весело мигала под музыку тремя светодиодами, правда собирал я ее «навесным монтажом» и схема напоминала жуткого паука размером с тарелку.
Но на дворе 21-ый век. И сейчас, куда ни плюнь, попадешь в микроконтроллер. Плюй в стиральную машинку — попал, в микроволновку — попал, посудомойка — тоже, скоро и в чайник плюнуть нельзя будет.

Дабы изучить работу с микроконтроллерами и спаять наконец, что-то, что можно потрогать руками и оно не развалится, я решил сделать «светодинамическую установку». Все! Вступление окончено! Впереди самое интересное.

Цель

Ставь цель и добивайся!
м\ф «В поисках немо»

Собрать устройство, которое при поступлении на вход звукового сигнала, будет зажигать один из 8-ми светодиодов, в зависимости от частоты звукового сигнала. При отсутствии звукового сигнала на входе, устройство должно мигать всяческими красивыми эффектами. Получается не просто цветомузыка, а «светодинамическая установка».

Теория

Теоретически, мы миллионеры,
а практически — у нас две бл..ди и один пид..рас
Анекдот

Цветомузыка — это устройство, включающее лампочку определенного цвета, в зависимости от частоты входящего звукового сигнала. Т.е. устройство должно определить какой частоты звук на входе и зажечь лампочку, которая соответствует данной частоте.
Среднее человеческое ухо воспринимает от 20Гц до 20 кГц. В проектируемом устройстве мы имеем 8 световых каналов (светодиодов).
В простейшем случае можно было бы поступить так:
20000 (Гц) / 8 = 2500 Гц на один канал. Т.е. при частоте от 0 до 2500 Гц горит один светодиод от 2500 Гц до 5000 Гц второй и т.д.
Но тут возникает очень интересная ситуация. Если взять «генератор звуковой частоты » и послушать звук частотой 2500 Гц, то можно услышать, что 2,5 кГц это очень высокий звук. При таком распределении каналов мы получим только 1-2-3 горящие лампочки, остальные будут погашены, т.к. очень высоких частот в музыке мало.
Я пустился в поиски. Каково же распределение звуковых частот в средней музыкальной композиции? Оказалось, что таких исследований в интернете нет. Зато я узнал, что при сжатии в mp3 формат, тупо режутся частоты выше 15 кГц. Ибо их можно услышать только на профессиональном оборудовании, а ни один профессионал mp3 слушать не станет. Значит верхний порог опускаем до 15 кГц.
Но потом я чудным образом нашел .
Прочитав ее, я сделал для себя такую таблицу распределения каналов по частотам:

Диапазон частот (Гц)	Номер канала
20-80	1,8
80-160	2
160-300	3
300-500	4
500-1000	5
1000-4000	6
> 4000	7

Разработка принципиальной схемы

Не мешайте мне грабить!!!
Бендер. Футурама

Схему с нуля я разрабатывать не стал. Зачем? В интернете полно схем цветомузыки. Надо только их выкрасть, выбрать наиболее подходящую и модифицировать под себя. Что я и сделал. Взал схему которая так и называлась «ЦМУ/СДУ на микроконтроллере (8 каналов)».
Только она была на микроконтроллере семейства PIC. А я, начитавшись умных форумов, сделал вывод, что самые адекватные микроконтроллеры для обучения и вообще — AVR. Но никто схему «с листа» драть и не собирался. Значит вносим изменения:
1. Меняем микроконтроллер с PIC на ATmega16 (я очень хотел сделать на ATmega8, но оббегав пол города, их не нашел).
2. Источник питания меняем с 12V на 19V. Это не от крутости — это от бедности. У меня такой блок питания от ноутбука.
3. Меняем все отечественные детали на импортные. Ибо когда тычешь в морду продавцу списком отечественных элементов, то он смотрит на тебя как на барана. Заменить придется только транзисторы: КТ315 на BC847B, КТ817 на TIP31.
4. Убираем внешний «кварц» Qz1 и вместе с ним конденсаторы C6 и C7. Т.к. в ATmega16 есть встроенный кварц.
5. Убираем клавиши S1-S4. Никакого интерактива! Все автоматом!
6. В исходной схеме на выходе использовался следующий механизм. Транзисторы КТ315 выступали в качестве ключа для включения светодиодов на плате. Как описал автор, это типа нужно, чтобы видеть, что там работает, конечному пользователю они не видны… Лишнее! Убираем эти транзисторы и светодиоды с платы. Оставляем только транзисторы КТ817, которые будут включать лампочки, видимые конечному пользователю.
7. Т.к. мы поменяли источник питания с 12 до 19 Вольт, то дабы не спалить светодиоды, увеличим сопротивление резисторов идущих от транзисторов КТ817 к светодиодам.
8. Я напрочь не понял назначение конденсатора C4. Он только мешался. Убрал.
Вот что из этого вышло:

Как это работает

в основу работы синхрофазотрона,
положен принцип ускорения заряженных частиц магнитным полем,
по-ле-м, пойдем дальше
к\ф «Операция Ы и другие приключения Шурика»

В схеме имеется однокаскадный усилитель на транзисторе Q1. На разъем J9 подается звуковой сигнал (напряжением, примерно 2.5V). Конденсаторы C1 и C2 служат фильтрами, пропускающими только переменную составляющую с источника звукового сигнала. Транзистор Q1 работает в режиме усиления сигнала: когда через его переход ЭБ идет переменный ток, то с такой же частотой, через переход ЭК идет ток от источника питания, через стабилизатор напряжения U1.
Стабилизатор напряжения U1 преобразует напряжение от источника питания в напряжение 5V и вместе с подключенными к нему конденсаторами, позволяет формировать импульсы прямоугольной формы. Эти импульсы подаются на INT0 микроконтроллера.

На осциллографе видно, как звуковой синусоидальный сигнал преобразуется в сигнал прямоугольной формы.
Теперь все в руках микроконтроллера. Ему необходимо определить частоту импульсов и в зависимости от частоты (по табличке выше) подать логическую единичку (5V) на один из своих выводов (PB0-PB7). Напряжение с ножки микроконтроллера попадает на базу соответствующего транзистора (Q2-Q9), которые работают в режиме ключа. При возникновении напряжения на переходе ЭБ транзистора, открывается переход ЭК, через который течет ток на светодиод от источника питания.

Внутренний мир микроконтроллера

У меня очень богатый внутренний мир,
а они только на мои сиськи смотрят!
Цитата с женского форума

Рассмотрим теперь, что твориться внутри микроконтроллера. Микроконтроллер работает на частоте 1МГц (я не стал менять частоту, установленную по умолчанию).
Нам необходимо подсчитать количество импульсов, пришедших на вход микроконтроллера от источника звукового сигнала, за определенный промежуток времени. Нехитрой формулой из этих данных вычисляется частота сигнала.

Тут есть одна проблема с низкими частотами: нельзя делать этот период очень большим или очень маленьким. В стандартной музыкальной композиции частота звука меняется постоянно. Если сделать время замера большим (например 1 сек), то если 0,8 сек звучал звук 80 Гц, а 0,2 сек 12кГц — мы получим звук высокой частоты и потеряем всю низкую. Если сделать время замера маленьким, то мы банально можем не успеть замерять звук низкой частоты, т.к. время замера будет меньше чем частота звукового сигнала.
Посидев 5 минут со счетами, я вычислил, что вполне приемлемое время замера — 0,065536 сек.
Получил такую табличку.

Cветомузыка на контроллере atmega8, привлекла внимание своей простотой в изготовлении. При повторении схемы не было необходимости рассчитывать фильтры, настраивать их. Зависимости в громкости почти нет, и самое главное — плавное включение ламп (LED диодов), это было немаловажно, так как простое мигание быстро надоедает.

Схема светомузыки на микроконтроллере достаточно простая, входной сигнал с обоих каналов смешивается и усиливается операционным усилителем LM358, далее он поступает на контроллер семейства AVR «Atmega8», где програмно делится на каналы.

Как видно по схеме, светомузыка имеет 6 каналов (по два кананал на три основных (сч, вч, нч), к ним идут ключи на BC639, которые позволяют подключить на каждый канал до 20 ультраярких светодиодов.

В хорошем качестве (в формате sPlan), находится в архиве. Питанием служит небольшой трансформатор на ток, который зависит от типа используемых светодиодов.

Вполне допустимо взять отдельные мощные светодиоды или даже целые куски свтодиодных RGB лент. Тогда эффект станет ещё интереснее. Только не забываем увеличивать площадь радиаторов транзисторов выходных ключей, ведь 1 метр светодиодной ленты может потреблять ток до 3А!

Для микроконтроллера качаем тут. А фьюз-биты при прошивке показаны на картинке:

Устройство собранно в небольшом металлическом корпусе от спутникового тюнера. На передней панели кнопка включения сети и контрольные светодиоды, а на задней части корпуса размещены гнёзда для подключения светодиодов, регулятор чувствительности на звук и аудиовходы. Автор статьи: MAXIMUS.

Answer

Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry»s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.

Это устройство объединяет в себе цветомузыку (ЦМУ) и светодинамическое устройство (СДУ) на 8 каналов, с множеством световых эффектов. Выходы устройство рассчитаны на подключение достаточно мощной нагрузки. А в архиве лежит вариант схемы на еще бОльшую мощность. Разделение частот по каналам ЦМУ чисто программное и очень простое. Подсчитывается количество импульсов таймера/счетчика за строго определенный промежуток времени и в зависимости от значения этого счетчика включается тот или иной светодиод. Это очень простой алгоритм, но тем не менее, он работает.

Копки позволяют:
Выбрать режим — ЦМУ/СДУ. В режиме СДУ даже если есть сигнал на входе работает только основная программа светодинамического устройства. В режиме ЦМУ если нет сигнала то воспроизводиться выбранный эффект СДУ, как фоновый режим.
Выбрать эффект СДУ. Кнопка циклически переключает все возможные эффекты светодинамического устройства.
Увеличить и уменьшить скорость. Эти кнопки управляют скоростью эффектов СДУ, на ЦМУ никакого действия не оказывают.

В качестве цветных прожекторов используются светодиодные матрицы-светильники, допустимая нагрузка на каждый канал порядка 300мА! Схема же которая лежит в архиве позволяет подключить нагрузку, с напряжением 12 вольт и током до 3-х ампер (автомобильные лампы накаливания от поворотников или стопов на 21 Ватт) на один канал.

Печатная плата в хорошем качестве (в формате sPlan), находится в архиве. Питанием служит небольшой трансформатор на ток, который зависит от типа используемых светодиодов.

Прошивку для микроконтроллера качаем тут. А фьюз-биты при прошивке показаны на картинке:

АРХИВ:

Дополнительно

В: Купил ленту, на ней контакты G, R, B, 12. Как подключить?
О: Это не та лента, можешь выкинуть

В: Прошивка загружается, но выползает рыжими буквами ошибка “Pragma message….”
О: Это не ошибка, а информация о версии библиотеки

В: Что делать, чтобы подключить ленту своей длины?
О: Посчитать количество светодиодов, перед загрузкой прошивки изменить самую первую в скетче настройку NUM_LEDS (по умолчанию стоит 120, заменить на своё). Да, просто заменить и всё!!!

В: Сколько светодиодов поддерживает система?
О: Версия 1.1: максимум 450 штук, версия 2.0: 350 штук

В: Как увеличить это количество?
О: Варианта два: оптимизировать код, взять другую библиотеку для ленты (но придётся переписать часть). Либо взять Arduino MEGA, у неё больше памяти.

В: Какой конденсатор ставить на питание ленты?
О: Электролитический. Напряжение 6.3 Вольт минимум (можно больше, но сам кондер будет крупнее). Ёмкость – минимум 1000 мкФ, а так чем больше тем лучше.

В: Как проверить ленту без Arduino? Горит ли лента без Arduino?
О: Адресная лента управляется по спец протоколу и работает ТОЛЬКО при подключении к драйверу (микроконтроллеру)
МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.
Версию 2.0 и выше можно использовать БЕЗ ИК ПУЛЬТА, режимы переключаются кнопкой, всё остальное настраивается вручную перед загрузкой прошивки.
Как настроить другой пульт?
У других пультов кнопки имеют другой код, для определения кода кнопок используйте скетч IR_test (версии 2.0-2.4) или IRtest_2.0 (для версий 2.5+), есть в архиве проекта. Скетч шлёт в монитор порта коды нажатых кнопок. Далее в основном скетче в секции для разработчиков есть блок дефайнов для кнопок пульта, просто измените коды на свои. Можно сделать калибровку пульта, но честно уже совсем лень.
Как сделать два столбика громкости по каналам?
Для этого вовсе необязательно переписывать прошивку, достаточно разрезать длинный кусок ленты на два коротких и восстановить нарушенные электрические связи тремя проводами (GND, 5V, DO-DI). Лента продолжит работать, как одно целое, но теперь у вас есть два куска. Само собой, аудио-штекер должен быть подключен тремя проводами, а в настройках отключен моно режим (MONO 0), а количество светодиодов должно быть равно суммарному количеству на двух отрезках.
P.S. Посмотри первую схему в схемах!
Как сбросить настройки, которые хранятся в памяти?
Если вы доигрались с настройками и что то пошло не так, можно сбросить настройки на “заводские”. Начиная с версии 2.4 есть настройка RESET_SETTINGS , ставите её 1, прошиваетесь, ставите 0 и снова прошиваетесь. В память будут записаны настройки из скетча. Если вы на 2.3, то смело обновляйте до 2.4, версии отличаются только новой настройкой, которая никак не повлияет на работу системы. В версии 2.9 появилась настройка SETTINGS_LOG , которая выводит в порт значения хранящихся в памяти настроек. Так, для отладки и понимания.

Диаграммы · Диаграммы

Диаграмма — это первичный объект, представляющий диаграмму.

Базовый

Диаграмма представляет глобальный контекст диаграммы.

Вы можете создать контекст диаграммы с помощью класса Diagram. Первый параметр конструктора Diagram будет использоваться для имени выходного файла.

  из диаграмм Импорт диаграмм
из diagrams.aws.compute import EC2

с диаграммой («Простая диаграмма»):
    EC2 («паутина»)

И если вы запустите приведенный выше сценарий с помощью команды ниже,

  $ диаграмма Python.ру

Он сгенерирует файл изображения с одним узлом EC2 , нарисованным как simple_diagram.png в вашем рабочем каталоге, и немедленно откроет этот созданный файл изображения.

Ноутбуки Jupyter

Диаграммы также можно отображать непосредственно внутри ноутбука, например:

  из диаграмм Импорт диаграмм
из diagrams.aws.compute import EC2

с диаграммой («Простая диаграмма») в качестве диаграммы:
    EC2 («паутина»)
диагональ

Опции

Вы можете указать формат выходного файла с помощью параметра outformat .По умолчанию png .

(png, jpg, svg и pdf) разрешены.

  из диаграмм Импорт диаграмм
из diagrams.aws.compute import EC2

с диаграммой ("Простая диаграмма", outformat = "jpg"):
    EC2 («паутина»)

Вы можете указать имя выходного файла с помощью параметра filename . Расширение включать не нужно, оно определяется параметром outformat .

  из диаграмм Импорт диаграмм
из диаграмм.aws.compute import EC2

с диаграммой ("Простая диаграмма", filename = "my_diagram"):
    EC2 («паутина»)

Вы также можете отключить автоматическое открытие файла, установив для параметра show значение false . По умолчанию истинно .

  из диаграмм Импорт диаграмм
из diagrams.aws.compute import EC2

с диаграммой ("Простая диаграмма", show = False):
    EC2 («паутина»)

Он позволяет настраивать параметры атрибутов точек Graphviz.

Поддерживаются
graph_attr , node_attr и edge_attr .Вот справочная ссылка.

  из диаграмм Импорт диаграмм
из diagrams.aws.compute import EC2

graph_attr = {
    "fontsize": "45",
    «bgcolor»: «прозрачный»
}

с диаграммой ("Простая диаграмма", show = False, graph_attr = graph_attr):
    EC2 («паутина»)

mingrammer / diagrams: Diagram as Code for прототипирование архитектур облачных систем

Схема как код .

Диаграммы

позволяют нарисовать архитектуру облачной системы в коде Python .Он был рожден для прототипа новой конструкции архитектуры системы без каких-либо инструментов проектирования. Вы также можете описать или визуализировать существующую системную архитектуру. Диаграммы в настоящее время поддерживают основных основных поставщиков, включая: AWS , Azure , GCP , Kubernetes , Alibaba Cloud , Oracle Cloud и т. Д. Он также поддерживает узлы On-Premise , SaaS и основной Программирование фреймворков и языков.

Диаграмма как код также позволяет отслеживать изменения диаграммы архитектуры в любой системе управления версиями .

ПРИМЕЧАНИЕ. Он не контролирует какие-либо фактические облачные ресурсы и не генерирует код формирования облаков или терраформирования. Это просто для рисования схем архитектуры облачной системы.

Провайдеры

Начало работы

Требуется Python 3.6 или выше, сначала проверьте свою версию Python.

Он использует Graphviz для визуализации диаграммы, поэтому вам необходимо установить Graphviz, чтобы использовать диаграммы . После установки graphviz (или уже имеющейся) установите диаграммы .

Пользователи
macOS могут загрузить Graphviz через brew install graphviz , если вы используете Homebrew.

 # с использованием pip (pip3)
Диаграммы установки $ pip

# используя pipenv
Диаграммы установки $ pipenv

# используя поэзию
$ поэзия добавить диаграммы

Вы можете начать с быстрого старта.Ознакомьтесь с руководствами для получения более подробной информации, и вы можете найти здесь список всех доступных узлов.

Примеры

Обработка событий	Архитектура с сохранением состояния	Расширенная веб-служба

Вы можете найти все примеры на странице примеров.

Участие

Чтобы внести свой вклад в диаграмму, ознакомьтесь с инструкциями по внесению вкладов.

Сообщите мне, если вы используете диаграммы! Я добавлю вас на страницу витрины.(Над этим работаю!) 🙂

Кто им пользуется?

GitPitch — идеальное решение для технических конференций, тренингов, разработчиков и преподавателей. Диаграммы теперь доступны в виде специального виджета Cloud Diagram Markdown, поэтому вы можете использовать диаграммы прямо на любом слайде для конференций, встреч и обучения.

Cloudiscovery помогает анализировать ресурсы в вашем облачном аккаунте (AWS / GCP / Azure / Alibaba / IBM). Это позволяет вам создать диаграмму проанализированной карты облачных ресурсов на основе этой библиотеки диаграмм, чтобы вы могли нарисовать существующую облачную инфраструктуру с помощью Cloudiscovery.

Airflow Diagrams — это подключаемый модуль Airflow, цель которого — легко визуализировать ваши Airflow DAG на уровне обслуживания от таких поставщиков, как AWS, GCP, Azure и т. Д., С помощью диаграмм.

Другие языки

Если вы знакомы с Go, вы также можете использовать go-диаграммы.

Лицензия

MIT

Диаграмма

как код с диаграммами

Если вы регулярно читаете этот блог, то знаете, что я большой сторонник инфраструктуры как кода, и я провожу довольно много времени, работая с ним.Еще одна вещь, на которую я трачу разумное количество времени, — это рисование диаграмм, диаграмм архитектуры, сетевых диаграмм и т. Д. Обычно я создаю их в Visio. Я не уверен, что когда-либо встречал кого-нибудь, кому нравилось бы работать с Visio, но большую часть времени он действительно выполняет свою работу, но я всегда рад рассмотреть альтернативы.

Итак, когда я на днях наткнулся на «Диаграммы», которые позволяют создавать диаграммы в виде кода, меня это очень заинтересовало. Диаграммы — это инструмент на основе Python, который позволяет вам определять ваши диаграммы как код Python и запускать их для создания в результате диаграммы png.Поскольку ваши диаграммы представляют собой код Python, это означает, что вы можете хранить их в системе управления версиями, получать историю версий, запросы на вытягивание и т. Д. (Что недостижимо с помощью двоичного формата файла Visio). Это также означает, что любой, кто разбирается в основах Python, может редактировать схему, вместо того, чтобы иметь копию Visio.

Diagram имеет предварительно настроенные библиотеки символов (или узлов, как он это называет) для общих облачных провайдеров, Kubernetes, локальных сетей, программных продуктов и т. Д. Вы можете увидеть полный список здесь.Он также поддерживает настраиваемые узлы, которые вы можете добавить, если тот, который вам нужен, отсутствует. Мы рассмотрим это позже.

В оставшейся части этой статьи давайте посмотрим, как работают диаграммы и как приступить к работе.

Установка

Diagrams — это приложение Python, поэтому вам необходимо установить Python 3. Если вы работаете в Windows, как и я, вы можете использовать отличный менеджер пакетов Chocolatey, чтобы установить его быстро, или, если вы предпочитаете какой-либо другой способ установки Python, это тоже сработает.

Diagrams также требует установки Graphviz; мы также можем установить это с помощью Chocolatey. Похоже, что в последней версии Graphviz на момент написания есть ошибка, поэтому я бы рекомендовал установить версию 2.4.6.1, если у вас есть эта проблема.

  choco install Graphviz - версия 2.46.1

Наконец, мы можем продолжить и установить диаграммы; мы можем использовать PIP, менеджер пакетов Python, чтобы установить его.

Вот и все; Теперь мы готовы создать несколько диаграмм.

Создание диаграммы

Теперь все установлено, мы можем создать нашу первую диаграмму. Откройте нужный редактор и создайте новый файл Python (.py). Первое, что нам нужно сделать, это импортировать библиотеки для конкретных «узлов», которые нам нужны на диаграмме. В языке Diagram узел — это определенный ресурс, сервер, база данных и т. Д., Которые вы хотите показать. Вы можете найти список узлов на сайте Diagram. Мы хотим посмотреть на узлы Azure, чтобы найти их здесь. Мы создадим схему с использованием службы приложений, Azure SQL и хранилища Azure; все они находятся в отдельных библиотеках, поэтому мы должны импортировать их, как показано ниже.Мы также собираемся импортировать некоторые важные компоненты диаграмм.

  из диаграмм Импорт Кластер, Диаграмма
из diagrams.azure.compute import AppServices
из diagrams.azure.database импортировать базы данных SQL
из diagrams.azure.storage import BlobStorage

Далее нам нужно настроить нашу диаграмму; это ресурс верхнего уровня, под которым находится все остальное. Мы просто собираемся вызвать метод диаграммы с именем для нашей диаграммы.

  со схемой («Приложение Azure», show = False):

Этому методу можно передать несколько параметров.Значение «show = false» означает, что Python не будет автоматически открывать диаграмму при ее создании. Вы можете найти все доступные методы здесь.

Теперь мы настроили диаграмму, и мы готовы создавать определенные ресурсы. Это так же просто, как вызвать конкретный класс с именем, которое вы хотите дать ресурсу, поэтому для создания службы приложения с именем «appService1» мы должны сделать:

  appService1 = AppServices («appService1»)

Затем мы добавим в нашу базу данных и учетную запись хранилища, чтобы наш полный код выглядел так:

  из диаграмм import Cluster, Diagram
из диаграмм.azure.compute import AppServices
из diagrams.azure.database импортировать базы данных SQL
из diagrams.azure.storage import BlobStorage

с диаграммой («Простая веб-служба с кластером БД», show = False):
    appService1 = AppServices ("appService1")
    sqlDb1 = Базы данных SQL ("sqlDb1")
    storage1 = BlobStorage ("storage1")

Это рабочая диаграмма; мы можем создать его, запустив Python для этого файла:

Это выведет файл PNG в той же папке, что и файл Python. Если открыть, это будет выглядеть так.

У нас есть все ресурсы, но сейчас нужно их заказать и связать; в противном случае это просто страница красивых изображений. Для этого мы используем обозначение «» »для соединения узлов. Итак, чтобы связать веб-приложение с SQL, мы должны сделать

В нашем примере мы хотим, чтобы веб-приложение взаимодействовало как с БД, так и с учетной записью хранения, поэтому мы можем поместить их в массив и связать с ним:

  appService1 >> [sqlDb1,
                    storage1]

Итак, теперь наша диаграмма выглядит так:

Кластеры

Дополнительная функция диаграмм называется «Кластеры», которая позволяет нам объединить некоторые узлы в контейнер для обозначения некоторой кластеризации или ассоциации ресурсов.На нашей диаграмме предположим, что база данных и хранилище SQL образуют «бэкэнд» нашего приложения и создают для этого кластер. Код нашей диаграммы теперь выглядит так:

  из диаграмм import Cluster, Diagram
из diagrams.azure.compute import AppServices
из diagrams.azure.database импортировать базы данных SQL
из diagrams.azure.storage import BlobStorage

с диаграммой («Простая веб-служба с кластером БД», show = False):
    appService1 = AppServices ("appService1")
    
    с кластером ("Backend"):
        sqlDb1 = Базы данных SQL ("sqlDb1")
        storage1 = BlobStorage ("storage1")

    appService1 >> [sqlDb1,
                    storage1]

Вы можете видеть, что мы создали кластер под названием «Backend», который содержит хранилище SQL и BLOB-объектов, но наша служба приложений по-прежнему имеет связи между ним и базовыми ресурсами.Теперь наша диаграмма выглядит так:

Пользовательские узлы

Диаграммы содержат большое количество значков узлов для общих служб; однако, если вы обнаружите, что в нем отсутствует тот, который вам нужен, вы все равно можете справиться с этим с помощью настраиваемых узлов. Для этого есть два варианта: либо вытащить изображение непосредственно с удаленного URL-адреса, либо из файла, хранящегося локально. Например, в текущем списке узлов Azure отсутствует значок Azure Bastion, поэтому давайте настроим его как настраиваемый значок.

Удаленное изображение

Чтобы извлечь из удаленного URL-адреса, нам нужно указать URL-адрес и имя файла, а затем использовать функцию url_retrieve для загрузки изображения.

  bastion_url = "https://res.cloudinary.com/samcogan/image/upload/v1624135418/bastion_qfjova.png"
    bastion_icon = "bastion_qfjova.png"
    urlretrieve (bastion_url, bastion_icon)
    bastion = Custom ("бастион", иконка-бастион)

Теперь у нас есть узел под названием «бастион», который можно использовать как любой другой узел.

Локальный образ

Для использования локального образа нам нужно сохранить файл локально на нашем компьютере, в идеале рядом с файлом Python, а затем указать его местоположение при создании узла:

  bastion = Custom ("bastion", "./my_resources/bastion_qfjova.png ")

Теперь, когда у нас есть настраиваемый узел, наша диаграмма выглядит так (и да, я знаю, что вы не можете использовать Bastion для доступа к веб-приложению!):

Окончательный полный набор кода выглядит следующим образом:

  из диаграмм Импорт Кластер, Диаграмма
из diagrams.azure.compute import AppServices
из diagrams.azure.database импортировать базы данных SQL
из diagrams.azure.storage import BlobStorage
из diagrams.custom import Custom
из urllib.request import urlretrieve


с диаграммой («Простая веб-служба с кластером БД», show = False):
    bastion_url = "https: // res.cloudinary.com/samcogan/image/upload/v1624135418/bastion_qfjova.png "
    bastion_icon = "bastion_qfjova.png"
    urlretrieve (bastion_url, bastion_icon)
    bastion = Custom ("бастион", иконка-бастион)

    appService1 = AppServices ("appService1")
    
    с кластером ("Backend"):
        sqlDb1 = Базы данных SQL ("sqlDb1")
        storage1 = BlobStorage ("storage1")

    бастион >> appService1 >> [sqlDb1,
                    storage1]

Резюме

Диаграммы — это действительно интересная концепция для создания диаграмм программным способом, а не полагаться на более наглядные инструменты, такие как Vision.Я был очень счастлив, что мне не приходилось заниматься рисованием разъемов в нужном месте! Использование Python для создания диаграмм дает некоторые реальные преимущества с точки зрения возможности управления версиями и совместной работы над диаграммами, особенно если у вас есть разработчики, работающие над этими диаграммами.

С другой стороны, использование Diagram требует использования Python, хотя это не особо сложный Python. Это может быть препятствием, если вы хотите сотрудничать с не разработчиками. Я также не уверен, как все будет масштабироваться, если вы получите слишком большие диаграммы со сложными связями, которые часто нужно настраивать вручную.Это то, что я хочу проверить.

Дополнительная литература

Как описывать диаграммы, графики и диаграммы в презентации

Вы должны проводить презентацию? Но знаете ли вы, как сделать его привлекательным для ваших слушателей? Диаграммы, графики и диаграммы помогут вам справиться с этой задачей.

Этот вид визуального контента помогает вашей аудитории понять, о чем вы говорите. Вот почему так важно понимать, как это работает, и уметь правильно описывать диаграммы, таблицы и графики.Вам также понадобится этот навык, чтобы иметь возможность выполнить одно из заданий IELTS, которое обычно заключается в описании и обсуждении диаграммы или любых других наглядных материалов с цифрами и фактами.

Если вам нужно подготовиться к тесту по английскому языку или вы хотите получить профессиональный совет по поводу проведения презентаций на работе, сертифицированные преподаватели Preply.com всегда готовы вам помочь. На нашем сайте вы можете найти идеального частного учителя в соответствии с вашим уровнем, бюджетом и временными предпочтениями. Учитесь онлайн, когда захотите, и улучшите свои навыки делового языка с преподавателями-носителями английского языка со всего мира!

У нас есть онлайн-преподаватели более чем 50 языков.

Preply — одна из ведущих образовательных платформ, предлагающая уроки один на один с сертифицированными преподавателями через эксклюзивный видеочат.

А теперь давайте посмотрим, какие полезные слова используются для описания графиков и диаграмм.

Возможно, вам будет интересно прочитать нашу статью о 63 фразах для бизнес-презентаций, которые необходимо знать.

Зачем вам нужны диаграммы, графики и диаграммы

Многие презентации сосредоточены на данных и числах. Звучит скучно, правда? Помимо основных фраз для бизнес-презентаций, диаграммы, графики и диаграммы также могут помочь вам привлечь и удержать внимание ваших слушателей.Добавьте их в свою презентацию, и вы получите основательную работу, основанную на фактах.

Когда дело доходит до представления и объяснения диаграмм, графиков и диаграмм данных, вы должны помочь людям понять и запомнить, по крайней мере, основные моменты из них. Что касается вариантов использования, диаграммы и другие визуальные элементы идеально подходят для описания тенденций, сравнения или отображения отношений между двумя или более элементами. Другими словами, вы берете свои данные и придаете им визуально понятную форму.

Что лучше выбрать

Существует так много разных типов диаграмм, диаграмм и графиков, что сложно выбрать подходящий.Параметры диаграммы в вашей программе для работы с электронными таблицами также могут сильно озадачить.

Когда следует использовать блок-схему? Можете ли вы применить диаграмму для представления тренда? Полезна ли гистограмма для отображения данных о продажах? Чтобы понять, что выбрать, вы должны хорошо понимать особенности каждого типа.

В оставшейся части этой статьи будут показаны примеры различных типов визуальных элементов презентации и подробно объяснено, как описывать диаграммы и диаграммы.

Графики, диаграммы и диаграммы

Данные могут быть представлены разными способами.Четыре основных типа диаграмм — это гистограмма или гистограмма, линейная диаграмма, круговая диаграмма и диаграмма.

Гистограммы используются для отображения взаимосвязей между различными рядами данных, которые не зависят друг от друга. В этом случае высота или длина полосы указывает измеренное значение или частоту. Ниже вы можете увидеть пример гистограммы, которая является наиболее распространенным визуальным элементом для представления статистических данных.

Линейные графики показывают, как данные менялись с течением времени.Этот тип диаграмм особенно полезен, когда вы хотите продемонстрировать взаимосвязанные тенденции или числа. Например, как меняются продажи в течение одного года. В этом случае пригодится финансовая лексика. Кроме того, линейные графики могут отображать зависимости между двумя объектами за определенный период.

Круговые диаграммы предназначены для визуализации того, как целое делится на различные части. Каждый сегмент пирога представляет собой определенную категорию в общем наборе данных. Таким образом, он представляет собой процентное распределение.

Схема — это план, рисунок или контур, созданный для иллюстрации того, как отдельные части работают и перекрываются в точках соединения.

Как начать описание

После того, как вы создадите увлекательный график для своей презентации, пора узнать, как описывать графики, диаграммы и диаграммы. Чтобы привлечь внимание аудитории с самого начала, вы можете использовать следующие фраз для введения :

Позвольте мне показать вам эту гистограмму…
Давайте обратимся к этой диаграмме…
Я бы хотел, чтобы вы взглянули на эта карта…
Если вы посмотрите на этот график, вы заметите…
Давайте взглянем на эту круговую диаграмму…
Если вы посмотрите на эту линейную диаграмму, вы поймете…
Чтобы проиллюстрировать мою точку зрения, давайте посмотрим на некоторых графиках…

Приготовьтесь говорить уверенно

Улучшите свои языковые навыки с помощью последних статей, которые публикуются еженедельно.

Как описывать диаграммы и другие визуальные элементы: наименование частей

Чтобы описать диаграммы или любой другой тип графиков как можно более четко, вы должны назвать каждый визуальный элемент. Например:

Вертикальная ось показывает…
Горизонтальная ось представляет…
Эта кривая показывает…
Сплошная линия показывает…
Заштрихованная область описывает…
Этот цветной сегмент предназначен для…
Красный bar…

Как описывать гистограммы

Гистограммы преобразуют данные в отдельные столбцы или столбцы.Как правило, визуальные эффекты этого типа имеют категории по оси X и числа по оси Y. Таким образом, вы можете сравнивать статистические данные между разными группами.

Гистограммы показывают, какая категория самая большая, а какая самая маленькая. Каждая группа должна быть независимой, чтобы изменения в одной не влияли на другие. Полосы или столбцы можно рисовать вертикально или горизонтально, это не имеет значения.

Слова, используемые для описания гистограммы, очень похожи на слова, используемые для линейных диаграмм.Давайте посмотрим на вопрос экзамена к письменному тесту IELTS, так как это один из основных тестов по английскому языку для не носителей английского языка в мире:

И вот отличный пример написания гистограмм, подготовленных Британский Совет в качестве ответа на этот экзаменационный вопрос. Вы также можете использовать следующий словарь, чтобы говорить о гистограммах, используемых в вашей презентации:

Как описывать линейные диаграммы

Теперь, когда вы знаете, как описывать гистограммы, как насчет линейных диаграмм? Этот тип диаграмм преобразует информацию в точки на сетке, которые соединены линией для представления тенденций, изменений или взаимосвязей между объектами, числами, датами и т. Д.Эти линии показывают движение во времени, на которое влияет увеличение или уменьшение ключевых факторов.

Чтобы выразить движение линии, вы должны использовать соответствующие глаголы , прилагательные и наречия в зависимости от типа действия, которое вам нужно показать. Для этого вам следует использовать следующий словарь:

Глаголы : подъем, увеличение, рост, подъем, подъем, подъем, пик, падение, снижение, уменьшение, падение, падение, снижение, уменьшение, повышение уровня, оставаться стабильным, без изменений, оставаться устойчивым, оставаться постоянным, оставаться, поддерживать тот же уровень, крушение, обрушение, падение, падение.

Прилагательные : острый, быстрый, огромный, драматический, существенный, значительный, значительный, тонкий, маленький, минимальный, массивный.

Наречия : резко, быстро, сильно, массивно, резко, круто, значительно, существенно, значительно, немного, минимально, заметно.

Существует также список из наречий для описания скорости изменения: быстро, быстро, быстро, внезапно, устойчиво, постепенно, медленно.

Хотите расширить свой деловой словарный запас для создания успешных презентаций? Прочтите нашу новую статью « 50 основных фраз для бизнес-презентаций для повышения производительности .”

Чтобы помочь вам понять, как вы можете использовать эти слова в своей презентации, обратите внимание на образец линейной диаграммы с вопросом экзамена для IELTS:

Соответствующий словарь ниже поможет вам понять, как описывать такие диаграммы:

Как описывать круговые диаграммы

Круговая диаграмма в основном используется для иллюстрации того, как различные части составляют единое целое. Лучший способ представить данные в виде круговой диаграммы — это сравнить категории друг с другом.Следующие слова сравнения могут использоваться взаимозаменяемо:

для сравнения
по сравнению с
в отличие от
по сравнению с
более
большинство из
только небольшой монитор
более
менее

Здесь у нас есть пример круговой диаграммы, которая показывает, как интернет-пользователи в возрасте от 16 лет предпочитают просматривать веб-страницы:

Этот пример демонстрирует лучший способ обобщения данных путем выбора основных функций и составления отчетов:

Final слова

Перед созданием диаграмм для презентаций определите, какие данные вы собираетесь показывать, и разработайте визуальные эффекты с учетом вашей аудитории.Сделайте их как можно более простыми. Диаграммы, графики и диаграммы должны объяснять сами себя. Используйте слова и их многочисленные синонимы, упомянутые в этой статье, чтобы описать ваши графики и помочь вашим слушателям понять важность ваших данных. И не забудьте добавить вдохновляющую цитату, чтобы сделать свою речь еще более впечатляющей.

Если вы хотите подготовиться к важной презентации на английском языке, всегда полезно проконсультироваться со специалистом. Здесь, в Preply, вы найдете огромную базу данных репетиторов-носителей английского языка, которые всегда готовы ответить на все ваши вопросы об изучении языка и помочь вам провести презентацию на профессиональном уровне.Просто найдите идеального репетитора, запланируйте свой первый урок и начните улучшать свои языковые навыки с надежным учителем рядом с вами. Репетиторы доступны 24/7.

Найдите идеального репетитора

Улучшите свой английский быстро, используя новые знания и вдохновение от профессиональных преподавателей английского языка. Просто подпишитесь и получайте полезные советы каждую неделю.

Часто задаваемые вопросы об описании диаграмм и графиков

Как описать гистограмму?

Гистограммы разделяют данные на отдельные столбцы и позволяют отслеживать прогресс во времени.Чтобы описать график, проследите за трендом слева направо и опишите, идет ли он вниз, вверх или остается неизменным.

Как описать линейный график?

Линейный график отображает данные в виде одной линии с течением времени. Чтобы описать график, проследите за его развитием по горизонтальному доступу и опишите, идет ли он вниз, вверх или остается неизменным.

Как описать круговую диаграмму?

Круговая диаграмма разделяет данные на отдельные разделы, чтобы показать, какие отдельные части составляют единое целое.Чтобы описать диаграмму, сравните каждый «фрагмент» диаграммы с другими, чтобы определить, какую долю от общей суммы приходится на каждую категорию.

Определение диаграммы по Merriam-Webster

ди · а · грамм | \ ˈDī-ə-ˌgram \

1 : графический дизайн, который объясняет, а не представляет особенно : чертеж, показывающий расположение и взаимосвязи (как частей)

2 : штриховой рисунок, сделанный для математических или научных целей.

схематически или схематично \ ˈDī- ə- ˌgramd \; построение диаграмм или диаграмм \ ˈDī- ə- ˌgra- miŋ \

переходный глагол

: для представления или в виде диаграммы диаграмма предложение диаграмма игра в футбол

определение диаграмм по The Free Dictionary

«Как мог человек читать лекцию, если его диаграммы собирались вести себя подобным образом! Далее он был украшен странными и, казалось бы, каббалистическими фигурами и диаграммами, соответствующими причудливому вкусу той эпохи, которые были нарисованы на лепнине, когда она только что накладывалась, и теперь стал твердым и прочным, к восхищению после времен.«Мисс Уорд пошла за некоторыми астрономическими диаграммами, которые нас интересуют», — сказала Агата, серьезно глядя вверх. Он сел на вращающийся стул за широким столом, уставленным книгами, картами и диаграммами. Когда я вошел, его сиденье развернулось ко мне. Я изучал ABCD-схемы резьбы в течение последнего месяца, — сказал Гилберт. На ней были нацарапаны геометрические диаграммы и какие-то вычисления. Прилагаемая диаграмма поможет нам в этом. Они открыли свои красные путеводители на схеме вида и с болью выбирали несколько гор и пытались запечатлеть их имена и положения в своей памяти.Опять же, когда я нахожусь в компании одного из двух моих шестиугольных внуков, созерцающего одну из его сторон (AB) полностью спереди, из прилагаемой диаграммы будет очевидно, что я увижу одну целую линию (AB) в сравнительной яркости (затенение). почти совсем не на концах) и две более мелкие линии (CA и BD), тусклые повсюду и затемняющиеся в большую тусклость к концам C и D. Диаграмма на нем, кажется, является планом части большого здания с многочисленными залами. , коридоры и переходы.Поначалу мои усилия не увенчались никаким результатом, хотя я « разделил свой быстрый ум » то туда, то сюда, что, как я был уверен, заставило бы Энея зазеленеть от зависти; но смутно видимый овал оставался столь же вызывающим. как всегда пустой — просто эллипс, как на какой-то математической диаграмме, без даже фокусов, которые могли бы выполнять функции носа и рта. черные тела деревьев образовывали прямую стену с обеих сторон, заканчивающуюся на горизонт в точке, как диаграмма на уроке в перспективе.

SimpleDiagrams | Настольное приложение для создания диаграмм, блок-схем и рисованных визуализаций

Пока я не нашел Simple Diagrams, я возился со своим планшетом Wacom, пытаясь создать эскизы для своих клиентов, которым нужна ясная и наглядная история для своих отделов продаж. SD взяла на себя тяжелую работу и сократила время разработки более чем вдвое.

Мне это нравится … Это помогает мне соединить макро, затем микро и поделиться концепцией с другими!

Обычно я работаю в Illustrator, но на прошлой неделе попробовал SimpleD для быстрой задачи, и в конце концов он оказался лучше для работы, чем Illustrator.Получилось супер!

IWow, я так счастлив, что нашел Simple Diagrams … Программа проста в использовании и имеет такой простой, но стильный дизайн. Я не могу дождаться, когда скоро смогу использовать это программное обеспечение, чтобы помочь моим клиентам.

SimpleDiagrams изменил мою жизнь, чувак. Действительно. Я не мог до этого черпать понятную информацию. В прошлом году я прочитал более 20 лекций на нескольких конференциях и на работе. SimpleDiagrams был в каждом из них.

Он прост в использовании и придает диаграммам и презентациям свежий и привлекательный вид.

Иногда я забываю об этом средстве. Затем я пытаюсь использовать OmniGraffle, ударяюсь головой об стену и вспоминаю, что у меня есть SimpleDiagrams.

Я действительно считаю ваше программное обеспечение шедевром. Это позволяет мне сразу перейти к делу и помогает сосредоточиться.

Лучшее приложение для диаграмм на рынке!

SimpleDiagrams устраняет фактор запугивания при передаче сложных концепций, позволяя сосредоточиться на идеях и связях между идеями.

Компрессор к СДУ « схемопедия

Светомузыка, схема цветомузыкальной установки ЦМУ

Изготовление светодинамической установки

СВЕТОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (СДУ) — LightPortal

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА» РЕТРОСПЕКТИВА — LightPortal

Цветомузыка, СДУ

СДУ в сетевом удлинителе

Цветомузыка на микроконтроллере atmega8. Цветомузыка на светодиодах и микроконтроллере. Cхема цветомузыки на Atmega8

Answer

Диаграммы · Диаграммы

Базовый

Ноутбуки Jupyter

Опции

mingrammer / diagrams: Diagram as Code for прототипирование архитектур облачных систем

Провайдеры

Начало работы

Примеры

Участие

Кто им пользуется?

Другие языки

Лицензия

как код с диаграммами

Установка

Создание диаграммы

Кластеры

Пользовательские узлы

Удаленное изображение

Локальный образ

Резюме

Дополнительная литература

Как описывать диаграммы, графики и диаграммы в презентации

Найдите идеального репетитора

Как описать гистограмму?

Как описать линейный график?

Как описать круговую диаграмму?

Определение диаграммы по Merriam-Webster

определение диаграмм по The Free Dictionary

SimpleDiagrams | Настольное приложение для создания диаграмм, блок-схем и рисованных визуализаций

Похожие записи

Микросхема 358: datasheet на русском, применение, аналоги, назначение выводов

Радиозвонок схема: ДВЕРНОЙ РАДИОЗВОНОК

Электросхема ваз 2105 инжектор: Схема ВАЗ-2105 | 2 Схемы

Добавить комментарий Отменить ответ