Аудио спектр-анализатор на светодиодной матрице

Сначала я скажу что люблю работать со светодиодами и светодиодными матрицами. Пару недель назад я заказал несколько матриц разрешением 5х7 на Ebay, а затем я увидел этот проект. Простота этого проекта мне показалась интересной, но у меня не было ATtiny, и я хотел что-то более интерактивное. Тогда вот что я сделал. Светодиодная матрица 5x7 аудио спектр-анализатор.

Основная часть устройства микроконтроллер stm8s207 в корпусе LQFP-48. Да, контроллер слишком наворочен для этого проекта, но у меня их было много под рукой. На самом деле абсолютно любой STM8  будет делать эту работу. Вы можете использовать stm8s105c6, которые используются в отладочной плате STM8S - discovery или любой другой 48-контактный контроллер, так как все они совместимы по выводам, или можно перерисовать печатную плату и использовать 32-контактные контроллеры.

Схема устройства

Устройство питается стабилизированным напряжением в 3,3 Вольта, которое выдает линейный стабилизатор LP2985 (CAT6218), он используется в корпусе SOT-23. Можно применить любой другой LDO стабилизатор, единственное требование, он должен выдавать ток до 100 мА.

Чтобы управлять матрицей я использую 5 транзисторов типа BC817, так как они являются наиболее распространенными SMD NPN транзисторами. Вы можете заметить, что нет токоограничивающих резисторов на светодиодной матрице. И это не ошибка. Напряжение на светодиоде будет 3,3 - 0,7 В (которое падает на транзисторе) = 2,5 В, это чуть больше чем необходимо для питания красных светодиодов. Но у нас также есть 1/5 динамическая индикация, поэтому нет необходимости беспокоиться о светодиодах.

Для записи звукового сигнала понадобится микрофон. Маленький электретный микрофон вещь хорошая, но он производит слишком маленький сигнал, что-то около 30-50 мВ (или даже меньше), что очень мало для его обработки АЦП микроконтроллера. Выход - этот сигнал надо усилить. Лучшим способом является использование операционного усилителя. Я выбрал AD8541, 3,3V, rail-to-rail - операционный усилитель. Старые операционные усилители, которые возможно есть у Вас в запасах TL072 или LM386, не будут работать от источника питания 3,3 Вольт.

Если Вы решили собрать это устройство, я настоятельно рекомендую во-первых собрать усилитель и проверить его (здесь понадобится осциллограф), поскольку он находится на нижней стороне печатной платы и после монтажа матрицы не будет доступа к усилителю. Я предполагаю, что это все...

Проект сделан в среде IAR, все файлы проекта, а также макет печатной платы можно загрузить из архива. Для программирования контроллера можно использовать программатор ST - Link или отладочную плату STM8S.