10波段LED光谱分析仪的完整组装指南

第1步：频谱分析仪技术特性的简要概述

读数值在三十一赫兹到十六千赫兹的频率范围内

LED矩阵的尺寸：十行十列

操作模式：点、点带峰、线、线带峰

频谱分析仪由十二伏直流电源供电

功耗取决于矩阵中使用的LED

输入信号类型：线性单声道

第2步：补给品准备

Tindie上的频谱分析仪套件

微芯Atmega8

微芯TL071

微芯CD4028

立体声插孔

直流电源连接器

拨码开关

10段LED模组

第3步：电路设计

这款10波段LED声谱分析仪由两部分组成-控制印刷电路板和LED矩阵印刷电路板。LED光谱分析仪的方案包含运算放大器、控制微控制器、二进制到十进制解码器、PNP和NPN晶体管开关等单元。LED矩阵由十个模块组成。每个模块包含十个不同颜色的LED。

第4步：PCB布局

1.为了开始组装LED光谱分析仪，您需要通过在EasyEDA网站上注册或通过步骤2中的链接下载档案来了解更多关于控制电路图和LED矩阵电路图的信息。

2.在EasyEDA网站上，我们从转换后的频谱分析仪印刷电路板创建Gerber文件，以便在工厂进一步生产。

3.在去印刷电路板厂家的官网之前，EasyEDA开发环境向我们展示了印刷电路板特性的简要信息和10块的大概成本。

4.在印刷电路板制造商的网站上，JLCPCB文件可以通过EasyEDAGerber开发环境自动下载。您还可以使用存档中的特定Gerber文件并手动上传它们。

5.之后在指定地址下单，选择首选送货时间。

印刷电路板在一个带有制造商名称的盒子中交付。在包装盒内，印刷电路板整齐地折叠在真空包装中。

第5步：在控制PCB上安装无线电组件

让我们继续在控制电路板上安装无线电组件。

第6步：在LED矩阵的PCB上安装无线电组件

接下来，让我们安装LED矩阵的印刷电路板。

第7步：软件和USBAVR编程器

让我们继续频谱分析仪的软件部分。

要升级Atmega8微控制器的固件，我们将使用Atmelstudio7。

您可以从MicrochipTechnology官方网站下载Atmelstudio7的免费完整版。

为了将微控制器连接到计算机，我们将使用PololuUSBAVR编程器。

PololuUSB是一款紧凑且价格低廉的在线编程器，适用于基于AVR的控制器。编程器通过虚拟串口模拟STK500，使其兼容Atmelstudio和AVRDUDE等标准软件。

编程器使用提供的6针ISP电缆连接到目标设备。编程器通过USBA型转MiniB电缆连接到USB端口，该电缆也包含在套件中。

为了编程器的完整操作，请从Pololu官网下载驱动程序。

在Pololu网站上，转到资源选项卡并选择必要的文件，其中包含适用于Windows操作系统的安装驱动程序和软件。

第8步：微控制器编程

1.接下来，将编程器的ISP电缆和5针连接器用电线连接到印刷电路板上的微控制器，然后将编程器连接到计算机上的USB端口。

2.编程前进入开始菜单，选择控制面板，然后在出现的窗口中选择设备管理器。

3.在设备管理器中选择端口选项卡。这里需要看一下编程器连接的是哪个虚拟端口。就我而言，这是虚拟COM端口3。

4.接下来，返回开始菜单并选择编程器配置实用程序。

5.在出现的窗口中，您需要更改目标设备的时钟频率。ISP频率应小于目标AVR微控制器时钟频率的四分之一。

6.接下来，转到“工具”选项卡并单击“添加目标”。在出现的窗口中选择“STK500”和“虚拟COM端口3”。

7.然后再次转到“工具”选项卡并按“对设备进行编程”。

8.在出现的工具所在的窗口中，选择“STK500COMport3”。作为编程设备，选择Atmega8微控制器。接下来，指明ISP编程接口。

ISP频率也可以在Atmelstudio中设置，但Atmelstudio用户界面中指定的频率与使用的编程器的实际频率不匹配。

9.读取目标设备的电压和签名，然后转到Fuse-bits选项卡并单击视频中所示的复选框。在微控制器的内存中记录设置的保险丝位。

10.接下来，打开内存选项卡并选择存储在计算机上的HEX文件，并将其记录在微控制器的内存中。

第9步：连接LED矩阵的PCB和控制PCB

最后在对微控制器进行编程并焊接所有无线电元件之后，让我们连接LED矩阵的印刷电路板和控制电路板。整个项目就制作完成啦。