第1步：頻譜分析儀技術(shù)特性的簡(jiǎn)要概述

讀數(shù)值在三十一赫茲到十六千赫茲的頻率范圍內(nèi)

LED矩陣的尺寸：十行十列

操作模式：點(diǎn)、點(diǎn)帶峰、線、線帶峰

頻譜分析儀由十二伏直流電源供電

功耗取決于矩陣中使用的LED

輸入信號(hào)類型：線性單聲道

第2步：補(bǔ)給品準(zhǔn)備

Tindie上的頻譜分析儀套件

微芯Atmega8

微芯TL071

微芯CD4028

立體聲插孔

直流電源連接器

撥碼開關(guān)

10段LED模組

第3步：電路設(shè)計(jì)

這款10波段LED聲譜分析儀由兩部分組成-控制印刷電路板和LED矩陣印刷電路板。LED光譜分析儀的方案包含運(yùn)算放大器、控制微控制器、二進(jìn)制到十進(jìn)制解碼器、PNP和NPN晶體管開關(guān)等單元。LED矩陣由十個(gè)模塊組成。每個(gè)模塊包含十個(gè)不同顏色的LED。

第4步：PCB布局

1.為了開始組裝LED光譜分析儀，您需要通過在EasyEDA網(wǎng)站上注冊(cè)或通過步驟2中的鏈接下載檔案來了解更多關(guān)于控制電路圖和LED矩陣電路圖的信息。

2.在EasyEDA網(wǎng)站上，我們從轉(zhuǎn)換后的頻譜分析儀印刷電路板創(chuàng)建Gerber文件，以便在工廠進(jìn)一步生產(chǎn)。

3.在去印刷電路板廠家的官網(wǎng)之前，EasyEDA開發(fā)環(huán)境向我們展示了印刷電路板特性的簡(jiǎn)要信息和10塊的大概成本。

4.在印刷電路板制造商的網(wǎng)站上，JLCPCB文件可以通過EasyEDAGerber開發(fā)環(huán)境自動(dòng)下載。您還可以使用存檔中的特定Gerber文件并手動(dòng)上傳它們。

5.之后在指定地址下單，選擇首選送貨時(shí)間。

印刷電路板在一個(gè)帶有制造商名稱的盒子中交付。在包裝盒內(nèi)，印刷電路板整齊地折疊在真空包裝中。

第5步：在控制PCB上安裝無線電組件

讓我們繼續(xù)在控制電路板上安裝無線電組件。

第6步：在LED矩陣的PCB上安裝無線電組件

接下來，讓我們安裝LED矩陣的印刷電路板。

第7步：軟件和USBAVR編程器

讓我們繼續(xù)頻譜分析儀的軟件部分。

要升級(jí)Atmega8微控制器的固件，我們將使用Atmelstudio7。

您可以從MicrochipTechnology官方網(wǎng)站下載Atmelstudio7的免費(fèi)完整版。

為了將微控制器連接到計(jì)算機(jī)，我們將使用PololuUSBAVR編程器。

PololuUSB是一款緊湊且價(jià)格低廉的在線編程器，適用于基于AVR的控制器。編程器通過虛擬串口模擬STK500，使其兼容Atmelstudio和AVRDUDE等標(biāo)準(zhǔn)軟件。

編程器使用提供的6針I(yè)SP電纜連接到目標(biāo)設(shè)備。編程器通過USBA型轉(zhuǎn)MiniB電纜連接到USB端口，該電纜也包含在套件中。

為了編程器的完整操作，請(qǐng)從Pololu官網(wǎng)下載驅(qū)動(dòng)程序。

在Pololu網(wǎng)站上，轉(zhuǎn)到資源選項(xiàng)卡并選擇必要的文件，其中包含適用于Windows操作系統(tǒng)的安裝驅(qū)動(dòng)程序和軟件。

第8步：微控制器編程

1.接下來，將編程器的ISP電纜和5針連接器用電線連接到印刷電路板上的微控制器，然后將編程器連接到計(jì)算機(jī)上的USB端口。

2.編程前進(jìn)入開始菜單，選擇控制面板，然后在出現(xiàn)的窗口中選擇設(shè)備管理器。

3.在設(shè)備管理器中選擇端口選項(xiàng)卡。這里需要看一下編程器連接的是哪個(gè)虛擬端口。就我而言，這是虛擬COM端口3。

4.接下來，返回開始菜單并選擇編程器配置實(shí)用程序。

5.在出現(xiàn)的窗口中，您需要更改目標(biāo)設(shè)備的時(shí)鐘頻率。ISP頻率應(yīng)小于目標(biāo)AVR微控制器時(shí)鐘頻率的四分之一。

6.接下來，轉(zhuǎn)到“工具”選項(xiàng)卡并單擊“添加目標(biāo)”。在出現(xiàn)的窗口中選擇“STK500”和“虛擬COM端口3”。

7.然后再次轉(zhuǎn)到“工具”選項(xiàng)卡并按“對(duì)設(shè)備進(jìn)行編程”。

8.在出現(xiàn)的工具所在的窗口中，選擇“STK500COMport3”。作為編程設(shè)備，選擇Atmega8微控制器。接下來，指明ISP編程接口。

ISP頻率也可以在Atmelstudio中設(shè)置，但Atmelstudio用戶界面中指定的頻率與使用的編程器的實(shí)際頻率不匹配。

9.讀取目標(biāo)設(shè)備的電壓和簽名，然后轉(zhuǎn)到Fuse-bits選項(xiàng)卡并單擊視頻中所示的復(fù)選框。在微控制器的內(nèi)存中記錄設(shè)置的保險(xiǎn)絲位。

10.接下來，打開內(nèi)存選項(xiàng)卡并選擇存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上的HEX文件，并將其記錄在微控制器的內(nèi)存中。

第9步：連接LED矩陣的PCB和控制PCB

最后在對(duì)微控制器進(jìn)行編程并焊接所有無線電元件之后，讓我們連接LED矩陣的印刷電路板和控制電路板。整個(gè)項(xiàng)目就制作完成啦。