THIẾT kế MẠCH đèn LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC DÙNG AN6884 (có sơ đồ mạch và layout)

ĐỒ ÁN 1

THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN LED NHẤP
NHÁY THEO NHẠC DÙNG AN6884

1


ĐỒ ÁN 1
Trang 1/21

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...............................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC.....4
1.1

GIỚI THIỆU..................................................................................................................4

1.1.1

Lịch sử.................................................................................................................4

1.1.2

Hướng nghiên cứu..............................................................................................4

1.1.3

Mục tiêu..............................................................................................................4

1.2

NGUYÊN LÝ................................................................................................................5

1.2.1

Nguyên lý âm thanh............................................................................................5

1.2.2

Các loại âm và giải tần.......................................................................................6

1.2.3

Nguyên lý hoạt động...........................................................................................7

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI............................................................................8
2.1

SƠ ĐỒ KHỐI................................................................................................................8

2.1.1

Khối điều khiển...................................................................................................9

2.1.2

Khối hiển thị......................................................................................................11

2.1.3

Tụ điện...............................................................................................................11

2.1.4

Biến trở.............................................................................................................13

2.2

SƠ ĐỒ CHI TIẾT.........................................................................................................14

2.3

THI CÔNG MẠCH.......................................................................................................15

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ.....................................................................................................17
3.1

KẾT QUẢ 1................................................................................................................17

3.2

KẾT QUẢ 2................................................................................................................18

CHƯƠNG 4. NHẬN XÉT..................................................................................................19
4.1

NHẬN XÉT 1.............................................................................................................19

4.2

NHẬN XÉT 2.............................................................................................................19

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN..................................................................................................20
5.1

KẾT LUẬN 1..............................................................................................................20

5.2

HƯỚNG KHẮC PHỤC..................................................................................................20

5.3

HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................................................20

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 2/21

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................21

DANH MỤC CÁC HÌNH V

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 3/21

Hình 1.2.2- 1: Dải tần minh họa
Hình 2.1.1- 1: IC AN6884........................................................................................................8
Hình 2.1.1- 2: IC AN6884 block diagram.............................................................................9
Hình 2.1.1- 3: IC AN6884 mạch ứng dụng........................................................................9Y
Hình 2.1.2- 1: LED đơn 2 chân 1
Hình 2.1.3- 1: Tụ 10uF...........................................................................................................10
Hình 2.1.3- 2:Tụ 2.2uF 1
Hình 2.1.4- 1:Biến trở ba chân 102......................................................................................12
Hình 2.1.4- 2: Cấu tạo biến trở ba chân

1

Hình 2.2- 1: Sơ đồ mạch điều khiển....................................................................................13
Hình 2.2- 2: Mạch in mạch điều khiển 1
Hình 2.3- 1: Mặt trước sau khi thi công.............................................................................14
Hình 2.3- 2: Mặt sau sau khi thi công.................................................................................15

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 4/21

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO
NHẠC

1.1 Giới thiệu

Hiện nay ta có thể dễ dàng thấy được sự xuất hiện ánh sáng của đèn LED trong khi
bật nhạc. Ánh sáng đó có thể biến thiên theo tín hiệu âm thanh. Mục đích của việc
này làm ta bắt mắt tạo sự giải trí khi nghe nhạc. Ngoài ra còn có thể báo tín hiệu,
hoặc để trang trí.
1.1.1 Lịch sử
Xã hội hiện phát triển thì con người cũng phát triển. Để thích nghĩ được thì phải
không ngừng học tập và nghiên cứu. Bởi vậy sinh viên cũng phải học tập để hoàn
thiện mình hơn. Hiện nay công nghệ nói chung và ngành điện tử nói riêng phải phát
triển mạnh mẽ để đáp ứng đời sống con người hơn. Có thể nói, mạch đèn LED nhấp
nháy theo nhạc là mạch điện tử rất thiết thực để phục vụ nhu cầu hiện nay.

1.1.2 Hướng nghiên cứu
Âm nhạc giúp con người: giảm stress, ngủ ngon, trẻ phát triển trí tuệ,… điều đó thật
tuyệt vời còn tuyệt vời hơn nếu kết hợp với ánh sáng. Theo hướng suy nghĩ đó
mạch đèn LED nhấp nháy theo nhạc sẽ rất thích hợp để giúp chúng ta có những
phút giây thư giãn và thăng hoa trong âm nhạc.
1.1.3 Mục tiêu
Làm một mạch nhấp nháy nhỏ gọn theo yêu cầu đề tài. Nhấp nháy đúng tín hiệu âm
thanh được đưa vào.
1.2 Nguyên lý
1.1.4 Nguyên lý âm thanh
Bản chất của âm thanh là các sóng dao động cơ học (thường xét ở trong môi trường
không khí), và một trong những đơn vị cơ bản nhất của âm thanh chính là tần số.
Tai người có khả năng nghe được dải tần số âm thanh khoảng từ 20Hz đến 20kHz
(tần số dao động từ 20 đến 20.000 lần/giây). Và để dễ xác định thì người ta thường

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1

Trang 5/21

chia dải tần số âm thanh này ra làm 3 khoảng tần số cơ bản, đó chính là Bass, Mid
và Treble. Những tần số nào vượt ra khỏi giới hạn từ 20Hz đến 20kHz sẽ được gọi
là hạ âm (thấp hơn 20Hz) và siêu âm (cao hơn 20kHz).
1.1.5 Các loại âm và giải tần

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 6/21

Có 3 loại âm chính : bass, mid và treble và mỗi âm có giải tần số riêng.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 7/21

Hình 1.2.2- 1: Dải tần minh họa

 Bass : low ( ~20Hz-80Hz), bass ( ~80Hz-320Hz), upper ( ~320Hz-500Hz)
 Mid: low ( ~500H-1kHz), mid ( ~1kHz-2kHz), hig ( ~2kHz-6kHz)
 Treble là âm cao có giải tần 6kHz đến 20kHz
1.1.6 Nguyên lý hoạt động

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC

ĐỒ ÁN 1
Trang 8/21

Tín hiệu từ nguồn audio được nối từ chân Vin + mas rồi qua IC AN6884 cấp dòng
đến led, tín hiệu âm thanh mạnh, yếu nhờ qua biến trở tạo dòng mạnh yếu khác
nhau làm led sẽ trông như nhấp nháy theo tín hiệu vào. Mạch ứng dụng ở phần khối
điều khiển dùng nguồn 9VDc và nguồn audio từ điện thoại.
Tín hiệu input 1, input 2 được lấy từ jack 3.0 ly nối với nguồn audio đầu vào, cắt 1
đầu của jack 3.0 ly sẽ thấy 3 dây, trong đó có dây đỏ và vàng trắng là tín hiệu âm
thanh sẽ nối vào 2 Input, dây còn lại là GND nối với mass.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 9/21

CHƯƠNG 2.

NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

1.3 Sơ đồ khối

Khối nguồn

Khối nhận tín hiệu audio vào

Khối điều khiển

Khối hiển thị

Ở đây khối nguồn cần nguồn 9V,1A để cấp nguồn điện cho ba khối: nhận tín hiệu
audio, khối điều khiển để cấp mức điện áp hợp lý chọn linh kiện LM7809.
Với jack cắm 3 ly lấy tin hiệu từ điện thoại, tín hiệu đó sẽ được tụ lọc đưa vào khối
điều khiển, khối điều khiển sẽ giải mã chuyển tín hiệu đưa ra khối hiển thị. Ở đây
chọn IC AN6884 để điều khiển.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 10/21

1.1.7 Khối điều khiển
Sử dụng IC AN6884
Là một mạch tích hợp đơn cực điều khiển 5 LED và có khả năng biến đổi biểu đồ
thành logarit(dB) cho tín hiệu đầu vào. Kết hợp biên độ điều chỉnh cao.

Hình 2.1.1- 1: IC AN6884







Điện áp Vcc: 3.5V~ 16V
Dòng điện led: 15mA
5 mức tín hiệu: -10, -5, 0, 3, 6bB.

Dải nhiệt độ: -25 ~ +75 °C
Ứng dụng: Làm mạch nháy theo nhạc 5 kênh mono hoặc kết hợp với mạch
cube 5x5x5.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 11/21

Hình 2.1.1- 2: IC AN6884 block diagram

Hình 2.1.1- 3: IC AN6884 mạch ứng dụng

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 12/21

1.1.8 Khối hiển thị
Linh kiện sử dụng chính: LED

Hình 2.1.2- 1: LED đơn 2 chân

Thông số kĩ thuât:


Điện áp: 1.8-2.0v



Dòng 10-20mA



Đường kính: 5MM

1.1.9 Tụ điện

Hình 2.1.3- 1: Tụ 10uF

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 13/21

Hình 2.1.3- 2:Tụ 2.2uF


Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại



Lọc điện áp xoay chiều khi đã được chỉnh lưu thành bằng phẳng với điện áp
một chiều, nguyên lý tụ lọc nguồn



Với DC là tụ lọc, AC là tụ dẫn điện

1.1.10 Biến trở

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 14/21

Hình 2.1.4- 1:Biến trở ba chân 102

Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi giá trị, kí hiệu là VR. Có nhiều loại biến trở
như : quang trở, nhiệt trở.
Biến trở có cấu tạo:

Hình 2.1.4- 2: Cấu tạo biến trở ba chân

1.4 Sơ đồ chi tiết

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 15/21

Hình 2.2- 1: Sơ đồ mạch điều khiển

Sử dụng LM7804 và AN6884 để tao mạch nguồn và điều khiển đèn LED.

Hình 2.2- 2: Mạch in mạch điều khiển

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 16/21

1.5 Thi công mạch
Lựa chọn linh kiện theo sơ đồ chi tiết. Từ yêu cầu thiết kế đề bài khi tham khảo qua
linh kiện AN6884 thì nguồn cấp 9V,1A là lựa chọn tốt nhất với điều kiện qua tụ để
lọc nhiễu và làm phẳng.
Tín hiệu từ bên ngoài sẽ được đưa vào đi qua biến trở để có thể điều chính cường độ
tín

hiệu.

Hình 2.3- 1: Mặt trước sau khi thi công

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 17/21

Hình 2.3- 2: Mặt sau sau khi thi công

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC

ĐỒ ÁN 1
Trang 18/21

CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ

1.6 Kết quả 1

Hình 3.1- 1: Mạch kết quả 1

Mạch nhấp nháy, ánh sáng mạnh yếu tùy theo ta điều chỉnh biến trở. Đạt được kết
quả ánh sáng tốt.
1.7 Kết quả 2

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 19/21

Hình 3.1- 2: Mạch kết quả 2

Khi thay đổi bản nhạc khác có cùng cường độ mạch vẫn sáng y như cũ.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 20/21

CHƯƠNG 4.

NHẬN XÉT

1.8 Nhận xét 1
Hệ thống chạy ổn định hiển thị chính xác. Mặc dù vậy với mức âm lượng thấp mạch
hoạt động kém để tốt hơn ta có thể tăng âm lượng và tần số.
1.9 Nhận xét 2
Ngoài ra tín hiệu tốt ta cần một jack audio tốt. Khi đổi bài hát với tần số thấp mạch
lấy tín hiệu chậm hơn vài giây.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 21/21

CHƯƠNG 5.

KẾT LUẬN

1.10 Kết luận 1
Mạch chạy ổn định. Đuôi jack audio vẫn chưa hoàn hảo.

1.11 Hướng khắc phục
Thay đuôi jack audio khác và hàn.

1.12 Hướng phát triển
Có thể kết hợp thêm mạch loa và nhiều mạch led nhấp nháy khác để trang trí và làm

nổi bật.

MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC


ĐỒ ÁN 1
Trang 22/21

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1]

Giáo trình kĩ thuật tự động điều khiển bằng điện tử. />
lieu/giao-trinh-ky-thuat-tu-dong-dieu-khien-bang-dien-tu-10180/
[2]

Panasonic Semiconductor.

/>
MẠCH ĐÈN LED NHẤP NHÁY THEO NHẠC