Zostałem poproszony przez znajomego muzyka o skonstruowanie metronomu do prób zespołu. Urządzenia tego typu zazwyczaj generują okresowo dźwięk – jak się jednak okazało, takie rozwiązanie w przypadku moich znajomych nie sprawdzało się w praktyce. Dodatkowe dźwięki wprowadzały chaos i utrudniały próby. Osobiście zdolności muzycznych nie posiadam, toteż nie jestem w stanie się wypowiedzieć na temat przydatności i funkcji tego typu urządzeń.
Rozwiązaniem miało się okazać urządzenie świetlne. Założenia jakie przyjęliśmy:
- regulowane tempo w zakresie 1-250 BPM
- regulowany czas narastania i opadania (w zakresie 0,1 – 1 sek. oraz tryb bez opóźnienia, czyli minimalny czas jaki jest w stanie osiągnąć taki układ).
- prosta regulacja i wyświetlacz
- funkcja lampki – czyli stałe świecenie z regulacją jasności.
Zasada działania.
Urządzenie jest oparte o mikrokontoler Atmega8. Częstotliwość 4MHz stabilizowana kwarcem. Do sterowania wykorzystywany jest impulsator obrotowy. Impulsator posiada przycisk zintegrowany z pokrętłem. Jedno z wyjść impulsatora jest wykorzystywane do zgłaszania zewnętrznego przerwania (na obu zboczach).
Użyty został wyświetlacz siedmiosegmentowy w kolorze czerwonym – są to 2 wyświetlacze dwucyfrowe. Podłączone są 3 cyfry (czwarta cyfra była i tak uszkodzona i nie jest podłączona). Sterowane są dynamicznie, obsługa w procedurze przerwania bezpośrednio z portów mikrokontrolera. Wymusza to konieczność odpowiedniego dobrania rezystorów i nieznaczne obniżenie jasności – w zamian redukuje liczbę elementów i upraszcza budowę układu.
Założenia obejmowały możliwość wysterowania kilku metrów taśmy led, zatem w stopniu wyjściowym został zastosowany tranzystor BUZ10, który jest pośrednio sterowany przez małosygnałowy tranzystor NPN (BC547). Mikrokontroler zasilany jest z 5V przez stabilizator LM78L05, natomiast stopień wyjściowy i diody pracują na napięciu 12V i takie też napięcie przełącza BUZ10. Stopień wyjściowy sterowany jest z wyjścia PWM Timera2.
Budowa.
Obudowę zaprojektował znajomy i zlecił jej wykonanie. Składa się ona z prostopadłościanu z plexi, wewnątrz którego umieszczony jest walec (kawałek rury) również z plexi. Na walec nawinięta i przyklejona jest taśma led. Długość około 4m. W dolnej części znajduje się gniazdko zasilające DC 2,5/5,5mm. Na górze płytka ze sterownikiem – zamocowana jedynie na impulsatorze.
Przy pełnej mocy pobór prądu wynosi około 2,3A co odpowiada mocy około 27W. Daje się zauważyć słabszą jasność świecenia diod na końcu taśmy. Zasilenie taśmy z obu stron zapewnie nieco jeszcze zwiększyłoby moc.
Obsługa.
Urządzenie po podłączeniu zasilania startuje w trybie lampki z mocą 50%. Wyświetlacz wskazuje moc w „%”. Obrót impulsatora powoduje zmianę mocy. Wciśnięcie go przenosi do trybu metronomu. Wyświetlacz wskazuje tempo w BMP (w postaci np. 90.) – z kropką na końcu. W tym trybie krótkie wciskanie impulsatora przełącza między regulacją tempa i czasu narastania/opadania. Długie przyciśniecie powoduje powrót do trybu lampki.
Program powstawał dość szybko – niestety nie jest zbyt dopracowany. Niewykluczone również, że projekt będzie rozwijany w zakresie nowych funkcji.