记得高中时对电子感兴趣就来自一闪一闪的小灯,上大学后大概每个学单片机的朋们第一步就是点亮一颗LED,就好像敲代码的第一句总是会helloworld向世界问候一样。也就是那个时候接触到了一些好玩的东西,rgb点阵,fft算法,然后就发现了频谱灯这个东西。
频谱灯这个东西看起来很酷,它能随着音乐或者你的声音的节奏跳动,并且屏幕上的每一条都是一个频率的信息。大多数人应该都喜欢这样布灵布灵的东西。
这个东西说简单也简单,说难也挺难,FFT算法的优劣,刷新率的高低,考验着制作者的程序功底以及对硬件的运用程度。我自己做过频谱灯,也购买过一些频谱灯,其中给我感觉最棒的是下面要拆解的这一款。
这款频谱灯是方形结构设计,边长十公分见方,有两三公分厚。正面屏幕可以显示大大的时间,屏幕下方便是频谱灯部分。
我用过很多实体的频谱灯,这个的直观感受是最棒的,尤其是刷新率上,刷新率这个词可能不恰当,但是最容易大家理解,它就像120hz的高刷屏,每个音节的律动都能被捕捉到。
我们拉进看屏幕,采用的是点阵的形式,在先前制作的一些频谱灯中,绝大多数都是采用ws2812单总线灯珠的那种,一根线控全屏。
这里可以看到密密麻麻的灯珠颗粒
可以看到这里使用的是普通的rgb灯珠,这意味着它肯定要有单独的驱动芯片,架构和户外广告的大屏几乎是一样的。
它的后背板是透明亚克力盖板,姑且称之为“真透明探索版”,在容易发热的主控上方打有散热孔。
侧面是三个按键,外壳是3D打印的,所以会有一点粗糙的感觉。透明盖板通过软螺钉固定在塑料柱上。
细节放大塑料柱和散热孔,还有侧面的贴片按键。
我们拆下螺丝可以看到是透明的塑料材质。强度可能不高,但实测够用。
拆掉亚克力盖板后就可以看到立贴Type C接口,还可以看到下拉的丝印512的电阻。
换个角度来看,整体布局布线还是感觉不错的。
在Type C接口旁边有一颗ASM1117-3.3,将5V供电转为3.3V进行供电。旁边有两颗按键,一颗复位一颗boot烧录按键。
再往下看紧接着是沁恒的CH340C,这是一颗常用的USB转串口芯片,板载后搭配外围电路实现插上USB数据线一键烧录。
紧接着就是主控芯片模组,乐鑫的ESP32-WROOM,这是一块集成了WiFi,蓝牙以及低功耗蓝牙的模组,在模组的旁边有一颗硅麦进行拾音操作。
换个角度看看刚刚的这些芯片。
拆下主板可以看到主板背面几乎没有任何元件,只有用于连接的排针插座。
拆下主板后灯板展现出来,果然不出所料,不采用单总线灯珠的方案下,需要许多的驱动芯片来控制LED。
灯板上有电源接口,为了方便直接焊了线下来,两侧的牛角座为数据接口。
可以看到采用了富满微的TC7262C这颗8通道LED显示屏行扫描驱动芯片,以及ICN2037这颗来自集创北方的恒流LED驱动IC。
背面用到了非常多的驱动芯片进行级联。
进而可以控制整个显示屏。
这就是整个拆解过程,整体非常简单,灯屏部分和主控部分,硬件不难,难在优秀的算法以及联网控制上。
怎么样,这么酷的频谱灯你们想要一个嘛。