Индикатор на LM3915

Интегральная микросхема LM3915 специально разработана для построения светодиодного индикатора уровня и позволяет визуально оценить уровень и изменение звукового сигнала в виде светового «столбика», «линейки» или перемещаемой на условной шкале светящейся точки. Удачная конструкция микросхемы LM3915 обеспечила ее достойное место в схемах индикаторов на светодиодах. Мастер предлагает вам собрать индикатор звука на LM3915 и 10 светодиодах. Ниже представлена подробная инструкция по сборке своими руками схемы индикатора звука с фото и видео иллюстрациями. Собрать индикатор звука под силу даже начинающему электронщику.

Как собрать светодиодный индикатор уровня на LM3915 своими руками

Конструкция микросхемы LM3915 представляет заключенных в корпусе десяти однотипных операционных усилителей компараторов. Прямые входы усилителей подключены через линейку резистивных делителей подобранных так, что светодиоды в нагрузке усилителей включаются по логарифмической зависимости. На обратные входы усилителей поступает входной сигнал, который формируется буферным усилителем (вывод 5). Конструкция микросхемы включает также интегральный стабилизатор (выводы 3, 7, 8), а также ключ задания режима работы индикатора (вывод 9). Микросхема имеет широкий диапазон напряжения питания от 3 до 25 Вольт. Величина опорного напряжения задается в пределах от 1,2 до 12 Вольт внешними резисторами. Шкала индикатора соответствует уровню сигнала 30 дБ с шагом в 3 дБ. Выходной ток устанавливается в пределах от 1 до 30 мА.

Сборка индикатора упрощается приобретением набора деталей в интернет магазине по ссылке https: //ali.pub/2c62ph . Набор включает плату, микросхему, светодиоды и всю необходимую обвязку (резисторы, конденсаторы и разъемы).

Набор деталей «Индикатор уровня звука на LM3915»

Детали набора «Индикатор уровня звука на LM3915»

Схема индикатора звука на LM3915 представлена на фото.

Принцип действия. Напряжение питания 12 Вольт подается на третий вывод LM3915. Оно же, через ограничивающий резистор R2 поступает на светодиоды. Сопротивления R1 и R8 выравнивают яркость свечения красных светодиодов в шкале. Также напряжение 12 Вольт подается на перемычку управления режимом работы индикатора (вывод 9). В замкнутом состоянии перемычки схема обеспечивает свечение только одного светодиода, соответствующего уровня сигнала. При разомкнутой перемычке схема работает в эффектом режиме «столбик», уровень входного сигнала пропорционален высоте светящегося столбца или длине строки. Делитель собранный на R3, R4 и R7 ограничивает уровень входного сигнала. Точная настройка делителя осуществляется многооборотным подстроечным сопротивлением R4. Делитель R9 R6 задает смещение для верхнего уровня логарифмической линейки сопротивлений микросхемы (вывод 6). Нижний уровень логарифмической линейки сопротивлений (вывод 4) присоединяется к общему проводу. Резистор R5 (вывод 7) увеличивает величину опорного напряжения и влияет на яркость светодиодов. R5 задаёт ток через светодиоды и рассчитывается по формуле: R5=12,5/Iled, где Iled – ток одного светодиода, А. Индикатор уровня звука работает следующим образом. В момент, когда входной сигнал преодолеет порог нижнего уровня плюс сопротивление на прямом входе первого компаратора, засветится первый светодиод (вывод 1). Дальнейшее нарастание звукового сигнала приведёт к поочерёдному срабатыванию компараторов, о чём даст знать соответствующий светодиод. По инструкции во избежание повреждения микросхемы, не следует превышать ограничение в 20 мА тока подаваемого на светодиоды.

Сборка индикатора звукового сигнала

Проверяем наличие и номиналы деталей.
Сопротивления: R1, R5 R8 – 1 кОм; R2 – 100 Ом; R3 – 10 кОм; R4 – 50 кОм, любой подстроечный; R6 – 2,2 кОм(560 Ом); R7 – 10 Ом; R9 – 20 кОм. Конденсаторы С1, С2 – 0,1 мкФ. Номиналы резисторов расшифровываем по цветовому коду. Смотри фото.

Для сборки схемы потребуется маломощный паяльник, флюс для пайки, припой и бокорезы. Последовательность сборки может быть и другой.

1. Устанавливаем согласно номиналу резисторы на плату и припаиваем их, а также по ключу нарисованному на плате устанавливаем и припаиваем кроватку для микросхемы.
2. Аналогичным образом припаиваем переменный резистор, конденсаторы, гнезда подключения.

   2 вариант установки светодиодов на плату индикатора уровня на LM3915

3. Проверяем правильность сборки и пайки, при необходимости устраняем ошибки.
4. Вставляем микросхему в кроватку по ключу нарисованному на плате.
5. Подаем напряжение 12 Вольт от блока питания.
6. Подаем сигнал с телефонного выхода любого гаджета. Если все детали правильно установлены и исправны, то схема заработает. Смотрите видео. Уровень звукового сигнала на входе задается подстроечным резистором R4. Смотрите видео.
   

Размещение микросхемы LM3915 на кроватке весьма кстати. У микросхемы есть родственники LM3914 и LM3916 с линейной и растянутой шкалой. Микросхемы абсолютно идентичны по выводам. Поэтому на базе этой схемы можно легко собрать индикатор напряжения, мощности или индикатор контроля какого либо параметра.

Набор деталей для сборки светодиодного индикатора уровня звукового сигнала на LM3915 можно приобрести по следующей ссылке http://ali.pub/2z6xyo . Если хотите серьезно попрактиковаться в пайке простых конструкций Мастер рекомендует приобрести комплект из 9 наборов, что здорово сэкономит ваши расходы на пересылку. Вот ссылка для покупки http://ali.pub/2bkb42 . Мастер собрал все наборы и они заработали.

Успехов и роста навыков в пайке.

Цикличность динамики котировок приводит к образованию на графике пиков и впадин, между которым цена движется преимущественно либо вверх, либо вниз. Легко понять, что эти образования являются наиболее благоприятными моментами как входа в рынок, так фиксации прибыли. Поэтому использование точного индикатора пиков и впадин без перерисовки обеспечивает трейдеру максимальную прибыль при минимальном риске.

Сначала определимся, что же скрывается под терминами «пик» и «впадина». Пиком является такая свеча, максимум которой выше максимумов нескольких свечей, расположенных слева и справа от нее. Соответственно, впадиной можно считать такую свечу, у которой минимум располагается ниже минимумов нескольких свечей, расположенных по обе стороны от нее. Исходя из такого определения, можно заключить, что эквивалентными друг другу являются термины:

• «пик» и «максимум»;
• «впадина» и «минимум».

Соответственно, под пиковым индикатором уровня можно понимать инструмент технического анализа, который идентифицирует на ценовом графике минимумы и максимумы или же развороты тренда.

Также следует разобраться, что же понимается под термином «перерисовка». Если индикатор перерисовывает, то:

• сигнал, отображающийся на уже закрытой свече, может впоследствии исчезнуть;
• на закрытой свече без сигнала он может впоследствии появиться.

Такие инструменты теханализа, перерисовывающие торговые сигналы, не рекомендуется использовать для торговли, поскольку достоверность результатов их работы очень низкая (приближается к 0). К тому же, невозможно протестировать их работу на истории, а торговлю с их помощью на демо-счете невозможно проанализировать, чтобы оптимизировать торговую стратегию.

Следует отметить, что в отношении к отысканию пиков и впадин индикатор будет считаться неперерисовывающим, если сигнал не пропадает спустя половину свечей от периода, на котором происходит поиск. Объясняется это тем, что как справа, так и слева от сигнальной свечи не должно быть такой, у которой максимум выше (для пика) или минимум ниже (для впадины) чем у сигнальной свечи.

Из-за такой особенности алгоритма индикаторов пиков и впадин без перерисовки применять их сигналы для открытия позиций не следует. Наиболее оптимальный способ их использования – разметка на графике потенциальных уровней сопротивления и поддержки, при достижении которых цена может остановиться или развернуться.

А теперь рассмотрим несколько вариантов индикаторов пиков и впадин без перерисовки.

Фракталы Мандельброта

Этот аналитический инструмент встроен в терминал МетаТрейдер (добраться к нему можно по следующему пути «Вставка-Индикаторы-БиллаВильямса-Fractals»). Он работает по алгоритму, описанному во втором абзаце этой статьи, т. е. ищется свеча с наиболее высоким максимумом или наиболее низким минимумом на временном периоде длиной 5 свечей. На графике пики обозначаются стрелочками, ориентированными острием вверх, а впадины – стрелочками, ориентированными острием вниз (рис. 1).

На рис. 2 показан пример применения фракталов Мандельброта для разметки ключевых уровней (в данном случае сопротивления). Этот уровень (стоит напомнить, что поддержка и сопротивление описываются не конкретной ценой, а ценовым интервалом) формировался следующим образом:

• быки сформировали восходящий тренд, который совершил остановку на пике, по которому проведена нижняя желтая горизонталь (она стала нижней границей уровня сопротивления), в результате усиления давления медведей;
• следующая попытка быков продолжить рост цены привела к формированию второго пика, по которому проведена верхняя желтая горизонталь (она стала верхней границей уровня сопротивления);
• следующие две попытки быков толкнуть котировку вверх привели к формированию пиков внутри сопротивления;
• последняя попытка быков продолжить восходящий тренд закончилась на уровне нижней границы сопротивления, что свидетельствует об окончательной потере ими силы и переходе инициативы к медведям (подтверждением этому стало последующее стремительное падение цены).

Таким образом, можно сделать заключение о том, что обозначенное сопротивление является сильным, и впоследствии, достигнув его котировка, скорее всего, остановится и с высокой степенью вероятности снова развернется вниз. А пробивается такое сильное сопротивление, как правило, при ценовом импульсе, состоящем из одной или нескольких свечей со значительной амплитудой.

Индикатор пиков и впадин для минутного графика

Как известно, чем меньше таймфрейм, тем больше хаотических движений присутствует на графике котировок. В таких условиях анализ с целью выявления пиков и впадин должен проводиться таким образом, чтобы свести к минимуму влияние шумов на этот процесс. С этой целью необходимо, чтобы индикатор предоставлял трейдеру возможность регулировать период определения пика или впадины (у фракталов Мандельброта такая возможность отсутствует).

Мы предлагаем скачать индикатор вершин и впадин PBF Scalper Show Me-e-3Nymous , обладающий такой возможностью. Для этого в его входных параметрах присутствует переменная Sensetive – чем больше ее значение, тем менее чувствительным является алгоритм к шумам, отфильтровывая их. На графике этот индикатор отображает желтые или голубые значки, указывающие, соответственно, впадины и вершины. На рис. 3 показан результат работы PBFScalperShowMe-e3Nymous со значением Sensetive равным 10.

На рис. 3 показаны сигналы этого индикатора пиков и впадин при минимальном значении переменной Sensetive. Видно, что идентифицироваться в качестве вершин и впадин стали и случайные ценовые импульсы. Но PBF Scalper Show Me-e3Nymous имеет для этого встроенный фильтр, результат работы которого обеспечивает выявление наиболее важных сигналов, которые отображаются кружками (а стрелками обозначаются сигналы, учитывать которые необязательно).

LM3915 – интегральная микросхема (ИМС) производства компании Texas Instruments, реагирует на изменение входного сигнала и выдает сигнал на один или сразу несколько своих выходов. Благодаря своей конструктивной особенности, ИМС получила широкое распространение в схемах индикаторов на светодиодах. Так как светодиодный индикатор на основе LM3915 работает по логарифмической шкале, он нашёл практическое применение в отображении и контроле уровня сигнала в усилителях звуковой частоты.

Не стоит путать LM3915 с её родственниками LM3914 и LM3916, которые имеют аналогичное расположение и назначение выводов. ИМС серии 3914 обладает линейной характеристикой и идеальна для измерения линейных величин (ток, напряжение), а ИМС серии 3916 является более универсальной и способна управлять нагрузкой разного типа.

Краткое описание LM3915

Блок-схема LM3915 состоит из десяти однотипных операционных усилителей, работающих по принципу компаратора. Прямые входы ОУ подключены через цепочку из резистивных делителей с различными номиналами сопротивлений. Благодаря этому светодиоды в нагрузке зажигаются по логарифмической зависимости. На инверсные входы приходит входной сигнал, который обрабатывается буферным ОУ (вывод 5).

Внутреннее устройство ИМС включает маломощный интегральный стабилизатор, подключенный к выводам 3, 7, 8 и устройство для задания режима свечения (вывод 9). Диапазон питающего напряжения составляет 3–25В. Величину опорного напряжения можно задать в пределах от 1,2 до 12В при помощи внешних резисторов. Вся шкала соответствует уровню сигнала в 30 дБ с шагом 3 дБ. Выходной ток можно задать от 1 до 30 мА.

Схема индикатора звука и принцип её действия

Как видно из рисунка, принципиальная электрическая схема индикатора уровня звука состоит из двух конденсаторов, девяти резисторов и микросхемы, нагрузкой для которой служат десять светодиодов. Для удобства подключения питания и аудиосигнала её можно дополнить двумя разъёмами под пайку. Собрать такое простое устройство под силу любому, даже начинающему, радиолюбителю.

Типовое включение предусматривает питание от источника 12В, которое поступает на третий вывод LM3915. Оно же, через токоограничивающий резистор R2 и два фильтрующих конденсатора С1 и С2, идёт на светодиоды. Резисторы R1 и R8 служат для снижения яркости последних двух красных светодиодов и являются необязательными. 12В также приходит на перемычку, которая управляет режимом работы ИМС через вывод 9. В разомкнутом состоянии схема работает в режиме «точка», т.е. происходит свечение одного светодиода, соответствующего входному сигналу. Замыкание перемычки переводит схему в режим «столбик», когда уровень входного сигнала пропорционален высоте светящегося столбца.

Резистивный делитель, собранный на R3, R4 и R7 ограничивает уровень входного сигнала. Более точная настройка осуществляется многооборотным подстроечным резистором R4. Резистор R9 задает смещение для верхнего уровня (вывод 6), точное значение которого определяется сопротивлением R6. Нижний уровень (вывод 4) присоединяется к общему проводу. Резистор R5 (вывод 7,8) увеличивает величину опорного напряжения и влияет на яркость светодиодов. Именно R5 задаёт ток через светодиоды и рассчитывается по формуле:

R5=12,5/I LED , где I LED – ток одного светодиода, А.

Индикатор уровня звука работает следующим образом. В момент, когда входной сигнал преодолеет порог нижнего уровня плюс сопротивление на прямом входе первого компаратора, засветится первый светодиод (вывод 1). Дальнейшее нарастание звукового сигнала приведёт к поочерёдному срабатыванию компараторов, о чём даст знать соответствующий светодиод. Во избежание перегрева корпуса ИМС, не следует превышать ток LED более 20 мА. Все-таки это индикатор, а не новогодняя гирлянда.

Печатная плата и детали сборки

Печатную плату индикатора уровня звука в формате lay можно скачать . Она имеет размеры 65×28 мм. Для сборки требуются прецизионных деталей. Резисторы типа МЛТ-0,125Вт:

• R1, R5 R8 – 1 кОм;
• R2 – 100 Ом;
• R3 – 10 кОм;
• R4 – 50 кОм, любой подстроечный;
• R6 – 560 Ом;
• R7 – 10 Ом;
• R9 – 20 кОм.

Конденсаторы С1, С2 – 0,1 мкФ. ИМС LM3915 рекомендуется запаивать не напрямую, а через специальную панельке для микросхемы. В нагрузке можно применить ультраяркие LED любого цвета свечения, вплоть до фиолетового. Но это уже личные эстетические предпочтения. Для отображения стереосигнала потребуются две одинаковые платы с независимыми входами. Более подробные данные о LM3915 можно найти в техническом описании здесь.

Работоспособность данного индикатора доказана на практике многими радиолюбительскими кружками и по-прежнему выпускается в виде наборов МастерКит.

Читайте так же

Многие хорошо помнят, как на заре 80-х, в магнитофонных деках (японских) были индикаторы уровня записи с отображением пиков. Иметь такой индикатор в своём распоряжении - было мечтой многих радиолюбителей и меломанов, а собрать его самому в то время было просто не реально.
С появлением микроконтроллеров, схемотехника резко изменилась, и сейчас схема пикового индикатора выглядит не сложнее схемы простого транзисторного приёмника 80-х.
Вашему вниманию предлагается пиковый индикатор уровня сигнала на микроконтроллере PIC16F88, моно, в качестве индикаторов используются светодиоды или светодиодные матрицы. Входы левого и правого канала в нём объединены. Или для второго канала необходимо изготовить ещё один подобный индикатор. Количество светодиодов в индикаторе (матрице) - 40 шт. Хорошо будет смотреться индикатор, например на таких матрицах (по 10 светодиодов).

Таблица 1. Выбор режимов индикации.