第1步：頻譜分析儀技術特性的簡要概述

讀數值在三十一赫茲到十六千赫茲的頻率范圍內

LED矩陣的尺寸：十行十列

操作模式：點、點帶峰、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

輸入信號類型：線性單聲道

第2步：補給品準備

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

10段LED模組

第3步：電路設計

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算放大器、控制微控制器、二進制到十進制解碼器、PNP和NPN晶體管開關等單元。LED矩陣由十個模塊組成。每個模塊包含十個不同顏色的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網站上注冊或通過步驟2中的鏈接下載檔案來了解更多關于控制電路圖和LED矩陣電路圖的信息。

2.在EasyEDA網站上，我們從轉換后的頻譜分析儀印刷電路板創建Gerber文件，以便在工廠進一步生產。

3.在去印刷電路板廠家的官網之前，EasyEDA開發環境向我們展示了印刷電路板特性的簡要信息和10塊的大概成本。

4.在印刷電路板制造商的網站上，JLCPCB文件可以通過EasyEDAGerber開發環境自動下載。您還可以使用存檔中的特定Gerber文件并手動上傳它們。

5.之后在指定地址下單，選擇首選送貨時間。

印刷電路板在一個帶有制造商名稱的盒子中交付。在包裝盒內，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

讓我們繼續頻譜分析儀的軟件部分。

要升級Atmega8微控制器的固件，我們將使用Atmelstudio7。

您可以從MicrochipTechnology官方網站下載Atmelstudio7的免費完整版。

為了將微控制器連接到計算機，我們將使用PololuUSBAVR編程器。

PololuUSB是一款緊湊且價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等標準軟件。

編程器使用提供的6針ISP電纜連接到目標設備。編程器通過USBA型轉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，請從Pololu官網下載驅動程序。

在Pololu網站上，轉到資源選項卡并選擇必要的文件，其中包含適用于Windows操作系統的安裝驅動程序和軟件。

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算機上的USB端口。

2.編程前進入開始菜單，選擇控制面板，然后在出現的窗口中選擇設備管理器。

3.在設備管理器中選擇端口選項卡。這里需要看一下編程器連接的是哪個虛擬端口。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用程序。

5.在出現的窗口中，您需要更改目標設備的時鐘頻率。ISP頻率應小于目標AVR微控制器時鐘頻率的四分之一。

6.接下來，轉到“工具”選項卡并單擊“添加目標”。在出現的窗口中選擇“STK500”和“虛擬COM端口3”。

7.然后再次轉到“工具”選項卡并按“對設備進行編程”。

8.在出現的工具所在的窗口中，選擇“STK500COMport3”。作為編程設備，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中設置，但Atmelstudio用戶界面中指定的頻率與使用的編程器的實際頻率不匹配。

9.讀取目標設備的電壓和簽名，然后轉到Fuse-bits選項卡并單擊視頻中所示的復選框。在微控制器的內存中記錄設置的保險絲位。

10.接下來，打開內存選項卡并選擇存儲在計算機上的HEX文件，并將其記錄在微控制器的內存中。

第9步：連接LED矩陣的PCB和控制PCB

最后在對微控制器進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。整個項目就制作完成啦。