Скорее всего, вы и без меня это прекрасно знаете, но давайте все же проясним. Светомузыкой (или цветомузыкой) называют устройство, которое заставляет разноцветные огоньки от ламп или светодиодов мигать в такт музыке. Что из этого следует? То, что это устройство - отличный хобби-проект на выходные. Это как совместить приятное с полезным и потом еще раз с приятным.

Есть разные подходы к созданию светомузыкальных устройств. Например, можно сделать автомат, который включает лампы в заранее описанной последовательности. Или можно сделать примитивную схему на одном транзисторе, реагирующую на амплитуду входного сигнала (громкость музыки). Но чаще всего радиолюбители видят светомузыку как анализатор спектра. Как раз последний вариант и рассмотрим (также в форме видео).

Работа с электроникой (и микроконтроллерами в частности) имеет одно интересное свойство - нередко приходится вдыхать жизнь и разум в устройства, которые мигают, жужжат и пыхтят. Обычно эти процессы требуют больше тока, чем может пропустить через себя умная часть схемы, и тогда между логикой и нагрузкой ставится ключ.

При питании постоянным напряжением можно говорить о двух вариантах ключей. Нижний ключ отрубает от нагрузки минус - подходящая работа для NPN-транзистора или N-канального полевика. Верхний ключ коммутирует плюс - обычно сюда ставят PNP или P-канальный... но не всегда.

Среди владельцев советских мотоциклов существовала довольно популярная забава - установка бесконтактной системы зажигания (БСЗ). Естественно, делали они это не просто так, на это их подбивали определенные преимущества БСЗ. Коммутатор позволяет скормить катушке зажигания ток побольше и получить искру посильнее, а датчик выдает более четкий сигнал строго в нужные моменты времени, поскольку проблема с искрением и дугой на разрывающемся контакте уже не существует.

Как я уже говорил, у меня тоже есть вполне себе советский Иж Планета-5, в котором я изредка ковыряюсь. С годами его братьев больше на дорогах не становится, но мой пока еще ездит. Поэтому сейчас пойдет рассказ о моей попытке добить прикрутить БСЗ к своему коню.

Думаю, многие слышали про датчик на основе эффекта Холла. Это такая волшебная деталька (чаще в корпусе TO-92), которая чует магнитные поля. Однако эти датчики бывают разных типов, и не все типы одинаково полезны (сюрприз, все типы полезны по-разному). Так что приглашаю познакомиться с ними поближе.

Для справки пара слов о принципе работы. Если взять проводник с током и поместить его в магнитное поле, то траектория носителей заряда начинает загибаться под действием силы Лоренца. В итоге с разных боков проводника возникает разность потенциалов, в чем и есть суть эффекта Холла. По этой разности потенциалов можно судить, сколь сильно магнитное поле.

Но хватит энциклопедировать, перейдем ближе к делу. По большому счету датчики Холла можно поделить на две категории:

Иногда при моделировании требуется не просто узнать, работает ли схема, а исследовать, как она чувствует себя в разных условиях. Например, как она работает на разных напряжениях питания или на что влияет номинал какого-нибудь элемента. Конечно, мы можем поменять нужные свойства руками, повторить моделирование и сравнить результат с угасающими воспоминаниями. Но если надо выполнять эти действия много раз - это уже скорее работа для компьютера. На него и спихнем. Qucs как раз имеет инструмент для этого - развертка параметра (parameter sweep).

Идея развертки проста как цикл FOR, и этот инструмент в Qucs даже почти выглядит интуитивно понятным. Но нет, здесь все же затаилась одна ловушка, поэтому добро пожаловать на инструктаж (также в форме видео).