Светодиодная лента RGB, питаемая от блока питания ATX и управляемая ШИМ, заставляет мои динамики гудеть с Arduino, подключенным через USB

Я не очень разбираюсь в электронике, но в прошлом мне удавалось сделать несколько небольших проектов. Теперь я хотел бы разместить несколько RGB-светодиодов в оконном корпусе моего настольного ПК. Для этого я купил SMD-ленту 5050 с 300 светодиодами RGB (5 метров). Теперь я хочу управлять им с помощью Arduino Uno .

Я следовал этим двум учебникам:

Светодиодная лента RGB, управляемая Arduino
* обратите внимание на неуместный резистор красного цвета

Учебное пособие по Adafruit - светодиодные ленты RGB

Я использую МОП-транзисторы IRFZ44N , как показано в первом уроке. Светодиодная лента питается 12 В от блока питания ATX ( не тот, что в моем компьютере ). Я хочу подать питание (и отправить последовательные данные) на плату Arduino с помощью USB-кабеля, подключенного к компьютеру.

Все работает, но моя проблема в том, что у меня шум в динамиках (встроенный монитор), когда:

  1. Блок питания питает светодиоды.
  2. Значения ШИМ варьируются (выцветание).
  3. USB-кабель соединяет Arduino и компьютер.
  4. Аудиокабель соединяет монитор и компьютер (или GND моего проекта).
  5. Динамики (монитор) включены.

Я видел очень мало подобных случаев в Интернете. Они говорят о конденсаторах и катушках индуктивности, но я не могу понять, что и где я должен добавить в свой проект.

Обновление: он попытался подключить мои светодиоды к настенному адаптеру переменного тока на 9 В и 12 В, и шум исчез . Но мне еще нужно знать, как убрать шум при использовании компьютерного БП ATX вот так:

Блок питания ATX

Попробуйте некоторые эксперименты, такие как временное использование другого источника питания 12 В, не подключенного к компьютеру, по сравнению с запуском Arduino от ноутбука на батареях или со скетчем, который выполняет аналогичные операции без подключения USB. Если вы можете увеличить частоту ШИМ, это также может сделать существующие фильтры более эффективными.
@ChrisStratton Блок питания, питающий светодиоды, не является блоком питания моего компьютера. Если я питаю Arduino внешним блоком питания, проблема исчезает, но это не то, чего я хочу. Я почти уверен, что столкнусь с той же проблемой, если буду питать Arduino от блока питания моего компьютера с помощью вывода Vin. Я буду отправлять последовательные данные на Arduino, поэтому USB — самое чистое решение. Спасибо.

Ответы (3)

Пожалуйста, используйте оптоизолированное устройство для запуска или замены полевых транзисторов и поделитесь своими результатами.

Это изолирует схему (ATX1 + FET + LED) от схемы (ATX2 + Arduino + динамики).

Изменить:
источники питания - это SMPS, работающие на разных частотах. Вы соединили их земли вместе и заземляете сигналы от одного через другой. V- (ATX1 + ATX2) динамиков колеблется с другой частотой, чем его V+ (только ATX2), поэтому вы слышите шум. Возможно, вы упустили из виду, что монитор заземлен через собственный кабель питания и ATX2 (через видеокабель).

Похоже, что ваши аудиокабели передают частоту ШИМ на монитор / динамики. Это может быть подтверждено, если вы ускорите или замедлите частоту ШИМ в Arduino и посмотрите, становится ли «тон», который вы слышите из динамиков, ниже или выше по высоте.

Вы упомянули, что аудиокабель ваших проектов несет GND? Я не совсем понимаю, что вы имеете в виду, но если вы имеете в виду, что ваш проект имеет общую основу с вашим аудиосигналом, это определенно может быть помехой.

Начните с попытки питания Arduino через разные порты USB. Если это не поможет, попробуйте подключить Arduino к чему-то другому, например, к зарядному устройству для телефона, чтобы ваш светодиодный проект был полностью изолирован от компьютера.

Да, я могу подтвердить изменение высоты тона, изменив частоту. Вы меня поняли: я думаю, что аудио GND и USB GND соединены между собой где-то в материнке или БП. Он продолжает гудеть, когда я делаю так, чтобы мой аудиоразъем GND касался GND Arduino, пропуская компьютер. Пробовал с двумя разными компьютерами и звуковыми картами. Если я питаю Arduino внешним блоком питания, проблема исчезает, но это не то, чего я хочу.

вы можете использовать аудиоизолятор, который решит проблему с вашими динамиками. вы можете получить их довольно дешево, как breakoutboards