中级
30 分钟

使用 LM3914 和 STM32F302VC 显示音频信号的强度

音量单位计

VU Meter Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

VU Meter Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

根据声音质量来调整条形图显示的亮度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

VU Meter Click 基于 LM3914,这是一款单片集成电路,可以检测模拟电压水平并驱动德州仪器的 10 段条形图显示。 这个解决方案是一个紧凑的音量单位计。 这种模拟控制的驱动程序意味着它可以通过模拟输入电压控制显示屏,并且无需额外的编程。 音量单位计代表一种显示音频信号强度的设备; 更具体地说,它用于可视化模拟信号。 这就是为什么 VU Meter Click 适合作为音量测量工具的原因。 LM3914 配置为条形模式,其中条形图显示器低于某个点的所有部分都打开。 该板配备了板载声音检测设备(麦克风)、MC33072 运算放大器和 

LM3914,它根据声音质量使条形图显示器发光。 最初,麦克风捕捉声音并将其转换为线性电压以显示声音幅度。 然后电容器停止传输的直流分量,允许麦克风的交流输入进入 MC33072 运算放大器。 MC33072 的一部分使用 TPL0501 表示可变增益反相放大器,TPL0501 是德州仪器的 SPI 可配置数字电位器,而第二部分表示信号缓冲器。 经过滤波和放大后,这些滤波和放大的信号最终被提供给 LM3914。 考虑到该驱动器是模拟控制的,该 Click 板™ 还提供了通过 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚由 MCU 监控模拟信号的能力。 LM3914 以电

压表格式工作,并根据给定信号的强度点亮 XGURUGX10D 十段条形图阵列。 板载条形图显示器段亮且颜色均匀,提供令人愉悦和干净的视觉反馈。 每个细分市场由绿色和红色 LED 组成,使其可以用不同的颜色标记各种重要状态。 它可以使用绿色、红色及其组合,产生琥珀色段。 该 Click 板™ 可以使用通过 VCC SEL 跳线选择的 3.3V 或 5V 逻辑电压电平工作。 这样,3.3V 和 5V 功能 MCU 都可以正确使用通信线。 然而,Click 板™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

VU Meter Click top side image
VU Meter Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Signal
PC4
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PA5
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PA7
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

VU Meter Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product6 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 VU Meter Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • vumeter_read_an_pin_voltage - 该功能读取AN引脚的AD转换结果并将其转换为比例电压水平。

  • vumeter_set_gain_level - 该功能设置输入信号增益水平(麦克风灵敏度)。

  • vumeter_calculate_vu_level - 该功能从模拟电压输入计算VU电平。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief VUMeter Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of VU Meter Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and sets the gain level (the microphone sensitivity) to maximum.
 *
 * ## Application Task
 * Calculates VU level from the analog voltage read from AN pin, and displays the results
 * on the USB UART approximately every 100ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vumeter.h"

static vumeter_t vumeter;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    vumeter_cfg_t vumeter_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    vumeter_cfg_setup( &vumeter_cfg );
    VUMETER_MAP_MIKROBUS( vumeter_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = vumeter_init( &vumeter, &vumeter_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    vumeter_set_gain_level ( &vumeter, VUMETER_GAIN_LEVEL_MAX );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, " VU level: %.3f VU\r\n", vumeter_calculate_vu_level ( &vumeter, 100 ) );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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