На основании функциональных требований к проектируемому устройству была разработана схема электрическая структурная, которая определяет состав основных функциональных блоков прибора и характер связей между ними. Данная схема позволяет наглядно проследить процесс преобразования, деления и распределения электрических сигналов от момента подачи напряжения до непосредственного вывода графической информации на светодиодные матрицы.
Входным узлом системы является источник питания, соединенный с устройством управления питанием. Этот блок отвечает за подачу и коммутацию необходимого уровня постоянного напряжения на все активные компоненты схемы, а также обеспечивает базовую защиту элементов от переходных процессов в момент включения. Для оперативного визуального контроля работоспособности прибора в эту же цепь встроен индикатор питания, выполненный на базе одиночного светодиода и сигнализирующий оператору о переходе устройства в рабочий режим.
Основным времязадающим узлом устройства выступает задающий генератор импульсов. Данный автоколебательный мультивибратор вырабатывает непрерывную последовательность прямоугольных тактовых сигналов, частота которых жестко привязана к темпу визуализируемой музыкальной композиции. С выхода генератора эти импульсы поступают на вход последовательностного логического блока, реализованного на базе D-триггера. Благодаря замкнутой обратной связи, триггер функционирует в счетном режиме, уменьшая исходную частоту импульсов ровно в два раза и формируя на своем выходе четкие чередующиеся уровни логического нуля и логической единицы синхронно с каждым музыкальным тактом.
Полученные уровни используются в качестве управляющих сигналов для центрального комбинационного узла схемы, представляющего собой группу мультиплексоров. Мультиплексоры выполняют функцию аппаратного переключателя потоков данных между двумя независимыми графическими сценами. В зависимости от текущего состояния управляющего триггера, мультиплексоры мгновенно коммутируют сигналы либо с первой информационной группы входов, формируя одну часть изображения, либо со второй, направляя их на общие выходы. Завершающим этапом работы схемы является передача скоммутированных сигналов на группу индикаторов, состоящую из нескольких светодиодных матриц. В результате на панелях происходит динамическая смена визуальных образов в строгом соответствии с заданным тактом генератора, что обеспечивает точную аппаратную синхронизацию световых эффектов с ритмом.
