Arduino Anakuwa Anazungumza Tom: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Moja ya kumbukumbu zangu za zamani kabisa za kutumia smartphone ilikuwa kucheza mchezo wa 'Talking Tom'. Mchezo ulikuwa rahisi sana. Kuna paka, anayeitwa Tom, ambaye anaweza kuzungumza, aina ya. Katika mchezo huo, Tom angesikiliza maoni yoyote kupitia maikrofoni ya simu na kisha kurudia chochote alichosikia. Kwa hivyo, chochote kinachomwambia Tom, ingekuwa tu kurudia kitu hicho hicho kwa sauti yake ya kupendeza.

Ingawa inasikika kuwa rahisi, utaratibu huu wote unahitaji hatua nyingi ngumu kama sampuli ya pembejeo ya analog ya mic katika fomu ya dijiti, kudhibiti sauti ili kumpa Tom sauti yake ya kipekee na kisha kuunda ishara kutoka kwa maadili yote ya dijiti ili kuicheza kupitia spika.. Hatua hizi zote ngumu, lakini smartphone iliishughulikia kama haiba hata miaka 9 hadi 10 nyuma!

Jambo la kufurahisha litakuwa kuona kama hiyo hiyo inaweza kufanywa na bodi ndogo ya Arduino ya microcontroller. Kwa hivyo, katika mafunzo haya nitaonyesha jinsi unaweza kutengeneza Tom rahisi kama mradi kutoka Arduino na vifaa vingine vya umeme visivyo na gharama kubwa.

Hii inaweza kufundishwa kwa maandishi na Hatchnhack Makerspace huko Delhi

KUMBUKA: Hili linaweza kufundishwa ni toleo la kwanza la mradi ambao hukamilisha kipengee cha 'Talking' cha Talking Tom ambapo arduino itaweza kurudia chochote utakachosema. Sehemu ya kubadilisha sauti itafunikwa katika toleo la baadaye, ingawa, kwa sababu ya utatuzi mdogo wa Arduino iliyojengwa katika ADC sauti iliyorekodiwa tayari inasikika tofauti kidogo: P (Hii inaweza kugunduliwa wazi kwenye video ya mradi).

Basi Wacha tuanze!

Hatua ya 1: Vifaa vilivyotumika

Vifaa:

• UNU wa Arduino
• Moduli ya kipaza sauti MAX4466 na Faida inayoweza kurekebishwa
• Moduli ya Msomaji wa Kadi ya SD inayotegemea SPI
• Kadi ya SD
• Amplifier ya Sauti kama spika ya PC, moduli ya kipaza sauti PAM8403, nk.
• Spika za kuungana na Kikuzaji
• Audio ya kike Jack
• 1 x 1k ohm kupinga
• 2 x 10k kontena la ohm
• 1 x 10uF Msimamizi
• 2 x Kitufe cha kushinikiza
• Waya za Jumper

Programu:

• Arduino IDE
• Usiri (hiari)
• TMRpcm na maktaba ya SD ya Arduino

Hatua ya 2: Muhtasari wa Msingi wa Mradi

Mradi haswa una huduma 2:

• Inaweza kucheza sauti iliyochaguliwa kwa nasibu kutoka kwa seti ya faili za sauti zilizosanikishwa mapema kwenye kadi ya SD kwa athari za sauti nk.
• Inaweza kurekodi uingizaji wa sauti kutoka kwa kipaza sauti na kisha uicheze tena mara tu kurekodi kutaacha. Hii inaruhusu arduino kurudia chochote kile kilichosikia kupitia mic.

Muunganisho wa Mtumiaji wa mradi huo hasa una vifungo 2 vya kushinikiza ambavyo kila moja inalingana na moja ya huduma hapo juu.

Kazi kuu ya kurekodi na kucheza faili za sauti kutoka kwa kadi ya SD inashughulikiwa na maktaba ya TMRpcm

Kurekodi sauti kunatumia moduli ya MAX4466 mic, ADC ya ndani ya arduino na maktaba ya TMRpcm kupimia sauti na kisha kuihifadhi kwa muda kwenye kadi ya SD kama faili ya '.wav' kwa uchezaji. Faili za sauti za '. wav' hutumia PCM (Pulse Code Modulation) kuhifadhi data ya sauti katika muundo wa dijiti ili iweze kuchezwa kwa urahisi tena. Kwa ujumla, ni bora kutumia ADC ya nje kwa miradi inayotegemea sauti kwani azimio la ADC ya Arduino sio kubwa sana lakini inafanya kazi kwa mradi huu.

Uchezaji wa faili za sauti (zilizowekwa mapema na zilizorekodiwa) pia hufanywa kwa msaada wa maktaba ya TMRpcm ambayo hutoa sauti kama ishara ya PWM kutoka kwa pini iliyowezeshwa na PWM ya arduino. Ishara hii huingizwa kwenye kichungi cha RC kupata ishara ya analog ambayo hupewa ndani ya kipaza sauti kwa kucheza sauti kupitia spika. Kwa sehemu hii unaweza kutumia DAC ya nje kwani arduino haina moja ndani. Kutumia DAC inaweza kuwa chaguo bora kwani ingeboresha sana ubora wa sauti.

Mawasiliano kati ya moduli ya kadi ya SD na arduino hufanywa kupitia SPI (Interface ya pembeni ya pembeni). Nambari, hutumia maktaba ya SD & SPI kupata urahisi yaliyomo kwenye kadi ya SD.

Hatua ya 3: Andaa Kadi ya SD na Unganisha Moduli ya Kadi ya SD

• Kwanza inabidi uumbie kama kadi ya SD na mfumo wa faili wa FAT16 au FAT32 (Unaweza kutumia smartphone yako kuunda kadi ya SD).
• Sasa sakinisha mapema faili za sauti za.wav kwenye kadi ya SD. Unaweza kutoa faili za.wav na Usiri (angalia maagizo hapa chini). Kumbuka kutaja faili kama audio_1.wav, audio_2.wav, audio_3.wav na kadhalika.

Moduli ya kadi ya SD hutumia SPI kuwasiliana na data na arduino. Kwa hivyo, inaunganisha na pini tu ambazo SPI imewezeshwa. Uunganisho huu ni kama ifuatavyo:

• Vcc - 5v
• GND - GND
• MOSI (Mtumwa Mkubwa Katika) - pini 11
• MISO (Master in Slave Out) - pini 12
• CLK (Saa) - pini 13
• SS / CS (Chagua Mtumwa / Chagua Chip) - pini 10

Kuzalisha faili ya '.wav' na Programu ya Ushujaa:

• Fungua faili ya sauti unayotaka kubadilisha kuwa.wav katika Usikivu.
• Bonyeza kwenye jina la faili kisha uchague 'Split Stereo to Mono'. Chaguo hili hugawanya sauti ya stereo kuwa njia mbili za mono. Sasa unaweza kufunga moja ya kituo.
• Badilisha thamani ya 'Mradi wa Kiwango' chini hadi 16000 Hz. Thamani hii inalingana na kiwango cha juu cha sampuli ya ADC ya ndani ya arduino.
• Sasa ilipata Faili-> Hamisha / Hamisha kama WAV.
• Chagua eneo linalofaa na jina la faili. Kutoka kwenye menyu ya usimbuaji chagua 'PC iliyosajiliwa ya 8-bit' kwani tunatumia fomati ya PCM kuhifadhi sauti katika muundo wa dijiti.

Hatua ya 4: Unganisha Pato la Sauti na Maikrofoni

Kuunganisha Kipaza sauti:

• Vcc - 3.3v
• GND - GND
• OUT - pini ya A0

KUMBUKA:

• Jaribu kuunganisha kipaza sauti moja kwa moja kwa arduino badala ya kutumia ubao wa mkate kwani inaweza kusababisha kelele isiyo ya lazima kwenye ishara ya kuingiza.
• Hakikisha kusafisha vichwa vya kichwa kwenye moduli ya kipaza sauti kwani viungo vibaya vya solder pia hutoa kelele.
• Moduli hii ya kipaza sauti ina faida inayoweza kubadilishwa ambayo inaweza kudhibitiwa kwa msaada wa sufuria nyuma ya bodi. Ningependa kukushauri kuweka faida kidogo kwa hivyo haitaongeza kelele sana wakati unaweza kuongea kuiweka karibu na kinywa chako na kusababisha pato safi.

Kuunganisha Pato la Sauti:

• Weka Kipaji cha 10 uF na kipinga 1k ohm katika safu kwenye ubao wa mkate na chanya ya capacitor iliyounganishwa na kontena. Hizi pamoja huunda kichujio cha RC ambacho hubadilisha pato la PWM kuwa ishara ya analogi ambayo inaweza kulishwa ndani ya kipaza sauti.
• Unganisha pini 9 ya Arduino hadi mwisho mwingine wa kontena.
• Kituo hasi cha Capacitor huunganishwa na kituo cha kushoto na kulia cha jack ya sauti ya kike.
• GND ya jack ya Sauti inaunganishwa na GND.
• Jack ya sauti imeunganishwa na amplifier na Cable Aux. Katika kesi yangu nilitumia Mfumo wa Spika wa PC yangu.

KUMBUKA:

Kutumia PWM kama pato la sauti inaweza kuwa sio chaguo bora kwani DAC ya nje itatoa azimio bora na ubora. Kwa kuongeza, capacitor na kontena kwenye kichungi cha RC inaweza kusababisha kelele zisizohitajika. Lakini bado pato lilikuwa nzuri sana kwa mradi huu

Hatua ya 5: Funga Vifungo

Mradi hutumia kushinikiza vifungo kama kiolesura cha mtumiaji. Zote mbili hufanya kazi tofauti na hutumiwa tofauti lakini zina wiring sawa. Uunganisho wao ni kama ifuatavyo:

• Weka vifungo kwenye ubao wa mkate.
• Ambatisha terminal moja ya moja ya kitufe kubandika 2 ya arduino na 10k ohm ya kuvuta kipinzani. Kituo kingine cha kifungo kinaunganishwa na 5v. Kwa hivyo, wakati kitufe kinabanwa pini 2 inapata JUU na tunaweza kugundua hiyo kwenye nambari.
• Kitufe kingine kinaunganishwa sawa na pini ya arduino 3 badala ya 2.

Kitufe kilichounganishwa na kubandika 2 kinacheza faili ya sauti ya nasibu kutoka kwa seti ya faili zilizosakinishwa awali kwenye Kadi ya SD inapobanwa mara moja.

Kitufe kilichounganishwa na kubandika 3 ni cha kurekodi. Lazima ubonyeze na ushikilie kitufe hiki kwa kurekodi. Arduino huanza kurekodi mara tu kitufe hiki kinapobanwa na kuacha kurekodi kitufe hiki kinapotolewa. Baada ya kusimamisha kurekodi, inarudia kurekodi mara hiyo.

Hatua ya 6: Pakia Nambari

Kabla ya kupakia nambari, hakikisha umeweka maktaba zote zinazohitajika kama TMRpcm, SD nk.

Unaweza pia kufungua Serial Monitor baada ya kupakia nambari ili kupata maoni ya kile arduino inafanya.

Hivi sasa nambari hiyo haitumii sauti iliyorekodiwa kuifanya iwe tofauti lakini nina mpango wa kujumuisha huduma hii katika toleo linalofuata ambapo unaweza kuweka masafa ya pato la ishara ya sauti kwa msaada wa sufuria na kupata aina tofauti za sauti.

Na Umefanywa !!