Spectrum Analyzer: 4 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Mradi huu ulikuwa wa 'Ubunifu wa Elektroniki', Moduli ya Uhandisi wa Elektroniki ya Beng ya mwaka wa 4 katika Chuo Kikuu cha Malaga, Shule ya Mawasiliano ya Simu (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Mradi umebuniwa na kukusanywa na Carlos Almagro, Diego Jiménez na Alejandro Santana, tumetengeneza "kicheza muziki cha sanduku" kinachodhibitiwa na Arduino Mega (tumechagua kwa sababu Arduino Leonardo hakuwa na nguvu ya kutosha kwa tumbo la neopixel), hiyo inaonyesha kupitia matrix ya neopixel ya 8x32 wigo wa muziki. Wazo kuu ni sampuli ya ishara ya sauti katika baa 8 (bar moja ili kuwakilisha kila muda wa frecuency, hadi 20kHz).

Ishara inaingia kupitia bandari ya jack 3.5 na inakwenda kwa arduino na mikuki, hatua ya awali ya kukuzwa.

Hatua ya 1: Vipengele na vifaa

Arduino Mega (chapaElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 kupinga

Viongozi 4

Spika 2 za zamani

Upinzani 2 wa 330

2 vifungo kushinikiza kushinikiza

Upinzani 1 wa 470

1 condenser ya 10uF

1 condenser ya 220uF

Upinzani 1 wa 1K

Upinzani 1 wa 100k

2 UA741

Bima ya Kuingiza kiume na kike

2 amplifiers PAM8403

Hatua ya 2: Vifaa

Kama tunavyojua, anuwai ya voltage ambayo inaweza kuingiza Arduino iko katika kiwango cha 0 [V] hadi 5 [V], lakini anuwai ya voltage ya ishara ya sauti iliyotolewa kutoka kwa kituo cha sauti cha kompyuta ya kibinafsi n.k -0.447 [V] hadi 0.447 [V].

Hiyo inamaanisha kuwa swichi ya voltage hata kwa upande wa minus na amplitude ni ndogo sana Moja kwa moja kwa ishara ya Sauti ya Arduino haiwezi kuingizwa. Kwa hivyo, katika mzunguko huu, kwanza, voltage inavutwa na 2.5 [V], ambayo ni nusu ya voltage ya 5 [V], kisha ingiza kwenye pini ya analog ya Arduino baada ya kupita kwenye mzunguko wa kipaza sauti ili kuongeza amplitude Ni kimeundwa. Halafu tutachambua mchoro wa mzunguko:

1. Midpoint uwezo juu / noninverting amplifier mizunguko X1 na X2 ni stereo mini jacks. Kwa kuwa imeunganishwa kwa usawa, inaweza kuwa pembejeo au pato. Tunaweza kuona, ni moja tu ya ishara ya sauti ya stereo iliyokamatwa. R17 ni kwa kurekebisha unyeti wa analyzer ya wigo. Kupitia C1, upande mmoja wa R17 umeunganishwa na uwezo wa katikati. Kwa kufanya hivyo, inawezekana kuongeza voltage inayolingana na uwezo wa katikati wa ishara ya sauti ya pembejeo. Baada ya hapo hakuna mzunguko wa kipaza sauti usiobadilika. Kwa kuongeza, ni muhimu kutumia op amp na pato la reli kwa reli (pato kamili la swing).

2. Mzunguko wa katikati unaozalisha (mgawanyiko wa reli) R9, R10, R11 ugawanye voltage ya usambazaji wa umeme kwa nusu na uiingize kwa mfuasi wa voltage. R11 ni marekebisho mazuri ya uwezo wa katikati. Nadhani ni vizuri kutumia kipinzani cha nusu-zamu hapa.

3. Analog umeme LPF mzunguko R6 na C3 hufanya chujio cha kupitisha cha chini na frequency ya chini sana na uitumie kama usambazaji wa nguvu kwa viboreshaji vya kazi. Kwa kufanya hivyo, kelele iliyochanganywa kutoka kwa umeme kuu hukatwa. Kwa kuwa voltage ya VCC inashuka chini + 5V kwa sababu R6 iko katika safu na usambazaji wa umeme, voltage hii ni pembejeo kwa pini ya rejeleo ya analog ya Arduino. Programu inaweka chanzo cha voltage ya kumbukumbu nje.

4. Mzunguko wa mgawanyiko wa voltage ya SPI kwa mtawala wa jopo la LED Unganisha mdhibiti wa jopo la LED hapa, lakini kwa kuwa voltage ambayo inaweza kuingiza kwa mtawala wa jopo la LED ni 3.3 V, kontena la kugawanya voltage linaingizwa.

Mwishowe inabidi tuunganishe jopo la neopixel kwa pini za dijiti I / O ya arduino.

Tumechukua muundo huu wa vifaa kutoka hapa

hatujaona kutajwa kwa leseni katika ukurasa huu, lakini tunahisi hitaji la kutajwa na kuishukuru.

Tumetengeneza kidhibiti cha vitufe viwili vya kubadilisha njia tofauti na tunasimamia sauti ya sauti na upinzani unaoweza kupendeza.

Hatua ya 3: Programu

Tumeunda programu ambayo inatumika kwa mabadiliko manne kwa ishara ya kuingiza ya analog kupitia maktaba ya FFT (ambayo unaweza kupakua katika IDE ya arduino mwenyewe), na inachukua ishara ya kuonyesha vipindi 8 vya frecuency. Inaweza kuchagua kati ya njia 4 tofauti za onyesho la taa.

Hatua ya 4: Kesi

Ubunifu wa kesi ni bure kabisa na ni tofauti katika kila mradi, mahitaji pekee ni kwamba vifaa vyote na nyaya zilingane ndani na zinaweza kuonyesha matrix ya neopixel.