Analizuesi i spektrit: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky projekt ishte për 'Creative Electronics', një modul i Inxhinierisë Beng Elektronikë i vitit të 4-të në Universitetin e Malagas, Shkolla e Telekomunikacionit (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Projekti është projektuar dhe montuar nga Carlos Almagro, Diego Jiménez dhe Alejandro Santana, ne kemi bërë një "box music player" të kontrolluar nga një Arduino Mega (e kemi zgjedhur atë sepse Arduino Leonardo nuk ishte aq i fuqishëm sa për matricën neopixel), që tregon përmes një matricë neopixel 8x32 spektrin e muzikës. Ideja kryesore është marrja e mostrës së sinjalit të zërit në 8 bare (një bar për të përfaqësuar çdo interval frekuence, deri në 20kHz).

Sinjali hyn përmes një porte fole 3.5 dhe shkon në arduino dhe speakears, hapi i mëparshëm i amplifikimit.

Hapi 1: Përbërësit dhe materialet

Arduino Mega (markëElegoo)

Placa de soldadura a cara doble

4 rezistenca nga 220

4 led

2 folës të vjetër

2 rezistenca prej 330

2 butona shtyse për futje

1 rezistencë prej 470

1 kondensator prej 10uF

1 kondensator prej 220uF

1 rezistencë prej 1K

1 rezistencë prej 100k

2 UA741

Pisha Insertion mashkull dhe femër

2 amplifikatorë PAM8403

Hapi 2: Pajisje kompjuterike

Siç e dimë, diapazoni i tensionit që mund të futet në Arduino është në rangun prej 0 [V] deri në 5 [V], por diapazoni i tensionit të sinjalit audio të dalë nga terminali i kufjeve të kompjuterit personal etj. Është -0.447 [V] në 0.447 [V].

Kjo do të thotë që tensioni lëkundet edhe në anën minus dhe amplituda është shumë e vogël Direkt në Arduino Sinjali audio nuk mund të futet. Prandaj, në këtë qark, së pari, tensioni tërhiqet me 2.5 [V], që është gjysma e tensionit prej 5 [V], pastaj futni në kunjin analog të Arduino pasi kaloni nëpër qarkun e amplifikatorit për të rritur amplituda isshtë konfiguruar. Pastaj ne do të analizojmë diagramin e qarkut:

1. Qarqet përforcuese të mbivendosjes / mosinvertimit të pikës së mesme X1 dhe X2 janë mini priza stereo. Meqenëse thjesht lidhet paralelisht, mund të jetë ose hyrje ose dalje. Ne mund të shohim, vetëm një nga sinjalet audio stereo është kapur. R17 është për rregullimin e ndjeshmërisë së analizuesit të spektrit. Përmes C1, njëra anë e R17 lidhet me potencialin e mesit. Duke vepruar kështu, është e mundur të mbivendosni një tension që korrespondon me potencialin e mesit në sinjalin audio hyrës. Pas kësaj nuk ka qark përforcues të pakthyeshëm. Përveç kësaj, është e nevojshme të përdoret op amp me dalje hekurudhore-hekurudhore (dalje e plotë në lëvizje).

2. Qarku gjenerues i potencialit të mesëm (ndarës hekurudhor) R9, R10, R11 ndani tensionin e furnizimit me energji në gjysmë dhe futeni atë në përcjellësin e tensionit. R11 është për rregullimin e mirë të potencialit të mesit. Unë mendoj se është mirë të përdorni këtu një rezistencë gjysmë të fiksuar me shumë kthesa.

3. Qarku analog i furnizimit me energji elektrike LPF R6 dhe C3 përbëjnë një filtër me kalim të ulët me frekuencë jashtëzakonisht të ulët të ndërprerjes dhe e përdorin atë si një furnizim me energji për amplifikatorët operacionalë. Duke vepruar kështu, zhurma e përzier nga furnizimi me energji kryesore ndërpritet. Meqenëse tensioni i VCC bie nën + 5V sepse R6 është në seri me furnizimin me energji, ky tension futet në pinin e tensionit referues analog të Arduino. Programi vendos burimin e tensionit referues nga jashtë.

4. Qarku i ndarjes së tensionit SPI për kontrolluesin e panelit LED Lidhni kontrolluesin e panelit LED këtu, por meqenëse tensioni që mund të futet në kontrolluesin e panelit LED është 3.3 V, rezistenca e ndarjes së tensionit futet.

Më në fund na mbetet vetëm ta lidhim panelin neopixel me kunjat dixhital I/O të arduino.

Ne i kemi marrë këto modele të harduerit nga këtu

ne nuk kemi parë ndonjë përmendje të licencës në këtë faqe, por ndiejmë nevojën e përmendjes dhe falënderimit të saj.

Ne kemi bërë një kontrollues me dy butona për të ndryshuar mënyrat e ndryshme dhe ne rregullojmë volumin e audios me një rezistencë të qëndrueshme.

Hapi 3: Softuer

Ne kemi zhvilluar një program që zbaton transformimin e katërfishtë në sinjalin analog të hyrjes përmes bibliotekës FFT (të cilën mund ta shkarkoni në arduino IDE tuaj), dhe ai mostër sinjali për shfaqjen e 8 intervaleve të frekuencës. Mund të zgjedhë midis 4 mënyrave të ndryshme të shfaqjes së ndriçimit.

Hapi 4: Rasti

Dizajni i kutisë është plotësisht falas dhe i ndryshëm në secilin projekt, kërkesa e vetme është që të gjithë përbërësit dhe qarqet të përshtaten brenda dhe të tregojnë matricën neopixel.