HackerBox 0037: WaveRunner: 10 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Këtë muaj, HackerBox Hackers po eksplorojnë sinjalet e valëve dhe testet e përpunimit të sinjalit audio brenda mjediseve kompjuterike dixhitale, si dhe instrumentet analoge elektronike të testimit. Ky udhëzues përmban informacione për fillimin me HackerBox #0037, të cilat mund të blihen këtu derisa furnizimet të kenë mbaruar. Gjithashtu, nëse dëshironi të merrni një HackerBox si ky në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi regjistrohuni në HackerBoxes.com dhe bashkohuni me revolucionin!

Temat dhe objektivat e të mësuarit për HackerBox 0037:

• Instaloni dhe konfiguroni programin GNU Octave
• Përfaqësoni dhe manipuloni sinjalet e valëve brenda një kompjuteri
• Eksploroni funksionimin e përpunimit audio të GNU Octave
• Çiftoni sinjale audio midis një kompjuteri dhe pajisjeve të jashtme
• Mblidhni shtretërit e testimit audio duke përdorur amplifikatorë dhe tregues të nivelit
• Ndërtoni një gjenerator sinjali me valë të shumëfishtë 1MHz

HackerBoxes është shërbimi mujor i kutisë së abonimit për elektronikë DIY dhe teknologji kompjuterike. Ne jemi hobiistë, krijues dhe eksperimentues. Ne jemi ëndërrimtarët e ëndrrave.

HACK PLANETIN

Hapi 1: HackerBox 0037: Përmbajtja e Kutisë

• Kompleti i Gjeneratorit të Sinjalit XR2206
• Mbështjellës akrilik i prerë me lazer për gjenerator sinjali
• PCB ekskluzive e audios së testuar
• Dy komplete për përforcues audio LM386
• Dy komplete treguesish të nivelit të audios KA2284
• Kartë Tingulli USB
• Dy altoparlantë 40mm 3W
• Set i kapëseve të kapëseve të Alligatorit
• Dy Kabllo Audio Patch 3.5 mm
• Dy module Audio Breakout 3.5 mm
• Moduli i shpërthimit microUSB
• Kapëse baterie 9V me fuçi për gjenerator sinjali
• Decal Exclusive Cloud Computing
• Kapelë ekskluzive HackLife Beanie

Disa gjëra të tjera që do të jenë të dobishme:

• Saldimi, saldimi dhe mjetet bazë të saldimit
• Kompjuter për drejtimin e GNU Octave dhe programe të tjera
• Një bateri 9V
• Një kokë e ftohtë për HackLife Beanie Hat sportive

Më e rëndësishmja, do t'ju duhet një ndjenjë aventure, shpirti haker, durimi dhe kurioziteti. Ndërtimi dhe eksperimentimi me elektronikë, edhe pse shumë shpërblyes, mund të jetë i ndërlikuar, sfidues dhe madje edhe zhgënjyes nganjëherë. Qëllimi është përparimi, jo përsosmëria. Kur këmbëngulni dhe shijoni aventurën, një kënaqësi e madhe mund të rrjedhë nga ky hobi. Ne të gjithë kënaqemi duke jetuar HackLife, duke mësuar teknologji të re dhe duke ndërtuar projekte interesante. Merrni çdo hap ngadalë, mbani mend detajet dhe mos kini frikë të kërkoni ndihmë.

Ekziston një sasi e madhe informacioni për anëtarët aktualë dhe të ardhshëm në FAQ të HackerBoxes.

Hapi 2: Valët

Një valë është një shqetësim që transferon energji përmes materies ose hapësirës, me pak ose aspak transferim të lidhur të masës. Valët përbëhen nga lëkundje ose dridhje të një mjedisi fizik ose një fushe, rreth vendeve relativisht të fiksuara. Nga perspektiva e matematikës, valët, si funksione të kohës dhe hapësirës, janë një klasë sinjalesh. (Wikipedia)

Hapi 3: Oktava GNU

Softueri GNU Octave është një platformë e preferuar për përfaqësimin dhe manipulimin e formave të valëve brenda një kompjuteri. Octave përmban një gjuhë programimi të nivelit të lartë të destinuar kryesisht për llogaritjet numerike. Octave është e dobishme për kryerjen e eksperimenteve të ndryshme numerike duke përdorur një gjuhë që është kryesisht e pajtueshme me MATLAB. Si pjesë e Projektit GNU, Octave është softuer falas sipas kushteve të Licencës së Përgjithshme Publike GNU. Octave është një nga alternativat kryesore falas për MATLAB, të tjerët janë Scilab dhe FreeMat.

Ndiqni lidhjen e mësipërme për të shkarkuar dhe instaluar Octave për çdo OS.

Tutorial: Fillimi me Octave

Mësime video Octave nga DrapsTV:

1. Hyrje & Instalim
2. Operacionet Themelore
3. Ngarkimi, Ruajtja dhe Përdorimi i të Dhënave
4. Komplotimi i të dhënave
5. Deklaratat e Kontrollit
6. Funksione

Ndërsa jashtë fushëveprimit tonë të valëve themelore dhe përpunimit audio, ju mund të gjeni një material që fryn në mendje për të punuar në Octave duke kërkuar lëndë MATLAB siç janë "DSP IN MATLAB" ose "RRJETET NEURALE N M MATLAB". Shtë një platformë shumë e fuqishme. Vrima e lepurit shkon mjaft thellë.

Hapi 4: Ndërfaqja e sinjalit audio

Sinjalet e frekuencës audio të krijuara brenda një kompjuteri mund të lidhen me pajisjet e jashtme duke përdorur daljen e altoparlantit të një karte zanore. Në mënyrë të ngjashme, hyrja e mikrofonit të një karte zanore mund të përdoret për të lidhur me lehtësi sinjalet e jashtme të frekuencës audio në një kompjuter.

Përdorimi i një karte zëri USB është një ide e mirë për aplikacione të tilla për të parandaluar dëmtimin e qarkut audio të motherboard -it të kompjuterit tuaj nëse diçka shkon keq. Disa kabllo audio patch 3.5 mm dhe module dalëse 3.5 mm janë mjaft të dobishme për ndërfaqen e qarqeve, altoparlantëve dhe pajisjeve të tjera me portat në kartën e zërit USB.

Përveç përdorimit me GNU Octave, ka disa projekte interesante që lundrojnë për Oscilloskopët e Kartës së Zërit të cilat do t'ju lejojnë të "vizatoni" sinjale të një frekuence mjaft të ulët për t'u marrë nga një kartë zanore mikrokompjuterike.

Hapi 5: Sinjalet audio në GNU Octave

Octave ka disa funksione vërtet të dobishme të përpunimit audio.

Këto video (dhe të tjera) nga Dan Prince janë një fillim i shkëlqyeshëm:

Video - Mësoni Audio DSP 1: Fillimi i bërjes së oshilatorit të sinusit

Video - Mësoni Audio DSP 2: Format kryesore të Valëve dhe Mostrimi

Hapi 6: Testbed Audio - Dy Opsione

Audio Testbed është i dobishëm për audicionimin e sinjaleve të frekuencës audio në dy kanale (stereo majtas, djathtas, ose çdo dy sinjale të tjera). Për secilin kanal, një hyrje e nivelit të linjës mund të përforcohet, vizualizohet nga një tregues i nivelit LED dhe më në fund të drejtohet në një altoparlant audio 40 mm.

Opsionet e Asamblesë

Shtrati i testimit audio mund të mblidhet si module të veçanta të lidhura ose si një platformë e vetme e integruar. Vendosni se cilin opsion preferoni para se të filloni montimin dhe ndiqni hapin përkatës në këtë udhëzues.

Përforcues

Dy përforcuesit audio bazohen në qarkun e integruar LM386 (wiki).

TREGUESI I NIVELIT LED

Të dy treguesit e nivelit bazohen në qarkun e integruar KA2284 (fleta e të dhënave).

Hapi 7: Opsioni i Asamblesë 1 - Module të ndara

Kur zgjidhni të montoni shtratin e audios si module të bashkuar veç e veç, thjesht montoni dy amplifikatorë audio dhe dy module tregues të nivelit si kuti të veçantë.

Përforcues AUDIO

• Filloni me dy rezistorë boshtorë (jo të polarizuar)
• R1 është 1K Ohm (kafe, e zezë, e zezë, kafe, kafe)
• R2 është DNP (mos e populloni)
• R10 është 4.7K Ohm (e verdhë, vjollce, e zezë, kafe kafe)
• Tjetra instaloni dy kondensatorë të vegjël qeramikë
• C5 dhe C8 janë të dy kapakët e vegjël "104" (jo të polarizuar)
• Saldimi tjetër në prizën DIP 8pin (shënoni orientimin e ekranit të mëndafshit)
• Vendoseni çipin Sapo priza të jetë bashkuar
• Tre kapakët elektrolitikë C6, C7, C9 janë të polarizuar
• Për kapelet, gjysma e errësuar në ekranin e mëndafshit është plumb "-" (tela të shkurtër)
• LED është i polarizuar me shënimin "+" për tela të gjatë
• Saldoni përbërësit e mbetur
• Lidheni altoparlantin me kokën "SP"
• Fuqia me 3-12V (shembull: prishja e mikoUSB për 5V)

TREGUESI I NIVELIT AUDIO

• Filloni me dy rezistorë boshtorë (jo të polarizuar)
• R1 është 100 Ohms (kafe, e zezë, e zezë, e zezë, kafe)
• R2 është 10K Ohm (kafe, e zezë, e zezë, e kuqe, kafe)
• KA2284 SIP (paketa e vetme inline) është e kënduar në pin 1
• Shenja SIP për ekranin e mëndafshit tregon një kuti për pin 1
• Vini re se dy kapakët C1 dhe C2 janë vlera të ndryshme
• Përputhni ato me PCB dhe orientoni tela të gjatë në vrimën "+"
• Tani D5 është LED i kuq, katër të tjera D1-D4 janë jeshile
• LED -të polarizohen me tela të gjatë në vrimën "+"
• Potenciometri dhe kokat e prerësit përshtaten siç tregohet
• Lidh sinjalin si t audio input
• Fuqia me 3.5-12V (shembull: dalja e microUSB për 5V)

Hapi 8: Opsioni i Asamblesë 2 - Platforma e Integruar

Kur zgjidhni të montoni shtratin e audios si një platformë e integruar, komponentët e zgjedhur nga katër kompletet e modulit (dy përforcues audio dhe dy tregues të nivelit) ngjiten në PCB ekskluzive të testit audio së bashku me dy altoparlantë 40 mm dhe një dalje microUSB për fuqi 5V.

• Filloni me rezistorët boshtorë (jo të polarizuar)
• R2 dhe R9 janë 4.7K Ohm (të verdhë, vjollcë, të zezë, kafe, kafe)
• R3 dhe R10 janë DNP (mos u populloni)
• R4 është 1K Ohm (kafe, e zezë, e zezë, kafe, kafe)
• R5 dhe R11 janë 100 Ohm (kafe, e zezë, e zezë, e zezë, kafe)
• R6 dhe R12 janë 10K Ohm (kafe, e zezë, e zezë, e kuqe, kafe)
• Pastaj lidhni prizat për IC1 dhe IC2
• Futni patate të skuqura PAS prizave janë ngjitur
• Pastaj ngjitni katër kapele të vogla qeramike C4, C5, C10, C11
• Kapakët qeramikë janë të shënuar "104" dhe nuk janë të polarizuar
• Nëntë kapakët elektrolitikë janë të polarizuar me një "+" për tela të gjatë
• C1 është 1000uF
• C2 dhe C8 janë 100uF
• C3, C6, C9, C12 janë 10uF
• C7 dhe C13 janë 2.2uF
• Të njëmbëdhjetë LED janë të polarizuar
• Teli i shkurtër "-" shkon në vrimë pranë anës së sheshtë të rrethit
• Dy LED të kuq shkojnë në jastëkun LED më të jashtëm në secilin skaj
• Katër LED të brendshëm të rreshtuar në secilën anë janë jeshile
• Një LED i qartë/blu (nga një Amp Kit) është në qendër
• KA2284 SIP (paketa e vetme inline) është e kënduar në pin 1
• Shpërthimi USB qëndron i sheshtë në PCB me kunja përmes të dy bordeve
• Foleja 3.5mm, prerëset dhe tenxheret instalohen siç tregohet në bord
• Altoparlantët me zam të nxehtë në PCB para se të bashkoheni me pllaka të shkurtuara
• Fuqia përmes prishjes së microUSB (5V)

Hapi 9: Gjenerator sinjali

Kompleti i Gjeneratorit të Funksioneve përmban një Qark të Integruar XR2206 (fletë të dhënash) dhe një rrethim akrilik të prerë me lazer. Shtë i aftë të gjenerojë sinjale dalëse Sine, Trekëndëshi dhe Vala Katrore në intervalin e frekuencës 1-1, 000, 000 Hz.

Specifikimet

• Furnizimi me Tension: 9-12V Hyrje DC
• Format e valëve: Sheshi, Sinusi & Trekëndëshi
• Rezistencë: 600 Ohm + 10%
• Frekuenca: 1Hz - 1MHz

VELA E SINUSIT

• Amplituda: 0 - 3V në hyrjen DC 9V
• Shtrembërim: Më pak se 1% (në 1kHz)
• Flatness: +0.05dB 1Hz - 100kHz

VAJA KUQORE

• Amplituda: 8V (pa ngarkesë) në hyrjen DC 9V
• Koha e Ngritjes: Më pak se 50ns (në 1kHz)
• Koha e rënies: Më pak se 30ns (në 1kHz)
• Simetria: Më pak se 5% (në 1kHz)

Vala E TREKGNDSIS

• Amplituda: 0 - 3V në hyrjen DC 9V
• Lineariteti: Më pak se 1% (deri në 100kHz) 10m

Hapi 10: HackLife

Faleminderit që u bashkuat me anëtarët e HackerBox në të gjithë globin Livin 'the HackLife.

Nëse e keni shijuar këtë Instructable dhe dëshironi të keni një kuti të ftohtë të pajisjeve elektronike që mund të hackohen dhe projekte të teknologjisë kompjuterike zbresin në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi bashkohuni me revolucionin duke u sërfizuar në HackerBoxes.com dhe regjistrohuni për të marrë kutinë tonë mujore të befasisë.

Ndihmoni dhe ndani suksesin tuaj në komentet më poshtë ose në faqen e HackerBoxes në Facebook. Sigurisht na tregoni nëse keni ndonjë pyetje ose keni nevojë për ndihmë për ndonjë gjë. Faleminderit që jeni pjesë e HackerBoxes!