Spektr Analizatoru: 4 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

Bu layihə Malaga Universiteti Telekommunikasiya Məktəbinin Beng Elektronik Mühəndisliyi 4-cü kurs modulu olan 'Creative Electronics' üçün idi (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Layihə Carlos Almagro, Diego Jiménez və Alejandro Santana tərəfindən hazırlanmış və yığılmışdır, bir Arduino Mega tərəfindən idarə olunan bir "box musiqi pleyeri" hazırladıq (Arduino Leonardonun neopixel matrisi üçün kifayət qədər güclü olmadığı üçün seçdik), 8x32 neopixel matris vasitəsilə musiqi spektrini göstərir. Əsas fikir, səs siqnalını 8 bardan nümunə götürməkdir (20 kHz -ə qədər hər bir meyvə aralığını təmsil etmək üçün bir çubuq).

Siqnal 3.5 portu vasitəsilə daxil olur və arduino və hoparlörlərə gedir.

Addım 1: Komponentlər və materiallar

Arduino Mega (marka Elegoo)

Placa de soldadura bir doble cara

4 müqavimət 220

4 led

2 köhnə dinamik

2 müqavimət 330

2 daxiletmə düyməsi

1 müqavimət 470

10 uF 1 kondensator

1 ədəd 220 uF kondensator

1K 1 müqavimət

1k müqavimət 100k

2 UA741

Daxil Çam kişi və qadın

2 gücləndirici PAM8403

Addım 2: Avadanlıq

Bildiyimiz kimi, Arduinoya daxil edilə bilən gərginlik diapazonu 0 [V] -5 [V] aralığındadır, lakin fərdi kompüterin qulaqlıq terminalından çıxan səs siqnalının gərginlik diapazonu -0.447 -dir. [V] - 0,447 [V].

Bu o deməkdir ki, gərginlik hətta mənfi tərəfə yellənir və amplitüd çox kiçikdir Arduino Audio -ya birbaşa siqnal daxil edilə bilməz. Buna görə də, bu dövrədə, əvvəlcə, gərginlik 5 [V] yarısı olan 2.5 [V] ilə çəkilir, sonra amplitüdünü artırmaq üçün gücləndirici dövrədən keçdikdən sonra Arduino analog pininə daxil edilir. konfiqurasiya edilmişdir. Sonra dövrə diaqramını təhlil edəcəyik:

1. Orta nöqtəli potensial üst -üstə düşən / dönməyən gücləndirici dövrələr X1 və X2 stereo mini jaklardır. Paralel olaraq bağlandığı üçün giriş və ya çıxış ola bilər. Gördüyümüz kimi, stereo səs siqnallarından yalnız biri çəkilir. R17, spektr analizatorunun həssaslığını tənzimləmək üçündür. C1 vasitəsilə R17 -nin bir tərəfi orta nöqtə potensialına bağlıdır. Bunu etməklə, giriş səs siqnalına orta nöqtə potensialına uyğun bir gərginlik əlavə etmək mümkündür. Bundan sonra geri dönməz gücləndirici dövrə yoxdur. Əlavə olaraq, rels-to-ray çıxışı (tam sürətlə çıxış) olan op amp istifadə etmək lazımdır.

2. Orta nöqtəli potensial yaradan dövrə (dəmir yolu ayırıcı) R9, R10, R11, enerji təchizatı gərginliyini yarıya bölür və gərginlik izləyicisinə daxil edir. R11 orta nöqtə potensialının gözəl tənzimlənməsi üçündür. Düşünürəm ki, burada çox turlu yarı sabit rezistordan istifadə etmək yaxşıdır.

3. Analoq enerji təchizatı LPF dövrə R6 və C3, son dərəcə aşağı kəsmə tezliyi olan aşağı keçid filtrini təşkil edir və onu əməliyyat gücləndiriciləri üçün enerji təchizatı kimi istifadə edir. Bunu etməklə, əsas enerji təchizatından qarışıq olan səs -küy kəsilir. R6 enerji təchizatı ilə ardıcıl olduğu üçün VCC -nin gərginliyi + 5V -dən aşağı düşdüyündən, bu gərginlik Arduino -nun analoq istinad gərginliyi pininə daxil olur. Proqram, istinad gərginliyi mənbəyini xaricdən təyin edir.

4. LED panel nəzarətçisi üçün SPI gərginlik ayırıcı dövrə LED panel nəzarətçisini buraya qoşun, lakin LED panel nəzarətçisinə daxil edilə bilən gərginlik 3,3 V olduğundan, gərginlik ayıran rezistor daxil edilir.

Nəhayət, yalnız neopixel paneli arduinonun rəqəmsal giriş/çıxış pinlərinə bağlamalıyıq.

Bu hardware dizaynlarını buradan aldıq

bu səhifədə lisenziya haqqında heç bir söz görmədik, ancaq qeyd etməyə və ona təşəkkür etməyə ehtiyac hiss edirik.

Fərqli rejimləri dəyişdirmək üçün iki düyməli bir nəzarətçi hazırladıq və səs səviyyəsini yüksək müqavimətlə tənzimləyirik.

Addım 3: Proqram təminatı

FFT kitabxanası vasitəsi ilə (öz arduino IDE -də yükləyə bilərsiniz) analoji giriş siqnalına Fourier çevrilməsini tətbiq edən bir proqram hazırladıq və 8 frecuency aralığını göstərmək üçün siqnaldan nümunə götürdük. İşıqlandırma şousunun 4 fərqli rejimi arasında seçim edə bilər.

Addım 4: Dava

Kassa dizaynı hər bir layihədə tamamilə pulsuzdur və fərqlidir, tək tələb bütün komponentlərin və sxemlərin içəriyə uyğun olması və neopiksel matrisini göstərə bilməsidir.