Спектр анализаторы: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл жоба Малага университетінің телекоммуникация мектебінің Beng Electronics Engineering 4 курс модуліне арналған «Creative Electronics» үшін болды (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Жобаны Карлос Альмагро, Диего Хименес және Алехандро Сантана әзірледі және құрастырды, біз Arduino Mega басқаратын «бокс музыкалық ойнатқышын» жасадық (біз оны таңдадық, себебі Ардуино Леонардо неопиксель матрицасына жеткілікті күшті емес еді), Бұл 8x32 неопиксельді матрица арқылы музыканың спектрін көрсетеді. Негізгі идея - дыбыстық сигналды 8 жолақта іріктеу (20 кГц -ке дейін әр жеміс интервалын көрсету үшін бір жолақ).

Сигнал 3.5 ұяшығынан өтеді және күшейтудің алдыңғы қадамы arduino мен спикерлерге өтеді.

1 -қадам: компоненттер мен материалдар

Arduino Mega (брендElegoo)

Placa de soldadura - ақылды қара

220 қарсылық 4

4 жарықдиодты

2 ескі динамиктер

2 қарсылық 330

2 кірістіру түймелері

1 қарсылық 470

10uF 1 конденсатор

1 конденсатор 220 ВФ

1K 1 кедергісі

1 кедергі 100к

2 UA741

Еркек және әйел қарағай кірістіру

2 күшейткіш PAM8403

2 -қадам: Жабдық

Біз білетіндей, Arduino -ға енгізуге болатын кернеу диапазоны 0 [V] -5 [V] аралығында, бірақ дыбыстық сигналдың дербес компьютердің құлаққап терминалынан шығатын кернеу диапазоны -0.447. [V] - 0,447 [V] дейін.

Бұл кернеудің минус жағына ауысатынын және амплитудасы тым аз екенін білдіреді, тікелей Arduino дыбысына сигналды енгізу мүмкін емес. Сондықтан, бұл тізбекте алдымен кернеу 2,5 [В] көтеріледі, бұл кернеудің 5 [В] жартысына тең, содан кейін күшейткіш тізбегінен өткеннен кейін амплитудасын жоғарылату үшін Arduino аналогтық түйреуішіне кіріс енгізіледі. конфигурацияланған. Содан кейін біз схеманы талдаймыз:

1. X1 және X2 потенциалды үстіңгі / қосылмайтын күшейткіш схемалары стерео шағын ұяшықтар болып табылады. Ол параллель қосылғандықтан, ол кіріс немесе шығыс болуы мүмкін. Біз көріп отырмыз, стерео дыбыстық сигналдардың біреуі ғана түсірілген. R17 спектр анализаторының сезімталдығын реттеуге арналған. C1 арқылы R17 -дің бір жағы орта потенциалға қосылады. Осылайша кіріс аудио сигналына орта нүкте потенциалына сәйкес келетін кернеуді қосуға болады. Осыдан кейін қайтымсыз күшейткіш схемасы болмайды. Сонымен қатар, рельстен рельске дейінгі шығыс (толық айналмалы шығыс) бар оп күшейткішті қолдану қажет.

2. Орташа потенциалды генераторлық тізбек (рельсті бөлгіш) R9, R10, R11 қорек көзінің кернеуін екіге бөліп, кернеу ізбасарына енгізеді. R11 орташа нүкте потенциалын дәл реттеуге арналған. Бұл жерде көп айналымды жартылай бекітілген резисторды қолданған дұрыс деп ойлаймын.

3. Аналогты қоректендіру LPF схемасы R6 және C3 өте төмен жиіліктегі төмен өту сүзгісін құрайды және оны жұмыс күшейткіштері үшін қуат көзі ретінде пайдаланады. Осылайша, негізгі қуат көзінен араласқан шу өшіріледі. V6 кернеуі + 5В төмен түсетіндіктен, R6 қоректену көзімен қатарлас болғандықтан, бұл кернеу Arduino аналогтық тірек кернеу түйініне енгізіледі. Бағдарлама кернеудің эталондық көзін сырттан орнатады.

4. Жарықдиодты панель контроллеріне арналған SPI кернеу бөлгіш схемасы Жарықдиодты панельдің реттегішін осында жалғаңыз, бірақ жарықдиодты панельдің контроллеріне енгізуге болатын кернеу 3,3 В болғандықтан, кернеуді бөлетін резистор енгізілген.

Ақырында, біз неопикселді панельді arduino кіру/шығару цифрлық түйреуіштеріне қосуымыз керек.

Біз бұл аппараттық құралдардың дизайнын мына жерден алдық

біз бұл бетте лицензия туралы ешнәрсе көрмедік, бірақ біз оны еске алуды және алғыс айтуды қажет деп санаймыз.

Біз әр түрлі режимдерді өзгерту үшін екі түймені реттегіш жасадық және дыбыс қаттылығын тұрақтылықпен реттейміз.

3 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Біз FFT кітапханасы арқылы аналогтық кіріс сигналына Фурье түрлендіруді қолданатын бағдарлама жасадық (оны өзіңіздің arduino IDE -де жүктеуге болады) және ол 8 жиілік интервалын көрсетуге арналған сигналды іріктейді. Ол жарықтандырудың 4 түрлі режимін таңдай алады.

4 -қадам: іс

Корпустың дизайны мүлдем тегін және әр жобада ерекшеленеді, жалғыз талап - барлық компоненттер мен схемалар ішіне сәйкес келуі және неопиксель матрицасын көрсетуі.