Spektrumanaliseerder: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie projek was vir 'Creative Electronics', 'n Beng Electronics Engineering 4de jaar module aan die Universiteit van Málaga, School of Telecommunications (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Die projek is ontwerp en saamgestel deur Carlos Almagro, Diego Jiménez en Alejandro Santana, ons het 'n 'boksmusiekspeler' gemaak wat beheer word deur 'n Arduino Mega (ons het dit gekies omdat Arduino Leonardo nie sterk genoeg was vir die neopixelmatriks nie), wat deur 'n 8x32 neopixel matriks die spektrum van musiek toon. Die belangrikste idee is om die klanksignaal in 8 bars te monster (een balk om elke frekwensie -interval tot 20 kHz voor te stel).

Die sein kom deur 'n jack 3.5 -poort en gaan na die arduino en die speakers, die vorige stap om dit te versterk.

Stap 1: Komponente en materiaal

Arduino Mega (brandElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 weerstande van 220

4 leds

2 ou sprekers

2 weerstande van 330

2 insteekknoppies

1 weerstand van 470

1 kondensor van 10uF

1 kondensator van 220uF

1 weerstand van 1K

1 weerstand van 100k

2 UA741

Invoeging Pines manlik en vroulik

2 versterkers PAM8403

Stap 2: Hardeware

Soos ons weet, is die spanningsbereik wat na Arduino ingevoer kan word, in die reeks van 0 [V] tot 5 [V], maar die spanningsbereik van die klanksignaal wat deur die koptelefoonaansluiting van die persoonlike rekenaar, ens. [V] tot 0,447 [V].

Dit beteken dat die spanning selfs na die minus kant swaai en die amplitude te klein is. Direk na Arduino Audio kan die sein nie ingevoer word nie. Daarom word die spanning in hierdie stroombaan eers met 2.5 [V] opgetrek, wat die helfte van die spanning van 5 [V] is, en dan ingevoer na die analoog pen van Arduino nadat dit deur die versterkerkring gegaan het om die amplitude te verhoog. gekonfigureer. Dan gaan ons die stroombaandiagram analiseer:

1. Middelpuntpotensiaal superponerende / nie -omkeerversterkerbane X1 en X2 is stereo mini -aansluitings. Aangesien dit eenvoudig parallel gekoppel is, kan dit óf invoer óf uitvoer wees. Ons kan sien, slegs een van die stereo klankseine word vasgelê. R17 is vir die aanpassing van die sensitiwiteit van die spektrumanaliseerder. Deur C1 is die een kant van R17 verbind met die middelpuntpotensiaal. Deur dit te doen, is dit moontlik om 'n spanning wat ooreenstem met die middelpuntpotensiaal, by die ingang -klanksein te plaas. Daarna is daar geen onomkeerbare versterkerkring nie. Boonop is dit nodig om 'n versterker te gebruik met 'n spoor-tot-spoor-uitvoer (voluitgang).

2. Middelpuntpotensiaal -opwekkingskring (spoorverdeler) R9, R10, R11 verdeel die kragtoevoer in twee en voer dit in by die spanningsvolger. R11 is vir die fyn verstelling van die middelpuntpotensiaal. Ek dink dit is goed om 'n semi-vaste weerstand met meer draaie hier te gebruik.

3. Analoge kragtoevoer LPF -stroombaan R6 en C3 vorm 'n laagdeurlaatfilter met 'n uiters lae afsnyprekwensie en gebruik dit as 'n kragtoevoer vir operasionele versterkers. Deur dit te doen, word die geraas wat deur die hoofkragtoevoer gemeng word, onderbreek. Aangesien die spanning van VCC onder + 5V daal omdat R6 in ooreenstemming is met die kragtoevoer, word hierdie spanning ingevoer na die analoog verwysingsspanningspen van Arduino. Die program stel die verwysingsspanningsbron ekstern in.

4. SPI -spanningsverdelerkring vir die LED -paneelkontroleerder Sluit die LED -paneelkontroleerder hier aan, maar aangesien die spanning wat ingevoer kan word na die LED -paneelkontroleerder 3,3 V is, word die spanningsverdelingsweerstand ingevoeg.

Uiteindelik hoef ons slegs die neopixelpaneel aan die digitale penne I/O van die arduino te koppel.

Ons neem hierdie hardeware -ontwerpe van hier af

ons het geen vermelding van lisensies op hierdie bladsy gesien nie, maar ons voel dit nodig om dit te noem en te bedank.

Ons het 'n kontroleerder met twee knoppies gemaak om die verskillende modusse te verander, en ons reguleer die klankvolume met 'n beskikbare weerstand.

Stap 3: sagteware

Ons het 'n program ontwikkel wat die fourier -transform toepas op die analoog insetsignaal deur die FFT -biblioteek (wat u in die eie arduino IDE kan aflaai), en dit toon die sein om 8 frekwensie -intervalle te vertoon. Dit kan kies uit 4 verskillende wyses van beligting.

Stap 4: Die saak

Die omhulselontwerp is heeltemal gratis en anders in elke projek; die enigste vereiste is dat al die komponente en stroombane binne pas en die neopixelmatriks kan wys.