EISE4 -projek: leer hoe om 'n stemmodulasie -toestel te realiseer: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

In hierdie instruksies gaan u deur al die verskillende stappe om 'n toestel te realiseer wat klankeffekte byvoeg ('n vertraging en 'n eggo). Hierdie toestel bestaan meestal uit 'n mikrofoon, 'n DE0 Nano SoC -bord, 'n luidspreker, 'n skerm en 'n infrarooi sensor. Afhangende van die afstand wat u van die infrarooi sensor af staan, word 'n effek waargeneem. Die skerm is hier om die FFT te druk.

Ons het 'n De0 Nano SoC -bord gebruik, en twee PCB's is daaraan gekoppel. Dit is 'n analoog stroombaan waarop ons elke komponent wat ons benodig, gelas het.

Stap 1: Argitektuur

Hier is die argitektuur waaraan ons eers gedink het voordat ons met die projek begin het. Ons het eers die mikrofoon gekry wat die signaalverkryging besef, wat dan met die spanningsversterker versterk word. Dit word dan gekoppel aan die ADC -pen van die DE0 Nano Soc -bord, wat die FFT bereken en op 'n skerm druk. Die uitsette van die kaart word dan aan 'n DAC gekoppel, voordat dit versterk en aan die luidspreker gekoppel word.

Op hierdie punt van die projek het ons nie gedink aan die gebruik van 'n infrarooi sensor wat ons later in die projek geassimileer het nie.

Stap 2: materiaal

Om hierdie projek te realiseer, het ons die volgende komponente gebruik:

- Mikrofoon

- Luidspreker

- DE0 Nano Soc -bord

-Analoog-na-digitale omskakelaar (geïntegreer in die DE0 Nano Soc-bord)

-Digitaal-na-analoog-omskakelaar (MCP4821)

- Klankversterker (LM386N-1)

- Spanningsversterker met outomatiese versterkingsbeheer

- Spanningsreguleerder wat -5V genereer (MAX764)

- Infrarooi sensor (GP2Y0E02A)

- Sonkrag wat 5V opwek (kragtoevoer)

- Skerm (wat die FFT afdruk)

Stap 3: Eerste PCB - Voor De0 Nano SoC

Hierdie eerste analoogkring bevat die mikrofoon (MC1), die spanningsversterker met outomatiese versterkingsbeheer (die deel van die stroombaan wat aan die operasionele versterker gekoppel is) en die spanningsreguleerder wat -5V (MAX764) genereer.

Eerstens vang die mikrofoon die geluid, dan word die klank versterk met die spanningsversterker; die spanning gaan ongeveer van 16mV na 1.2V. Die spanningsreguleerder is slegs hier om die operasionele versterker te voorsien.

Die uitset van die hele stroombaan hou verband met die ADC -pen van die DE0 Nano Soc -bord.

Stap 4: Tweede PCB - Na die De0 Nano SoC Board

Die insette van hierdie tweede analoogkring is gekoppel aan verskillende penne van die DE0 Nano Soc -bord, dit is die CS-, SCK- en SDI -penne. Hierdie insette word dan gekoppel aan die DAC (MCP4821), wat dan aan die Audio Power Amplifier (LM386N-1) gekoppel word. Ons het uiteindelik die luidspreker.

Die hele stroombaan word voorsien van 5V wat van die DE0 Nano Soc -bord kom, en die grond daarvan is verbind met die DE0 Nano Soc's en met die eerste PCB -grond.

Stap 5: Kommunikasie tussen PCB en De0 Nano SoC

Die sein wat van die mikrofoon kom, word aan die ADC van die kaart gekoppel. Die ADC is gekoppel aan die HPS en ons het 'n NIOS II wat gebruik word om die skerm te beheer. Om te kommunikeer, gebruik die HPS en die NIOS II 'n gedeelde geheue. Ons het 'n C -kode wat in die HPS werk wat waardes van die ADC ontvang en effekte op die klank het. Die resultaat word dan na die volgende PCB gestuur via 'n SPI -draad wat op 'n GPIO van die kaart gekoppel is. Ons het ook 'n C -kode op dieselfde tyd in die NIOS II. Hierdie program is daar om die skerm te beheer en 'n FFT -spektrum te wys.

Stap 6: Hoe maak u klankeffekte met 'n infrarooi sensor?

In hierdie projek gebruik ons slegs een klankeffek, dit is klankvertraging. Om hierdie effek te aktiveer, het ons besluit om die infrarooi sensor te gebruik. Die sensor wat aan die geïntegreerde ADC van die kaart gekoppel is, het 'n waarde tussen 60 en 3300. Ons het 'n waarde naby 3300 as ons naby die sensor is en ons het 'n waarde naby 60 as ons ver daarvandaan is. Ons het gekies om die vertraging slegs te aktiveer as die waarde meer as 1800 is, anders word die geluid direk na die SPI gestuur.