Analizator spektra: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ovaj je projekt bio namijenjen 'Creative Electronics', četvrtogodišnjem modulu Beng Electronics Engineeringa na Sveučilištu u Málagi, Fakultetu za telekomunikacije (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Projekt su osmislili i sastavili Carlos Almagro, Diego Jiménez i Alejandro Santana, napravili smo "box music player" kojim upravlja Arduino Mega (odabrali smo ga jer Arduino Leonardo nije bio dovoljno moćan za neopikselnu matricu), koji kroz matricu neopiksela 8x32 prikazuje spektar glazbe. Glavna ideja je uzorkovanje zvučnog signala u 8 bara (jedna traka za predstavljanje svakog frekvencijskog intervala, do 20 kHz).

Signal ulazi kroz utičnicu 3.5 i ide do arduina i zvučnika, prethodni korak pojačavanja.

Korak 1: Komponente i materijali

Arduino Mega (markaElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 resistencije od 220

4 LED diode

2 stara zvučnika

2 otpora od 330

2 gumba za umetanje

1 otpor 470

1 kondenzator od 10uF

1 kondenzator od 220uF

1 otpor od 1K

1 otpor od 100k

2 UA741

Insertion Pines muški i ženski

2 pojačala PAM8403

Korak 2: Hardver

Kao što znamo, raspon napona koji se može unijeti u Arduino je u rasponu od 0 [V] do 5 [V], ali raspon napona audio signala koji se emitira s priključka za slušalice osobnog računala itd. Je -0,447 [V] do 0,447 [V].

To znači da se napon mijenja čak i na minus stranu, a amplituda je premala. Izravno na Arduino audio signal se ne može unositi. Stoga se u ovom krugu prvo napon podiže za 2,5 [V], što je polovica napona od 5 [V], a zatim se ulazi na analogni pin Arduina nakon prolaska kroz krug pojačala kako bi se povećala amplituda. konfigurirano. Zatim ćemo analizirati dijagram kruga:

1. Krugovi pojačala X1 i X2 srednjeg potencijala koji se nadopunjuju / nepreokreću su stereo mini priključci. Budući da je jednostavno spojen paralelno, može biti ulazni ili izlazni. Možemo vidjeti, snimljen je samo jedan od stereo audio signala. R17 služi za podešavanje osjetljivosti analizatora spektra. Kroz C1 jedna je strana R17 spojena na potencijal srednje točke. Na taj način moguće je superponirati napon koji odgovara potencijalu srednje točke ulaznom audio signalu. Nakon toga nema nepovratnog kruga pojačala. Osim toga, potrebno je koristiti op pojačalo s izlazom tračnica na šinu (izlaz u punom zamahu).

2. Krug za generiranje potencijala srednje točke (razdjelnik tračnica) R9, R10, R11 podijelite napon napajanja na pola i unesite ga u sljedbenik napona. R11 služi za fino podešavanje potencijala srednje točke. Mislim da je ovdje dobro upotrijebiti višeokretni polufiksirani otpornik.

3. Analogni izvor napajanja LPF krugovi R6 i C3 čine niskopropusni filter s iznimno niskom graničnom frekvencijom i koriste ga kao izvor napajanja za radna pojačala. Time se prekida buka iz glavnog napajanja. Budući da napon VCC pada ispod + 5V jer je R6 u seriji s napajanjem, ovaj napon ulazi na analogni pin referentnog napona Arduina. Program postavlja izvor referentnog napona izvana.

4. Krug razdjelnika napona SPI za kontroler LED ploče Ovdje ovdje spojite kontroler LED ploče, ali budući da napon koji se može unijeti u kontroler LED ploče iznosi 3,3 V, umetnut je otpornik za dijeljenje napona.

Konačno, moramo samo spojiti neopikselnu ploču na digitalne pinove I/O na arduinu.

Ovaj dizajn hardvera preuzeli smo odavde

na ovoj stranici nismo vidjeli spominjanje licence, ali osjećamo potrebu da to spomenemo i zahvalimo.

Napravili smo kontroler s dvije tipke za promjenu različitih načina rada i reguliramo glasnoću zvuka promjenjivim otporom.

Korak 3: Softver

Razvili smo program koji primjenjuje Fourierovu transformaciju na analogni ulazni signal kroz FFT knjižnicu (koju možete preuzeti u vlastitom arduino IDE -u) i uzorkuje signal za prikaz 8 frekventnih intervala. Može birati između 4 različita načina osvjetljenja.

Korak 4: Slučaj

Dizajn kućišta potpuno je besplatan i različit u svakom projektu, jedini zahtjev je da sve komponente i sklopovi stanu unutra i mogu prikazivati neopikselnu matricu.