Spektri analüsaator: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See projekt oli mõeldud „Creative Electronics”, Benga elektroonikatehnika 4. kursuse moodul Málaga ülikooli telekommunikatsioonikoolis (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Projekti on välja töötanud ja kokku pannud Carlos Almagro, Diego Jiménez ja Alejandro Santana, oleme teinud Arduino Mega juhitava „kastmuusikamängija” (oleme selle valinud, kuna Arduino Leonardo ei olnud neopikselmaatriksi jaoks piisavalt võimas), mis näitab 8x32 neopikselmaatriksi kaudu muusika spektrit. Põhiidee on helisignaali proovimine 8 baari (üks riba, et kujutada iga sagedusintervalli, kuni 20 kHz).

Signaal siseneb pistikupesa 3,5 pordi kaudu ja läheb arduinole ja kõlaritele, eelnev samm on võimendatud.

Samm: komponendid ja materjalid

Arduino Mega (kaubamärk Elegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 resistencias de 220

4 LED -i

2 vana kõlarit

2 takistust 330

2 sisestusnuppu

1 takistus 470

1 kondensaator 10uF

1 kondensaator 220uF

1 takistus 1K

1 takistus 100k

2 UA741

Sisestamine Mändid isased ja emased

2 võimendit PAM8403

Samm: riistvara

Nagu me teame, on pingevahemik, mida saab Arduinole sisestada, vahemikus 0 [V] kuni 5 [V], kuid personaalarvuti jne kõrvaklappide terminalist väljastatud helisignaali pingevahemik on -0,447 [V] kuni 0,447 [V].

See tähendab, et pinge kõigub isegi miinuspoolele ja amplituud on liiga väike Otse Arduino helisignaali ei saa sisestada. Seetõttu tõmmatakse selles vooluringis kõigepealt pinge üles 2,5 [V] võrra, mis on pool pingest 5 [V], seejärel sisestatakse pärast võimendiahela läbimist amplituudi suurendamiseks Arduino analoogpistik. konfigureeritud. Seejärel analüüsime skeemi:

1. Keskpunkti potentsiaalsed üksteist katvad / mitteinverteerivad võimendusahelad X1 ja X2 on stereominipistikud. Kuna see on lihtsalt paralleelselt ühendatud, võib see olla kas sisend või väljund. Näeme, et ainult üks stereo helisignaalidest on jäädvustatud. R17 on spektraalanalüsaatori tundlikkuse reguleerimiseks. C1 kaudu on R17 üks külg ühendatud keskpunkti potentsiaaliga. Seda tehes on võimalik sisendhelisignaalile asetada pinge, mis vastab keskpunkti potentsiaalile. Pärast seda pole pöördumatut võimendiahelat. Lisaks on vaja kasutada rööp-rööp väljundiga op-võimendit (täie hooga väljund).

2. Keskpunkti potentsiaali genereeriv vooluahel (rööpajagur) R9, R10, R11 jaga toitepinge pooleks ja sisesta see pinge jälgijale. R11 on keskpunkti potentsiaali peeneks reguleerimiseks. Arvan, et siin on hea kasutada mitme pöördega poolfikseeritud takistit.

3. Analoogtoiteallikas LPF vooluahel R6 ja C3 moodustavad madalpääsfiltri, millel on äärmiselt madal katkestussagedus, ja kasutavad seda operatsioonivõimendite toiteallikana. Seda tehes vähendatakse peavooluvõrgust segunenud müra. Kuna VCC pinge langeb alla + 5 V, kuna R6 on toiteallikaga jadas, sisestatakse see pinge Arduino analoog -võrdluspinge tihvti. Programm seab võrdluspingeallika väliselt.

4. LED -paneelikontrolleri SPI pingejaotusahel Ühendage LED -paneelikontroller siia, kuid kuna pinge, mida saab LED -paneeli kontrollerile sisestada, on 3,3 V, sisestatakse pingejaotustakisti.

Lõpuks peame ainult ühendama neopikselpaneeli arduino digitaalsete tihvtide I/O -ga.

Oleme selle riistvara kujunduse võtnud siit:

me pole sellel lehel litsentsi mainimist näinud, kuid tunneme vajadust seda mainida ja tänada.

Oleme erinevate režiimide muutmiseks teinud kahe nupuga kontrolleri ja reguleerime helitugevust muutuva takistusega.

Samm: tarkvara

Oleme välja töötanud programmi, mis rakendab FFT raamatukogus (mida saate alla laadida oma arduino IDE -s) analoog -sisendsignaalile Fourier -teisenduse ja proovib signaali 8 sagedusintervalli kuvamiseks. See saab valida nelja erineva valgustusrežiimi vahel.

4. samm: juhtum

Korpuse disain on täiesti tasuta ja igas projektis erinev, ainus nõue on see, et kõik komponendid ja ahelad mahuksid sisse ja saaksid näidata neopikselmaatriksit.