EISE4 projekt: õppige häälmodulatsiooniseadet realiseerima: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Selles juhendis läbite kõik erinevad sammud, et realiseerida seade, mis lisab heliefekte (viivitus ja kaja). See seade koosneb enamasti mikrofonist, DE0 Nano SoC plaadist, valjuhääldist, ekraanist ja infrapunaandurist. Sõltuvalt sellest, kui kaugel te infrapunaandurist seisate, saavutatakse efekt. Ekraan on siin FFT printimiseks.

Kasutasime De0 Nano SoC plaati ja sellega on ühendatud kaks trükkplaati. Need on analoogskeemid, millele me keevitasime kõik vajalikud komponendid.

Samm: arhitektuur

Siin on arhitektuur, millele me enne projekti alustamist kõigepealt mõtlesime. Esmalt saime mikrofoni, mis realiseerib signaali hankimise, mida seejärel võimendatakse pingevõimendiga. Seejärel ühendatakse see DE0 Nano Soci plaadi ADC -tihvtiga, mis arvutab FFT ja prindib selle ekraanile. Seejärel ühendatakse plaadi väljundid DAC -iga, enne kui neid võimendatakse ja valjuhääldiga ühendatakse.

Projekti praegusel hetkel me ei mõelnud infrapunaanduri kasutamisele, mille me hiljem projekti raames assimileerisime.

2. samm: materjalid

Selle projekti elluviimiseks kasutasime järgmisi komponente:

- Mikrofon

- Kõlar

- DE0 Nano Soc plaat

-Analoog-digitaalmuundur (integreeritud DE0 Nano Soci plaadile)

-Digitaal-analoogmuundur (MCP4821)

- Helivõimendi (LM386N-1)

- Pingevõimendi automaatse võimenduskontrolliga

- Pingeregulaator, mis genereerib -5V (MAX764)

- infrapunaandur (GP2Y0E02A)

- Päikeseenergia, mis genereerib 5 V (toide)

- Ekraan (mis prindib FFT)

Samm: esimene trükkplaat - enne De0 Nano SoC

See esimene analoogskeem sisaldab mikrofoni (MC1), automaatse võimenduskontrolliga pingevõimendit (vooluahela osa, mis on ühendatud operatsioonivõimendiga) ja pingeregulaatorit, mis genereerib -5 V (MAX764).

Esmalt püüab mikrofon heli kinni, seejärel võimendatakse heli pingevõimendiga; pinge on umbes 16 mV kuni 1,2 V. Pingeregulaator on siin ainult operatsioonivõimendi varustamiseks.

Kogu vooluahela väljund on seotud DE0 Nano Soci plaadi ADC tihvtiga.

Samm: teine trükkplaat - pärast De0 Nano SoC plaati

Selle teise analoogskeemi sisendid on ühendatud DE0 Nano Soc plaadi erinevate tihvtidega, milleks on CS, SCK ja SDI kontaktid. Need sisendid ühendatakse seejärel DAC-iga (MCP4821), mis seejärel ühendatakse helivõimendiga (LM386N-1). Lõpuks on meil valjuhääldi.

Kogu see vooluahel on varustatud 5 V vooluga, mis pärineb DE0 Nano Soci plaadilt, ja selle maandus on ühendatud DE0 Nano Soci ja esimese PCB maandusega.

Samm: PCB ja De0 Nano SoC vaheline side

Mikrofonist tulev signaal on ühendatud kaardi ADC -ga. ADC on ühendatud HPS -iga ja meil on NIOS II, mida kasutatakse ekraani juhtimiseks. Suhtlemiseks kasutavad HPS ja NIOS II jagatud mälu. Meil on HPS -is käivitatud C -kood, mis saab väärtusi ADC -lt ja mõjutab heli. Seejärel saadetakse tulemus järgmisele trükkplaadile SPI juhtme kaudu, mis on ühendatud kaardi GPIO -ga. Meil on ka C -kood, mis töötab samal ajal NIOS II -s. See programm on mõeldud ekraani juhtimiseks ja FFT spektri näitamiseks.

6. samm: kuidas infrapunaanduriga heliefekte luua?

Selles projektis kasutame ainult ühte heliefekti, milleks on heli viivitus. Selle efekti aktiveerimiseks otsustasime kasutada infrapunaandurit. Anduri, mis on ühendatud kaardi integreeritud ADC -ga, väärtus on vahemikus 60 kuni 3300. Anduri läheduses on meie väärtus 3300 lähedal ja selle läheduses on väärtus 60 lähedal. Valisime viivituse aktiveerimise ainult siis, kui väärtus on üle 1800, vastasel juhul saadetakse heli otse SPI -le.