Спектрийн анализатор: 4 алхам

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Энэхүү төсөл нь Малага Их Сургуулийн Харилцаа Холбооны Сургуулийн Бенг Электроникийн Инженерчлэлийн 4-р курсын 'Creative Electronics' төсөлд зориулагдсан болно (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Төслийг Карлос Алмагро, Диего Жименез, Алехандро Сантана нар зохион бүтээсэн бөгөөд бид Arduino Mega -ийн удирддаг "хайрцаг хөгжим тоглуулагч" хийжээ (Ардуино Леонардо неопикселийн матрицад хангалттай хүчгүй байсан тул бид үүнийг сонгосон), Энэ нь 8x32 хэмжээтэй неопикселийн матрицаар дамжуулан хөгжмийн спектрийг харуулдаг. Гол санаа бол дууны дохиог 8 баараар (20 кГц хүртэл давтамжийн интервал бүрийг илэрхийлэхийн тулд нэг баар) дээж авах явдал юм.

Дохио нь 3.5 портоор дамжиж, өмнөх үеийг олшруулахын тулд arduino болон talkear руу очдог.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсэг ба материал

Arduino Mega (брэнд Elegoo)

Placa de soldadura нь doble cara юм

4 эсэргүүцэл 220

4 лед

2 хуучин чанга яригч

330 -ийн 2 эсэргүүцэл

Оруулах 2 товчлуур

1 эсэргүүцэл 470

10 кФ -ийн 1 конденсатор

220 кВ -ын 1 конденсатор

1K эсэргүүцэл

100k эсэргүүцэл

2 UA741

Оруулах нарс эрэгтэй, эмэгтэй

2 өсгөгч PAM8403

Алхам 2: Техник хангамж

Бидний мэдэж байгаагаар Arduino -д оруулах хүчдэлийн хүрээ 0 [V] -ээс 5 [V] хооронд байдаг боловч хувийн компьютерын чихэвчний терминалаас гардаг аудио дохионы хүчдэлийн хүрээ -0.447 байна. [V] -ээс 0.447 [V] хүртэл.

Энэ нь хүчдэл хасах тал руу ч хэлбэлзэж, далайц нь хэтэрхий бага байна гэсэн үг бөгөөд шууд Arduino руу аудио дохиог оруулах боломжгүй юм. Тиймээс, энэ хэлхээнд эхлээд хүчдэлийг 2.5 [V] -ээр татаж, энэ нь 5 [V] хүчдэлийн тал хувьтай тэнцэж, дараа нь өсгөгчийн хэлхээг дамжуулсны дараа Arduino -ийн аналог зүү рүү оролтын далайцыг нэмэгдүүлэх болно. тохируулсан. Дараа нь бид хэлхээний диаграмыг шинжлэх болно.

1. Дунд цэгийн боломжит давхцах / ороомоггүй өсгөгчийн хэлхээ X1 ба X2 нь стерео мини залгуурууд юм. Энэ нь зүгээр л зэрэгцээ холбогдсон тул оролт эсвэл гаралт байж болно. Бидний харж байгаагаар стерео аудио дохионы зөвхөн нэг нь л бичигддэг. R17 нь спектрийн анализаторын мэдрэмжийг тохируулах зориулалттай. C1 -ээр дамжуулан R17 -ийн нэг тал нь дунд цэгийн потенциалтай холбогддог. Ингэснээр оролтын аудио дохионы дунд цэгийн потенциалд тохирох хүчдэлийг давхарлах боломжтой болно. Үүний дараа эргэлт буцалтгүй өсгөгчийн хэлхээ байхгүй болно. Нэмж дурдахад төмөр замаас төмөр замын гаралттай (бүрэн эргэлтийн гаралттай) op amp ашиглах шаардлагатай.

2. Дунд цэгийн потенциал үүсгэгч хэлхээ (төмөр замын задлагч) R9, R10, R11 нь тэжээлийн хүчдэлийг хоёр хувааж хүчдэлийн дагалдагч руу оруулдаг. R11 нь дунд цэгийн потенциалыг нарийн тохируулах зориулалттай. Энд олон эргэлт бүхий хагас тогтмол резистор ашиглах нь зүйтэй гэж би бодож байна.

3. Аналог тэжээлийн хангамж LPF хэлхээ R6 ба C3 нь маш бага таслах давтамжтай бага дамжуулалтын шүүлтүүрийг бүрдүүлдэг бөгөөд үүнийг ашиглалтын өсгөгчийн тэжээлийн хангамж болгон ашигладаг. Үүнийг хийснээр үндсэн тэжээлийн эх үүсвэрээс холилдсон дуу чимээг бууруулдаг. R6 нь тэжээлийн эх үүсвэртэй холбогддог тул VCC -ийн хүчдэл + 5V -аас доош буудаг тул энэ хүчдэл нь Arduino -ийн аналог лавлах хүчдэлийн зүү рүү ордог. Хөтөлбөр нь жишиг хүчдэлийн эх үүсвэрийг гаднаас нь тохируулдаг.

4. LED самбар хянагчийн SPI хүчдэл хуваагч хэлхээ LED самбар хянагчийг энд холбоно уу, гэхдээ LED самбар хянагч руу оруулах хүчдэл 3.3 В байдаг тул хүчдэл хуваах резистор оруулдаг.

Эцэст нь бид зөвхөн неопикселийн самбарыг arduino -ийн дижитал оролтод холбох ёстой.

Бид энэхүү тоног төхөөрөмжийн загварыг эндээс авсан болно

Бид энэ хуудсан дээр лицензийн талаар дурдсан зүйл хараагүй боловч үүнийг дурдах, талархах шаардлагатай байгааг бид мэдэрч байна.

Янз бүрийн горимыг өөрчлөхийн тулд бид хоёр товчлууртай хянагч хийсэн бөгөөд аудио дууны хэмжээг эсэргүүцэх чадвартай болгоно.

Алхам 3: Програм хангамж

Бид FFT номын сангийн аналог оролтын дохионд Fourier хувиргалтыг ашигладаг програмыг боловсруулсан болно (та үүнийг өөрийн arduino IDE дээрээс татаж авах боломжтой) бөгөөд энэ нь 8 давтамжийн интервалыг харуулах дохиог дээжлэдэг. Энэ нь гэрэлтүүлгийн шоуны 4 өөр горимоос сонгох боломжтой.

Алхам 4: Кейс

Кейсийн загвар нь үнэ төлбөргүй бөгөөд төсөл бүрт өөр өөр байдаг бөгөөд цорын ганц шаардлага бол бүх эд анги, хэлхээ нь дотор нь багтах бөгөөд неопиксел матрицыг харуулах явдал юм.