EISE4 төсөл: Дуу хоолойны модуляц хийх төхөөрөмжийг сурах: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэхүү зааварчилгаанд та дууны эффект (саатал, цуурай) нэмдэг төхөөрөмжийг хэрэгжүүлэхийн тулд янз бүрийн алхамуудыг даван туулах болно. Энэ төхөөрөмж нь ихэвчлэн микрофон, DE0 Nano SoC самбар, чанга яригч, дэлгэц, хэт улаан туяаны мэдрэгчээс бүрдэнэ. Хэт улаан туяаны мэдрэгчээс хол зайд байгаагаас хамааран эффект мэдрэгдэх болно. FFT -ийг хэвлэх дэлгэц энд байна.

Бид De0 Nano SoC хавтанг ашигласан бөгөөд хоёр ПХБ нь түүнд холбогдсон байна. Эдгээр нь бидэнд хэрэгтэй бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг гагнасан аналог хэлхээ юм.

Алхам 1: Архитектур

Төслийг эхлүүлэхээс өмнө бидний бодож байсан архитектур энд байна. Бид эхлээд дохио олж авдаг микрофоныг авсан бөгөөд үүнийг хүчдэлийн өсгөгчөөр олшруулдаг. Дараа нь энэ нь DEF Nano Soc хавтангийн ADC зүүтэй холбогдсон бөгөөд энэ нь FFT -ийг тооцоолж дэлгэц дээр хэвлэнэ. Самбарын гаралтыг дараа нь DAC -т холбож, чанга яригч руу холбоно.

Төслийн энэ үед бид хэт улаан туяаны мэдрэгчийг ашиглах талаар огт бодсонгүй.

Алхам 2: Материал

Энэхүү төслийг хэрэгжүүлэхийн тулд бид дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигласан.

- Микрофон

- Чанга яригч

- DE0 Nano Soc самбар

-Аналог-тоон хөрвүүлэгч (DE0 Nano Soc самбар дээр нэгтгэгдсэн)

-Дижитал-аналог хөрвүүлэгч (MCP4821)

- Аудио цахилгаан өсгөгч (LM386N-1)

- Автомат олзны хяналттай хүчдэлийн өсгөгч

- -5V (MAX764) үүсгэдэг хүчдэлийн зохицуулагч

- Хэт улаан туяаны мэдрэгч (GP2Y0E02A)

- 5В (цахилгаан хангамж) үүсгэдэг нарны эрчим хүч

- Дэлгэц (FFT -ийг хэвлэдэг)

Алхам 3: Эхний ПХБ - De0 Nano SoC -ээс өмнө

Энэхүү анхны аналог хэлхээнд микрофон (MC1), автомат оролтын удирдлагатай хүчдэлийн өсгөгч (ашиглалтын өсгөгчтэй холбогдсон хэлхээний хэсэг), -5V (MAX764) үүсгэдэг хүчдэлийн зохицуулагч орно.

Эхлээд микрофон дууг барьж, дараа нь хүчдэлийн өсгөгчөөр дууг олшруулдаг; хүчдэл нь ойролцоогоор 16 мВ -аас 1.2 В хүртэл байдаг. Хүчдэл зохицуулагч нь зөвхөн үйл ажиллагааны өсгөгч нийлүүлэхийн тулд энд байна.

Бүх хэлхээний гаралт нь DE0 Nano Soc хавтангийн ADC зүүтэй холбоотой.

Алхам 4: Хоёр дахь ПХБ - De0 Nano SoC хавтангийн дараа

Энэхүү хоёр дахь аналог хэлхээний оролт нь CS, SCK, SDI зүү болох DE0 Nano Soc хавтангийн өөр өөр зүүтэй холбогддог. Эдгээр оролтууд нь дараа нь DAC (MCP4821), дараа нь Аудио цахилгаан өсгөгч (LM386N-1) -тэй холбогддог. Бид эцэст нь чанга яригчтай боллоо.

Энэхүү бүх хэлхээг DE0 Nano Soc самбараас ирдэг 5V тэжээлээр хангадаг бөгөөд түүний газардуулга нь DE0 Nano Soc's болон анхны ПХБ -ийн газардуулгатай холбогддог.

Алхам 5: ПХБ ба De0 Nano SoC хоорондын харилцаа холбоо

Микрофоноос ирдэг дохио нь картын ADC -тэй холбогддог. ADC нь УЦС -тай холбогдсон бөгөөд дэлгэцийг хянахад ашигладаг NIOS II төхөөрөмжтэй. Холбоо барихын тулд УЦС ба NIOS II нь хуваалцсан санах ой ашиглаж байна. Бид УЦС -д ADC -ээс утгыг хүлээн авч, дуунд зарим нөлөө үзүүлдэг C кодтой ажилладаг. Үр дүнг дараа нь картны GPIO дээр холбогдсон SPI утсаар дараагийн ПХБ руу илгээнэ. Мөн бид NIOS II дээр нэгэн зэрэг C код ажиллуулж байна. Энэ програм нь дэлгэцийг хянах, FFT спектрийг үзүүлэхэд зориулагдсан болно.

Алхам 6: Хэт улаан туяаны мэдрэгч ашиглан дууны эффектийг хэрхэн яаж хийх вэ?

Энэ төсөлд бид зөвхөн нэг дууны эффект ашигладаг бөгөөд энэ нь дууны саатал юм. Энэ эффектийг идэвхжүүлэхийн тулд бид хэт улаан туяаны мэдрэгчийг ашиглахаар шийдсэн. Картны нэгдсэн ADC -т холбогдсон мэдрэгч нь 60 -аас 3300 хооронд хэлбэлздэг. Бид мэдрэгчийн ойролцоо байх үед 3300 -ийн ойролцоо, түүнээс хол байхад 60 -тай ойролцоо утгатай байдаг. Бид 1800 -аас дээш утга авсан тохиолдолд л хоцролтыг идэвхжүүлэхээр шийдсэн, эс тэгвээс дууг шууд SPI рүү илгээдэг.