სპექტრის ანალიზატორი: 4 ნაბიჯი

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ეს პროექტი იყო "შემოქმედებითი ელექტრონიკა", Beng Electronics Engineering მეოთხე კურსის მოდული მალაგას უნივერსიტეტში, ტელეკომუნიკაციების სკოლაში (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

პროექტი შემუშავებულია და აწყობილია კარლოს ალმაგროს, დიეგო ხიმენესის და ალეხანდრო სანტანას მიერ, ჩვენ შევქმენით "box music player", რომელსაც აკონტროლებს არდუინო მეგა (ჩვენ ავირჩიეთ ის, რადგან არდუინო ლეონარდო არ იყო საკმარისად ძლიერი ნეოპიქსელური მატრიცისთვის), რომელიც აჩვენებს 8x32 ნეოპიქსელური მატრიცის საშუალებით მუსიკის სპექტრს. მთავარი იდეა არის ხმოვანი სიგნალის აღება 8 ბარში (ერთი ბარი სიხშირის თითოეული ინტერვალის წარმოსაჩენად, 20 კჰც -მდე).

სიგნალი შემოდის ჯეკ 3.5 პორტის გავლით და მიდის არდუინოსა და სპექირებზე, გამაძლიერებელი წინა საფეხური.

ნაბიჯი 1: კომპონენტები და მასალები

არდუინო მეგა (ბრენდი Elegoo)

Placa de soldadura a doble cara

220 წინააღმდეგობა 4

4 led

2 ძველი დინამიკი

2 წინააღმდეგობა 330 -დან

2 ჩასმის ღილაკი

1 წინააღმდეგობა 470

1 კონდენსატორი 10uF

1 კონდენსატორი 220uF

1 წინააღმდეგობა 1K

1 წინააღმდეგობა 100k

2 UA741

ჩასმა ფიჭვები მამრობითი და მდედრობითი

2 გამაძლიერებელი PAM8403

ნაბიჯი 2: აპარატურა

როგორც ვიცით, ძაბვის დიაპაზონი, რომელიც შეიძლება შევიდეს არდუინოში არის 0 [V] -დან 5 [V] დიაპაზონში, მაგრამ პერსონალური კომპიუტერის ყურსასმენის ტერმინალიდან და ა.შ. აუდიო სიგნალის ძაბვის დიაპაზონი არის -0.447 [V] 0.447 [V] - მდე.

ეს ნიშნავს, რომ ძაბვა იცვლება მინუს მხარესაც კი და ამპლიტუდა ძალიან მცირეა პირდაპირ Arduino– ს აუდიო სიგნალის შეყვანა შეუძლებელია. ამრიგად, ამ წრეში, პირველ რიგში, ძაბვა იწევს 2.5 [V] - ით, რაც არის ძაბვის 5 [V] - ის ნახევარი, შემდეგ კი შეიყვანეთ არდუინოს ანალოგიურ პინში გამაძლიერებლის წრეში გავლის შემდეგ ამპლიტუდის გასაზრდელად. კონფიგურირებული. შემდეგ ჩვენ გავაანალიზებთ წრიული დიაგრამას:

1. შუალედური პოტენციური ზემოქმედების / არაინვერტირების გამაძლიერებელი სქემები X1 და X2 არის სტერეო მინი ჯეკები. ვინაიდან ის უბრალოდ პარალელურად არის დაკავშირებული, ის შეიძლება იყოს შესასვლელი ან გამომავალი. ჩვენ ვხედავთ, რომ მხოლოდ ერთი სტერეო აუდიო სიგნალია გადაღებული. R17 არის სპექტრის ანალიზატორის მგრძნობელობის რეგულირებისათვის. C1– ის საშუალებით, R17– ის ერთი მხარე უკავშირდება შუა წერტილის პოტენციალს. ამით შესაძლებელია შევადაროთ ძაბვა, რომელიც შეესაბამება შუალედურ პოტენციალს შეყვანის აუდიო სიგნალს. ამის შემდეგ არ არის შეუქცევადი გამაძლიერებლის წრე. გარდა ამისა, აუცილებელია op amp- ის გამოყენება სარკინიგზო-სარკინიგზო გამომუშავებით (სრული სვინგის გამომუშავება).

2. შუალედური პოტენციური წარმომქმნელი წრე (სარკინიგზო გამყოფი) R9, R10, R11 ელექტროენერგიის მიწოდების ძაბვას შუაზე ყოფს და ძაბვის მიმდევრს შეიყვანს. R11 არის შუა წერტილის პოტენციალის კარგად მორგებისთვის. მე ვფიქრობ, რომ კარგია აქ მრავალმხრივი ნახევრად ფიქსირებული რეზისტორის გამოყენება.

3. ანალოგური კვების წყარო LPF წრე R6 და C3 წარმოადგენს დაბალგამტარ ფილტრს უკიდურესად დაბალი გათიშვის სიხშირით და იყენებს მას კვების ბლოკად ოპერატიული გამაძლიერებლებისათვის. ამით მთავარ დენის წყაროსგან შერეული ხმაური წყდება. ვინაიდან VCC ძაბვა ეცემა ქვემოთ + 5V– ზე, რადგან R6 არის სერიის დენის წყაროსთან, ეს ძაბვა შეყვანილია არდუინოს ანალოგური საცნობარო ძაბვის პინში. პროგრამა გარედან ადგენს საცნობარო ძაბვის წყაროს.

4. SPI ძაბვის გამყოფი წრე LED პანელის კონტროლერისთვის შეაერთეთ LED პანელის კონტროლერი აქ, მაგრამ ვინაიდან ძაბვა, რომელიც შეიძლება შევიდეს LED პანელის კონტროლერში არის 3.3 V, ძაბვის გამყოფი რეზისტორი არის ჩასმული.

დაბოლოს, ჩვენ მხოლოდ ნეოპიქსელის პანელი უნდა დავუკავშიროთ არდუინოს ციფრულ პინებს.

ჩვენ ავიღეთ აპარატურის დიზაინი აქედან

ჩვენ არ მინახავს ლიცენზიის ხსენება ამ გვერდზე, მაგრამ ჩვენ ვგრძნობთ საჭიროების ხსენებას და მადლობას.

ჩვენ გავაკეთეთ ორი ღილაკის კონტროლერი განსხვავებული რეჟიმების შესაცვლელად და ჩვენ ვაკონტროლებთ აუდიოს მოცულობას მოძრავი წინააღმდეგობით.

ნაბიჯი 3: პროგრამული უზრუნველყოფა

ჩვენ შევიმუშავეთ პროგრამა, რომელიც იყენებს ფურერის გარდაქმნას ანალოგიურ შეყვანის სიგნალზე FFT ბიბლიოთეკის საშუალებით (რომლის გადმოწერაც შეგიძლიათ საკუთარ arduino IDE– ში) და ის ასახავს სიგნალს სიხშირის 8 ინტერვალის ჩვენებისათვის. მას შეუძლია აირჩიოს განათების შოუს 4 განსხვავებული რეჟიმი.

ნაბიჯი 4: საქმე

კორპუსის დიზაინი სრულიად უფასო და განსხვავებულია თითოეულ პროექტში, ერთადერთი მოთხოვნაა, რომ ყველა კომპონენტი და სქემა მოთავსდეს შიგნით და აჩვენოს ნეოპიქსელის მატრიცა.