HackerBox 0037: WaveRunner: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ თვეში HackerBox ჰაკერები იკვლევენ ტალღის სიგნალებს და აუდიო სიგნალის დამუშავების ტესტებს ციფრული გამოთვლითი გარემოში, ასევე ანალოგურ ელექტრონულ სატესტო ინსტრუმენტებს. ეს ინსტრუქცია შეიცავს ინფორმაციას HackerBox #0037– ით დასაწყებად, რომლის შეძენაც შეგიძლიათ აქ მარაგების ბოლომდე. ასევე, თუ გსურთ მიიღოთ მსგავსი HackerBox თქვენს საფოსტო ყუთში ყოველთვიურად, გთხოვთ გამოიწეროთ HackerBoxes.com და შეუერთდეთ რევოლუციას!

თემები და სწავლის მიზნები HackerBox 0037– ისთვის:

• დააინსტალირეთ და დააკონფიგურირეთ GNU Octave პროგრამული უზრუნველყოფა
• წარმოადგინეთ და დაამუშავეთ ტალღის სიგნალები კომპიუტერში
• შეისწავლეთ GNU Octave- ის აუდიო დამუშავების ფუნქციონირება
• შეუერთეთ აუდიო სიგნალები კომპიუტერსა და გარე ტექნიკას შორის
• შეიკრიბეთ აუდიო საცდელი გამაძლიერებლები და დონის ინდიკატორები
• ააშენეთ 1 მჰც მრავალჯერადი ტალღის სიგნალის გენერატორი

HackerBoxes არის ყოველთვიური ხელმოწერის სერვისი წვრილმანი ელექტრონიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიებისთვის. ჩვენ ვართ ჰობისტები, შემქმნელები და ექსპერიმენტატორები. ჩვენ სიზმრების მეოცნებეები ვართ.

გატეხე პლანეტა

ნაბიჯი 1: HackerBox 0037: ყუთის შინაარსი

• სიგნალის გენერატორის XR2206 ნაკრები
• ლაზერული აკრილის დანართი სიგნალის გენერატორისთვის
• ექსკლუზიური აუდიო ტესტირებული PCB
• ორი LM386 აუდიო გამაძლიერებლის ნაკრები
• ორი KA2284 აუდიო დონის ინდიკატორის ნაკრები
• USB ხმის ბარათი
• ორი 40 მმ 3W დინამიკი
• კომპლექტი Alligator Clip Leads
• ორი 3.5 მმ აუდიო პატჩ კაბელი
• ორი 3.5 მმ აუდიო გარღვევის მოდული
• microUSB Breakout მოდული
• სიგნალის გენერატორის 9 ვ ბატარეის ლენტი ლულით
• Cloud Computing Exclusive Decal
• ექსკლუზიური HackLife Beanie Hat

ზოგიერთი სხვა რამ, რაც სასარგებლო იქნება:

• Soldering რკინის, solder, და ძირითადი soldering ინსტრუმენტები
• კომპიუტერი GNU Octave და სხვა პროგრამული უზრუნველყოფის გასაშვებად
• ერთი 9 ვ ბატარეა
• ერთი მაგარი თავი სპორტული HackLife Beanie Hat– ისთვის

რაც მთავარია, თქვენ დაგჭირდებათ თავგადასავლების გრძნობა, ჰაკერების სული, მოთმინება და ცნობისმოყვარეობა. ელექტრონიკის შექმნა და ექსპერიმენტები, მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან მომგებიანია, შეიძლება იყოს სახიფათო, რთული და ზოგჯერ იმედგაცრუებულიც კი. მიზანი არის პროგრესი და არა სრულყოფილება. როდესაც დაჟინებით დატკბებით თავგადასავლებით, ამ ჰობიდან შეიძლება მიიღოთ დიდი კმაყოფილება. ჩვენ ყველანი სიამოვნებით ვცხოვრობთ HackLife– ით, ვსწავლობთ ახალ ტექნოლოგიებს და ვაშენებთ მაგარ პროექტებს. გადადგით თითოეული ნაბიჯი ნელა, გაითვალისწინეთ დეტალები და ნუ შეგეშინდებათ დახმარების თხოვნა.

HackerBoxes– ის ხშირად დასმულ კითხვებში არის ბევრი ინფორმაცია მიმდინარე და პერსპექტიული წევრებისთვის.

ნაბიჯი 2: ტალღები

ტალღა არის დარღვევა, რომელიც ენერგიას გადასცემს მატერიას ან სივრცეში, მასის მცირე ან საერთოდ გადაცემის გარეშე. ტალღები შედგება ფიზიკური გარემოს რხევების ან ვიბრაციებისგან, შედარებით ფიქსირებული ადგილების გარშემო. მათემატიკის თვალსაზრისით, ტალღები, როგორც დროისა და სივრცის ფუნქციები, არის სიგნალების კლასი. (ვიკიპედია)

ნაბიჯი 3: GNU Octave

GNU Octave პროგრამული უზრუნველყოფა არის საყვარელი პლატფორმა კომპიუტერში ტალღოვანი ფორმების წარმოსაჩენად და მანიპულირებისთვის. Octave– ს აქვს მაღალი დონის პროგრამირების ენა, რომელიც ძირითადად განკუთვნილია რიცხვითი გამოთვლებისთვის. ოქტავა სასარგებლოა სხვადასხვა რიცხვითი ექსპერიმენტის ჩასატარებლად იმ ენის გამოყენებით, რომელიც უმეტესად თავსებადია MATLAB– თან. როგორც GNU პროექტის ნაწილი, Octave არის უფასო პროგრამული უზრუნველყოფა GNU ზოგადი საჯარო ლიცენზიის პირობებით. Octave არის MATLAB– ის ერთ – ერთი მთავარი უფასო ალტერნატივა, დანარჩენი არის Scilab და FreeMat.

მიჰყევით ზემოთ მოცემულ ბმულს, რომ ჩამოტვირთოთ და დააინსტალიროთ Octave ნებისმიერი ოპერაციული სისტემისთვის.

გაკვეთილი: ოქტავის დაწყება

Octave ვიდეო გაკვეთილები DrapsTV– დან:

1. შესავალი და დაყენება
2. ძირითადი ოპერაციები
3. მონაცემების ჩატვირთვა, შენახვა და გამოყენება
4. მონაცემების შედგენა
5. საკონტროლო განცხადებები
6. ფუნქციები

მიუხედავად ძირითადი ტალღებისა და აუდიო დამუშავების ჩვენი სფეროს, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ გონებამახვილი მასალა ოქტავაზე სამუშაოდ MATLAB საგნების ძიებით, როგორიცაა "DSP IN MATLAB" ან "NEURAL NETWORKS IN MATLAB". ეს არის ძალიან ძლიერი პლატფორმა. კურდღლის ხვრელი საკმაოდ ღრმად მიდის.

ნაბიჯი 4: აუდიო სიგნალის კავშირი

კომპიუტერში შექმნილი აუდიო სიხშირის სიგნალები შეიძლება დაერთოს გარე აპარატურას ხმის ბარათის დინამიკის გამომავალი გამოყენებით. ანალოგიურად, ხმის ბარათის მიკროფონის შეყვანა შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპიუტერში გარე აუდიო სიხშირის სიგნალების ადვილად დასაკავშირებლად.

USB ხმის ბარათის გამოყენება კარგი იდეაა ასეთი პროგრამებისთვის, რათა თავიდან აიცილოთ თქვენი კომპიუტერის დედაპლატის აუდიო სქემის დაზიანება, თუ რამე არასწორედ წავა. რამოდენიმე 3.5 მმ -იანი აუდიო პატჩი კაბელი და 3.5 მმ -იანი გარღვევის მოდული საკმაოდ გამოსადეგია სქემების, დინამიკების და ოპერაციული სისტემების დასაკავშირებლად USB ხმის ბარათზე.

GNU Octave– ს გამოყენების გარდა, არის რამდენიმე მაგარი პროექტი, რომელიც ტრიალებს ხმოვანი ბარათი ოსცილოსკოპებით, რაც საშუალებას მოგცემთ „ააწყოთ“სიგნალები საკმარისად დაბალი სიხშირისთვის, რათა მოხდეს მიკროკომპიუტერის ხმის ბარათის აღება.

ნაბიჯი 5: აუდიო სიგნალები GNU Octave- ში

Octave– ს აქვს მართლაც სასარგებლო აუდიო დამუშავების ფუნქცია.

ეს ვიდეო (და სხვა) დენ პრინციდან მშვენიერი დასაწყისია:

ვიდეო - ისწავლეთ აუდიო DSP 1: Sine Oscillator– ის დაწყება

ვიდეო - ისწავლეთ აუდიო DSP 2: ძირითადი ტალღის ფორმები და შერჩევა

ნაბიჯი 6: აუდიო საცდელი - ორი ვარიანტი

აუდიო საცავი სასარგებლოა აუდიო სიხშირის სიგნალების შესასწავლად ორ არხზე (სტერეო მარცხენა, მარჯვენა ან სხვა ორი სიგნალი). თითოეული არხისთვის ხაზის დონის შეყვანის გაძლიერება შესაძლებელია, ვიზუალიზაცია LED დონის ინდიკატორის საშუალებით და საბოლოოდ 40 მმ-იანი აუდიო სპიკერისკენ მიყვანა.

ასამბლეის პარამეტრები

აუდიო საცდელი შეიძლება შეიკრიბოს როგორც ცალკე დაწყვილებული მოდულები, ასევე ერთიანი ინტეგრირებული პლატფორმა. გადაწყვიტეთ რომელი ვარიანტი გირჩევნიათ შეკრების დაწყებამდე და მიჰყევით ამ სახელმძღვანელოს შესაბამის ნაბიჯს.

გამაძლიერებელი

ორი აუდიო გამაძლიერებელი ემყარება LM386 ინტეგრირებულ წრეს (ვიკი).

LED დონის მაჩვენებელი

ორი დონის ინდიკატორი ემყარება KA2284 ინტეგრირებულ წრეს (მონაცემთა ცხრილს).

ნაბიჯი 7: ასამბლეის ვარიანტი 1 - ცალკე მოდულები

როდესაც გადაწყვეტთ აუდიო ტესტის აწყობას ცალკე დაწყვილებულ მოდულებად, უბრალოდ ააწყვეთ ორი აუდიო გამაძლიერებელი და ორი დონის ინდიკატორის მოდული ცალკე კომპლექტებად.

აუდიო გამაძლიერებელი

• დაიწყეთ ორი ღერძული რეზისტორით (არ არის პოლარიზებული)
• R1 არის 1K Ohm (ყავისფერი, შავი, შავი, ყავისფერი, ყავისფერი)
• R2 არის DNP (არ შეავსოთ)
• R10 არის 4.7K Ohm (ყვითელი, მეწამული, შავი, ყავისფერი ყავისფერი)
• შემდეგ დააინსტალირეთ ორი პატარა კერამიკული კონდენსატორი
• C5 და C8 ორივე პატარა "104" ქუდია (არ არის პოლარიზებული)
• შემდეგი შედუღება 8 პინიანი DIP სოკეტში (შენიშვნა აბრეშუმის ეკრანის ორიენტაცია)
• ჩადეთ ჩიპი მას შემდეგ, რაც სოკეტი შედუღდება
• სამი ელექტროლიტური ქუდი C6, C7, C9 არის პოლარიზებული
• ხუფებისთვის, აბრეშუმის ეკრანზე დაჩრდილული ნახევარი არის ტყვიის "(მოკლე მავთული)
• LED არის პოლარიზებული "+" მარკირებით გრძელი მავთულისთვის
• შეურიეთ დარჩენილი კომპონენტები
• შეაერთეთ სპიკერი "SP" სათაურთან
• სიმძლავრე 3-12 ვ (მაგალითი: micoUSB გარღვევა 5 ვ-ზე)

აუდიო დონის მაჩვენებელი

• დაიწყეთ ორი ღერძული რეზისტორით (არ არის პოლარიზებული)
• R1 არის 100 Ohms (ყავისფერი, შავი, შავი, შავი, ყავისფერი)
• R2 არის 10K Ohm (ყავისფერი, შავი, შავი, წითელი, ყავისფერი)
• KA2284 SIP (ერთჯერადი შიდა პაკეტი) დახრილია 1 პინზე
• აბრეშუმის ეკრანის SIP მარკირება აჩვენებს ყუთს პინ 1 -ისთვის
• გაითვალისწინეთ, რომ ორი ქუდი C1 და C2 განსხვავებული მნიშვნელობებია
• შეუსაბამეთ ისინი PCB- ს და მიამაგრეთ გრძელი მავთული "+" ხვრელზე
• ახლა D5 არის წითელი LED, დანარჩენი ოთხი D1-D4 მწვანეა
• LED- ები პოლარიზებულია გრძელი მავთულით "+" ხვრელში
• საპარსები პოტენომეტრი და სათაურები შეესაბამება როგორც ნაჩვენებია
• შეაერთეთ სიგნალი, როგორიცაა t აუდიო შეყვანა
• სიმძლავრე 3.5-12 ვ (მაგალითი: microUSB გარღვევა 5 ვ)

ნაბიჯი 8: ასამბლეის ვარიანტი 2 - ინტეგრირებული პლატფორმა

როდესაც გადაწყვეტთ აუდიო საცავის აწყობას ინტეგრირებული პლატფორმის სახით, შეარჩიეთ კომპონენტები ოთხი მოდულის კომპლექტიდან (ორი აუდიო გამაძლიერებელი და ორი დონის ინდიკატორი) მიმაგრებულია ექსკლუზიურ აუდიო საცდელ PCB– თან, ორ 40 მმ დინამიკთან და microUSB გარღვევაზე 5 ვ სიმძლავრისთვის.

• დაიწყეთ ღერძული რეზისტენტებით (არ არის პოლარიზებული)
• R2 და R9 არის 4.7K Ohm (ყვითელი, მეწამული, შავი, ყავისფერი, ყავისფერი)
• R3 და R10 არის DNP (არ შეავსოთ)
• R4 არის 1K Ohm (ყავისფერი, შავი, შავი, ყავისფერი, ყავისფერი)
• R5 და R11 არის 100 Ohm (ყავისფერი, შავი, შავი, შავი, ყავისფერი)
• R6 და R12 არის 10K Ohm (ყავისფერი, შავი, შავი, წითელი, ყავისფერი)
• შემდეგ შეაერთეთ სოკეტები IC1 და IC2– ისთვის
• ჩიპების ჩასმა მას შემდეგ, რაც სოკეტები შედუღდება
• შემდეგ შეაერთეთ ოთხი პატარა კერამიკული ქუდი C4, C5, C10, C11
• კერამიკული ხუფები აღინიშნება "104" და არ არის პოლარიზებული
• ცხრა ელექტროლიტური ქუდი პოლარიზებულია "+" - ით გრძელი მავთულისთვის
• C1 არის 1000uF
• C2 და C8 არის 100uF
• C3, C6, C9, C12 არის 10uF
• C7 და C13 არის 2.2uF
• თერთმეტი LED არის პოლარიზებული
• მოკლე მავთული "-" მიდის ხვრელში წრის ბრტყელ მხარესთან ახლოს
• ორი წითელი შუქდიოდური შუქი მიემართება ყველაზე შორს LED ბალიშზე თითოეულ ბოლოში
• ოთხი შიდა LED, რომელიც თითოეულ მხარეს დგას, მწვანეა
• ერთი ნათელი/ლურჯი LED (ერთი გამაძლიერებლის ნაკრებიდან) არის ცენტრში
• KA2284 SIP (ერთჯერადი შიდა პაკეტი) დახრილია 1 პინზე
• USB გარღვევა დგას PCB– ზე და ორივე დაფაზეა ჩასმული
• 3.5 მმ -იანი ჯეკი, საპარსები და ქოთნები დამონტაჟებულია, როგორც ნაჩვენებია ბორტზე
• ცხელი წებოს დინამიკები PCB– ზე, დამსხვრეული სადენებით შედუღებამდე
• ენერგია microUSB გარღვევის საშუალებით (5V)

ნაბიჯი 9: სიგნალის გენერატორი

ფუნქციის გენერატორის ნაკრები აღჭურვილია XR2206 ინტეგრირებული სქემით (მონაცემთა ცხრილი) და ლაზერულად მოჭრილი აკრილის შიგთავსით. მას შეუძლია შექმნას სინუს, სამკუთხედი და კვადრატული ტალღის გამომავალი სიგნალები 1-1, 000, 000 Hz სიხშირის დიაპაზონში.

სპეციფიკაციები

• ძაბვის მიწოდება: 9-12V DC შეყვანა
• ტალღის ფორმები: კვადრატი, სინუსი და სამკუთხედი
• წინაღობა: 600 Ohm + 10%
• სიხშირე: 1 Hz - 1 MHz

სინუსის ტალღა

• ამპლიტუდა: 0 - 3V 9V DC შეყვანისას
• დამახინჯება: 1% -ზე ნაკლები (1kHz– ზე)
• სიბრტყე: +0.05dB 1Hz - 100kHz

კვადრატული ტალღა

• ამპლიტუდა: 8V (დატვირთვის გარეშე) 9V DC შეყვანისას
• ამოსვლის დრო: 50ns– ზე ნაკლები (1kHz– ზე)
• დაცემის დრო: 30ns– ზე ნაკლები (1 kHz– ზე)
• სიმეტრია: 5% -ზე ნაკლები (1kHz– ზე)

სამკუთხედის ტალღა

• ამპლიტუდა: 0 - 3V 9V DC შეყვანისას
• ხაზოვანი: 1% -ზე ნაკლები (100kHz– მდე) 10 მ

ნაბიჯი 10: HackLife

გმადლობთ, რომ შეუერთდით HackerBox– ის წევრებს მთელს მსოფლიოში Livin 'the HackLife.

თუ თქვენ მოგეწონათ ეს ინსტრუქცია და გინდათ, რომ ელექტრონული ტექნიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიების პროექტების მაგარი ყუთი ჩამოვიდეს თქვენს საფოსტო ყუთში ყოველთვიურად, გთხოვთ შეუერთდეთ რევოლუციას HackerBoxes.com– ზე სერფინგით და გამოიწეროთ ჩვენი ყოველთვიური სიურპრიზის ყუთი.

მიაღწიეთ და გაუზიარეთ თქვენი წარმატება ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში ან HackerBoxes Facebook გვერდზე. რა თქმა უნდა შეგვატყობინეთ თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ან გჭირდებათ რაიმე დახმარება. გმადლობთ, რომ იყავით HackerBoxes– ის ნაწილი!