Perakam Suara Arduino Nano Dengan Mikrofon MAX9814: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Saya mendapat mikrofon MAX9814 dari penghantaran AZ di Amazon dan ingin menguji peranti. Oleh itu, saya membuat projek sederhana ini yang dibina di atas Bug Bug Perintis Great Scott (diterbitkan di bawah lesen kreatif ini). Saya sedikit mengubah struktur projek untuk meningkatkan kecekapan dan menambah beberapa ciri baru. Ini adalah projek Instructables pertama saya sehingga tidak akan sempurna tetapi saya rela belajar dan terbuka untuk mendapatkan nasihat.

Hasil ujian dari mikrofon dengan keuntungan yang berbeza ditambahkan pada akhir jadi jika anda hanya ingin membandingkan kualiti keuntungan 40dB, 50dB dan 60dB, anda boleh melangkau ke sana.

Saya harap projek ini akan berguna bagi orang yang berusaha menerapkan mikrofon ke dalam projek mereka. Saya juga berharap dapat menjadikan projek ini dapat diakses oleh pemula yang mungkin, jadi saya telah menambahkan banyak komen pada kod saya tetapi saya juga gembira untuk menyemak semula karya saya untuk menambah penjelasan tambahan yang akan membantu. Pendawaiannya sangat mesra pemula tetapi melaksanakan perisian agak sukar.

Lihat semua fail projek dan cadangkan penambahbaikan kod saya di repositori GitHub saya.

Bekalan:

Amazon:

• Mikrofon MAX9814 dengan penguat
• Papan roti
• Arduino Nano (Ini sebungkus 3 tetapi anda hanya memerlukan satu!)
• Pembaca kad SD
• LED
• Perintang
• Butang Taktil
• Kabel USB B Mini (untuk Arduino Nano)
• Bank kuasa USB (saya menggunakan yang murah yang dibeli secara tempatan)

Langkah 1: Litar dan Penjelasan Peranti

Saya menyesuaikan litar saya untuk berfungsi dengan peranti Arduino Nano, tetapi anda boleh menjalankan litar anda pada peranti Arduino yang berbeza dengan mengedit nombor pin di bahagian atas kod saya (bahagian seterusnya). Untuk menyiapkan litar pada peranti anda, cari "pinout Arduino [Model anda]" dan semestinya terdapat banyak gambar yang menggambarkan fungsi apa yang dapat dilakukan oleh setiap pin (mis. Input Analog, SS, MOSI dll). Sebilangan besar peranti juga dilengkapi dengan pin berlabel. Saya membuat skema ini menggunakan editor EasyEDA tetapi membuatnya menggunakan papan serbuk tanpa solder kerana saya ingin membuatnya secepat mungkin dan ingin mengatur semula susun atur dengan cepat.

Langkah 2: Pengaturcaraan

Saya menulis beberapa kod ringkas untuk merakam audio pada peranti. Saya menggunakan kod Great Scott sebagai inspirasi tetapi mengubah struktur untuk meningkatkan kecekapan dan kesederhanaan. Saya juga membuang sekatan jumlah fail yang dapat direkodkan dan menambahkan lebih banyak komen yang dapat membantu pemula untuk menavigasi. Muat turun kod siap di bawah dan buka dengan menggunakan Arduino IDE. Muat turun modul yang diperlukan ("SD.h", "SPI.h" dan "TMRpcm.h") menggunakan pengurus Pakej Arduino (ditunjukkan dalam gambar di atas).

Merakam ke fail WAV pada kad SD adalah ciri lanjutan dari perpustakaan TMRpcm jadi untuk menggunakannya, anda mesti mengedit fail konfigurasi perpustakaan. Walaupun ini terdengar menakutkan (paling tidak bagi saya), ia hanya mencari fail "pcmConfig.h" menggunakan penjelajah fail dan melepaskan beberapa baris kod (kemudian menyimpannya).

1. Pada papan Uno atau non-mega melepaskan baris #define buffSize 128
2. Juga tidak terangkan #define ENABLE_RECORDING dan #define BLOCK_COUNT 10000UL

Setelah selesai kembali ke Arduino IDE, pasangkan Arduino anda, pilih, dan kemudian kompilasi dan muat naik program. Membuka monitor Serial juga akan memberi anda maklum balas semasa masa berjalan.

Langkah 3: Projek dan Ujian Selesai

Apabila saya menyelesaikan pendawaian dan penyahpepijatan, saya menguji projek tersebut.

AMARAN menghidupkan semula peranti akan menetapkan semula kaunter nama fail menyebabkan fail baru menimpa fail lama.

Untuk menggunakan peranti:

1. pasangkan plag kuasa USB ke Arduino
2. tekan butang taktil untuk memulakan rakaman (LED akan menyala untuk menunjukkan ini)
3. tekan butang sekali lagi untuk menamatkan rakaman
4. ulangi untuk seberapa banyak rakaman yang diperlukan
5. cabut kabel kuasa USB
6. Tanggalkan kad SD
7. Masukkan kad SD ke dalam komputer atau telefon
8. Buka fail dalam aplikasi main balik pilihan anda

Tujuan awal projek ini adalah untuk menguji mikrofon MAX9814, jadi saya menjalankan tiga ujian untuk mengetahui kesan penguat terbina dalam terhadap hasilnya. Semasa menghasilkan rakaman, saya menggunakan salah satu simfoni Mozart sebagai pemboleh ubah kawalan. Saya memainkannya di pembesar suara telefon bimbit saya yang terus menunjuk mikrofon pada jarak yang tetap untuk ketiga-tiga rakaman. Satu-satunya pemboleh ubah yang saya ubah adalah keuntungan mikrofon (disesuaikan dengan menghubungkannya ke VCC, GND atau membiarkannya melayang). Klip audio yang dihasilkan dilampirkan. Saya juga menggabungkan audio 40dB dan 60dB ke dalam satu rakaman di mana 40dB dimainkan di telinga kiri dan 60dB dimainkan di telinga kanan. Ini menjadikan perbezaan kualiti sangat ketara dan menyoroti betapa pentingnya keuntungan yang diberikan oleh modul MAX9814.

Secara keseluruhan, saya sangat gembira dengan hasil rakaman terutamanya kerana penyediaan peranti adalah salah satu yang paling mudah, yang pernah saya lihat (dengan hanya tiga wayar dan tanpa komponen luaran - malah LED sederhana memerlukan perintang). Perlu juga diambil kira bahawa Arduino Nano mempunyai ADC 10bit sehingga setiap bacaan amplitud hanya boleh menjadi salah satu dari 1024 nilai diskrit. Kerana kualiti audio yang baik, saiz yang padat, dan penggunaan kuasa yang tidak dapat dielakkan; Saya berharap dapat menggunakan peranti ini dalam projek masa depan.

Sekiranya saya tidak menjelaskan dengan terperinci, saya dengan senang hati akan membantu dan memberi penjelasan tambahan. Ini adalah Instruksiku yang pertama supaya sebarang nasihat yang saya berikan sekarang dapat dilihat dalam semua projek saya yang akan datang. Sekiranya anda mempunyai cadangan untuk memperbaiki kod saya, saya dengan senang hati akan menambahkannya ke projek saya di GitHub dan Instructables ini.