Penganalisis Spektrum: 4 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Projek ini adalah untuk 'Creative Electronics', modul Beng Electronics Engineering tahun 4 di University of Málaga, School of Telecommunications (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Projek ini telah dirancang dan dikumpulkan oleh Carlos Almagro, Diego Jiménez dan Alejandro Santana, kami telah membuat "pemain muzik kotak" yang dikendalikan oleh Arduino Mega (kami telah memilihnya kerana Arduino Leonardo tidak cukup kuat untuk matriks neopixel), yang menunjukkan melalui matriks neopixel 8x32 spektrum muzik. Idea utama adalah untuk mengambil sampel bunyi dalam 8 bar (satu bar untuk mewakili setiap selang frekuensi, hingga 20kHz).

Isyarat masuk melalui port jack 3.5 dan menuju ke arduino dan speaker, langkah sebelumnya diperkuat.

Langkah 1: Komponen dan Bahan

Arduino Mega (jenamaElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 resistencias de 220

4 led

2 pembesar suara lama

2 rintangan 330

2 butang tekan sisipan

1 rintangan 470

1 pemeluwap 10uF

1 pemeluwap 220uF

1 rintangan 1K

1 rintangan 100k

2 UA741

Insertion Pines lelaki dan wanita

2 penguat PAM8403

Langkah 2: Perkakasan

Seperti yang kita ketahui, julat voltan yang dapat dimasukkan ke Arduino berada dalam julat 0 [V] hingga 5 [V], tetapi julat voltan dari isyarat audio yang dikeluarkan dari terminal earphone komputer peribadi dll adalah -0.447 [V] hingga 0.447 [V].

Ini bermaksud voltan berayun ke sisi minus dan amplitudnya terlalu kecil Terus ke Arduino Audio isyarat tidak dapat dimasukkan. Oleh itu, dalam litar ini, pertama, voltan ditarik naik sebanyak 2,5 [V], yang merupakan setengah voltan 5 [V], kemudian masukkan ke pin analog Arduino setelah melalui litar penguat untuk meningkatkan amplitud. dikonfigurasikan. Kemudian kita akan menganalisis gambarajah litar:

1. Litar penguat yang berpotensi berpusat / tidak berpindah berpusat X1 dan X2 adalah bicu mini stereo. Oleh kerana ia hanya dihubungkan secara selari, ia boleh menjadi input atau output. Kita dapat lihat, hanya satu daripada isyarat audio stereo yang dirakam. R17 adalah untuk menyesuaikan sensitiviti penganalisis spektrum. Melalui C1, satu sisi R17 disambungkan ke potensi titik tengah. Dengan melakukannya, adalah mungkin untuk meletakkan voltan yang sesuai dengan potensi titik tengah ke isyarat audio input. Selepas itu tidak ada litar penguat yang tidak dapat dipulihkan. Di samping itu, perlu menggunakan op amp dengan output rel ke rel (output ayunan penuh).

2. Litar penjana berpotensi titik tengah (rail splitter) R9, R10, R11 membahagikan voltan bekalan kuasa menjadi separuh dan memasukkannya ke pengikut voltan. R11 adalah untuk penyesuaian potensi titik tengah. Saya fikir ada baiknya menggunakan perintang separa tetap berbilang giliran di sini.

3. LPF bekalan kuasa analog R6 dan C3 merupakan penapis lulus rendah dengan frekuensi pemotongan yang sangat rendah dan menggunakannya sebagai bekalan kuasa untuk penguat operasi. Dengan melakukan ini, bunyi yang dicampur dari bekalan kuasa utama dipotong. Oleh kerana voltan VCC turun di bawah + 5V kerana R6 bersambung dengan bekalan kuasa, voltan ini dimasukkan ke pin voltan rujukan analog Arduino. Program ini menetapkan sumber voltan rujukan secara luaran.

4. Litar pembahagi voltan SPI untuk pengawal panel LED Sambungkan pengawal panel LED di sini, tetapi kerana voltan yang boleh dimasukkan ke pengawal panel LED adalah 3.3 V, perintang pembahagi voltan dimasukkan.

Akhirnya kita hanya perlu menyambungkan panel neopixel ke pin digital I / O arduino.

Kami telah mengambil reka bentuk perkakasan ini dari sini

kami tidak melihat penyataan lesen di halaman ini, tetapi kami merasa perlu menyebutkan dan mengucapkan terima kasih.

Kami telah membuat pengawal dua butang untuk mengubah mod yang berbeza dan kami mengatur kelantangan audio dengan rintangan yang dapat diubah.

Langkah 3: Perisian

Kami telah mengembangkan program yang menerapkan transformasi empat ke isyarat input analogik melalui perpustakaan FFT (yang boleh anda muat turun dalam arduino IDE sendiri), dan ia mengambil sampel untuk menunjukkan 8 selang frekuensi. Ia boleh memilih antara 4 mod pertunjukan pencahayaan yang berbeza.

Langkah 4: Kesnya

Reka bentuk casing benar-benar percuma dan berbeza dalam setiap projek, satu-satunya syarat ialah semua komponen dan litar sesuai di dalamnya dan dapat menunjukkan matriks neopixel.