Սպեկտրի անալիզատոր `4 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս նախագիծը «Creative Electronics»-ի համար էր, Beng Electronics Engineering- ի 4-րդ կուրսի մոդուլը Մալագայի համալսարանում, Հեռահաղորդակցության դպրոցում (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/):

Նախագիծը մշակվել և հավաքվել է Կառլոս Ալմագրոյի, Դիեգո Խիմենեսի և Ալեխանդրո Սանտանայի կողմից, մենք պատրաստել ենք «տուփ երաժշտական նվագարկիչ», որը կառավարվում է Arduino Mega- ի կողմից (մենք ընտրել ենք այն, քանի որ Arduino Leonardo- ն բավականաչափ հզոր չէր նեոպիքսելային մատրիցի համար), որը 8x32 նեոպիքսելային մատրիցով ցույց է տալիս երաժշտության սպեկտրը: Հիմնական գաղափարն այն է, որ ձայնային ազդանշանը նմուշառվի 8 բարով (մեկ բար `յուրաքանչյուր հաճախականության միջակայքը մինչև 20 կՀց հաճախություն ներկայացնելու համար):

Ազդանշանը մտնում է վարդակից 3.5 պորտի միջոցով և գնում դեպի arduino և Speakears, ուժեղացման նախորդ քայլը:

Քայլ 1: Բաղադրիչներ և նյութեր

Arduino Mega (ապրանքանիշը Elegoo)

Placa de soldadura a doble cara

220 դիմադրություն 4

4 լեդ

2 հին բարձրախոս

2 դիմադրություն 330 -ից

Տեղադրման 2 կոճակ

1 դիմադրություն 470

1 կոնդենսատոր 10uF- ով

220 ֆ – ի 1 կոնդենսատոր

1 Կ 1 դիմադրություն

1 դիմադրություն 100k

2 UA741

Տեղադրման սոճիներ արու և էգ

2 ուժեղացուցիչ PAM8403

Քայլ 2: Սարքավորումներ

Ինչպես գիտենք, լարման միջակայքը, որը կարող է մուտքագրվել Arduino- ին, գտնվում է 0 [V] -ից 5 [V] միջակայքում, սակայն անհատական համակարգչի ականջակալների տերմինալից և այլն ձայնային ազդանշանի լարման տիրույթը -0.447 է: [V] - ից 0.447 [V]:

Դա նշանակում է, որ լարումը տատանվում է նույնիսկ դեպի մինուս կողմ, իսկ ամպլիտուդը չափազանց փոքր է: Ուղղակի Arduino- ին Աուդիո ազդանշանը չի կարող մուտքագրվել: Հետևաբար, այս միացումում նախ լարումը քաշվում է 2,5 [V] -ով, ինչը 5 [V] լարման կեսն է, այնուհետև ուժեղացուցիչի միջով անցնելուց հետո մուտքագրեք Arduino- ի անալոգային քորոցը կազմաձեւված է: Այնուհետև մենք վերլուծելու ենք միացման սխեման.

1. Միջին կետի պոտենցիալ սուպերպոզիցիոն / չշեղվող ուժեղացուցիչի սխեմաները X1 և X2 ստերեո մինի վարդակներ են: Քանի որ այն պարզապես զուգահեռաբար միացված է, այն կարող է լինել մուտքային կամ ելքային: Մենք տեսնում ենք, որ ստերեո աուդիո ազդանշաններից միայն մեկը գրավված է: R17- ը սպեկտրի անալիզատորի զգայունությունը կարգավորելու համար է: C1- ի միջոցով R17- ի մի կողմը միացված է միջակետային ներուժին: Դրանով հնարավոր է գերակշռել մուտքային ձայնային ազդանշանի միջին կետի պոտենցիալին համապատասխանող լարումը: Դրանից հետո չկա անշրջելի ուժեղացուցիչի միացում: Բացի այդ, անհրաժեշտ է օգտագործել op-amp երկաթուղային-երկաթուղային ելքով (լրիվ ճոճվող ելք):

2. Միջակետային պոտենցիալ առաջացնող միացում (երկաթուղային բաշխիչ) R9, R10, R11 էներգիայի մատակարարման լարումը կիսում են կիսով չափ և մուտքագրում այն լարման հետևորդին: R11- ը նախատեսված է միջակետային ներուժի լավ ճշգրտման համար: Կարծում եմ, որ այստեղ լավ է օգտագործել բազմակողմանի կիսաֆիքսված դիմադրություն:

3. Անալոգային էներգիայի մատակարարման LPF միացում R6 և C3- ը կազմում են ցածր անցման ֆիլտր `ծայրահեղ ցածր անջատման հաճախականությամբ և օգտագործում են այն որպես էներգիայի աղբյուր գործառնական ուժեղացուցիչների համար: Դրանով հիմնական էներգիայի մատակարարումից խառնված աղմուկը կտրվում է: Քանի որ VCC- ի լարումը իջնում է + 5V- ից ցածր, քանի որ R6- ը հոսանքի աղբյուրի հետ մի շարք է, այս լարումը մուտքագրվում է Arduino- ի անալոգային հղման լարման քորոցին: Programրագիրը արտաքինից սահմանում է հղման լարման աղբյուրը:

4. LED վահանակի վերահսկիչի համար SPI լարման բաժանարար միացում Միացրեք LED վահանակի վերահսկիչը այստեղ, բայց քանի որ LED վահանակի վերահսկիչին մուտքագրվող լարումը 3.3 Վ է, տեղադրված է լարման բաժանարար դիմադրությունը:

Ի վերջո, մեզ մնում է միայն միացնել նեոպիքսելային վահանակը arduino- ի թվային կապումներին:

Մենք վերցրել ենք այս ապարատային նախագծերը այստեղից ՝

մենք այս էջում լիցենզիայի մասին որևէ հիշատակում չենք տեսել, բայց հիշատակման և շնորհակալություն հայտնելու կարիք ենք զգում:

Մենք պատրաստել ենք երկու կոճակներով վերահսկիչ ՝ տարբեր ռեժիմները փոխելու համար, և մենք կարգավորում ենք ձայնի ձայնը կենսունակ դիմադրությամբ:

Քայլ 3: Softwareրագրակազմ

Մենք մշակել ենք ծրագիր, որը կիրառում է չորսի փոխակերպումը FFT գրադարանի միջոցով անալոգային մուտքային ազդանշանի վրա (որը կարող եք ներբեռնել ձեր սեփական arduino IDE- ով), և այն նմուշառում է ազդանշանը ՝ 8 հաճախականությունների ինտերվալներ ցուցադրելու համար: Այն կարող է ընտրել լուսավորման շոուի 4 տարբեր եղանակների միջև:

Քայլ 4: Գործը

Գործի ձևավորումն ամբողջովին անվճար է և տարբերվում է յուրաքանչյուր նախագծում, միակ պահանջն այն է, որ բոլոր բաղադրիչներն ու սխեմաները տեղավորվեն ներսում և կարող են ցույց տալ նեոպիքսելային մատրիցան: