EISE4 նախագիծ. Իմացեք, թե ինչպես իրականացնել ձայնի մոդուլյացիոն սարք. 6 քայլ (նկարներով)

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

Այս խրատելիքում դուք կանցնեք բոլոր տարբեր քայլերով ՝ ձայնային էֆեկտներ ավելացնող սարքի իրականացման համար (ուշացում և արձագանք): Այս սարքը հիմնականում բաղկացած է խոսափողից, DE0 Nano SoC տախտակից, բարձրախոսից, էկրանից և ինֆրակարմիր սենսորից: Կախված ինֆրակարմիր սենսորից ձեր կանգնած հեռավորությունից ՝ ազդեցություն կիրականացվի: Էկրանն այստեղ է ՝ FFT տպելու համար:

Մենք օգտագործել ենք De0 Nano SoC տախտակ, և դրան միացված է երկու PCB: Սրանք անալոգային միացում են, որի վրա մենք եռակցեցինք մեզ անհրաժեշտ յուրաքանչյուր բաղադրիչ:

Քայլ 1: Archարտարապետություն

Ահա այն ճարտարապետությունը, որի մասին մենք առաջին անգամ մտածել էինք նախագիծը սկսելուց առաջ: Սկզբում մենք ստացանք ազդանշանի ձեռքբերումն իրականացնող խոսափողը, որն այնուհետև ուժեղացվում է Լարման ուժեղացուցիչով: Այնուհետև այն միացված է DE0 Nano Soc տախտակի ADC կապին, որը հաշվարկում է FFT- ը և տպում այն էկրանին: Այնուհետև տախտակի ելքերը միացված են DAC- ին, նախքան այն ուժեղացնելը և միացնելը բարձրախոսին:

Նախագծի այս պահին մենք չէինք մտածում ինֆրակարմիր տվիչի օգտագործման մասին, որը հետագայում ձուլեցինք նախագծի շրջանակներում:

Քայլ 2: Նյութեր

Այս նախագիծն իրականացնելու համար մենք օգտագործեցինք հետևյալ բաղադրիչները.

- խոսափող

- Բարձրախոս

- DE0 Nano Soc տախտակ

-Անալոգային-թվային փոխարկիչ (ինտեգրված DE0 Nano Soc տախտակին)

-Թվային-անալոգային փոխարկիչ (MCP4821)

- Աուդիո հզորության ուժեղացուցիչ (LM386N-1)

- Լարման ուժեղացուցիչ `շահույթի ավտոմատ կառավարման միջոցով

- Լարման կարգավորիչ, որն առաջացնում է -5 Վ (MAX764)

- Ինֆրակարմիր տվիչ (GP2Y0E02A)

- Արևային էներգիա, որն արտադրում է 5 Վ (էներգիա)

- Էկրան (որը տպում է FFT)

Քայլ 3. Առաջին PCB - De0 Nano SoC- ից առաջ

Այս առաջին անալոգային սխեման պարունակում է խոսափողը (MC1), Լարման ուժեղացուցիչը ՝ շահույթի ավտոմատ կառավարմամբ (միացման սխեմայի միացված գործառնական ուժեղացուցիչին) և Լարման կարգավորիչ, որն առաջացնում է -5 Վ (MAX764):

Սկզբում խոսափողը բռնում է ձայնը, այնուհետև ձայնը ուժեղանում է Լարման ուժեղացուցիչով; լարումը մոտավորապես 16 մՎ -ից հասնում է 1,2 Վ -ի: Լարման կարգավորիչը այստեղ է միայն գործառնական ուժեղացուցիչը մատակարարելու համար:

Ամբողջ սխեմայի ելքը կապված է DE0 Nano Soc տախտակի ADC կապի հետ:

Քայլ 4. Երկրորդ PCB - De0 Nano SoC տախտակից հետո

Այս երկրորդ անալոգային շղթայի մուտքերը միացված են DE0 Nano Soc տախտակի տարբեր կապումներին, որոնք CS, SCK և SDI կապումներն են: Այս մուտքերը այնուհետև միացված են DAC- ին (MCP4821), որն այնուհետև միացված է Աուդիո էներգիայի ուժեղացուցիչին (LM386N-1): Վերջապես մենք ունենք բարձրախոս:

Այս ամբողջ սխեման մատակարարվում է 5V լարման միջոցով, որը գալիս է DE0 Nano Soc տախտակից, և դրա հիմքը միացված է DE0 Nano Soc- ի և առաջին PCB- ի գետնին:

Քայլ 5. Հաղորդակցություն PCB- ի և De0 Nano SoC- ի միջև

Խոսափողից եկող ազդանշանը միացված է քարտի ADC- ին: ADC- ն միացված է HPS- ին, և մենք ունենք NIOS II, որն օգտագործվում է էկրանի վերահսկման համար: Հաղորդակցության համար HPS- ը և NIOS II- ը օգտագործում են ընդհանուր հիշողություն: Մենք ունենք HPS- ում աշխատող C կոդ, որը արժեքներ է ստանում ADC- ից և որոշակի ազդեցություն է թողնում ձայնի վրա: Արդյունքն այնուհետև ուղարկվում է հաջորդ PCB- ին SPI մետաղալարով, որը միացված է քարտի GPIO- ին: Մենք նաև ունենք C կոդ, որը գործում է NIOS II- ում միաժամանակ: Այս ծրագիրը կա էկրանը վերահսկելու և FFT սպեկտրը ցուցադրելու համար:

Քայլ 6. Ինչպե՞ս ձայնային էֆեկտներ ստեղծել ինֆրակարմիր սենսորով:

Այս նախագծում մենք օգտագործում ենք միայն մեկ ձայնային էֆեկտ, որը ձայնի ձգձգումն է: Այս էֆեկտն ակտիվացնելու համար մենք որոշեցինք օգտագործել ինֆրակարմիր սենսորը: Սենսորը, որը միացված է քարտի ինտեգրված ADC- ին, ունի 60 -ից 3300 -ի սահմաններում: Մենք ունենք 3300 -ի մոտ արժեք, երբ գտնվում ենք սենսորի մոտ, և ունենք 60 -ի մոտ, երբ հեռու ենք դրանից: Մենք որոշեցինք ակտիվացնել հետաձգումը միայն այն դեպքում, եթե արժեքը գերազանցում է 1800 -ը, հակառակ դեպքում ձայնը ուղղակիորեն ուղարկվում է SPI- ին: