Spektra analizators: 4 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šis projekts bija paredzēts radošajai elektronikai, Benga elektronikas inženierijas 4. kursa modulim Malagas Universitātes Telekomunikāciju skolā (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Projektu ir izstrādājuši un salikuši Karloss Almagro, Djego Džimnezs un Alehandro Santana, mēs esam izveidojuši “kastes mūzikas atskaņotāju”, ko kontrolē Arduino Mega (mēs to izvēlējāmies, jo Arduino Leonardo nebija pietiekami spēcīgs neopikseļu matricai), kas caur 8x32 neopikselu matricu parāda mūzikas spektru. Galvenā ideja ir izlasīt skaņas signālu 8 joslās (viena josla, lai attēlotu katru frekvenču intervālu līdz 20 kHz).

Signāls iekļūst caur 3,5 ligzdas ligzdu un nonāk arduino un speakears, iepriekšējais solis tiek pastiprināts.

1. darbība: sastāvdaļas un materiāli

Arduino Mega (zīmolsElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 rezistences 220

4 gaismas diodes

2 veci skaļruņi

2 pretestības 330

2 ievietošanas spiedpogas

1 pretestība 470

1 kondensators 10uF

1 kondensators 220uF

1 pretestība 1K

1 pretestība 100k

2 UA741

Ievietošana Priedes tēviņi un mātītes

2 pastiprinātāji PAM8403

2. darbība. Aparatūra

Kā mēs zinām, sprieguma diapazons, ko var ievadīt Arduino, ir diapazonā no 0 [V] līdz 5 [V], bet audio signāla sprieguma diapazons, kas tiek izvadīts no personālā datora austiņu ligzdas utt., Ir -0.447 [V] līdz 0,447 [V].

Tas nozīmē, ka spriegums mainās pat uz mīnus pusi un amplitūda ir pārāk maza. Tieši uz Arduino nevar ievadīt audio signālu. Tāpēc šajā ķēdē, pirmkārt, spriegums tiek pacelts par 2,5 [V], kas ir puse no sprieguma 5 [V], pēc tam ievada Arduino analogajā tapā pēc tam, kad iet caur pastiprinātāja ķēdi, lai palielinātu amplitūdu konfigurēts. Tad mēs analizēsim shēmas shēmu:

1. Vidējā punkta potenciālās pārklājošās / neinvertējošās pastiprinātāju shēmas X1 un X2 ir stereo mini ligzdas. Tā kā tas ir vienkārši savienots paralēli, tas var būt gan ieeja, gan izeja. Mēs redzam, ka tiek uztverts tikai viens no stereo audio signāliem. R17 ir spektra analizatora jutības regulēšanai. Caur C1 viena R17 puse ir savienota ar viduspunkta potenciālu. To darot, ir iespējams ieejas audio signālam uzlikt spriegumu, kas atbilst viduspunkta potenciālam. Pēc tam nav neatgriezeniskas pastiprinātāja ķēdes. Turklāt ir jāizmanto op pastiprinātājs ar izeju no sliedes uz sliedi (pilnā sparā).

2. Vidējā punkta potenciāla ģenerēšanas ķēde (sliežu sadalītājs) R9, R10, R11 sadala strāvas padeves spriegumu uz pusi un ievada to sprieguma sekotājam. R11 ir paredzēts, lai precīzi pielāgotu viduspunkta potenciālu. Es domāju, ka šeit ir labi izmantot daudzapgriezienu daļēji fiksētu rezistoru.

3. Analogais barošanas avots LPF ķēde R6 un C3 veido zemas caurlaidības filtru ar ārkārtīgi zemu izslēgšanas frekvenci un izmanto to kā operatīvo pastiprinātāju barošanas avotu. To darot, tiek izslēgts troksnis, kas sajaukts no galvenās barošanas avota. Tā kā VCC spriegums nokrītas zem + 5 V, jo R6 ir sērijveidā ar barošanas avotu, šis spriegums tiek ievadīts Arduino analogā atskaites sprieguma tapā. Programma nosaka ārējo sprieguma avotu.

4. SPI sprieguma dalītāja ķēde LED paneļa kontrolierim Šeit pievienojiet LED paneļa kontrolieri, bet, tā kā spriegums, ko var ievadīt LED paneļa kontrollerī, ir 3,3 V, tiek ievietots sprieguma dalīšanas rezistors.

Visbeidzot, mums tikai jāpievieno neopikselu panelis ar arinoino digitālajām tapām I/O.

Mēs esam paņēmuši šo aparatūras dizainu no šejienes

šajā lapā mēs neesam redzējuši nevienu pieminējumu licencēšanai, taču jūtam nepieciešamību to pieminēt un pateikties.

Mēs esam izveidojuši divu pogu kontrolieri, lai mainītu dažādus režīmus, un mēs regulējam audio skaļumu ar mainīgu pretestību.

3. darbība: programmatūra

Mēs esam izstrādājuši programmu, kas izmanto Furjē transformāciju FFT bibliotēkas analogajam ieejas signālam (kuru var lejupielādēt savā arduino IDE), un tā parauga signālu, lai parādītu 8 frekvenču intervālus. Tā var izvēlēties starp 4 dažādiem apgaismojuma šova veidiem.

4. solis: lieta

Korpusa dizains ir pilnīgi bezmaksas un katrā projektā atšķirīgs, vienīgā prasība ir tāda, ka visas sastāvdaļas un shēmas ir jāiekļauj iekšpusē un var parādīt neopikselu matricu.