CRAZY L.O.L СПЕКТРОВ АНАЛИЗАТОР: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Днес бих искал да споделя как да се направи анализатор на аудио спектър - 36 ленти чрез комбиниране на 4 LoL щита заедно. Този луд проект използва FFT библиотека за анализ на стерео аудио сигнал, преобразуването му в честотни ленти и показване на амплитудата на тези честотни ленти на 4 x LoL Shields.

Преди да започнете, моля, гледайте видеоклипа по -долу:

Стъпка 1: НЕЩОТО, от което се нуждаем

Основните електронни компоненти са както следва:

• 4 броя x Arduino Uno R3.
• 4 броя x LoLShield печатна платка. PCBWay (пълнофункционална персонализирана услуга за прототип на печатни платки) ме подкрепи тези печатни платки LoLShield.
• 504 броя x LED, 3 мм. Всеки LoLShield се нуждае от 126 светодиода и можем да изберем 4 различни светодиодни цвята и типове (разпръснати или неразпръснати).
• 1бр. X Преносимо зарядно устройство Power Bank Батерия 10000/20000mAh.
• 4бр. Хедър за глава 40pin 2,54 мм.
• 2бр x USB Тип A/B кабел. Единият се използва за програмиране на Arduino, другият е за захранване на Arduino от банка за захранване.
• 1бр х 3,5 мм женски стерео аудио жак.
• 1 бр. X 3,5 мм 1 мъжки към 2 женски адаптер за аудио сплитер или аудио сплитер за слушалки.
• 1бр x 3,5 мм стерео аудио жак мъжки-мъжки съединителен кабел.

• 1m x 8P Rainbow лентов кабел.
• 1m x Двужилен захранващ кабел.
• 1бр x прозрачен акрил, размер А4.

Стъпка 2: СХЕМАТИЧНО

LoLShield е 9x14 charlieplexing LED матрица за Arduino и този дизайн НЕ включва резистори за ограничаване на тока. Светодиодите са индивидуално адресируеми, така че можем да ги използваме за показване на информация в 9 × 14 LED матрица.

LoL Shield оставя D0 (Rx), D1 (Tx) и аналогови щифтове A0 до A5 безплатни за други приложения. Снимката по -долу показва използването на щифтове Arduino Uno за този проект:

Моят анализатор на аудио спектър има 4 x (Arduino Uno + LoLShield). Захранването и стерео аудио жакът 3,5 мм са свързани както е показано по -долу:

Стъпка 3: LOL SHIELD PCB & LED СПАЯВАНЕ

1. Lob SHIELD PCB

Ѽ. Можете да се обърнете към дизайна на печатни платки на адрес: https://github.com/jprodgers/LoLshield от Jimmie P. Rodgers.

Ѽ. PCBWay ме подкрепи тези печатни платки LoLShield с бърза доставка и висококачествена печатна платка.

2. LED СПАЙКА

Ѽ. Всеки LoLShield се нуждае от 126 светодиода и използвах различни видове и цветове за 4x LoLShields, както следва:

• 1 x LoLShield: дифузен светодиод, червен цвят, 3 мм.
• 1 x LoLShield: дифузен светодиод, зелен цвят, 3 мм.
• 2 x LoLShield: недифузен (прозрачен) светодиод, син цвят, 3 мм.

Ѽ. Подготовка на LoLShield PCB и LED

Ѽ. Запояване 126 LED върху платка LoLShield. Трябва да проверим светодиодите по батерия след запояване на всеки ред - 14 светодиода

ТОП LoLSHIELD

ДОЛНО ЛОЛШИЛД

Ѽ. Завършване на един LoLShield и продължаване на запояване на 3 останали LoLShield.

Стъпка 4: ВРЪЗКА И МОНТАЖ

Ѽ. Запояване на захранване и аудио сигнал към 4xLoLShield. Стерео сигнал използва два аудиоканала: ляв и десен, които са свързани към Arduino Uno на аналогови щифтове A4 и A5.

• A4: Ляв аудио канал.
• A5: Десен аудио канал.

Ѽ. Подравняване и монтиране 4 x Arduino Uno върху акрилната плоча.

Ѽ. Включване на 4 x LoLShield към 4 x Arduino Uno.

Ѽ. Залепете портативно зарядно устройство за захранване и аудио жак върху акрилна плоча

Ѽ. Свършен!

Стъпка 5: ПРОГРАМИРАНЕ

Трябва да се обърнете към това как работи LoLShield въз основа на метода на Чарлиплекс и бърза трансформация на Фурие (FFT) на:

en.wikipedia.org/wiki/Charlieplexing

github.com/kosme/fix_fft

За Charlieplexing обръщаме внимание на „трите състояния“на цифровите щифтове на Arduino: „HIGH“(5V), „LOW“(0V) и „INPUT“. Режимът "INPUT" поставя щифта на Arduino във високоимпедансно състояние. Справка на:

www.arduino.cc/en/Tutorial/DigitalPins

В моя проект честотните ленти на звука се показват на 4 x LoL Shield и са описани, както е показано по -долу:

Всеки Arduino чете аудио сигнал от левия/ десния канал и изпълнява FFT.

for (i = 0; i <64; i ++) {Audio_Input = analogRead (RIGHT_CHANNEL); // Четене на аудио сигнал от десния канал A5 - ARDUINO 1 & 2 // Audio_Input = analogRead (LEFT_CHANNEL); // Четене на аудио сигнал от левия канал A4 - ARDUINO 3 & 4 Real_Number = Audio_Input; Въображаем_номер = 0; } fix_fft (Real_Number, Imaginary_Number, 6, 0); // Извършване на бързо преобразуване на Фурие с N_WAVE = 6 (2^6 = 64) за (i = 0; i <32; i ++) {Real_Number = 2 * sqrt (Real_Number * Real_Number +Imaginary_Number * Въображаем_номер ); }

Ѽ. Arduino 1 - Показване на амплитудни честотни ленти 01 ~ 09 на десния канал (A5).

for (int x = 0; x <14; x ++) {for (int y = 0; y <9; y ++) {if (x <Real_Number [y]) // Показване на честотни ленти от 01 до 09 {LedSign:: Set (13-х, 8-у, 1); // LED ВКЛЮЧЕН} else {LedSign:: Set (13-x, 8-y, 0); // LED ИЗКЛЮЧЕН}}}}

Ѽ. Arduino 2 - Показване на амплитудни честотни ленти 10 ~ 18 на десния канал (A5).

for (int x = 0; x <14; x ++) {for (int y = 0; y <9; y ++) {if (x <Real_Number [9+y]) // Показване на честотни ленти 10 до 18 {LedSign:: Набор (13-x, 8-y, 1); // LED ВКЛЮЧЕН} else {LedSign:: Set (13-x, 8-y, 0); // LED ИЗКЛЮЧЕН}}}}

Ѽ. Arduino 3 - Показване на амплитудни честотни ленти 01 ~ 09 на левия канал (A4).

Кодът е същият като Arduino 1 и левият канал на аудио сигнала се свързва с Arduino на аналогов извод A4.

Ѽ. Arduino 4 - Показване на амплитудни честотни ленти 10 ~ 18 на левия канал.

Кодът е същият като Arduino 2 и левият канал на аудио сигнала се свързва с Arduino на аналогов извод A4.

Стъпка 6: Завършете

Този преносим анализатор на спектър може да се свърже директно към лаптоп/ настолен компютър, мобилен телефон, таблет или други музикални плейъри чрез 3,5 мм стерео аудио жак. Този проект изглежда луд, надявам се да ви хареса!

Благодаря за четенето !!!