Музика на осцилоскоп: 7 стъпки

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

Въведение: Тази инструкция трябва да изпълни изискване за документационната част на проекта за свързване на микрокомпютри в държавния университет в Юта.

Стъпка 1: Предистория

Заден план:

Осцилоскоп се използва за показване и измерване на сигнал за напрежение, който се нанася спрямо времето. Осцилоскопът в режим XY нанася сигнал срещу друг сигнал, подобен на параметрично уравнение. Този проект използва осцилоскоп в режим XY за показване на изображения, произведени от звуков файл.

Стъпка 2: Оригинална идея

Първоначалната идея на проекта беше да преобразува стария телевизор с катодна лъчева тръба (CRT) в XY осцилоскоп и да го използва за показване на изображенията. Това може да стане чрез изключване на отклоняващите бобини. Когато изключите хоризонталните бобини, се появява вертикална линия, а когато изключите вертикалната бобина, се появява хоризонтална линия. Всичко, което трябваше да направя, беше да свържа аудио източника към отклоняващите бобини и ще имам XY осцилоскоп. За съжаление се сблъсках с няколко проблема.

Стъпка 3: Срещани проблеми

Един от проблемите, които срещнах, бяха функциите за безопасност. Телевизорът успя да установи, че отклоняващите бобини са били изключени и няма да се включат. Това е за да се предотврати изгарянето на електронния лъч на дупка във фосфора на екрана. Измерих съпротивлението на бобините и поставих резистор върху него. Резисторът веднага изгоря наполовина поради високите напрежения. Опитах отново с по -висок рейтинг резистор, но и това не се получи. Прочетох някои форуми онлайн за това как друг комплект отклоняващи бобини може да бъде свързан към оригиналния телевизор, така че намерих друг телевизор и свързах отклоняващата бобина към моя. Импедансът не беше същият, така че не се включи. След още някои изследвания установих, че по -старите телевизори нямат функция за безопасност и не се интересуват дали отклоняващите бобини са изключени. Успях да намеря телевизор, произведен през 2000 г., който изглежда да работи. Успях да получа някои прости форми на екрана, но всичко по -сложно от кръг щеше да бъде силно изкривено. В крайна сметка този телевизор спря да работи и продължи да духа предпазители.

Успях да намеря малък телевизор, произведен през 1994 г. Този телевизор работеше доста добре, но не успях да получа правилната ориентация на изображението, дори когато превключвах сигналите във всяка комбинация. Той също имаше същите проблеми като другия телевизор и нямаше да създава сложни изображения. След много изследвания установих, че проблемът е, че се опитвам да създам векторно изображение на растров дисплей. Растерният дисплей е екран, който сканира хоризонтално много бързо и след това вертикално с по -бавни темпове. Векторният дисплей използва линии за създаване на изображения. Открих уроци за това как да превърна растерния дисплей във векторен, но процесът беше опасен и щеше да отнеме много време.

Стъпка 4: Решение

След всички тези проблеми успях да намеря доста просто решение; програма за емулатор на осцилоскоп XY, която приема аудио като вход. След като намерих тази програма, преминах от фокусиране върху създаването на осцилоскоп към създаване на начин за създаване на аудио файл от изображение за показване на осцилоскоп.

Емулатор на осцилоскоп

Стъпка 5: Програма за откриване на ръбове и Matlab

Ето основна блок -схема на моята програма. Започва с изображение, което се зарежда в програмата EdgeDetect.m MATLAB. Тази програма го преобразува в изображение в сива скала и след това открива ръбовете в изображението. XY координатите на откритите ръбове се поставят в два масива, които се преобразуват в звуков файл.

Стъпка 6: Пример: Робот с инструкции

Ето пример за процеса с робота с инструкции. Първо изтеглете изображение на робота с инструкции и го запазете като „image.png“във вашата работна папка MATLAB (същото място като „EdgeDetect.m“). Уверете се, че изображението няма нищо, което искате да бъде открито, или може да добави куп ненужни координати във вашия звуков файл. Стартирайте програмата EdgeDetect и изображението ще бъде преобразувано в сива скала, а ръбовете му ще бъдат открити и съхранени като звуков файл, наречен "vector.wav". След това отворете звуковия файл в Audacity или друга програма за редактиране на звук. Отворете програмата си за емулатор на осцилоскоп (връзка в предишната стъпка), задайте честотата на дискретизация на 192000 Hz, натиснете старт, щракнете върху бутона на микрофона и изберете опцията ред. В Audacity натиснете „shift + интервал“, за да възпроизведете звуковия файл в цикъл. Изображението трябва да се появи на емулатора на осцилоскоп.

Стъпка 7: Отстраняване на неизправности/Примерни файлове

Докато разработвах тази програма, трябваше да коригирам някои настройки в програмата. Ето някои неща, които трябва да проверите отново, ако не работи:

-Уверете се, че вашият аудио изход се подава във вашата линия на вашия компютър и че имате 2 отделни (ляв и десен) аудио канали

-Ако изображението не се чете от програмата MATLAB, може да се наложи да го редактирате в боя и да го запишете като различен формат.

-На ред 61 от кода не забравяйте да включите числата от екрана за откриване на ръбове. Програмата обикновено поставя правоъгълник около цялото нещо, което можете да изрежете, като го промените от „i = 1: дължина (B)“на „i = 2: дължина (B)“. Също така, ако имате конкретни числа, които искате да включите, но не искате да ги включите всички, можете да използвате квадратни скоби, за да получите конкретни числа: "[1 3 6 10 15 17]"

-Ако изображението изглежда треперещо и частите са навсякъде, може да се наложи да намалите броя на пробите, като регулирате "N" на ред 76. Колкото по -просто е изображението, толкова по -ниско N може да бъде, но трябва да е по -високо, ако изображението е сложен. За робота използвах N = 5.

-Можете също да регулирате "Fs" на линия 86. Колкото по -висока е честотата на дискретизация, толкова по -добре ще изглежда изображението, но някои звукови карти няма да могат да се справят с по -високи честоти на дискретизация. Съвременните песни имат честота на дискретизация около 320000 Hz.