Анализатор на спектъра: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този проект беше за „Creative Electronics“, 4-ти модул на Beng Electronics Engineering в Университета в Малага, Училище по телекомуникации (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/).

Проектът е проектиран и сглобен от Карлос Алмагро, Диего Хименес и Алехандро Сантана, направихме „музикален плейър на кутия“, контролиран от Arduino Mega (избрахме го, защото Arduino Leonardo не беше достатъчно мощен за неопикселовата матрица), който показва чрез 8x32 неопикселова матрица спектъра на музиката. Основната идея е да се пробва звуковия сигнал в 8 бара (по една лента, за да се представи всеки честотен интервал, до 20 kHz).

Сигналът влиза през порт за жак 3.5 и отива към arduino и спикерите, предишната стъпка на усилване.

Стъпка 1: Компоненти и материали

Arduino Mega (маркаElegoo)

Placa de soldadura a doble cara

4 резистенции от 220

4 светодиода

2 стари високоговорителя

2 съпротивления от 330

2 бутона за вмъкване

1 съпротивление от 470

1 кондензатор от 10uF

1 кондензатор от 220uF

1 съпротивление от 1K

1 съпротивление от 100k

2 UA741

Вмъкване Борове мъжки и женски

2 усилвателя PAM8403

Стъпка 2: Хардуер

Както знаем, диапазонът на напрежението, което може да бъде въведено в Arduino, е в диапазона от 0 [V] до 5 [V], но диапазонът на напрежението на аудио сигнала, изведен от терминала за слушалки на персоналния компютър и т.н., е -0,447 [V] до 0,447 [V].

Това означава, че напрежението се люлее дори към минусовата страна и амплитудата е твърде малка Директно към Arduino аудио сигнал не може да бъде въведен. Следователно в тази верига първо напрежението се издърпва с 2,5 [V], което е половината от напрежението от 5 [V], след това се въвежда към аналоговия щифт на Arduino след преминаване през усилвателната верига, за да се увеличи амплитудата. конфигуриран. След това ще анализираме електрическата схема:

1. Средата на потенциал за налагане / неинвертиране на усилвателни вериги X1 и X2 са стерео мини жакове. Тъй като е просто свързан паралелно, той може да бъде или вход, или изход. Можем да видим, че само един от стерео аудио сигналите се улавя. R17 е за регулиране на чувствителността на спектроанализатора. Чрез C1 едната страна на R17 е свързана с потенциала на средната точка. По този начин е възможно да се наслагва напрежение, съответстващо на потенциала на средната точка, към входния аудио сигнал. След това няма необратима схема на усилвателя. Освен това е необходимо да се използва операционен усилвател с изход между релси (пълен ход).

2. Верига за генериране на потенциал на средна точка (релсов сплитер) R9, R10, R11 разделете захранващото напрежение наполовина и го въведете към последователя на напрежението. R11 е за фино регулиране на потенциала на средната точка. Мисля, че тук е добре да използвате многооборотен полуфиксиран резистор.

3. Аналоговото захранване LPF веригата R6 и C3 представляват нискочестотен филтър с изключително ниска честота на прекъсване и го използват като захранване за операционни усилватели. По този начин шумът, смесен от основното захранване, се прекъсва. Тъй като напрежението на VCC пада под + 5V, тъй като R6 е последователно с захранването, това напрежение се въвежда към аналоговия извод за напрежение на Arduino. Програмата задава източник на референтно напрежение външно.

4. Схема на разделител на напрежение SPI за контролера на LED панела Свържете контролера на LED панела тук, но тъй като напрежението, което може да бъде въведено към контролера на LED панела, е 3,3 V, резисторът за разделяне на напрежението е поставен.

И накрая, остава само да свържем неопикселовия панел към цифровите изводи на I/O на arduino.

Ние сме взели този хардуерен дизайн от тук

не сме виждали споменаване на лиценз на тази страница, но изпитваме нужда да го споменем и да му благодарим.

Направихме контролер с два бутона за промяна на различните режими и регулираме силата на звука с променливо съпротивление.

Стъпка 3: Софтуер

Разработихме програма, която прилага трансформацията на Фурие към аналоговия входен сигнал чрез библиотеката FFT (която можете да изтеглите в собствената IDE на arduino) и тя изважда сигнала за показване на 8 честотни интервала. Той може да избира между 4 различни режима на осветление.

Стъпка 4: Делото

Дизайнът на калъфа е напълно безплатен и различен за всеки проект, единственото изискване е всички компоненти и схеми да се поберат вътре и да могат да показват неопикселовата матрица.