EISE4 projekt: Ismerje meg a hangmodulációs eszköz megvalósításának módját: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ebben az utasításban végig kell mennie a különböző lépéseken, hogy megvalósítson egy eszközt, amely hanghatásokat (késleltetést és visszhangot) ad hozzá. Ez az eszköz többnyire mikrofonból, DE0 Nano SoC kártyából, hangszóróból, képernyőből és infravörös érzékelőből áll. Attól függően, hogy milyen távolságra van az infravörös érzékelőtől, egy hatás valósul meg. A képernyő itt található az FFT nyomtatásához.

De0 Nano SoC kártyát használtunk, és két PCB van csatlakoztatva. Ezek analóg áramkörök, amelyekre minden szükséges alkatrészt hegesztettünk.

1. lépés: Építészet

Íme az építészet, amelyre először gondoltunk a projekt megkezdése előtt. Először megkaptuk a mikrofont, amely megvalósítja a jelfelvételt, amelyet aztán a feszültség erősítővel erősítenek. Ezután a DE0 Nano Soc kártya ADC -tűjéhez csatlakozik, amely kiszámítja az FFT -t és kinyomtatja a képernyőn. A kártya kimeneteit ezután egy DAC -hez csatlakoztatják, mielőtt megerősítik és a hangszóróhoz csatlakoztatják.

A projekt ezen a pontján nem gondolkodtunk az infravörös érzékelő használatán, amelyet később a projekten belül asszimiláltunk.

2. lépés: Anyagok

A projekt megvalósításához a következő összetevőket használtuk:

- Mikrofon

- Hangszóró

- DE0 Nano Soc tábla

-Analóg-digitális átalakító (a DE0 Nano Soc kártyához integrálva)

-Digitális-analóg átalakító (MCP4821)

- Audio teljesítményerősítő (LM386N-1)

- Feszültségerősítő automatikus erősítés -szabályozással

- Feszültségszabályozó, amely -5 V -ot generál (MAX764)

- Infravörös érzékelő (GP2Y0E02A)

- Napenergia, amely 5 V -ot generál (tápegység)

- Képernyő (amely kinyomtatja az FFT -t)

3. lépés: Első PCB - De0 Nano SoC előtt

Ez az első analóg áramkör tartalmazza a mikrofont (MC1), a feszültség -erősítőt automatikus erősítés -szabályozással (az áramkörnek az operációs erősítőhöz csatlakoztatott része) és a feszültségszabályozót, amely -5 V -ot generál (MAX764).

Először a mikrofon fogja a hangot, majd a hangot a feszültség erősítővel erősítik; a feszültség körülbelül 16 mV -ról 1,2 V -ra emelkedik. A feszültségszabályozó csak a műveleti erősítő ellátására szolgál.

A teljes áramkör kimenete a DE0 Nano Soc kártya ADC -tűjéhez kapcsolódik.

4. lépés: Második PCB - a De0 Nano SoC Board után

Ennek a második analóg áramkörnek a bemenetei a DE0 Nano Soc kártya különböző csapjaihoz vannak csatlakoztatva, amelyek a CS, SCK és SDI érintkezők. Ezeket a bemeneteket a DAC-hoz (MCP4821) csatlakoztatják, amelyet az audio teljesítményerősítőhöz (LM386N-1) csatlakoztatnak. Végre megvan a hangszóró.

Ezt az egész áramkört 5 V feszültség táplálja a DE0 Nano Soc kártyáról, és földelése a DE0 Nano Soc -hoz és az első NYÁK földeléséhez van csatlakoztatva.

5. lépés: Kommunikáció a PCB és a De0 Nano SoC között

A mikrofonból érkező jel a kártya ADC -jéhez van csatlakoztatva. Az ADC csatlakoztatva van a HPS -hez, és van egy NIOS II, amely a képernyő vezérlésére szolgál. A kommunikációhoz a HPS és a NIOS II megosztott memóriát használ. A HPS -ben fut egy C kód, amely értékeket kap az ADC -től, és bizonyos hatásokat gyakorol a hangra. Az eredmény ezután a kártya GPIO -jához csatlakoztatott SPI -vezetéken keresztül kerül a következő NYÁK -ra. A NIOS II -ben is fut egy C kódunk. Ez a program a képernyő vezérlésére és az FFT spektrum megjelenítésére szolgál.

6. lépés: Hogyan készítsünk hanghatásokat az infravörös érzékelővel?

Ebben a projektben csak egy hanghatást használunk, ami a hangkésleltetés. Ennek a hatásnak az aktiválásához úgy döntöttünk, hogy az infravörös érzékelőt használjuk. A kártya integrált ADC -jéhez csatlakoztatott érzékelő értéke 60 és 3300 között van. Az érték közel 3300, amikor az érzékelő közelében vagyunk, és 60 -as értékünk van, ha távol vagyunk tőle. Úgy döntöttünk, hogy csak akkor aktiváljuk a késleltetést, ha az érték 1800 felett van, ellenkező esetben a hang közvetlenül az SPI -hez kerül.