स्पेक्ट्रम विश्लेषक: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह परियोजना 'क्रिएटिव इलेक्ट्रॉनिक्स', मैलागा विश्वविद्यालय, दूरसंचार स्कूल (https://www.uma.es/etsi-de-telecomunicacion/) में एक बेंग इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग चौथे वर्ष के मॉड्यूल के लिए थी।

प्रोजेक्ट को कार्लोस अल्माग्रो, डिएगो जिमेनेज़ और एलेजांद्रो सैन्टाना द्वारा डिज़ाइन और असेंबल किया गया है, हमने एक Arduino मेगा द्वारा नियंत्रित एक "बॉक्स म्यूजिक प्लेयर" बनाया है (हमने इसे चुना है क्योंकि Arduino लियोनार्डो नियोपिक्सल मैट्रिक्स के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं था), जो 8x32 नियोपिक्सल मैट्रिक्स के माध्यम से संगीत के स्पेक्ट्रम को दिखाता है। मुख्य विचार 8 बार (प्रत्येक आवृत्ति अंतराल का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक बार, 20kHz तक) में ध्वनि संकेत का नमूना लेना है।

सिग्नल एक जैक 3.5 पोर्ट के माध्यम से प्रवेश करता है और आर्डिनो और स्पीकर में जाता है, जो प्रवर्धित होने का पिछला चरण है।

चरण 1: अवयव और सामग्री

Arduino मेगा (ब्रांड एलेगू)

प्लाका डे सोल्डदुरा ए डोबल कैर

4 रेसिस्टेंसियास डी 220

4 एलईडी

2 पुराने वक्ता

330. के 2 प्रतिरोध

2 प्रविष्टि पुश बटन

470. का 1 प्रतिरोध

10uF. का 1 संघनित्र

220uF. का 1 कंडेनसर

1K. का 1 प्रतिरोध

100k. का 1 प्रतिरोध

2 यूए741

सम्मिलन पाइन नर और मादा

2 एम्पलीफायर PAM8403

चरण 2: हार्डवेयर

जैसा कि हम जानते हैं, वोल्टेज रेंज जो कि Arduino में इनपुट हो सकती है, 0 [V] से 5 [V] की सीमा में है, लेकिन पर्सनल कंप्यूटर के ईयरफोन टर्मिनल आदि से आउटपुट ऑडियो सिग्नल की वोल्टेज रेंज -0.447 है। [वी] से ०.४४७ [वी]।

इसका मतलब है कि वोल्टेज माइनस साइड तक भी झूलता है और आयाम बहुत छोटा है सीधे Arduino के लिए ऑडियो सिग्नल इनपुट नहीं हो सकता है। इसलिए, इस सर्किट में, पहले वोल्टेज को २.५ [वी] तक खींचा जाता है, जो ५ [वी] का आधा वोल्टेज होता है, फिर एम्पलीफायर सर्किट से गुजरने के बाद एम्पलीफायर के एनालॉग पिन में इनपुट होता है ताकि आयाम बढ़ाया जा सके। विन्यस्त। फिर हम सर्किट आरेख का विश्लेषण करने जा रहे हैं:

1. मिडपॉइंट पोटेंशियल सुपरइम्पोज़िंग / नॉनइनवर्टिंग एम्पलीफायर सर्किट X1 और X2 स्टीरियो मिनी जैक हैं। चूंकि यह केवल समानांतर में जुड़ा हुआ है, यह या तो इनपुट या आउटपुट हो सकता है। हम देख सकते हैं, स्टीरियो ऑडियो सिग्नलों में से केवल एक ही कैप्चर किया गया है। R17 स्पेक्ट्रम विश्लेषक की संवेदनशीलता को समायोजित करने के लिए है। C1 से होकर R17 का एक पक्ष मध्यबिंदु विभव से जुड़ा है। ऐसा करने से, इनपुट ऑडियो सिग्नल के मध्य बिंदु क्षमता के अनुरूप वोल्टेज को सुपरइम्पोज़ करना संभव है। उसके बाद कोई अपरिवर्तनीय एम्पलीफायर सर्किट नहीं है। इसके अलावा, रेल-टू-रेल आउटपुट (फुल स्विंग आउटपुट) के साथ op amp का उपयोग करना आवश्यक है।

2. मिडपॉइंट पोटेंशियल जनरेटिंग सर्किट (रेल स्प्लिटर) R9, R10, R11 बिजली आपूर्ति वोल्टेज को आधे में विभाजित करते हैं और इसे वोल्टेज फॉलोअर में इनपुट करते हैं। R11 मध्यबिंदु क्षमता के ठीक समायोजन के लिए है। मुझे लगता है कि यहां मल्टी-टर्न सेमी-फिक्स्ड रेसिस्टर का उपयोग करना अच्छा है।

3. एनालॉग बिजली की आपूर्ति एलपीएफ सर्किट आर 6 और सी 3 बेहद कम कटऑफ आवृत्ति के साथ एक कम पास फिल्टर का गठन करते हैं और इसे परिचालन एम्पलीफायरों के लिए बिजली की आपूर्ति के रूप में उपयोग करते हैं। ऐसा करने से मेन पावर सप्लाई से मिला जुला शोर कट जाता है। चूंकि VCC का वोल्टेज + 5V से नीचे चला जाता है क्योंकि R6 बिजली की आपूर्ति के साथ श्रृंखला में है, यह वोल्टेज Arduino के एनालॉग संदर्भ वोल्टेज पिन में इनपुट है। कार्यक्रम संदर्भ वोल्टेज स्रोत को बाहरी रूप से सेट करता है।

4. एलईडी पैनल कंट्रोलर के लिए एसपीआई वोल्टेज डिवाइडर सर्किट एलईडी पैनल कंट्रोलर को यहां कनेक्ट करें, लेकिन चूंकि वोल्टेज जो एलईडी पैनल कंट्रोलर को इनपुट किया जा सकता है वह 3.3 वी है, वोल्टेज डिवाइडिंग रेसिस्टर डाला जाता है।

अंत में हमें केवल नियोपिक्सल पैनल को आर्डिनो के डिजिटल पिन I/O से जोड़ना होगा।

हमने यह हार्डवेयर डिज़ाइन यहाँ से लिए हैं

हमने इस पृष्ठ में लाइसेंस का कोई उल्लेख नहीं देखा है, लेकिन हमें इसका उल्लेख और धन्यवाद करने की आवश्यकता महसूस होती है।

हमने अलग-अलग मोड बदलने के लिए दो बटन नियंत्रक बनाए हैं और हम ऑडियो वॉल्यूम को एक व्यवहार्य प्रतिरोध के साथ नियंत्रित करते हैं।

चरण 3: सॉफ्टवेयर

हमने एक प्रोग्राम विकसित किया है जो एफएफटी लाइब्रेरी (जिसे आप अपने आर्डिनो आईडीई में डाउनलोड कर सकते हैं) के माध्यम से एनालॉग इनपुट सिग्नल में फूरियर ट्रांसफॉर्म को लागू करता है, और यह 8 फ्रीक्वेंसी अंतराल दिखाने के लिए सिग्नल का नमूना देता है। यह लाइटिंग शो के 4 अलग-अलग तरीकों में से चुन सकता है।

चरण 4: मामला

प्रत्येक प्रोजेक्ट में केस डिज़ाइन पूरी तरह से मुफ़्त और अलग है, केवल आवश्यकता यह है कि सभी घटक और सर्किट अंदर फिट हों और नियोपिक्सल मैट्रिक्स दिखा सकें।