HackerBox 0037: WaveRunner: 10 Steps

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस महीने, हैकरबॉक्स हैकर्स डिजिटल कंप्यूटिंग वातावरण के साथ-साथ एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरणों के भीतर तरंग संकेतों और ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग टेस्टबेड की खोज कर रहे हैं। इस निर्देशयोग्य में हैकरबॉक्स # 0037 के साथ आरंभ करने की जानकारी है, जिसे अंतिम आपूर्ति के दौरान यहां खरीदा जा सकता है। इसके अलावा, यदि आप हर महीने अपने मेलबॉक्स में इस तरह एक हैकरबॉक्स प्राप्त करना चाहते हैं, तो कृपया HackerBoxes.com पर सदस्यता लें और क्रांति में शामिल हों!

HackerBox 0037 के लिए विषय और सीखने के उद्देश्य:

• जीएनयू ऑक्टेव सॉफ्टवेयर स्थापित और कॉन्फ़िगर करें
• कंप्यूटर के भीतर तरंग संकेतों का प्रतिनिधित्व और हेरफेर करना
• जीएनयू ऑक्टेव की ऑडियो प्रोसेसिंग कार्यक्षमता का अन्वेषण करें
• कंप्यूटर और बाहरी हार्डवेयर के बीच युगल ऑडियो सिग्नल
• एम्पलीफायरों और स्तर संकेतकों का उपयोग करके ऑडियो टेस्टबेड इकट्ठा करें
• 1 मेगाहर्ट्ज बहु-तरंग सिग्नल जनरेटर का निर्माण करें

HackerBoxes DIY इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के लिए मासिक सदस्यता बॉक्स सेवा है। हम शौक़ीन, निर्माता और प्रयोगकर्ता हैं। हम सपनों के सपने देखने वाले हैं।

ग्रह हैक

चरण 1: हैकरबॉक्स 0037: बॉक्स सामग्री

• XR2206 सिग्नल जेनरेटर किट
• सिग्नल जेनरेटर के लिए लेजर-कट एक्रिलिक संलग्नक
• एक्सक्लूसिव ऑडियो टेस्टेड पीसीबी
• दो LM386 ऑडियो एम्पलीफायर किट
• दो KA2284 ऑडियो स्तर संकेतक किट
• यूएसबी साउंड कार्ड
• दो 40mm 3W स्पीकर
• एलीगेटर क्लिप लीड्स का सेट
• दो 3.5 मिमी ऑडियो पैच केबल्स
• दो 3.5 मिमी ऑडियो ब्रेकआउट मॉड्यूल
• माइक्रोयूएसबी ब्रेकआउट मॉड्यूल
• सिग्नल जेनरेटर के लिए बैरल के साथ 9वी बैटरी क्लिप
• विशेष क्लाउड कंप्यूटिंग Decal
• विशेष HackLife Beanie Hat

कुछ अन्य चीजें जो मददगार होंगी:

• सोल्डरिंग आयरन, सोल्डर और बेसिक सोल्डरिंग टूल्स
• जीएनयू ऑक्टेव और अन्य सॉफ्टवेयर चलाने के लिए कंप्यूटर
• एक 9वी बैटरी
• HackLife Beanie Hat. को स्पोर्ट करने के लिए एक कूल हेड

सबसे महत्वपूर्ण बात, आपको रोमांच, हैकर की भावना, धैर्य और जिज्ञासा की भावना की आवश्यकता होगी। इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ निर्माण और प्रयोग करना, जबकि बहुत फायदेमंद है, कई बार मुश्किल, चुनौतीपूर्ण और यहां तक कि निराशाजनक भी हो सकता है। लक्ष्य प्रगति है, पूर्णता नहीं। जब आप साहसिक कार्य में लगे रहते हैं और इसका आनंद लेते हैं, तो इस शौक से काफी संतुष्टि प्राप्त की जा सकती है। हम सभी हैकलाइफ में रहते हैं, नई तकनीक सीखते हैं, और शानदार प्रोजेक्ट बनाते हैं। प्रत्येक कदम धीरे-धीरे उठाएं, विवरणों पर ध्यान दें, और मदद मांगने से न डरें।

HackerBoxes FAQ में वर्तमान और भावी सदस्यों के लिए जानकारी का खजाना है।

चरण 2: लहरें

तरंग एक विक्षोभ है जो पदार्थ या स्थान के माध्यम से ऊर्जा को स्थानांतरित करता है, जिसमें द्रव्यमान का बहुत कम या कोई संबद्ध स्थानांतरण नहीं होता है। तरंगों में एक भौतिक माध्यम या एक क्षेत्र के कंपन या कंपन होते हैं, जो अपेक्षाकृत निश्चित स्थानों के आसपास होते हैं। गणित के दृष्टिकोण से, तरंगें, समय और स्थान के कार्यों के रूप में, संकेतों का एक वर्ग हैं। (विकिपीडिया)

चरण 3: जीएनयू ऑक्टेव

जीएनयू ऑक्टेव सॉफ्टवेयर एक कंप्यूटर के भीतर तरंगों का प्रतिनिधित्व और हेरफेर करने के लिए एक पसंदीदा मंच है। ऑक्टेव में एक उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा है जो मुख्य रूप से संख्यात्मक गणनाओं के लिए अभिप्रेत है। ऑक्टेव एक ऐसी भाषा का उपयोग करके विभिन्न संख्यात्मक प्रयोग करने के लिए उपयोगी है जो अधिकतर MATLAB के साथ संगत है। जीएनयू प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में, ऑक्टेव जीएनयू जनरल पब्लिक लाइसेंस की शर्तों के तहत मुफ्त सॉफ्टवेयर है। ऑक्टेव MATLAB के प्रमुख मुफ्त विकल्पों में से एक है, अन्य साइलैब और फ्रीमैट हैं।

किसी भी ओएस के लिए ऑक्टेव को डाउनलोड और इंस्टॉल करने के लिए ऊपर दिए गए लिंक का पालन करें।

ट्यूटोरियल: ऑक्टेव के साथ शुरुआत करना

DrapsTV से ऑक्टेव वीडियो ट्यूटोरियल:

1. परिचय और सेटअप
2. बुनियादी संचालन
3. डेटा लोड करना, सहेजना और उपयोग करना
4. प्लॉटिंग डेटा
5. नियंत्रण कथन
6. कार्यों

मूल तरंगों और ऑडियो प्रोसेसिंग के हमारे दायरे से बाहर होने पर, आप "मैटलैब में डीएसपी" या "मैटलैब में तंत्रिका नेटवर्क" जैसे मैटलैब विषयों की खोज करके ऑक्टेव में काम करने के लिए कुछ दिमाग उड़ाने वाली सामग्री पा सकते हैं। यह एक बहुत ही शक्तिशाली मंच है। खरगोश का छेद काफी गहरा जाता है।

चरण 4: ऑडियो सिग्नल इंटरफेसिंग

कंप्यूटर के भीतर बनाए गए ऑडियो फ़्रीक्वेंसी सिग्नल को साउंड कार्ड के स्पीकर आउटपुट का उपयोग करके बाहरी हार्डवेयर से जोड़ा जा सकता है। इसी तरह, साउंड कार्ड के माइक्रोफ़ोन इनपुट का उपयोग बाहरी ऑडियो फ़्रीक्वेंसी सिग्नल को कंप्यूटर में आसानी से जोड़ने के लिए किया जा सकता है।

ऐसे अनुप्रयोगों के लिए USB साउंड कार्ड का उपयोग करना एक अच्छा विचार है ताकि आपके कंप्यूटर मदरबोर्ड के ऑडियो सर्किटरी को नुकसान न पहुंचे, अगर कुछ गलत हो जाता है। यूएसबी साउंड कार्ड पर पोर्ट के साथ सर्किट, स्पीकर और ओएस को इंटरफेस करने के लिए 3.5 मिमी ऑडियो पैच केबल और 3.5 मिमी ब्रेकआउट मॉड्यूल की एक जोड़ी काफी उपयोगी है।

जीएनयू ऑक्टेव के साथ उपयोग करने के अलावा, साउंड कार्ड ऑसिलोस्कोप के लिए चारों ओर तैरने वाली कुछ अच्छी परियोजनाएं हैं जो आपको माइक्रो कंप्यूटर साउंड कार्ड द्वारा नमूना लेने के लिए पर्याप्त कम आवृत्ति के संकेतों को "प्लॉट" करने देगी।

चरण 5: जीएनयू ऑक्टेव में ऑडियो सिग्नल

ऑक्टेव में वास्तव में कुछ उपयोगी ऑडियो प्रोसेसिंग कार्यक्षमता है।

डैन प्रिंस के ये वीडियो (और अन्य) फॉर्म एक शानदार शुरुआत हैं:

वीडियो - ऑडियो सीखें डीएसपी 1: साइन ऑसिलेटर बनाना शुरू करना

वीडियो - ऑडियो जानें डीएसपी 2: बेसिक वेवफॉर्म और सैंपलिंग

चरण 6: ऑडियो टेस्टबेड - दो विकल्प

ऑडियो टेस्टेड दो चैनलों (स्टीरियो लेफ्ट, राइट, या कोई अन्य दो सिग्नल) पर ऑडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल के ऑडिशन के लिए उपयोगी है। प्रत्येक चैनल के लिए, एक लाइन-स्तरीय इनपुट को बढ़ाया जा सकता है, एक एलईडी स्तर संकेतक द्वारा विज़ुअलाइज़ किया जा सकता है, और अंत में 40 मिमी ऑडियो स्पीकर तक चलाया जा सकता है।

विधानसभा विकल्प

ऑडियो टेस्टबेड को अलग युग्मित मॉड्यूल या एकल एकीकृत प्लेटफॉर्म के रूप में इकट्ठा किया जा सकता है। असेंबली शुरू करने से पहले तय करें कि आप कौन सा विकल्प पसंद करते हैं और इस गाइड में संबंधित चरण का पालन करें।

एम्पलीफायर

दो ऑडियो एम्पलीफायर LM386 इंटीग्रेटेड सर्किट (विकी) पर आधारित हैं।

एलईडी स्तर संकेतक

दो स्तरीय संकेतक KA2284 एकीकृत सर्किट (डेटाशीट) पर आधारित हैं।

चरण 7: असेंबली विकल्प 1 - अलग मॉड्यूल

अलग-अलग युग्मित मॉड्यूल के रूप में परीक्षण किए गए ऑडियो को इकट्ठा करने का विकल्प चुनते समय, बस दो ऑडियो एम्पलीफायर और दो स्तर संकेतक मॉड्यूल को अलग किट के रूप में इकट्ठा करें।

ऑडियो एंप्लिफायर

• दो अक्षीय प्रतिरोधों से शुरू करें (ध्रुवीकृत नहीं)
• R1 1K ओम (भूरा, काला, काला, भूरा, भूरा) है
• R2 DNP है (आबाद न करें)
• R10 4.7K ओम (पीला, बैंगनी, काला, भूरा भूरा) है
• इसके बाद दो छोटे सिरेमिक कैपेसिटर स्थापित करें
• C5 और C8 दोनों छोटे "104" कैप हैं (ध्रुवीकृत नहीं)
• 8pin DIP सॉकेट में अगला सोल्डर (सिल्कस्क्रीन ओरिएंटेशन नोट करें)
• सॉकेट को टांका लगाने के बाद चिप डालें
• तीन इलेक्ट्रोलाइटिक कैप्स C6, C7, C9 ध्रुवीकृत हैं
• कैप्स के लिए, सिल्क्सस्क्रीन पर छायांकित आधा "-" लेड (शॉर्ट वायर) है
• एलईडी लंबे तार के लिए "+" अंकन के साथ ध्रुवीकृत है
• शेष घटकों को मिलाएं
• स्पीकर को "SP" हेडर से कनेक्ट करें
• 3-12V के साथ पावर (उदाहरण: 5V के लिए माइक्रोयूएसबी ब्रेकआउट)

ऑडियो स्तर संकेतक

• दो अक्षीय प्रतिरोधों से शुरू करें (ध्रुवीकृत नहीं)
• R1 100 ओम (भूरा, काला, काला, काला, भूरा) है
• R2 10K ओम है (भूरा, काला, काला, लाल, भूरा)
• KA2284 SIP (एकल इनलाइन पैकेज) पिन 1. पर कोण पर है
• सिल्क्सस्क्रीन के लिए एसआईपी अंकन पिन 1. के लिए एक बॉक्स दिखाता है
• ध्यान दें कि दो कैप C1 और C2 अलग-अलग मान हैं
• उन्हें पीसीबी से मिलाएं और लंबे तार को "+" छेद में उन्मुख करें
• अब D5 लाल एलईडी है, अन्य चार D1-D4 हरे हैं
• एल ई डी लंबे तार के साथ "+" छेद में ध्रुवीकृत होते हैं
• ट्रिमर पोटेंशियोमीटर और हेडर दिखाए गए अनुसार फिट होते हैं
• टी ऑडियो इनपुट की तरह सिग्नल कनेक्ट करें
• 3.5-12V के साथ पावर (उदाहरण: 5V के लिए माइक्रोयूएसबी ब्रेकआउट)

चरण 8: असेंबली विकल्प 2 - एकीकृत प्लेटफार्म

एक एकीकृत प्लेटफॉर्म के रूप में परीक्षण किए गए ऑडियो को इकट्ठा करने का विकल्प चुनते समय, चार मॉड्यूल किट (दो ऑडियो एम्पलीफायरों और दो स्तर संकेतक) से चुनिंदा घटकों को दो 40 मिमी स्पीकर और 5V पावर के लिए एक माइक्रोयूएसबी ब्रेकआउट के साथ विशेष ऑडियो टेस्टेड पीसीबी में मिलाया जाता है।

• अक्षीय प्रतिरोधों से शुरू करें (ध्रुवीकृत नहीं)
• R2 और R9 4.7K ओम (पीला, बैंगनी, काला, भूरा, भूरा) हैं
• R3 और R10 DNP हैं (आबादी न करें)
• R4 1K ओम (भूरा, काला, काला, भूरा, भूरा) है
• R5 और R11 100 ओम हैं (भूरा, काला, काला, काला, भूरा)
• R6 और R12 10K ओम हैं (भूरा, काला, काला, लाल, भूरा)
• अगला IC1 और IC2 के लिए सॉकेट्स को मिलाप करें
• सॉकेट्स को मिलाने के बाद चिप्स डालें
• अगला मिलाप चार छोटे सिरेमिक कैप C4, C5, C10, C11
• सिरेमिक कैप "104" चिह्नित हैं और ध्रुवीकृत नहीं हैं
• नौ इलेक्ट्रोलाइटिक कैप लंबे तार के लिए "+" के साथ ध्रुवीकृत होते हैं
• C1 1000uF. है
• C2 और C8 100uF. हैं
• C3, C6, C9, C12 10uF हैं
• C7 और C13 2.2uF. हैं
• ग्यारह एल ई डी ध्रुवीकृत हैं
• शॉर्ट वायर "-" सर्कल के फ्लैट साइड के पास के छेद में जाता है
• दो लाल एल ई डी प्रत्येक छोर पर सबसे बाहरी एलईडी पैड पर जाते हैं
• प्रत्येक तरफ पंक्तिबद्ध चार आंतरिक एल ई डी हरे हैं
• केंद्र में एक स्पष्ट/नीली एलईडी (एक एम्प किट से) है
• KA2284 SIP (एकल इनलाइन पैकेज) पिन 1. पर कोण पर है
• यूएसबी ब्रेकआउट पीसीबी पर दोनों बोर्डों के माध्यम से पिन के साथ फ्लैट है
• बोर्ड पर दिखाए गए अनुसार 3.5 मिमी जैक, ट्रिमर और बर्तन स्थापित होते हैं
• छंटनी किए गए लीड के साथ सोल्डरिंग से पहले पीसीबी पर हॉट ग्लू स्पीकर
• माइक्रोयूएसबी ब्रेकआउट के माध्यम से पावर (5V)

चरण 9: सिग्नल जेनरेटर

फंक्शन जेनरेटर किट में एक XR2206 इंटीग्रेटेड सर्किट (डेटाशीट) और एक लेजर-कट एक्रेलिक एनक्लोजर है। यह 1-1, 000, 000 हर्ट्ज आवृत्ति रेंज में साइन, त्रिकोण और स्क्वायर वेव आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने में सक्षम है।

विशेष विवरण

• वोल्टेज आपूर्ति: 9-12V डीसी इनपुट
• तरंग रूप: वर्ग, ज्या और त्रिभुज
• प्रतिबाधा: 600 ओम + 10%
• आवृत्ति: 1 हर्ट्ज - 1 मेगाहर्ट्ज

साइन तरंग

• आयाम: 0 - 3V 9V DC इनपुट पर
• विरूपण: 1% से कम (1kHz पर)
• समतलता: +0.05dB 1Hz - 100kHz

स्क्वेर वेव

• आयाम: 9वी डीसी इनपुट पर 8 वी (कोई भार नहीं)
• उदय समय: 50ns से कम (1kHz पर)
• पतन का समय: 30ns से कम (1kHz पर)
• समरूपता: 5% से कम (1kHz पर)

त्रिभुज तरंग

• आयाम: 0 - 3V 9V DC इनपुट पर
• रैखिकता: 1% से कम (100kHz तक) 10m

चरण 10: हैकलाइफ

दुनिया भर में हैकरबॉक्स सदस्यों में शामिल होने के लिए धन्यवाद, हैकलाइफ लिविन।

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