EISE4 प्रोजेक्ट: वॉयस मॉड्यूलेशन डिवाइस का एहसास करना सीखें: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

इस निर्देश में, आप एक ऐसे उपकरण को महसूस करने के लिए सभी अलग-अलग चरणों से गुजरेंगे जो ध्वनि प्रभाव (एक देरी और एक प्रतिध्वनि) जोड़ता है। इस डिवाइस में ज्यादातर एक माइक्रोफोन, एक DE0 नैनो SoC बोर्ड, एक लाउडस्पीकर, एक स्क्रीन और एक इन्फ्रारेड सेंसर होता है। इन्फ्रारेड सेंसर से आप कितनी दूरी पर खड़े हैं, इसके आधार पर एक प्रभाव महसूस किया जाएगा। एफएफटी प्रिंट करने के लिए स्क्रीन यहां है।

हमने एक De0 नैनो SoC बोर्ड का उपयोग किया है, और दो PCB इससे जुड़े हैं। ये एनालॉग सर्किट हैं, जिस पर हमें अपनी जरूरत के हर कंपोनेंट को वेल्ड किया जाता है।

चरण 1: वास्तुकला

यहां वह वास्तुकला है जिसके बारे में हमने पहली बार परियोजना शुरू करने से पहले सोचा था। हमें पहले माइक्रोफ़ोन मिला जो सिग्नल अधिग्रहण का एहसास करता है, जिसे बाद में वोल्टेज एम्पलीफायर के साथ बढ़ाया जाता है। फिर इसे DE0 नैनो Soc बोर्ड के ADC पिन से जोड़ा जाता है, जो FFT की गणना करता है और इसे एक स्क्रीन पर प्रिंट करता है। बोर्ड के आउटपुट को लाउडस्पीकर से जोड़ने और बढ़ाने से पहले एक डीएसी से जोड़ा जाता है।

प्रोजेट के इस बिंदु पर हमने एक इन्फ्रारेड सेंसर के उपयोग के बारे में नहीं सोचा था, जिसे हमने बाद में परियोजना के भीतर आत्मसात कर लिया।

चरण 2: सामग्री

इस परियोजना को साकार करने के लिए, हमने निम्नलिखित घटकों का उपयोग किया:

- माइक्रोफ़ोन

- लाउडस्पीकर

- DE0 नैनो समाज बोर्ड

- एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (DE0 नैनो समाज बोर्ड के लिए एकीकृत)

- डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर (MCP4821)

- ऑडियो पावर एम्पलीफायर (LM386N-1)

- स्वचालित लाभ नियंत्रण के साथ वोल्टेज एम्पलीफायर

- वोल्टेज नियामक जो -5V (MAX764) उत्पन्न करता है

- इन्फ्रारेड सेंसर (GP2Y0E02A)

- सौर ऊर्जा जो 5V (बिजली की आपूर्ति) उत्पन्न करती है

- स्क्रीन (जो एफएफटी प्रिंट करती है)

चरण 3: पहला पीसीबी - De0 नैनो SoC से पहले

इस पहले एनालॉग सर्किट में माइक्रोफ़ोन (MC1), स्वचालित लाभ नियंत्रण के साथ वोल्टेज एम्पलीफायर (परिचालन एम्पलीफायर से जुड़े सर्किट का हिस्सा) और वोल्टेज नियामक जो -5V (MAX764) उत्पन्न करता है।

पहले माइक्रोफ़ोन ध्वनि को पकड़ता है, फिर ध्वनि को वोल्टेज एम्पलीफायर के साथ बढ़ाया जाता है; वोल्टेज लगभग 16mV से 1.2V तक चला जाता है। वोल्टेज नियामक केवल परिचालन एम्पलीफायर की आपूर्ति के लिए यहां है।

पूरे सर्किट का आउटपुट DE0 Nano Soc बोर्ड के ADC पिन से संबंधित है।

चरण 4: दूसरा पीसीबी - De0 नैनो SoC बोर्ड के बाद

इस दूसरे एनालॉग सर्किट के इनपुट DE0 नैनो सॉक बोर्ड के विभिन्न पिनों से जुड़े हैं, जो CS, SCK और SDI पिन हैं। ये इनपुट तब DAC (MCP4821) से जुड़े होते हैं, जो तब ऑडियो पावर एम्पलीफायर (LM386N-1) से जुड़ा होता है। अंत में हमारे पास लाउडस्पीकर है।

इस पूरे सर्किट को DE0 नैनो Soc बोर्ड से आने वाले 5V के साथ आपूर्ति की जाती है, और इसका ग्राउंड DE0 नैनो Soc और पहले PCB के ग्राउंड से जुड़ा होता है।

चरण 5: PCB और De0 नैनो SoC के बीच संचार

माइक्रोफ़ोन से आने वाला सिग्नल कार्ड के एडीसी से जुड़ा होता है। एडीसी एचपीएस से जुड़ा है और हमारे पास एक एनआईओएस II है जिसका उपयोग डी स्क्रीन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। संचार करने के लिए, HPS और NIOS II एक साझा मेमोरी का उपयोग कर रहे हैं। हमारे पास एचपीएस में एक सी कोड चल रहा है जो एडीसी से मान प्राप्त करता है और ध्वनि पर कुछ प्रभाव डालता है। फिर परिणाम अगले पीसीबी को एक एसपीआई तार के माध्यम से भेजा जाता है जो कार्ड के जीपीआईओ से जुड़ा होता है। हमारे पास एक ही समय में एनआईओएस II में एक सी कोड भी चल रहा है। यह कार्यक्रम स्क्रीन को नियंत्रित करने और एफएफटी स्पेक्ट्रम दिखाने के लिए है।

चरण 6: इन्फ्रारेड सेंसर के साथ ध्वनि प्रभाव कैसे बनाएं?

इस परियोजना में, हम केवल एक ध्वनि प्रभाव का उपयोग करते हैं, जो ध्वनि विलंब है। इस प्रभाव को सक्रिय करने के लिए, हमने इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करने का निर्णय लिया। कार्ड के एकीकृत एडीसी से जुड़े सेंसर का मूल्य ६० और ३३०० के बीच है। जब हम सेंसर के पास होते हैं तो हमारा मूल्य ३३०० के करीब होता है और जब हम इससे दूर होते हैं तो हमारे पास ६० के करीब एक मूल्य होता है। हमने विलंब को तभी सक्रिय करना चुना जब मान 1800 से अधिक हो, अन्यथा ध्वनि सीधे SPI को भेजी जाती है।