Šajā projektā mēs izveidosim Clapper shēmu, izmantojot ADC (Analog to Digital Conversion) jēdzienu ARDUINO UNO. Mēs izmantosim MIC un Uno, lai uztvertu skaņu un izraisītu atbildi. Šis Clap ON Clap OFF slēdzis būtībā ieslēdz vai izslēdz ierīci, kā slēdzi izmantojot clap skaņu. Mēs iepriekš esam izveidojuši slēdzi Clap un Clap ON Clap OFF, izmantojot 555 Timer IC.
Pēc klapēšanas pie MIC būs pīķa signāls, kas ir daudz augstāks nekā parasti, šis signāls tiek ievadīts pastiprinātājā, lai arī ar augstfrekvences filtru. Šis pastiprinātā sprieguma signāls tiek padots ADC, kas šo augsto spriegumu pārveido par skaitli. Tātad ANO ADC lasījumā būs virsotne. Šajā pīķa noteikšanā mēs pārslēdzam gaismas dēli uz tāfeles, uz katra aplauzuma. Šis projekts ir sīki izskaidrots zemāk.
MIC vai mikrofons ir skaņas uztvērējs, kas galvenokārt pārveido skaņas enerģiju elektriskajā enerģijā, tāpēc ar šo sensoru mums skaņa ir mainīga spriegums. Caur šo ierīci mēs parasti ierakstām vai uztveram skaņu. Šo pārveidotāju izmanto visos mobilajos tālruņos un klēpjdatoros. Tipisks MIC izskatās,
Kondensatora mikrofona polaritātes noteikšana:
MIC ir divi termināli, viens ir pozitīvs, bet otrs - negatīvs. Mikrofona polaritāti var atrast, izmantojot daudzmetru. Paņemiet pozitīvo Multi-Meter zondi (ievietojiet skaitītāju DIODE TESTING režīmā) un pievienojiet to vienai MIC spailei un negatīvo zondi citai MIC spailei. Ja ekrānā tiek rādīti rādījumi, pozitīvā (MIC) spaile atrodas daudzmetru negatīvajā spailē. Vai arī jūs varat vienkārši atrast spailes, to aplūkojot, negatīvajā spailē ir divas vai trīs lodēšanas līnijas, kas savienotas ar mikrofona metāla korpusu. Šo savienojamību, sākot no negatīvā termināla līdz metāla korpusam, var pārbaudīt arī, izmantojot nepārtrauktības testeri, lai uzzinātu negatīvo terminālu.
Nepieciešamās sastāvdaļas:
Aparatūra:
ARDUINO UNO, barošanas avots (5v), kondensatora mikrofons (paskaidrots iepriekš)
2N3904 NPN tranzistors,
100nF kondensatori (2 gab.), Viens 100uF kondensators,
1K Ω rezistors, 1MΩ rezistors, 15KΩ rezistors (2 gab.), Viens LED,
Un maizes dēlis un savienojošie vadi.
Programmatūra: Arduino IDE - Arduino katru nakti.
Shēmas shēma un darba skaidrojums:
Circuit diagramma tarkšķis ķēde ir parādīts zemāk attēlā:
Mēs esam sadalījuši darbu četrās daļās, tas ir: filtrēšana, pastiprināšana, analogā-digitālā pārveidošana un programmēšana, lai pārslēgtu LED
Ikreiz, kad ir skaņa, MIC to paceļ un pārveido spriegumā, kas ir lineārs skaņas lielumam. Tātad augstākai skaņai mums ir augstāka vērtība un zemākai skaņai ir zemāka vērtība. Šī vērtība vispirms tiek ievadīta augstfrekvences filtrā filtrēšanai. Tad šī filtrētā vērtība tiek ievadīta tranzistorā pastiprināšanai, un tranzistors nodrošina pastiprinātu izvadi kolektorā. Šis kolektora signāls tiek padots ANO ADC0 kanālam, lai veiktu pārveidošanu no analogā uz ciparu. Visbeidzot, Arduino ir ieprogrammēts pārslēgt LED, kas savienots ar PORTD 7. PIN, katru reizi, kad ADC kanāls A0 pārsniedz noteiktu līmeni.
1. Filtrēšana:
Vispirms īsi runāsim par RC High Pass filtru, kas izmantots trokšņu filtrēšanai. To ir viegli projektēt, un tas sastāv no viena rezistora un viena kondensatora. Šajā ķēdē mums nav vajadzīga daudz detaļu, tāpēc mēs to gluži vienkārši. Augstas caurlaidības filtrs ļauj augstas frekvences signāliem pāriet no ieejas uz izeju, citiem vārdiem sakot, ieejas signāls parādās izejā, ja signāla frekvence ir augstāka par filtram noteikto frekvenci. Pagaidām mums nav jāuztraucas par šīm vērtībām, jo šeit mēs neplānojam audio pastiprinātāju. Ķēdē ir parādīts augstfrekvences filtrs.
Pēc šī filtra sprieguma signāls tiek ievadīts tranzistorā, lai to pastiprinātu.
2. Pastiprināšana:
MIC spriegums ir ļoti zems, un to nevar ievadīt UNO ADC (Analog to Digital Conversion), tāpēc šim nolūkam mēs projektējam vienkāršu pastiprinātāju, izmantojot tranzistoru. Šeit mēs esam izstrādājuši vienu tranzistora pastiprinātāju MIC spriegumu pastiprināšanai. Šis pastiprinātā sprieguma signāls tiek tālāk padots Arduino ADC0 kanālam.
3. Analogs uz ciparu pārveidošanu:
ARDUINO ir 6 ADC kanāli. Starp tiem jebkuru vai visus no tiem var izmantot kā analogā sprieguma ieejas. UNO ADC ir 10 bitu izšķirtspēja (tātad veselu skaitļu vērtības no (0- (2 ^ 10) 1023)). Tas nozīmē, ka tā ieejas spriegumu no 0 līdz 5 voltiem kartēs veselu skaitļu vērtībās no 0 līdz 1023. Tātad katram (5/1024 = 4,9 mV) uz vienu vienību.
Tagad, lai UNO pārveidotu analogo signālu ciparu signālā, mums jāizmanto ARDUINO UNO ADC kanāls, izmantojot zemāk norādītās funkcijas:
1. analogRead (pin); 2. analogReference ();
UNO ADC kanāliem ir noklusējuma atsauces vērtību 5V. Tas nozīmē, ka mēs varam dot maksimālo ieejas spriegumu 5 V ADC pārveidošanai jebkurā ieejas kanālā. Tā kā daži sensori nodrošina spriegumu no 0-2,5 V, tāpēc ar 5 V atsauci mēs iegūstam mazāku precizitāti, tāpēc mums ir instrukcija, kas ļauj mums mainīt šo atsauces vērtību. Tātad, lai mainītu atsauces vērtību, mums ir “analogReference ();”
Mūsu ķēdē mēs esam atstājuši šo atsauces spriegumu pēc noklusējuma, lai mēs varētu nolasīt vērtību no ADC 0 kanāla, tieši izsaucot funkciju “analogRead (pin);”, šeit “pin” apzīmē tapu, kur mēs savienojām analogo signālu šajā gadījumā tas būtu “A0”. Vērtību no ADC var uzskatīt par veselu skaitli kā “int sensorValue = analogRead (A0); ”, Pēc šīs instrukcijas vērtība no ADC tiek saglabāta veselā skaitļā“ sensorValue ”. Tagad mums ir tranzistora vērtība digitālā formā, UNO atmiņā.
4. Programmējiet Arduino, lai pārslēgtu gaismas diode uz katra klapēšanas:
Normālos gadījumos MIC nodrošina normālus signālus, un tāpēc mums ir normālas digitālās vērtības UNO, bet, klapējot tur MIC sniegto maksimumu, ar šo mums ir UNO digitālā vērtība, mēs varam ieprogrammēt UNO pārslēgties gaismas diode ir ieslēgta un izslēgta, kad ir pīķis. Tātad, vispirms aplaudējot, gaismas diode ieslēdzas un paliek ieslēgta. Otrajā aplauzumā gaismas diode izslēdzas un paliek izslēgta līdz nākamajai aplaudēšanai. Ar to mums ir klapera ķēde. Pārbaudiet programmas kodu zemāk.