V tomto projekte urobíme obvod klapky pomocou konceptu ADC (analógovo-digitálny prevod) v ARDUINO UNO. Budeme používať MIC a Uno na snímanie zvuku a spustenie reakcie. Tento spínač Clap ON Clap OFF v podstate zapína alebo vypína zariadenie pomocou zvuku klapky ako spínača. Predtým sme vytvorili spínač Clap a spínač Clap ON Clap OFF pomocou 555 časovača IC.
Pri tlieskaní bude na MIC špičkový signál, ktorý je oveľa vyšší ako normálne, tento signál sa privádza do zosilňovača, aj keď je to filtre s vysokou priepustnosťou. Tento zosilnený napäťový signál sa privádza do ADC, ktorý prevádza toto vysoké napätie na číslo. Takže v čítaní ADC OSN bude vrchol. Pri tejto detekcii píku prepneme LED na doske, na každej klapke. Tento projekt bol podrobne vysvetlený nižšie.
MIC alebo Microphone je snímač snímajúci zvuk, ktorý v zásade prevádza zvukovú energiu na elektrickú, takže s týmto snímačom máme zvuk ako meniace sa napätie. Cez toto zariadenie zvyčajne nahrávame alebo snímame zvuk. Tento menič sa používa vo všetkých mobilných telefónoch a notebookoch. Typický MIC vyzerá ako,
Určenie polarity kondenzátorového mikrofónu:
MIC má dva vývody, jeden je kladný a druhý záporný. Polaritu mikrofónu je možné zistiť pomocou multimetra. Vezmite kladnú sondu multimetra (prepnite merací prístroj do režimu testovania DIODE) a pripojte ju k jednej svorke MIC a záporná sonda k druhej svorke MIC. Ak získate namerané hodnoty na obrazovke, potom je kladná svorka (MIC) na zápornej svorke multimetra. Alebo svorky jednoducho nájdete tak, že sa na ne pozriete, záporná svorka má dve alebo tri spájkovacie vedenia, spojené s kovovým puzdrom mikrofónu. Túto konektivitu od záporného pólu k jeho kovovému puzdru možno tiež testovať pomocou testera kontinuity, aby sa zistil záporný pól.
Požadované komponenty:
Hardvér:
ARDUINO UNO, napájanie (5v), kondenzátorový mikrofón (vysvetlené vyššie)
2N3904 NPN tranzistor,
100nF kondenzátory (2 kusy), jeden 100uF kondenzátor,
1K Ω odpor, 1MΩ odpor, 15KΩ odpor (2 kusy), jedna LED,
A Nepájivé pole a spojovacie drôty.
Softvér: Arduino IDE - Arduino každú noc.
Schéma zapojenia a pracovné vysvetlenie:
Schéma zapojenia klapky obvodu je znázornené na obrázku nižšie:
Prácu sme rozdelili do štyroch častí, a to: filtrácia, zosilnenie, analógovo-digitálna konverzia a programovanie na prepínanie LED
Kedykoľvek je zvuk, MIC ho zachytí a prevedie na napätie lineárne s veľkosťou zvuku. Takže pre vyšší zvuk máme vyššiu hodnotu a pre nižší zvuk máme nižšiu hodnotu. Táto hodnota sa najskôr privádza do filtra vysokého tlaku na filtráciu. Potom sa táto filtrovaná hodnota privádza do tranzistora na zosilnenie a tranzistor poskytuje zosilnený výstup v kolektore. Tento signál kolektora sa privádza do kanálu ADC0 UNO na analógovo-digitálnu konverziu. A nakoniec je Arduino naprogramované tak, aby prepínalo LED pripojené na PIN 7 portu PORTD, zakaždým, keď kanál ADC A0 prekročí určitú úroveň.
1. Filtrácia:
Najskôr si v krátkosti povieme o RC High Pass Filter, ktorý sa používal na odfiltrovanie zvukov. Navrhuje sa ľahko a skladá sa z jedného rezistora a jedného kondenzátora. Pre tento obvod nepotrebujeme veľa podrobností, takže si to zjednodušíme. Vysokofrekvenčný filter umožňuje prechod vysokofrekvenčných signálov zo vstupu na výstup, inými slovami, vstupný signál sa objaví na výstupe, ak je frekvencia signálu vyššia ako frekvencia predpísaná filtrom. Zatiaľ sa týchto hodnôt nemusíme obávať, pretože tu nenavrhujeme zvukový zosilňovač. V obvode je zobrazený hornopriepustný filter.
Po tomto filtri sa napäťový signál privádza do tranzistora na zosilnenie.
2. Zosilnenie:
Napätie MIC je veľmi nízke a nemožno ho napájať na UNO pre ADC (analógovo-digitálny prevod), preto navrhujeme jednoduchý zosilňovač využívajúci tranzistor. Tu sme navrhli jediný tranzistorový zosilňovač na zosilnenie napätia MIC. Tento zosilnený napäťový signál sa ďalej privádza do kanálu ADC0 v Arduine.
3. Analógovo-digitálna konverzia:
ARDUINO má 6 kanálov ADC. Medzi nimi môže byť jeden alebo všetky použité ako vstupy pre analógové napätie. UNO ADC má 10 bitové rozlíšenie (teda celočíselné hodnoty od (0- (2 ^ 10) 1023)). To znamená, že bude mapovať vstupné napätie medzi 0 a 5 voltami na celočíselné hodnoty medzi 0 a 1023. Takže pre každú (5/1024 = 4,9 mV) na jednotku.
Teraz, aby UNO previedlo analógový signál na digitálny signál, musíme použiť kanál ADC spoločnosti ARDUINO UNO pomocou nasledujúcich funkcií:
1. analogRead (pin); 2. analogReference ();
UNO kanály ADC majú predvolenú referenčnú hodnotu 5V. To znamená, že môžeme poskytnúť maximálne vstupné napätie 5 V pre prevod ADC na ktoromkoľvek vstupnom kanáli. Pretože niektoré snímače poskytujú napätie od 0 do 2,5 V, pri referenčnej hodnote 5 V dostaneme menšiu presnosť, takže máme inštrukciu, ktorá nám umožňuje zmeniť túto referenčnú hodnotu. Takže pre zmenu referenčnej hodnoty máme „analogReference ();“
V našom obvode sme ponechali toto referenčné napätie na predvolené, takže môžeme načítať hodnotu z kanálu ADC 0 priamym volaním funkcie „analogRead (pin);“, tu „pin“ predstavuje pin, kde sme pripojili analógový signál, v v tomto prípade by to bolo „A0“. Hodnotu z ADC možno zobrať do celého čísla ako „int sensorValue = analogRead (A0); ”, Touto inštrukciou sa hodnota z ADC uloží do celého čísla„ sensorValue “. Teraz máme hodnotu tranzistora v digitálnej podobe, v pamäti UNO.
4. Naprogramujte Arduino na prepínanie LED diód na každej klapke:
Za normálnych okolností poskytuje MIC normálne signály, takže v UNO máme normálne digitálne hodnoty, ale pri tlieskaní na špičke poskytnutej MIC, pri ktorej máme špičkovú digitálnu hodnotu v UNO, môžeme UNO naprogramovať na prepínanie LED svieti a zhasína vždy, keď je špička. Takže pri prvom zatlieskaní sa LED rozsvieti a zostane svietiť. Pri druhom tlesknutí LED dióda zhasne a zostane VYPNUTÁ až do nasledujúceho tlieskania. S týmto máme obvod klapky. Skontrolujte programový kód uvedený nižšie.