EISE4 Project: Alamin Kung Paano Napagtanto ang isang Device na Modulate ng Boses: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa itinuturo na ito, dadaan ka sa lahat ng iba't ibang mga hakbang upang mapagtanto ang isang aparato na nagdaragdag ng mga sound effects (isang pagkaantala at isang echo). Karamihan sa aparatong ito ay binubuo ng isang mikropono, isang DE0 Nano SoC board, isang loudspeaker, isang screen at isang infrared sensor. Nakasalalay sa distansya na kinatatayuan mo mula sa infrared sensor, isang epekto ang maisasakatuparan. Ang screen ay narito upang mai-print ang FFT.

Gumamit kami ng isang De0 Nano SoC board, at dalawang PCB ang nakakonekta dito. Ito ang mga analog circuit kung saan namin hinangin ang bawat sangkap na kailangan namin.

Hakbang 1: Arkitektura

Narito ang arkitekturang una naming naisip bago simulan ang proyekto. Una naming nakuha ang mikropono na napagtanto ang pagkuha ng signal, na pagkatapos ay pinalakas ng Voltage Amplifier. Pagkatapos ay nakakonekta ito sa ADC pin ng DE0 Nano Soc board, na kinakalkula ang FFT at i-print ito sa isang screen. Ang mga output ng board ay konektado sa isang DAC, bago palakasin at konektado sa loudspeaker.

Sa puntong ito ng projet hindi namin naisip ang tungkol sa paggamit ng isang infrared sensor, na na-assimilate namin sa loob ng proyekto sa paglaon.

Hakbang 2: Mga Kagamitan

Upang mapagtanto ang proyektong ito, ginamit namin ang mga sumusunod na sangkap:

- Mikropono

- Loudspeaker

- DE0 Nano Soc board

- Analog-to-Digital Converter (isinama sa DE0 Nano Soc board)

- Digital-to-Analog Converter (MCP4821)

- Audio Power Amplifier (LM386N-1)

- Voltage Amplifier na may awtomatikong kontrol sa pagkuha

- Voltage regulator na bumubuo ng -5V (MAX764)

- Infrared sensor (GP2Y0E02A)

- Solar power na bumubuo ng 5V (power supply)

- Screen (na naka-print ang FFT)

Hakbang 3: Unang PCB - Bago ang De0 Nano SoC

Ang unang analog circuit na ito ay naglalaman ng mikropono (MC1), ang Voltage Amplifier na may awtomatikong kontrol na makakuha (ang bahagi ng circuit na konektado sa pagpapatakbo ng amplifier) at ang Voltage regulator na bumubuo ng -5V (MAX764).

Una makuha ng mikropono ang tunog, pagkatapos ang tunog ay pinalakas ng Voltage Amplifier; ang boltahe ay pupunta mula sa 16mV hanggang 1.2V humigit-kumulang. Ang regulator ng Boltahe ay narito lamang upang magbigay ng pagpapatakbo ng amplifier.

Ang output ng buong circuit ay nauugnay sa ADC pin ng DE0 Nano Soc board.

Hakbang 4: Pangalawang PCB - Pagkatapos ng De0 Nano SoC Board

Ang mga input ng pangalawang analog circuit na ito ay konektado sa iba't ibang mga pin ng DE0 Nano Soc board, na kung saan ay ang mga CS, SCK at SDI pin. Ang mga input na ito ay konektado sa DAC (MCP4821), na kung saan ay nakakonekta sa Audio Power Amplifier (LM386N-1). Sa wakas ay mayroon kaming loudspeaker.

Ang buong circuit na ito ay ibinibigay ng 5V na nagmumula sa board ng DE0 Nano Soc, at ang lupa nito ay konektado sa DE0 Nano Soc's at sa lupa ng unang PCB.

Hakbang 5: Komunikasyon sa Pagitan ng PCB at De0 Nano SoC

Ang senyas na nagmula sa mikropono ay konektado sa ADC ng card. Ang ADC ay konektado sa HPS at mayroon kaming isang NIOS II na ginagamit upang makontrol ang de screen. Upang makipag-usap, ang HPS at ang NIOS II ay gumagamit ng isang nakabahaging memorya. Mayroon kaming C code na tumatakbo sa HPS na tumatanggap ng mga halaga mula sa ADC at gumagawa ng ilang mga epekto sa tunog. Ang resulta ay ipinapadala sa susunod na PCB sa pamamagitan ng isang SPI wire na konektado sa isang GPIO ng card. Mayroon din kaming C code na tumatakbo sa NIOS II nang sabay. Ang program na ito ay naroroon upang makontrol ang screen at upang ipakita ang isang FFT spectrum.

Hakbang 6: Paano Gumagawa ng Mga Epekto ng Tunog Sa Infrared Sensor?

Sa proyektong ito, gumagamit lamang kami ng isang sound effects, na kung saan ay pagkaantala ng tunog. Upang buhayin ang epektong ito, nagpasya kaming gamitin ang infrared sensor. Ang sensor na konektado sa pinagsamang ADC ng card ay may halaga sa pagitan ng 60 at 3300. Mayroon kaming isang halaga na malapit sa 3300 kapag malapit kami sa sensor at mayroon kaming isang halaga na malapit sa 60 kapag malayo kami rito. Pinili naming i-aktibo lamang ang pagkaantala kung ang halaga ay higit sa 1800, kung hindi man ang tunog ay direktang ipinadala sa SPI.