النافورة الراقصة: اردوينو مع محلل الطيف MSGEQ7: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يعتبر استقبال إشارة صوتية وتحويلها إلى تفاعل مرئي أو ميكانيكي أمرًا مثيرًا للاهتمام. في هذا المشروع ، سنستخدم Arduino Mega ليتم توصيله بمحلل الطيف MSGEQ7 الذي يأخذ الإشارة الصوتية المدخلة ويقوم بتصفية تمرير النطاق عليها لتقسيمها إلى 7 نطاقات تردد رئيسية. سيقوم Arduino بعد ذلك بتحليل الإشارة التناظرية لكل نطاق تردد وإنشاء إجراء.

الخطوة الأولى: أهداف المشروع

سيناقش هذا المشروع 3 طرق للتشغيل:

1. ترتبط مصابيح LED بمسامير رقمية PWM للتفاعل مع نطاقات التردد
2. ترتبط مصابيح LED بمسامير رقمية لتتفاعل مع نطاقات التردد
3. يتم توصيل المضخات بـ Arduino Mega من خلال محركات المحركات وتتفاعل مع نطاقات التردد

الخطوة الثانية: النظرية

إذا تحدثنا عن MSGEQ7 Spectrum Analyzer IC ، فيمكننا القول أنه يحتوي على مرشحات تمرير 7 نطاقات داخلية تقسم إشارة إدخال الصوت إلى 7 نطاقات رئيسية: 63 هرتز ، 160 هرتز ، 400 هرتز ، 1 كيلو هرتز ، 2.5 كيلو هرتز ، 6.25 كيلو هرتز و 16 كيلو هرتز.

يتم اختيار إخراج كل مرشح ليكون ناتج IC باستخدام معدد الإرسال. يحتوي هذا المضاعف على خطوط محدد يتم التحكم فيها بواسطة عداد ثنائي داخلي. لذلك يمكننا القول أن العداد يجب أن يعد من 0 إلى 6 (000 إلى 110 في النظام الثنائي) للسماح بنطاق واحد بالمرور في كل مرة. يوضح ذلك أن كود Arduino يجب أن يكون قادرًا على إعادة ضبط العداد بمجرد وصوله إلى العدد 7.

إذا ألقينا نظرة على مخطط الدائرة الخاص بـ MSGEQ7 ، يمكننا أن نرى أننا نستخدم موالف تردد RC للتحكم في الساعة الداخلية للمذبذب. ثم نستخدم عناصر ترشيح RC في منفذ إشارة الإدخال الصوتية.

الخطوة 3: الإجراءات

وفقًا لصفحة المصدر (https://www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectrum-analyzer.html) يمكننا أن نرى أن شفرة المصدر تتعامل مع المخرجات كإشارات PWM متكررة. يمكننا تغيير بعض خطوط الشفرة لتناسب أهدافنا.

يمكننا أن نلاحظ أنه إذا كان لدينا مقبس استريو ، فيمكننا مضاعفة مقاومة الإدخال والمكثف إلى القناة الثانية. نقوم بتشغيل MSGEQ7 من Arduino VCC (5 فولت) و GND. سنقوم بتوصيل MSGEQ7 بلوحة Arduino. أفضل استخدام Arduino Mega لأنه يحتوي على دبابيس PWM مناسبة للمشروع. يتم توصيل خرج MSGEQ7 IC بالدبوس التماثلي A0 ، ويتم توصيل STROBE بالدبوس 2 من Arduino Mega ويتم توصيل RESET بالدبوس 3.

الخطوة 4: طرق التشغيل: 1- المصابيح كمخرجات رقمية PWM

وفقًا لكود المصدر ، يمكننا توصيل مصابيح LED الناتجة بالدبابيس من 4 إلى 10

const int LED_pins [7] = {4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10} ؛

ثم يمكننا ملاحظة رقصات LED على قوة كل نطاق تردد.

الخطوة 5: طرق التشغيل: 2- مصابيح LED كمخرجات رقمية

يمكننا توصيل مصابيح LED الناتجة بأي دبابيس رقمية.

const int LED_pins [7] = {40 ، 42 ، 44 ، 46 ، 48 ، 50 ، 52} ؛

ثم يمكننا أن نلاحظ وميض LEDs عند قوة كل نطاق تردد.

الخطوة 6: طرق التشغيل: 3- المضخات كمخرجات رقمية

في هذا الوضع الأخير ، سنقوم بتوصيل وحدة تشغيل المحرك L298N بمخرجات Arduino. يتيح لنا ذلك التحكم في تشغيل المضخة بناءً على خرج محلل الطيف MSGEQ7.

كما هو معروف ، فإن محركات المحركات تمكننا من التحكم في تشغيل المحركات أو المضخات المتصلة بناءً على الإشارة المولدة من Arduino دون غرق أي تيار من Arduino ، وبدلاً من ذلك يقومون بتشغيل المحركات مباشرة من مصدر الطاقة المتصل.

إذا قمنا بتشغيل الكود كمصدر خام ، فقد لا تعمل المضخات بشكل صحيح. وذلك لأن إشارة PWM منخفضة ولن تكون مناسبة لسائق المحرك لتشغيل المحركات أو المضخات وتوصيل تيار مناسب. لهذا السبب أوصي بزيادة قيمة PWM بضرب القراءات التناظرية من A0 بعامل أكبر من 1.3. هذا يساعد على رسم الخرائط لتكون مناسبة لسائق المحرك. أوصي 1.4 إلى 1.6. يمكننا أيضًا إعادة تعيين PWM ليكون من 50 إلى 255 للتأكد من أن قيمة PWM ستكون مناسبة.

يمكننا توصيل مصابيح LED مع مخرجات برامج تشغيل المحركات ، لكن مصابيح LED لن تومض بطريقة مرئية جيدة كما كان من قبل مع زيادة قيم PWM. لذلك أقترح إبقائهم متصلين بالدبابيس الرقمية من 40 إلى 52.

الخطوة 7: جهات الاتصال

سعيد جدا لسماع ردود الفعل منك. من فضلك لا تتردد في الانضمام إلى قنواتي على:

يوتيوب:

Instagram: @ simpledigital010

تويتر: @ simple01Digital