مشروع EISE4: تعرف على كيفية تحقيق جهاز تعديل الصوت: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا الدليل ، ستتصفح جميع الخطوات المختلفة لتحقيق جهاز يضيف مؤثرات صوتية (تأخير وصدى). يتكون هذا الجهاز في الغالب من ميكروفون ولوحة DE0 Nano SoC ومكبر صوت وشاشة ومستشعر الأشعة تحت الحمراء. اعتمادًا على المسافة التي تقف عليها من مستشعر الأشعة تحت الحمراء ، سيتحقق التأثير. الشاشة هنا لطباعة FFT.

استخدمنا لوحة De0 Nano SoC ، وتم توصيل اثنين من PCB بها. هذه عبارة عن دائرة تمثيلية قمنا بلحام كل مكون نحتاج إليها.

الخطوة 1: الهندسة المعمارية

ها هي الهندسة المعمارية التي فكرنا بها أولاً قبل البدء في المشروع. حصلنا أولاً على الميكروفون الذي يدرك اكتساب الإشارة ، والذي يتم تضخيمه بعد ذلك باستخدام مضخم الجهد. ثم يتم توصيله بدبوس ADC للوحة DE0 Nano Soc ، الذي يحسب FFT ويطبعه على الشاشة. يتم توصيل مخرجات اللوحة بعد ذلك بـ DAC ، قبل تضخيمها وتوصيلها بمكبر الصوت.

في هذه المرحلة من المشروع ، لم نفكر في استخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء ، والذي استوعبناه في المشروع لاحقًا.

الخطوة 2: المواد

لتحقيق هذا المشروع ، استخدمنا المكونات التالية:

- ميكروفون

- مكبر صوت

- مجلس DE0 نانو Soc

- محول تناظري إلى رقمي (مدمج في لوحة DE0 Nano Soc)

- محول من رقمي إلى تناظري (MCP4821)

- مضخم الصوت (LM386N-1)

- مضخم الجهد مع التحكم التلقائي في الكسب

- منظم جهد يولد -5 فولت (MAX764)

- مستشعر الأشعة تحت الحمراء (GP2Y0E02A)

- طاقة شمسية تولد 5 فولت (مصدر طاقة)

- شاشة (تطبع FFT)

الخطوة 3: أول ثنائي الفينيل متعدد الكلور - قبل De0 Nano SoC

تحتوي هذه الدائرة التناظرية الأولى على الميكروفون (MC1) ومضخم الجهد مع التحكم التلقائي في الكسب (جزء الدائرة المتصل بمكبر التشغيل) ومنظم الجهد الذي يولد -5 فولت (MAX764).

أولاً يلتقط الميكروفون الصوت ، ثم يتم تضخيم الصوت باستخدام مضخم الجهد ؛ ينتقل الجهد من 16mV إلى 1.2V تقريبًا. منظم الجهد هنا فقط لتزويد مضخم التشغيل.

يرتبط خرج الدائرة بأكملها بدبوس ADC للوحة DE0 Nano Soc.

الخطوة 4: ثنائي الفينيل متعدد الكلور الثاني - بعد لوحة De0 Nano SoC

ترتبط مدخلات الدائرة التناظرية الثانية بمسامير مختلفة للوحة DE0 Nano Soc ، وهي دبابيس CS و SCK و SDI. يتم توصيل هذه المدخلات بعد ذلك بـ DAC (MCP4821) ، والذي يتم توصيله بعد ذلك بمضخم طاقة الصوت (LM386N-1). لدينا أخيرا مكبر الصوت.

يتم تزويد هذه الدائرة بأكملها بجهد 5 فولت قادم من لوحة DE0 Nano Soc ، ويتم توصيل أرضيتها بـ DE0 Nano Soc's وبأرض PCB الأول.

الخطوة 5: التواصل بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور و De0 Nano SoC

الإشارة التي تأتي من الميكروفون متصلة بـ ADC للبطاقة. يتم توصيل ADC بـ HPS ولدينا NIOS II الذي يتم استخدامه للتحكم في الشاشة. للتواصل ، يستخدم HPS و NIOS II ذاكرة مشتركة. لدينا كود C يعمل في HPS يتلقى قيمًا من ADC ويحدث بعض التأثيرات على الصوت. يتم إرسال النتيجة بعد ذلك إلى PCB التالي عبر سلك SPI المتصل بجهاز GPIO الخاص بالبطاقة. لدينا أيضًا رمز C يعمل في NIOS II في نفس الوقت. هذا البرنامج موجود للتحكم في الشاشة ولإظهار طيف FFT.

الخطوة 6: كيف تصنع المؤثرات الصوتية باستخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء؟

في هذا المشروع ، نستخدم مؤثرًا صوتيًا واحدًا فقط ، وهو تأخير الصوت. لتفعيل هذا التأثير ، قررنا استخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء. قيمة المستشعر المتصل بـ ADC المدمج للبطاقة ما بين 60 و 3300. لدينا قيمة قريبة من 3300 عندما نكون بالقرب من المستشعر ولدينا قيمة تقترب من 60 عندما نكون بعيدين عنها. اخترنا تنشيط التأخير فقط إذا كانت القيمة تزيد عن 1800 ، وإلا فسيتم إرسال الصوت مباشرة إلى SPI.