آردوینو نانو ضبط صدا با میکروفون MAX9814: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

من از تحویل AZ در آمازون یک میکروفون MAX9814 گرفتم و می خواستم دستگاه را آزمایش کنم. بنابراین ، من این پروژه ساده را که بر اساس اشکال جاسوسی Great Scott ساخته شده است (که تحت این مجوز Creative Commons منتشر شده است) ایجاد کردم. من برای بهبود کارایی و افزودن چند ویژگی جدید ، ساختار پروژه ها را کمی تغییر دادم. این اولین پروژه Instructables من است ، بنابراین بی نقص نخواهد بود ، اما من مایلم که یاد بگیرم و به مشورت بپردازم.

نتایج آزمایش میکروفون با مزایای مختلف در پایان اضافه می شود ، بنابراین اگر فقط می خواهید کیفیت دستاوردهای 40dB ، 50dB و 60dB را مقایسه کنید ، می توانید به آنجا بروید.

امیدوارم این پروژه برای افرادی که سعی می کنند میکروفون را در پروژه خود پیاده کنند مفید واقع شود. من همچنین امیدوارم که این پروژه را تا آنجا که ممکن است برای مبتدیان در دسترس قرار دهم ، بنابراین من نظرات زیادی به کد خود اضافه کرده ام ، اما همچنین خوشحالم که در کار خود تجدید نظر کنم تا هرگونه توضیح اضافی مفید باشد. سیم کشی بسیار مبتدی است اما پیاده سازی نرم افزار کمی پیچیده تر است.

همه فایلهای پروژه را مشاهده کنید و پیشنهاداتی برای بهبود کد من در مخزن GitHub من ارائه دهید.

تدارکات:

آمازون:

• میکروفون MAX9814 با تقویت کننده
• تخته نان
• آردوینو نانو (این بسته 3 تایی است اما شما فقط به یک عدد نیاز داشتید!)
• کارت خوان SD
• LED ها
• مقاومت ها
• دکمه های لمسی
• کابل USB B Mini (برای آردوینو نانو)
• پاوربانک USB (من از یک دستگاه ارزان قیمت محلی خریداری کردم)

مرحله 1: مدار و توضیحات دستگاه

من مدار خود را برای کار با دستگاه Arduino Nano سفارشی کردم ، اما می توانید با ویرایش شماره های پین در بالای کد من (بخش بعدی) مدار خود را روی دستگاه های مختلف Arduino اجرا کنید. برای راه اندازی مدار در دستگاه خود "Arduino [مدل شما] pinout" را جستجو کنید و باید تصاویر زیادی وجود داشته باشد که نشان می دهد هر پین چه عملکردهایی را می تواند انجام دهد (به عنوان مثال ورودی آنالوگ ، SS ، MOSI و غیره). اکثر دستگاه ها دارای پین های دارای برچسب هستند. من این طرحواره را با استفاده از ویرایشگر EasyEDA ترسیم کردم اما آن را با استفاده از تخته نان بدون لحیم ایجاد کردم ، زیرا می خواستم این را در اسرع وقت ایجاد کنم و می خواستم طرح را سریع پیکربندی کنم.

مرحله 2: برنامه نویسی

من چند کد ساده برای ضبط صدا روی دستگاه نوشتم. من از کد گریت اسکات به عنوان الهام استفاده کردم ، اما برای افزایش کارایی و سادگی ، ساختار را تغییر دادم. من همچنین محدودیت های مربوط به تعداد فایل های قابل ضبط را حذف کردم و نظرات بیشتری را اضافه کردم که باید به کاربران مبتدی کمک کند تا حرکت کنند. کد نهایی را بارگیری کنید و با استفاده از Arduino IDE آن را باز کنید. ماژول های مورد نیاز ("SD.h" ، "SPI.h" و "TMRpcm.h") را با استفاده از مدیریت بسته Arduino (در تصاویر بالا نشان داده شده است) بارگیری کنید.

ضبط فایل WAV روی کارت SD یکی از ویژگی های پیشرفته کتابخانه TMRpcm است ، بنابراین برای استفاده از آن باید فایل پیکربندی کتابخانه را ویرایش کنید. در حالی که این کار دلهره آور به نظر می رسد (حداقل برای من چنین بود) فقط در جستجوی فایل "pcmConfig.h" با استفاده از فایل اکسپلورر و اظهار نظر چند خط کد (سپس ذخیره آن) است.

1. در بردهای Uno یا غیر مگا خط #define buffSize 128 را کامنت نکنید
2. همچنین #تعریف ENABLE_RECORDING و #تعریف BLOCK_COUNT 10000UL نظر ندهید

پس از بازگشت کامل به Arduino IDE ، آردوینو خود را وصل کنید ، آن را انتخاب کنید و سپس برنامه را کامپایل و بارگذاری کنید. باز کردن مانیتور سریال نیز در حین اجرا بازخوردی به شما می دهد.

مرحله 3: پروژه و آزمایش به پایان رسید

وقتی سیم کشی و اشکال زدایی را تمام کردم ، پروژه را آزمایش کردم.

هشدار با راه اندازی مجدد دستگاه شمارنده نام فایل را بازنشانی می کند و باعث می شود فایل های جدید پرونده های قدیمی را بازنویسی کنند.

برای استفاده از دستگاه:

1. سیم USB را به آردوینو وصل کنید
2. برای شروع ضبط ، دکمه لمسی را فشار دهید (LED برای نشان دادن این امر روشن می شود)
3. دوباره دکمه را فشار دهید تا ضبط پایان یابد
4. تکرار کنید زیرا تعداد زیادی ضبط لازم است
5. کابل برق USB را جدا کنید
6. کارت SD را بردارید
7. کارت SD را در رایانه یا تلفن وارد کنید
8. فایلها را در برنامه پخش انتخابی خود باز کنید

هدف اولیه این پروژه آزمایش میکروفون MAX9814 بود ، بنابراین من سه آزمایش را انجام دادم تا متوجه شوم که تقویت کننده داخلی آن چه نتیجه ای دارد. هنگام تولید ضبط ها ، از یکی از سمفونی های موتزارت به عنوان متغیر کنترل استفاده کردم. آن را روی بلندگوی تلفنم پخش کردم که در هر سه ضبط با فاصله ثابت به میکروفون اشاره می کردم. تنها متغیری که تغییر دادم افزایش میکروفون بود (با اتصال آن به VCC ، GND یا شناور ماندن آن). کلیپ های صوتی حاصله ضمیمه شده است. من همچنین صدای 40dB و 60dB را در یک ضبط واحد ترکیب کردم که در آن 40dB در گوش چپ و 60dB در گوش راست پخش می شود. این تفاوت در کیفیت را بسیار محسوس می کند و میزان سود حاصل از ماژول MAX9814 را چقدر مهم نشان می دهد.

به طور کلی ، من از نتایج ضبط بسیار راضی بودم ، به ویژه اینکه تنظیمات دستگاه یکی از ساده ترین مواردی است که من دیده ام (فقط با سه سیم و بدون اجزای خارجی - حتی یک LED ساده نیاز به مقاومت دارد). همچنین باید در نظر داشت که آردوینو نانو دارای 10 بیت ADC است ، بنابراین هر دامنه خوانی فقط می تواند یکی از 1024 مقادیر گسسته باشد. به دلیل کیفیت خوب صدا ، اندازه جمع و جور و مصرف ناچیز برق ؛ امیدوارم از این دستگاه در پروژه های آینده استفاده کنم.

اگر جزئیات کافی را وارد نکرده باشم ، خوشحال می شوم که به شما کمک کنم و توضیحات بیشتری را اضافه کنم. این اولین دستورالعمل آموزشی من است ، بنابراین هر توصیه ای که اکنون به من داده می شود می تواند در تمام پروژه های آینده منعکس شود. اگر پیشنهادی برای بهبود کدهای من دارید ، خوشحال می شوم آنها را به پروژه خود در GitHub و این دستورالعمل ها اضافه کنم.