Dyktafon Arduino Nano z mikrofonem MAX9814: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Dostałem mikrofon MAX9814 z dostawy AZ na Amazon i chciałem przetestować urządzenie. Dlatego stworzyłem ten prosty projekt oparty na Great Scott's Spy Bug (opublikowanym na tej licencji Creative Commons). Zmodyfikowałem nieco strukturę projektów, aby poprawić wydajność i dodać kilka nowych funkcji. To mój pierwszy projekt Instructables, więc nie będzie idealny, ale jestem chętny do nauki i otwarty na porady.

Wyniki testów z mikrofonu o różnych wzmocnieniach są dodawane na końcu, więc jeśli chcesz tylko porównać jakość wzmocnienia 40dB, 50dB i 60dB, możesz przejść do tego.

Mam nadzieję, że ten projekt będzie przydatny dla osób próbujących zaimplementować mikrofon do swojego projektu. Mam również nadzieję, że ten projekt będzie jak najbardziej przystępny dla początkujących, więc dodałem wiele komentarzy do mojego kodu, ale jestem również szczęśliwy, że mogę zrewidować moją pracę, aby dodać dodatkowe wyjaśnienia, które byłyby pomocne. Okablowanie jest bardzo przyjazne dla początkujących, ale wdrożenie oprogramowania jest nieco trudniejsze.

Wyświetl wszystkie pliki projektu i zasugeruj ulepszenia mojego kodu w moim repozytorium GitHub.

Kieszonkowe dzieci:

Amazonka:

• MAX9814 mikrofon ze wzmacniaczem
• Deska do krojenia chleba
• Arduino Nano (opakowanie 3 szt., ale potrzebujesz tylko jednego!)
• Czytnik kart SD
• diody LED
• Rezystory
• Przyciski dotykowe
• Kabel USB B Mini (dla Arduino Nano)
• Power bank USB (użyłem taniego kupionego lokalnie)

Krok 1: Obwód i wyjaśnienie urządzenia

Dostosowałem swój obwód do pracy z urządzeniem Arduino Nano, ale możesz uruchomić swój obwód na różnych urządzeniach Arduino, edytując numery pinów u góry mojego kodu (następna sekcja). Aby skonfigurować obwód na urządzeniu, wyszukaj „pinout Arduino [Twój model]” i powinno być wiele obrazów, które ilustrują funkcje, które może wykonywać każdy pin (np. Wejście analogowe, SS, MOSI itp.). Większość urządzeń ma również oznaczone piny. Narysowałem ten schemat za pomocą edytora EasyEDA, ale stworzyłem go za pomocą płytki stykowej bez lutowania, ponieważ chciałem stworzyć to tak szybko, jak to możliwe i szybko zmienić konfigurację układu.

Krok 2: Programowanie

Napisałem prosty kod do nagrywania dźwięku na urządzeniu. Użyłem kodu Great Scotta jako inspiracji, ale użyłem zmienionej struktury, aby zwiększyć wydajność i prostotę. Usunąłem również ograniczenia dotyczące liczby plików, które można nagrać i dodałem więcej komentarzy, które powinny pomóc początkującym w nawigacji. Pobierz gotowy kod poniżej i otwórz go za pomocą Arduino IDE. Pobierz wymagane moduły ("SD.h", "SPI.h" i "TMRpcm.h") za pomocą menedżera pakietów Arduino (pokazanego na powyższych obrazkach).

Nagrywanie do pliku WAV na karcie SD jest zaawansowaną funkcją biblioteki TMRpcm, więc aby z niej skorzystać, należy edytować plik konfiguracyjny biblioteki. Chociaż brzmi to zniechęcająco (przynajmniej dla mnie), polega tylko na wyszukiwaniu pliku „pcmConfig.h” za pomocą eksploratora plików i odkomentowaniu kilku linijek kodu (a następnie zapisaniu go).

1. Na tablicach Uno lub innych niż mega odkomentuj linię #define buffSize 128
2. Odkomentuj także #define ENABLE_RECORDING i #define BLOCK_COUNT 10000UL

Po całkowitym powrocie do Arduino IDE podłącz swoje Arduino, wybierz je, a następnie skompiluj i wgraj program. Otwarcie monitora szeregowego również daje pewne informacje zwrotne w czasie pracy.

Krok 3: Zakończony projekt i testowanie

Kiedy skończyłem okablowanie i debugowanie, przetestowałem projekt.

OSTRZEŻENIE ponowne uruchomienie urządzenia zresetuje licznik nazw plików, powodując, że nowe pliki zastąpią stare.

Aby korzystać z urządzenia:

1. podłącz przewód zasilający USB do Arduino
2. naciśnij przycisk dotykowy, aby rozpocząć nagrywanie (dioda LED zaświeci się, aby to zasygnalizować)
3. naciśnij przycisk ponownie, aby zakończyć nagrywanie
4. powtarzaj dla tylu nagrań, ile potrzeba
5. odłącz kabel zasilający USB
6. Wyjmij kartę SD
7. Włóż kartę SD do komputera lub telefonu
8. Otwórz pliki w wybranej aplikacji do odtwarzania

Pierwotnym celem tego projektu było przetestowanie mikrofonu MAX9814, więc przeprowadziłem trzy testy, aby dowiedzieć się, jaki wpływ na wynik miał wbudowany wzmacniacz. Podczas produkcji nagrań użyłem jednej z symfonii Mozarta jako zmiennej sterującej. Odtworzyłem go na głośniku mojego telefonu, który przez wszystkie trzy nagrania trzymałem skierowany w stronę mikrofonu w stałej odległości. Jedyną zmienną jaką zmieniłem było wzmocnienie mikrofonu (regulowane poprzez podłączenie go do VCC, GND lub pozostawienie go pływającego). Otrzymane klipy audio są dołączone. Połączyłem również dźwięk 40dB i 60dB w jedno nagranie, w którym 40dB jest odtwarzane w lewym uchu, a 60dB jest odtwarzane w prawym uchu. To sprawia, że różnica w jakości jest bardzo zauważalna i podkreśla, jak ważne jest wzmocnienie zapewniane przez moduł MAX9814.

Ogólnie rzecz biorąc, byłem niesamowicie zadowolony z wyników nagrywania, zwłaszcza że konfiguracja urządzenia jest jedną z najprostszych, jakie widziałem (tylko trzy przewody i brak komponentów zewnętrznych - nawet prosta dioda LED wymaga rezystora). Należy również wziąć pod uwagę, że Arduino Nano ma 10-bitowy ADC, więc każdy odczyt amplitudy może być tylko jedną z 1024 wartości dyskretnych. Ze względu na dobrą jakość dźwięku, kompaktowy rozmiar i znikome zużycie energii; Mam nadzieję, że wykorzystam to urządzenie w przyszłych projektach.

Gdybym nie zagłębił się w szczegóły, z przyjemnością pomogę i dodam dodatkowe wyjaśnienia. To moje pierwsze Instruktaże, więc każda rada, której teraz udzielam, może znaleźć odzwierciedlenie we wszystkich moich przyszłych projektach. Jeśli masz jakieś sugestie dotyczące ulepszenia moich kodów, z przyjemnością dodam je do mojego projektu na GitHub i tej Instructables.