Hlasový záznamník Arduino Nano s mikrofonem MAX9814: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Z dodávky AZ na Amazonu jsem dostal mikrofon MAX9814 a chtěl jsem zařízení vyzkoušet. Proto jsem vytvořil tento jednoduchý projekt postavený na Great Scott's Spy Bug (publikovaném pod touto licencí Creative Commons). Docela jsem upravil strukturu projektů, abych zlepšil efektivitu a přidal několik nových funkcí. Toto je můj první projekt Instructables, takže nebude dokonalý, ale jsem ochotný se učit a být otevřený radám.

Výsledky testů z mikrofonu s různými zisky jsou přidány na konci, takže pokud chcete porovnat pouze kvalitu zisků 40 dB, 50 dB a 60 dB, můžete tam přeskočit.

Doufám, že tento projekt bude užitečný pro lidi, kteří se snaží do svého projektu implementovat mikrofon. Doufám také, že tento projekt bude co nejpřístupnější pro začátečníky, takže jsem do svého kódu přidal mnoho komentářů, ale jsem také rád, že zreviduji svou práci a přidám jakékoli další vyjasnění, které by bylo užitečné. Zapojení je velmi přátelské pro začátečníky, ale implementace softwaru je trochu složitější.

Zobrazte všechny soubory projektu a navrhněte vylepšení mého kódu v mém úložišti GitHub.

Zásoby:

Amazonka:

• Mikrofon MAX9814 se zesilovačem
• Prkénko
• Arduino Nano (Je to balíček 3, ale potřebovali jste jen jeden!)
• Čtečka karet SD
• LED diody
• Rezistory
• Hmatová tlačítka
• Mini kabel USB B (pro Arduino Nano)
• USB napájecí banka (použil jsem levnou, zakoupenou místně)

Krok 1: Obvod a vysvětlení zařízení

Přizpůsobil jsem svůj obvod tak, aby fungoval se zařízením Arduino Nano, ale svůj obvod můžete spustit na různých zařízeních Arduino úpravou čísel pinů v horní části mého kódu (další část). Chcete -li nastavit obvod na vašem zařízení, vyhledejte „Arduino [váš model] pinout“a mělo by existovat mnoho obrázků, které ilustrují, jaké funkce může každý pin provádět (např. Analogový vstup, SS, MOSI atd.). Většina zařízení je také vybavena označenými piny. Toto schéma jsem nakreslil pomocí editoru EasyEDA, ale vytvořil jsem jej pomocí nepájivé desky, protože jsem to chtěl vytvořit co nejrychleji a chtěl jsem rychle překonfigurovat rozložení.

Krok 2: Programování

Napsal jsem nějaký jednoduchý kód pro záznam zvuku na zařízení. Jako inspiraci jsem použil kód Great Scotta, ale změnil jsem strukturu, abych zvýšil účinnost a jednoduchost. Odstranil jsem také omezení počtu souborů, které lze zaznamenat, a přidal další komentáře, které by začátečníkům měly pomoci v navigaci. Hotový kód si stáhněte níže a otevřete jej pomocí Arduino IDE. Stáhněte si požadované moduly („SD.h“, „SPI.h“a „TMRpcm.h“) pomocí správce balíčků Arduino (zobrazeno na obrázcích výše).

Nahrávání do souboru WAV na kartu SD je pokročilou funkcí knihovny TMRpcm, takže abyste ji mohli použít, musíte upravit konfigurační soubor knihovny. I když to zní skličujícím způsobem (přinejmenším pro mě to bylo), je to pouze hledání souboru „pcmConfig.h“pomocí Průzkumníka souborů a odkomentování několika řádků kódu (jeho uložení).

1. Na deskách Uno nebo ne-mega odkomentujte řádek #define buffSize 128
2. Také odkomentujte #define ENABLE_RECORDING a #define BLOCK_COUNT 10000UL

Jakmile se vrátíte do Arduino IDE, zapojte Arduino, vyberte jej a poté zkompilujte a nahrajte program. Otevření sériového monitoru vám také poskytne určitou zpětnou vazbu během běhu.

Krok 3: Dokončený projekt a testování

Když jsem dokončil zapojení a ladění, projekt jsem otestoval.

UPOZORNĚNÍ restartování zařízení resetuje čítač názvů souborů, což způsobí, že nové soubory přepíší staré soubory.

Použití zařízení:

1. zapojte napájecí kabel USB do Arduina
2. stisknutím hmatového tlačítka spusťte nahrávání (LED dioda se rozsvítí, aby to indikovala)
3. dalším stisknutím tlačítka nahrávání ukončíte
4. opakujte pro tolik nahrávek, kolik je potřeba
5. odpojte napájecí kabel USB
6. Vyjměte kartu SD
7. Vložte kartu SD do počítače nebo telefonu
8. Otevřete soubory ve zvolené aplikaci pro přehrávání

Původním účelem tohoto projektu bylo otestovat mikrofon MAX9814, a tak jsem provedl tři testy, abych zjistil, jaký vliv na výsledek měl jeho vestavěný zesilovač. Při produkci nahrávek jsem jako kontrolní proměnnou použil jednu z Mozartových symfonií. Přehrál jsem to na reproduktoru svého telefonu, který jsem u všech tří nahrávek stále ukazoval na mikrofon v konstantní vzdálenosti. Jedinou proměnnou, kterou jsem změnil, byl zisk mikrofonu (upravený připojením k VCC, GND nebo ponecháním plovoucího). Výsledné zvukové klipy jsou připojeny. Také jsem spojil zvuk 40 dB a 60 dB do jednoho záznamu, ve kterém se 40 dB přehrává v levém uchu a 60 dB v pravém uchu. Díky tomu je rozdíl v kvalitě velmi patrný a zdůrazňuje, jak důležitý je zisk poskytovaný modulem MAX9814.

Celkově jsem byl s výsledky záznamu neuvěřitelně spokojen, zejména proto, že nastavení zařízení je jedno z nejjednodušších, jaké jsem viděl (pouze se třemi vodiči a bez externích komponent - dokonce i jednoduchá LED vyžaduje odpor). Je také třeba vzít v úvahu, že Arduino Nano má 10bitový ADC, takže jakékoli čtení amplitudy může být pouze jednou z 1024 diskrétních hodnot. Díky dobré kvalitě zvuku, kompaktním rozměrům a zanedbatelné spotřebě energie; Doufám, že zařízení použiji v budoucích projektech.

Pokud jsem se nedostal do dostatečných podrobností, rád bych pomohl a přidal další vysvětlení. Toto je můj první Instructables, takže jakákoli rada, kterou mi teď dávám, se může odrazit ve všech mých budoucích projektech. Pokud máte nějaké návrhy na vylepšení mých kódů, rád je přidám do svého projektu na GitHubu a tohoto Instructables.