Arduino Nano -äänitallennin MAX9814 -mikrofonilla: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Sain MAX9814 -mikrofonin AZ -toimituksen kautta Amazonista ja halusin testata laitteen. Siksi loin tämän yksinkertaisen projektin Great Scottin Spy Bugin pohjalta (julkaistu tämän Creative Commons -lisenssin alla). Muokkasin projektirakennetta melkoisesti parantaakseni tehokkuutta ja lisätäkseni muutamia uusia ominaisuuksia. Tämä on ensimmäinen Instructables -projektini, joten se ei ole täydellinen, mutta olen valmis oppimaan ja olen avoin neuvoille.

Mikrofonin testitulokset eri vahvistuksilla lisätään loppuun, joten jos haluat vain verrata 40dB, 50dB ja 60dB vahvistusten laatua, voit hypätä sinne.

Toivon, että tämä projekti on hyödyllinen ihmisille, jotka yrittävät käyttää mikrofonia projektissaan. Toivon myös, että tämä projekti on mahdollisimman aloittelijoiden saatavilla, joten olen lisännyt monia kommentteja koodiini, mutta olen myös iloinen voidessani tarkistaa työni lisätäkseni lisäselvityksiä, jotka olisivat hyödyllisiä. Johdotus on erittäin aloittelijaystävällinen, mutta ohjelmiston käyttöönotto on hieman hankalampaa.

Tarkastele kaikkia projektitiedostoja ja ehdota parannuksia koodiini GitHub -arkistossani.

Tarvikkeet:

Amazon:

• MAX9814 mikrofoni vahvistimella
• Leipälauta
• Arduino Nano (Pakkaus sisältää kolme, mutta tarvitsit vain yhden!)
• SD -kortinlukija
• LEDit
• Vastukset
• Kosketuspainikkeet
• USB B Mini -kaapeli (Arduino Nano)
• USB -virtapankki (käytin halpaa, paikallisesti ostettua)

Vaihe 1: Piiri ja laitteen selitys

Muokkasin piirini toimimaan Arduino Nano -laitteen kanssa, mutta voit käyttää piiriäsi eri Arduino -laitteilla muokkaamalla koodin yläosassa olevia pin -numeroita (seuraava osa). Jos haluat määrittää piirin laitteellesi, etsi "Arduino [Your model] pinout" ja siellä pitäisi olla paljon kuvia, jotka havainnollistavat, mitä toimintoja kukin nasta voi suorittaa (esim. Analoginen tulo, SS, MOSI jne.). Useimmissa laitteissa on myös merkityt nastat. Piirsin tämän kaavion EasyEDA -editorilla, mutta loin sen juottamattomalla leipälevyllä, koska halusin luoda sen mahdollisimman nopeasti ja halusin nopeasti muuttaa asettelua.

Vaihe 2: Ohjelmointi

Kirjoitin yksinkertaisen koodin äänen tallentamiseen laitteelle. Käytin inspiraationa Great Scottin koodia, mutta muutin rakennetta tehokkuuden ja yksinkertaisuuden lisäämiseksi. Poistin myös tallennettavien tiedostojen määrän rajoitukset ja lisäsin lisää kommentteja, joiden pitäisi auttaa aloittelijoita navigoimaan. Lataa alla oleva valmis koodi ja avaa se Arduino IDE: llä. Lataa tarvittavat moduulit ("SD.h", "SPI.h" ja "TMRpcm.h") Arduino Package Managerin avulla (näkyy yllä olevissa kuvissa).

Tallentaminen WAV -tiedostoon SD -kortille on TMRpcm -kirjaston lisäominaisuus, joten sen käyttäminen edellyttää kirjaston asetustiedoston muokkaamista. Vaikka tämä kuulostaa pelottavalta (ainakin minulle), se etsii vain "pcmConfig.h" -tiedostoa tiedostonhallintaohjelmalla ja kommentoi muutamaa koodiriviä (tallentaa sen sitten).

1. Poista Uno- tai ei-mega-levyillä kommentti rivistä #define buffSize 128
2. Poista myös kommentit #define ENABLE_RECORDING ja #define BLOCK_COUNT 10000UL

Kun olet palannut Arduino IDE -laitteeseen, kytke Arduino -laitteesi virtalähteeseen, valitse se ja käännä ja lataa ohjelma. Sarjamonitorin avaaminen antaa myös palautetta ajon aikana.

Vaihe 3: Valmis projekti ja testaus

Kun olin lopettanut johdotuksen ja virheenkorjauksen, testasin projektia.

VAROITUS Laitteen uudelleenkäynnistys nollaa tiedostonimen laskurin, jolloin uudet tiedostot korvaavat vanhat tiedostot.

Laitteen käyttäminen:

1. Liitä USB -virtajohto Arduinoon
2. Aloita tallennus painamalla kosketuspainiketta (LED -valo syttyy osoittamaan tämän)
3. lopeta tallennus painamalla painiketta uudelleen
4. toista niin monta tallennusta tarvitaan
5. irrota USB -virtajohto
6. Poista SD -kortti
7. Aseta SD -kortti tietokoneeseen tai puhelimeen
8. Avaa tiedostot valitsemassasi toistosovelluksessa

Tämän projektin alkuperäinen tarkoitus oli testata MAX9814 -mikrofoni, joten tein kolme testiä selvittääkseni sen sisäänrakennetun vahvistimen vaikutuksen tulokseen. Nauhoitusten aikana käytin yhtä Mozartin sinfoniasta ohjausmuuttujana. Toistin sen puhelimen kaiuttimella, jota pidin osoitettuna mikrofoniin tasaisella etäisyydellä kaikkien kolmen tallennuksen aikana. Ainoa muuttuja, jonka muutin, oli mikrofonin vahvistus (säädetty kytkemällä se VCC: hen, GND: hen tai jättämällä se kellumaan). Tuloksena olevat äänileikkeet on liitetty. Yhdistin myös 40 dB: n ja 60 dB: n äänen yhdeksi tallenteeksi, jossa 40 dB toistetaan vasemmassa korvassa ja 60 dB toistetaan oikeassa korvassa. Tämä tekee laatuerosta hyvin havaittavan ja korostaa, kuinka tärkeä MAX9814 -moduulin tarjoama vahvistus on.

Kaiken kaikkiaan olin uskomattoman tyytyväinen tallennustuloksiin, varsinkin kun laitteen asennus on yksi yksinkertaisimmista, mitä olen nähnyt (vain kolmella johdolla ja ilman ulkoisia komponentteja - jopa yksinkertainen LED vaatii vastuksen). On myös otettava huomioon, että Arduino Nano -laitteessa on 10 -bittinen ADC, joten kaikki amplitudilukemat voivat olla vain yksi 1024 erillisestä arvosta. Hyvä äänenlaatu, kompakti koko ja vähäinen virrankulutus; Toivon, että käytän laitetta tulevissa projekteissa.

Jos en ole perehtynyt tarpeeksi yksityiskohtaisesti, autan mielelläni ja annan lisäselvityksiä. Tämä on ensimmäinen Instructables, joten kaikki neuvot, jotka minulle annetaan, voivat näkyä kaikissa tulevissa projekteissani. Jos sinulla on ehdotuksia koodien parantamiseksi, lisään ne mielelläni projektiini GitHubissa ja tässä ohjeessa.