Диктофон Arduino Nano с микрофоном MAX9814: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Я получил микрофон MAX9814 из Аризоны на Amazon и хотел протестировать устройство. Поэтому я создал этот простой проект, основанный на шпионской ошибке Великого Скотта (опубликованной под этой лицензией Creative Commons). Я немного изменил структуру проектов, чтобы повысить эффективность и добавить несколько новых функций. Это мой первый проект Instructables, поэтому он не будет идеальным, но я готов учиться и готов к советам.

Результаты тестирования микрофона с разными коэффициентами усиления добавляются в конце, поэтому, если вы хотите сравнить только качество усиления 40 дБ, 50 дБ и 60 дБ, вы можете перейти к нему.

Надеюсь, этот проект будет полезен людям, пытающимся внедрить микрофон в свой проект. Я также надеюсь сделать этот проект максимально доступным для новичков, поэтому я добавил много комментариев к своему коду, но также рад пересмотреть свою работу, чтобы добавить любые дополнительные пояснения, которые были бы полезны. Подключение очень удобно для новичков, но реализовать программное обеспечение немного сложнее.

Просмотрите все файлы проекта и предложите улучшения моего кода в моем репозитории GitHub.

Запасы:

Амазонка:

• MAX9814 микрофон с усилителем
• Макетная плата
• Arduino Nano (это упаковка из 3 штук, но вам нужен был только один!)
• Устройство чтения SD-карт
• Светодиоды
• Резисторы
• Тактильные кнопки
• Кабель USB B Mini (для Arduino Nano)
• Внешний аккумулятор USB (я использовал дешевый, купленный на месте)

Шаг 1: Схема и объяснение устройства

Я настроил свою схему для работы с устройством Arduino Nano, но вы можете запустить свою схему на разных устройствах Arduino, отредактировав номера контактов в верхней части моего кода (следующий раздел). Чтобы настроить схему на вашем устройстве, выполните поиск «Распиновка Arduino [Ваша модель]», и там должно быть много изображений, которые иллюстрируют, какие функции может выполнять каждый вывод (например, аналоговый ввод, SS, MOSI и т. Д.). Большинство устройств также имеют маркированные контакты. Я нарисовал эту схему с помощью редактора EasyEDA, но создал ее с помощью беспаечной макетной платы, так как я хотел создать ее как можно быстрее и хотел быстро перенастроить макет.

Шаг 2: программирование

Я написал простой код для записи звука на устройство. Я использовал код Великого Скотта в качестве вдохновения, но использовал измененную структуру для повышения эффективности и простоты. Я также снял ограничения на количество файлов, которые можно было записать, и добавил больше комментариев, которые должны помочь новичкам сориентироваться. Загрузите готовый код ниже и откройте его с помощью Arduino IDE. Загрузите необходимые модули («SD.h», «SPI.h» и «TMRpcm.h») с помощью диспетчера пакетов Arduino (показано на изображениях выше).

Запись в файл WAV на SD-карту - это расширенная функция библиотеки TMRpcm, поэтому для ее использования вы должны отредактировать файл конфигурации библиотеки. Хотя это звучит пугающе (по крайней мере, для меня), это всего лишь поиск файла "pcmConfig.h" с помощью проводника файлов и раскомментирование нескольких строк кода (затем сохранение его).

1. На Uno или не-мега досках раскомментируйте строку #define buffSize 128.
2. Также раскомментируйте #define ENABLE_RECORDING и #define BLOCK_COUNT 10000UL

После завершения вернитесь в IDE Arduino, подключите Arduino, выберите его, а затем скомпилируйте и загрузите программу. Открытие последовательного монитора также даст вам некоторую обратную связь во время работы.

Шаг 3: Завершенный проект и тестирование

Закончив монтаж и отладку, я протестировал проект.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ перезапуск устройства приведет к сбросу счетчика имени файла, в результате чего новые файлы будут перезаписывать старые файлы.

Для использования устройства:

1. подключите USB-кабель питания к Arduino
2. нажмите тактильную кнопку, чтобы начать запись (светодиод загорится, чтобы обозначить это)
3. нажмите кнопку еще раз, чтобы закончить запись
4. повторять столько записей, сколько необходимо
5. отсоедините кабель питания USB
6. Удалите SD-карту
7. Вставьте SD-карту в компьютер или телефон
8. Откройте файлы в выбранном вами приложении для воспроизведения.

Первоначальной целью этого проекта было тестирование микрофона MAX9814, поэтому я провел три теста, чтобы выяснить, как встроенный усилитель влияет на результат. При создании записей я использовал одну из симфоний Моцарта в качестве управляющей переменной. Я воспроизвел ее через динамик своего телефона, направив его на микрофон на постоянном расстоянии для всех трех записей. Единственная переменная, которую я изменил, - это усиление микрофона (отрегулированное, подключив его к VCC, GND или оставив его плавающим). Полученные аудиоклипы прилагаются. Я также объединил звук 40 дБ и 60 дБ в одну запись, в которой 40 дБ воспроизводятся в левом ухе, а 60 дБ - в правом ухе. Это делает разницу в качестве очень заметной и подчеркивает важность усиления, обеспечиваемого модулем MAX9814.

В целом, я был невероятно доволен результатами записи, тем более что настройка устройства - одна из самых простых, которые я когда-либо видел (всего с тремя проводами и без внешних компонентов - даже для простого светодиода требуется резистор). Также необходимо учитывать, что Arduino Nano имеет 10-битный АЦП, поэтому любое показание амплитуды может быть только одним из 1024 дискретных значений. Благодаря хорошему качеству звука, компактным размерам и незначительному энергопотреблению; Надеюсь использовать устройство в будущих проектах.

Если я не вдавался в подробности, я был бы более чем счастлив помочь и добавить дополнительные пояснения. Это мои первые инструкции, поэтому любой совет, который я даю сейчас, может быть отражен во всех моих будущих проектах. Если у вас есть предложения по улучшению моих кодов, я буду рад добавить их в свой проект на GitHub и в этот Instructables.