Dalam projek ini kita akan membuat litar Clapper menggunakan konsep ADC (Analog to Digital Conversion) di ARDUINO UNO. Kami akan menggunakan MIC dan Uno untuk merasakan suaranya dan mencetuskan tindak balas. Ini suis Clap Clap ON OFF pada dasarnya bertukar ON atau OFF peranti, dengan menggunakan bunyi clap, sebagai suis. Kami sebelumnya telah membina suis Clap dan suis Clap ON Clap OFF, menggunakan 555 Timer IC.
Pada bertepuk tangan akan ada sinyal puncak pada MIC yang jauh lebih tinggi dari biasanya, isyarat ini disalurkan ke penguat, walaupun High Pass Filter. Isyarat voltan yang diperkuat ini diberikan ke ADC, yang mengubah voltan tinggi ini menjadi nombor. Oleh itu, akan ada puncak dalam pembacaan ADC UNO. Pada pengesanan puncak ini, kita akan menukar LED di papan, di setiap tepukan. Projek ini telah dijelaskan secara terperinci di bawah.
MIC atau Mikrofon adalah transduser pengesan suara, yang pada dasarnya mengubah tenaga bunyi menjadi tenaga elektrik, jadi dengan sensor ini kita mempunyai bunyi sebagai voltan yang berubah. Kami biasanya merakam atau merasakan bunyi melalui peranti ini. Transduser ini digunakan di semua telefon bimbit dan komputer riba. MIC khas kelihatan seperti,
Menentukan kekutuban Mic Condenser:
MIC mempunyai dua terminal satu positif dan satu lagi negatif. Polariti mikrofon boleh didapati menggunakan Multi-Meter. Ikuti prob positif Multi-Meter (masukkan meter dalam mod DIODE TESTING) dan sambungkannya ke satu terminal MIC dan probe negatif ke terminal MIC yang lain. Sekiranya anda mendapat bacaan di skrin maka terminal positif (MIC) berada di terminal negatif Multi-Meter. Atau anda boleh mencari terminal dengan melihatnya, terminal negatif mempunyai dua atau tiga garis pematerian, yang disambungkan ke sarung logam mikrofon. Kesambungan ini, dari terminal negatif ke casing logamnya juga dapat diuji menggunakan kesinambungan penguji, untuk mengetahui terminal negatif.
Komponen yang Diperlukan:
Perkakasan:
ARDUINO UNO, bekalan kuasa (5v), mikrofon kondensor (dijelaskan di atas)
Transistor 2N3904 NPN,
Kapasitor 100nF (2 keping), satu kapasitor 100uF,
Perintang 1K Ω, perintang 1MΩ, perintang 15KΩ (2 keping), satu LED,
Dan wayar papan roti & penyambung.
Perisian: Arduino IDE - Arduino setiap malam.
Diagram Litar dan Penjelasan Kerja:
The rajah litar litar anak loceng yang ditunjukkan dalam bawah angka:
Kami telah membahagikan kerja menjadi empat bahagian, iaitu: Penapisan, Penguatan, penukaran analog-digital dan pengaturcaraan untuk menukar LED
Setiap kali ada bunyi, MIC mengambilnya dan mengubahnya menjadi voltan, sejajar dengan besarnya bunyi. Jadi untuk suara yang lebih tinggi kita mempunyai nilai yang lebih tinggi dan untuk suara yang lebih rendah kita mempunyai nilai yang lebih rendah. Nilai ini pertama kali dimasukkan ke Penapis Lulus Tinggi untuk penapisan. Kemudian nilai yang ditapis ini dimasukkan ke transistor untuk penguatan dan transistor memberikan output yang diperkuat pada pemungut. Isyarat pemungut ini dimasukkan ke saluran ADC0 UNO, untuk penukaran Analog ke Digital. Dan terakhir Arduino diprogram untuk menukar LED, disambungkan pada PIN 7 PORTD, setiap kali saluran ADC A0 melampaui tahap tertentu.
1. Penapisan:
Pertama-tama kita akan membincangkan secara ringkas mengenai RC High Pass Filter, yang telah digunakan untuk menapis suara. Reka bentuknya mudah dan terdiri daripada satu perintang dan kapasitor tunggal. Untuk litar ini, kami tidak memerlukan banyak perincian, jadi kami akan mempermudahnya. Penapis lulus tinggi membolehkan isyarat lulus frekuensi tinggi dari input ke output, dengan kata lain isyarat input muncul pada output jika frekuensi isyarat lebih tinggi daripada frekuensi yang ditentukan penapis. Buat masa ini, kita tidak perlu bimbang tentang nilai-nilai ini kerana di sini kita tidak merancang penguat audio. Penapis lulus tinggi ditunjukkan dalam litar.
Selepas penapis ini, isyarat voltan dimasukkan ke transistor untuk penguatan.
2. Pengukuhan:
Voltan MIC sangat rendah dan tidak dapat dimasukkan ke UNO untuk ADC (Analog ke Digital Conversion), jadi untuk ini kami merancang penguat ringkas menggunakan transistor. Di sini kami telah merancang penguat transistor tunggal untuk menguatkan voltan MIC. Isyarat voltan yang diperkuatkan ini seterusnya disalurkan ke saluran ADC0 Arduino.
3. Penukaran Analog ke Digital:
ARDUINO mempunyai 6 saluran ADC. Di antaranya, salah satu atau semua daripadanya boleh dijadikan input untuk voltan analog. UNO ADC mempunyai resolusi 10 bit (jadi nilai integer dari (0- (2 ^ 10) 1023)). Ini bermaksud bahawa ia akan memetakan voltan input antara 0 dan 5 volt menjadi nilai integer antara 0 dan 1023. Jadi untuk setiap (5/1024 = 4.9mV) seunit.
Sekarang, untuk UNO menukar isyarat analog menjadi isyarat digital, kita perlu Menggunakan Saluran ADC ARDUINO UNO, dengan bantuan fungsi di bawah:
1. analogRead (pin); 2. analogReference ();
Saluran ADO UNO mempunyai nilai rujukan lalai 5V. Ini bermakna kita dapat memberikan voltan input maksimum 5V untuk penukaran ADC di mana-mana saluran input. Oleh kerana beberapa sensor memberikan voltan dari 0-2.5V, jadi dengan rujukan 5V, kita mendapat ketepatan yang lebih rendah, jadi kita mempunyai petunjuk yang memungkinkan kita mengubah nilai rujukan ini. Jadi untuk mengubah nilai rujukan kita mempunyai "analogReference ();"
Di litar kami, kami telah membiarkan voltan rujukan ini menjadi lalai, jadi kami dapat membaca nilai dari saluran ADC 0, dengan memanggil fungsi langsung "analogRead (pin);", di sini "pin" mewakili pin di mana kami menghubungkan isyarat analog, di kes ini akan menjadi "A0". Nilai dari ADC dapat dimasukkan ke dalam bilangan bulat sebagai “int sensorValue = analogRead (A0); ", Dengan arahan ini nilai dari ADC disimpan dalam" sensorValue "integer. Sekarang, kita mempunyai nilai transistor dalam bentuk digital, dalam ingatan UNO.
4. Program Arduino untuk Mengalih LED pada setiap Tepuk Tangan:
Dalam keadaan biasa, MIC memberikan isyarat normal dan oleh itu kami mempunyai nilai digital normal di UNO, tetapi ketika bertepuk tangan di sana, puncak yang disediakan oleh MIC, dengan ini kami mempunyai nilai digital puncak di UNO, kami dapat memprogram UNO untuk beralih LED ON dan OFF setiap kali ada puncak. Jadi pada pertama kali bertepuk tangan LED menyala dan tetap menyala. Pada tepukan kedua, LED mati dan terus mati sehingga tepukan seterusnya. Dengan ini kita mempunyai litar clapper. Lihat Kod program di bawah.