⛴️ 🏛️ 🚖 Arduino- आधारित ऑडियो स्पेक्ट्रम विश्लेषक-विज़ुअलाइज़र 🏇🏻 🚛 💸

आपको क्या लगता है जब लड़कियां एक साथ हो जाती हैं तो क्या करती हैं? शॉपिंग पर जाएं, तस्वीरें लें, ब्यूटी सैलून में जाएं? हाँ, यह है, लेकिन हर कोई ऐसा नहीं करता है। यह लेख चर्चा करेगा कि कैसे दो लड़कियों ने अपने हाथों से एक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस को इकट्ठा करने का फैसला किया।

वास्तव में एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक-विज़ुअलाइज़र क्यों?

आखिरकार, इस समस्या के लिए बहुत सारे सॉफ़्टवेयर समाधान हैं, और हार्डवेयर कार्यान्वयन के लिए कई विकल्प भी हैं। सबसे पहले, मैं वास्तव में बड़ी संख्या में एल ई डी के साथ काम करना चाहता था (क्योंकि हम पहले से ही खुद के लिए नेतृत्व वाले क्यूब को इकट्ठा करते थे, लेकिन छोटे आकार में), और दूसरी बात, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग और - में प्राप्त ज्ञान को व्यवहार में लाना तीसरा, एक बार फिर टांका लगाने वाले लोहे के साथ काम करने का अभ्यास करना।

डिवाइस डेवलपमेंट

क्योंकि तैयार समाधान लेना और निर्देशों के अनुसार कड़ाई से करना उबाऊ और निर्बाध है, इसलिए हमने सर्किट को स्वयं विकसित करने का फैसला किया, केवल पहले से ही बनाए गए उपकरणों पर थोड़ा भरोसा करते हैं।

डिस्प्ले के रूप में, हमने 8x32 एलईडी मैट्रिक्स को चुना। तैयार किए गए 8x8 एलईडी मेट्रिक्स का उपयोग करना और उन्हें इकट्ठा करना संभव था, लेकिन हमने शाम को टांका लगाने वाले लोहे के साथ बैठने की खुशी से इनकार नहीं करने का फैसला किया, और इसलिए एलईडी से खुद को डिस्प्ले इकट्ठा किया।

प्रदर्शन को नियंत्रित करने के लिए, हमने एक साइकिल का आविष्कार नहीं किया और गतिशील संकेत के साथ एक नियंत्रण सर्किट का उपयोग किया। यानी हमने एक कॉलम का चयन किया, इसे जलाया, शेष स्तंभों को उसी क्षण बुझा दिया गया, फिर हमने अगले को चुना, इसे जलाया, बाकी बुझ गए, आदि। इस तथ्य के कारण कि मानव आंख सही नहीं है, हम प्रदर्शन पर एक स्थिर तस्वीर देख सकते हैं।
कम से कम प्रतिरोध के मार्ग के बाद, यह निर्णय लिया गया कि सभी गणनाओं को Arduino नियंत्रक में स्थानांतरित करना बुद्धिमान होगा।

एक कॉलम में एक पंक्ति का समावेश इसी कुंजी को खोलकर किया जाता है। नियंत्रक आउटपुट पिन की संख्या को कम करने के लिए, कॉलम को डिकोडर्स के माध्यम से चुना जाता है (इस प्रकार, हम नियंत्रण रेखाओं की संख्या को 5 तक कम कर सकते हैं)।

एक कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए एक इंटरफ़ेस के रूप में (या एक ऑडियो सिग्नल संचारित करने में सक्षम अन्य डिवाइस), टीआरएस कनेक्टर (मिनी-जैक 3.5 मिमी) का चयन किया गया था।

डिवाइस असेंबली

हम डिवाइस के फ्रंट पैनल का एक मॉडल बनाकर डिवाइस की असेंबली शुरू करते हैं।

सामने के पैनल के लिए सामग्री को काले प्लास्टिक 5 मिमी मोटी (डायोड लेंस का व्यास भी 5 मिमी है) चुना गया था। हम इसे विकसित लेआउट के अनुसार चिह्नित करते हैं, एलईडी के लिए प्लास्टिक में आवश्यक आकार और ड्रिल छेद के सामने के पैनल को काटते हैं।

इस प्रकार हमें एक तैयार फ्रंट पैनल मिलता है जिस पर आप पहले से ही डिस्प्ले को इकट्ठा कर सकते हैं।

मैट्रिक्स के लिए एलईडी के रूप में, सामान्य कैथोड GNL-5019UEUGC के साथ दो-रंग (लाल-हरा) का उपयोग किया गया था। मैट्रिक्स की असेंबली शुरू करने से पहले, नियम द्वारा निर्देशित "अतिरिक्त नियंत्रण को नुकसान नहीं होगा" सभी एलईडी, अर्थात् 270 पीसी। (केवल मामले में एक मार्जिन के साथ लिया गया), संचालन के लिए परीक्षण किया गया था (इसके लिए एक परीक्षण उपकरण इकट्ठा किया गया था, जिसमें एक कनेक्टर, एक 200 ओम अवरोधक और 5 वी बिजली की आपूर्ति शामिल है)।

अगला, हम एलईडी का विस्तार इस प्रकार करते हैं। लाल और हरे रंग के डायोड के एनोड एक तरफ (दाईं ओर) झुकते हैं, कैथोड दूसरी तरफ झुकता है, जबकि यह सुनिश्चित करता है कि कैथोड एनोड से कम है। और फिर 90 ° पर हम कैथोड को नीचे झुकाते हैं।

हम निचले दाएं कोने से मैट्रिक्स की विधानसभा शुरू करते हैं, विधानसभा को कॉलम में किया जाता है।

नियम को याद रखना "अतिरिक्त नियंत्रण को नुकसान नहीं होगा", एक या दो कॉलम में शामिल होने के बाद, हम प्रदर्शन की जांच करते हैं।

तैयार मैट्रिक्स इस प्रकार है।

रियर व्यू:

विकसित योजना के अनुसार, हम पंक्ति और स्तंभ प्रबंधन योजना को मिलाते हैं, केबल और अरडिनो के नीचे जगह को अनसॉल्व करते हैं।

यह न केवल आयाम-आवृत्ति, बल्कि चरण-आवृत्ति स्पेक्ट्रम भी प्राप्त करने का निर्णय लिया गया था, साथ ही प्रदर्शित करने के लिए नमूनों की संख्या का चयन करें (32,16,8,4)। इसके लिए, 4 स्विच जोड़े गए: एक स्पेक्ट्रम के प्रकार का चयन करने के लिए, दो नमूनों की संख्या का चयन करने के लिए, और एक डिवाइस को चालू और बंद करने के लिए।

प्रोग्राम लिखना

एक बार फिर, हम अपने नियम से निर्देशित होते हैं और सुनिश्चित करते हैं कि हमारा प्रदर्शन पूरी तरह से चालू है। ऐसा करने के लिए, हम एक सरल प्रोग्राम लिखते हैं जो डिस्प्ले पर सभी एलईडी को पूरी तरह से रोशनी देता है। स्वाभाविक रूप से, मर्फी के कानून के अनुसार, कई एल ई डी में वर्तमान की कमी थी, और उन्हें प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता थी।

यह सुनिश्चित करने के बाद कि सब कुछ काम करता है, हमने मुख्य कार्यक्रम कोड लिखना शुरू कर दिया। इसमें तीन भागों होते हैं: आवश्यक चर को शुरू करना और डेटा पढ़ना, तेजी से फूरियर रूपांतरण का उपयोग करके सिग्नल स्पेक्ट्रम प्राप्त करना, प्राप्त स्पेक्ट्रम को प्रदर्शन के लिए आवश्यक स्वरूपण के साथ आउटपुट करना।

अंत डिवाइस विधानसभा

अंत में, हमारे पास एक फ्रंट पैनल है, और इसके नीचे तारों का एक गुच्छा है जिसे किसी चीज़ के साथ बंद करने की आवश्यकता है, और स्विच को कुछ पर तय करने की आवश्यकता है। इससे पहले, प्लास्टिक के अवशेषों से एक मामला बनाने के लिए विचार थे, लेकिन हमने यह कल्पना नहीं की थी कि यह विशेष रूप से कैसा होगा और इसे कैसे करना है। समस्या का समाधान काफी अप्रत्याशित रूप से हुआ। हार्डवेयर स्टोर के चारों ओर घूमते हुए, हमें एक प्लास्टिक के फूल के बर्तन मिले जो आश्चर्यजनक रूप से आकार में परिपूर्ण थे।

मामला छोटा रहा, कनेक्टर्स, केबल और स्विच के लिए छेद को चिह्नित करें, साथ ही साथ प्लास्टिक से बाहर दो साइड पैनलों को काटें।

नतीजतन, सब कुछ एक साथ इकट्ठा करने, डिवाइस को कंप्यूटर से जोड़ने के बाद, हमें निम्नलिखित मिला:

आवृत्ति प्रतिक्रिया (32 नमूने):

आवृत्ति प्रतिक्रिया (16 नमूने):

आवृत्ति प्रतिक्रिया (8 नमूने):

आवृत्ति प्रतिक्रिया (4 नमूने):

चरण-आवृत्ति स्पेक्ट्रम:

रियर दृश्य:

डिवाइस ऑपरेशन वीडियो

स्पष्टता के लिए, वीडियो अंधेरे में शूट किया गया था। डिवाइस वीडियो पर आयाम-आवृत्ति स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करता है, और फिर 7 सेकंड में हम इसे चरण-आवृत्ति स्पेक्ट्रम मोड पर स्विच करते हैं।

आवश्यक वस्तुओं की सूची

GNL-5019UEUGC एल ई डी - 256 पीसी। (प्रदर्शन के लिए)
ट्रांजिस्टर npn KT863A - 8 पीसी। (प्रबंधन के लिए)
ट्रांजिस्टर pnp 32740 - 32 पीसी। (स्तंभों के प्रबंधन के लिए)
1k 1 प्रतिरोधक - 32 पीसी। (Pnp ट्रांजिस्टर के आधार करंट को सीमित करने के लिए)
डिकोडर्स 3/8 IN74AC138 - 4 पीसी। (एक कॉलम चुनने के लिए)
डिकोडर्स 2/4 IN74AC139 - 1 पीसी। (डिकोडिंग डिकोडर्स के लिए)
बढ़ते प्लेट 5x10 सेमी - 2 पीसी।
केबल्स
Arduino प्रो माइक्रो - 1 पीसी।
मिनी-जैक 3.5 मिमी - 1 पीसी।
स्विच - 4 पीसी।
ब्लैक प्लास्टिक 720 * 490 * 5 मिमी - 1 शीट। (पैनल के लिए)
काले फूल के बर्तन 550 * 200 * 150 मिमी - 1 पीसी। (आवास के लिए)

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