👩🏾‍🏭 🛀🏻 ⚡️ AudioSwitcher - क्या ऑटोमेशन करने की कोई जरूरत नहीं होगी का स्वचालन 😼 ✴️ 🤶🏻

प्रस्तावना

मेरे पास घर पर अच्छे सोवियत स्पीकर सिस्टम के कुछ सेट हैं। लेकिन यह तकनीक काफी पुरानी है और बस रिमोट कंट्रोल से या स्वचालित रूप से चालू नहीं हो सकती है, लेकिन लगातार ध्वनि एम्पलीफायर से संपर्क करें और इसे आलसी पर / बंद करें। मैंने इस समस्या को हल किया। सबसे पहले, Arduino को खरीदा गया था और उस पर प्रोजेक्ट किया गया था, लेकिन काम की गुणवत्ता मेरे अनुरूप नहीं थी और STM32F103C8 के लिए परियोजना को फिर से तैयार किया गया था। नतीजतन, मुझे एक उपकरण मिला जिसमें 4 ऑडियो इनपुट, 1 ऑडियो आउटपुट, 220V इनपुट और 220V आउटपुट हैं। यदि कम से कम एक सक्रिय ऑडियो इनपुट है, तो 220V आउटपुट पर एक वोल्टेज दिखाई देता है, जिसमें एक ध्वनि एम्पलीफायर भी शामिल है, और सक्रिय ऑडियो चैनल आउटपुट पर प्रसारित होता है।

विकास की चुनौतियाँ

यह सरल प्रतीत होगा: यदि एडीसी 0 नहीं प्राप्त करता है, तो चैनल को सक्रिय मानें। लगभग सब कुछ ऐसा है, लेकिन यह केवल तभी काम करता है जब आप ऑडियो स्रोत चालू करते हैं और उस पर ध्वनि बंद करते हैं। जब बंद कर दिया जाता है, तो विभिन्न डिवाइस अलग-अलग हस्तक्षेप देते हैं, क्योंकि वे पूरी तरह से डी-एनर्जेटिक नहीं होते हैं। और खराब ध्वनि स्रोतों के साथ, माइक्रोकंट्रोलर शोर उठा सकता था जब ध्वनि बंद हो गई थी, और काफी मजबूत थी। और यह ठीक स्रोत हस्तक्षेप है, एसटीएमका को मेरे बाहरी ऑडियो कार्ड पर हस्तक्षेप नहीं दिखता है, इसके अलावा, इसमें से शांत ध्वनि 0 है।

इसे स्वयं कैसे करें?

हमें पहले यह तय करने की आवश्यकता है कि हमें क्या चाहिए। मैं लागत नहीं लिखूंगा, क्योंकि यह आपके स्थान पर बहुत कुछ निर्भर करता है।

हमें क्या चाहिए:

सर्किट बोर्ड
प्रोग्रामर ST-Link v2
1 चिप STM32f103C8
4 इनपुट ऑडियो चैनल को आउटपुट में बदलने के लिए रिले करता है
एम्पलीफायर चालू करने के लिए 220 वी स्विच करने के लिए 1 रिले
AC-DC हिरन कन्वर्टर 220V - 5V (पुराने फोन चार्ज से लिया जा सकता है)
हमारे डिवाइस और एम्पलीफायर को करंट सप्लाई करने के लिए मेन केबल और कनेक्टर
सॉकेट
प्रतिरोध, कैपेसिटर और अन्य छोटी चीजें

स्वाभाविक रूप से, हमें जैक के साथ ऑडियो तारों और एक मिनीजैक प्लग की आवश्यकता होती है।

मैं रिले की पसंद पर ध्यान देना चाहूंगा ... यदि 220 वी रिले के विकल्प के साथ सब कुछ बहुत स्पष्ट है: यह 220 वी के वैकल्पिक वोल्टेज को स्विच करने में सक्षम होना चाहिए और 3.3 वी द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए। ध्वनि रिले का विकल्प इतना सरल नहीं है। हर रिले नहीं, यहां तक कि एक ठोस-राज्य भी, आउटपुट पर हस्तक्षेप नहीं देगा, और यह हमारे लिए बहुत महत्वपूर्ण है। मैं मिन्स्क में रहता हूं और कुछ भी उपयुक्त और पर्याप्त कीमत पर नहीं मिल सकता था, इसलिए एक प्रसिद्ध चीनी स्टोर से 4 पीवीटी 322 ए रिले का आदेश दिया गया था। शायद अपने क्षेत्र में आप कुछ सस्ता पा सकते हैं।

स्कीम और वायरिंग

पीडीएफ स्कीमा github पर

जब से हमने शुरुआत की है, हम हार्डवेयर सुविधाओं का अध्ययन करना जारी रखेंगे। उस आरेख में, जिसे आप ईगल फ़ोल्डर में भंडार में पा सकते हैं, आपको अपने रिले के लिए वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों (R4-7) का चयन करने की आवश्यकता है। मेरे मामले में, यह 30 ओम है। एक एल 1 कॉइल भी है: कोई भी फ़िल्टर चुनें जो उच्च आवृत्ति शोर को सुचारू करता है।

आप PCBWAY या JLCPCB पर सर्किट बोर्ड का आदेश दे सकते हैं। उनकी कीमतें कम हैं, मैंने JLCPCB से ऑर्डर किया और उन्होंने मुझे केवल $ 2 का बिल दिया। मुद्रित सर्किट बोर्ड का आदेश देते समय, आपको गेरबर फ़ाइलों की आवश्यकता होगी, आप एक ही फ़ोल्डर से सब कुछ पा सकते हैं या इसे स्वयं उत्पन्न कर सकते हैं।

चलो सॉफ्टवेयर भाग पर चलते हैं

मैं प्रोग्रामर को कंप्यूटर से कनेक्ट करने के तरीके, प्रोग्रामिंग वातावरण और ड्राइवर को स्थापित करने के बारे में बात नहीं करूंगा, क्योंकि इन निर्देशों के बहुत सारे हैं और वे बेहद सुलभ हैं। प्रोग्रामर के लिए मेरे सर्किट आउटपुट पर प्रदान किए जाते हैं। मैंने Visual Studio 2017 + VisualGDB का उपयोग किया। उसी रिपॉजिटरी से प्रोजेक्ट डाउनलोड करने के बाद , हम प्रोजेक्ट खोल सकते हैं। तुरंत Settings.cpp फ़ाइल को चालू करें।

Settings.cpp

#define DEBUG0 0//init USART and send all measurement values #define DEBUG1 1//init USART and send information about recognition music or not #define DEBUG2 0//just init USART #define MaxEqualToZeroValue 3 //the value which equal or less is equated to zero #define MaxAvarageForNoise (float)0.4//this is max avarage of measurement values so that the sound is considered noise for NOT active channel #define MaxAvarageForActiveNoise (float)0.06//this is max avarage of measurement values so that the sound is considered noise for active channel #define CountOfConsecutiveZeroValueForNoise 250//if count of consecutive zero values bugger it that sound is equated to noise #define MinCountOfZeroValue 550//it's minimum count of zero values to equate to music(not consecutive) #define USE_LED 1 #define LED_GPIO_PERIPH RCC_APB2Periph_GPIOC #define LED_GPIO_GROUP GPIOC #define LED_GPIO_PIN GPIO_Pin_13 #define USE_AMP 1 #define AMP_GPIO_PERIPH RCC_APB2Periph_GPIOB #define AMP_GPIO_GROUP GPIOB #define AMP_GPIO_PIN GPIO_Pin_12

इस फ़ाइल में सभी सेटिंग्स प्रलेखित हैं, लेकिन हम वैसे भी प्रत्येक सेटिंग पर रुकेंगे।

 #define DEBUG0 0 #define DEBUG1 1 #define DEBUG2 0

यदि हम DEBUG0 को एक इकाई प्रदान करते हैं, तो हमारा डिवाइस कुछ भी करना बंद कर देगा सिवाय इसके कि यह ऑडियो इनपुट्स से प्राप्त मानों को एक प्रारूप में आउटपुट करेगा जिसे SerialPortPlotter UART द्वारा "डाइजेस्ट" कर सकता है।

यदि आप यूनिट DEBUG1 असाइन करते हैं, तो डिवाइस पहले से ही पूरी तरह से कार्यात्मक होगा, लेकिन यह UART पर काम के बारे में थोड़ी जानकारी प्रदर्शित करेगा। यह सब विशेष रूप से डिबगिंग के लिए आवश्यक है।

DEBUG2 को असाइन करना आपको केवल UART का इनिशियलाइज़ेशन देगा। अगर आपको समझ नहीं आ रहा है कि ऐसा क्यों है, तो :-)

 #define MaxEqualToZeroValue 3

अगला, हमारे पास एक पैरामीटर है जिसका संबंधित मूल्य या उससे कम शून्य माना जाएगा। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ध्वनि के कुछ स्रोत खराब गुणवत्ता और बहुत शोर के हैं।

 #define MaxAvarageForNoise (float)0.4

यदि ऑडियो चैनल वर्तमान में निष्क्रिय है (यानी, वह चैनल जो वर्तमान में आउटपुट पर स्विच नहीं किया गया है) और इस चैनल पर एक माप चक्र के लिए औसत माप मान इस पैरामीटर के मान से कम है, तो चैनल ध्वनि के बिना माना जाता है।

 #define MaxAvarageForActiveNoise (float)0.06

यह पैरामीटर पिछले वाले के समान ही है, केवल उस चैनल के लिए जो वर्तमान में सक्रिय है। तथ्य यह है कि जब चैनल सक्रिय होता है और एम्पलीफायर काम कर रहा होता है, तो ऑडियो चैनल का वोल्टेज गिर जाता है। और यदि आप इस सेटिंग की उपेक्षा करते हैं, तो डिवाइस इस बात पर विचार करेगा कि तार किसी डिवाइस से कनेक्ट नहीं होने पर भी ध्वनि हो।

 #define CountOfConsecutiveZeroValueForNoise 250

यह पैरामीटर पूरी तरह से सीपीयू खपत के अनुकूलन के लिए है। यदि उपकरण एक पंक्ति में पूर्व निर्धारित संख्या से मिलता है, तो यह मानता है कि यह संकेत ध्वनि नहीं है।

 #define MinCountOfZeroValue 550

और यह एक महत्वपूर्ण सेटिंग है। कुछ उपकरण, जब बंद हो जाते हैं, तो अजीब शोर पैदा होता है, लेकिन मैंने उनमें से एक सामान्य कारक को उजागर किया: वे बहुत कम शून्य मानों पर गिरते हैं। यही कारण है कि मुझे इस पैरामीटर को दर्ज करना पड़ा। यदि प्रति माप चक्र प्रति शून्य मान की संख्या निर्दिष्ट मान से कम है, तो संकेत को शोर माना जाता है।

 #define USE_LED 1 #define LED_GPIO_PERIPH RCC_APB2Periph_GPIOC #define LED_GPIO_GROUP GPIOC #define LED_GPIO_PIN GPIO_Pin_13 #define USE_AMP 1 #define AMP_GPIO_PERIPH RCC_APB2Periph_GPIOB #define AMP_GPIO_GROUP GPIOB #define AMP_GPIO_PIN GPIO_Pin_12

यह ब्लॉक उन लोगों के लिए बेहद समझ में आता है जो पहले से ही माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम कर चुके हैं। वह उस पिन का चयन करता है जिस पर एलईडी स्थित होगा और एम्पलीफायर नियंत्रण रिले के लिए आउटपुट। यदि आप मेरी योजना को नहीं बदलेंगे, तो आपको इन मापदंडों की आवश्यकता नहीं है।

चलिए निम्नलिखित सेटिंग्स पर चलते हैं:

फ़ंक्शन के बहुत शुरुआत में main.cpp फ़ाइल खोलकर

 int main()

आपको चर के एक समूह की एक परिभाषा मिलेगी।

आइए हम इस पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। माइक्रोकंट्रोलर के हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन के लिए बहुत सारे पैरामीटर जिम्मेदार हैं। हम उन्हें हाथ नहीं लगाएंगे।

 const uint8_t channelsCount = 2;

यह उपयोग किए जाने वाले ऑडियो इनपुट चैनलों की संख्या है।

 const uint8_t countOfIterationsForSwitch = 5;

सक्रिय / निष्क्रिय स्थिति को बदलने के लिए आवश्यक माप चक्र की संख्या।

 const uint8_t ADCSampleTime = ADC_SampleTime_239Cycles5;

यह पैरामीटर माप की गुणवत्ता के लिए जिम्मेदार है। यह अधिकतम पर सेट है, मैं इसे बदलने की सलाह नहीं देता।

 const uint16_t measurementsDuration = 2000;

यह एमएस में वह समय है जिसके दौरान एक माप चक्र का प्रदर्शन किया जाएगा।

 const uint32_t measurementFrequencies[] = { 1000, 1000, 1000, 1000 };

मुझे पता नहीं क्यों, लेकिन मैंने एक फ़ंक्शन लागू किया है जो मुझे प्रत्येक चैनल के लिए अलग-अलग आवृत्तियों वाले इनपुट चैनलों को मापने की अनुमति देता है। शायद किसी को इस सुविधा की आवश्यकता होगी।

निष्कर्ष

खैर, यह सब है। मैंने सभी आवश्यक सेटिंग्स का वर्णन किया है। यह केवल सर्किट को इकट्ठा करने, प्रोजेक्ट को संकलित करने, फर्मवेयर को माइक्रोकंट्रोलर और आनन्द में भरने के लिए रहता है।

अंत में, मैं यह कहना चाहूंगा कि आप इनपुट ऑडियो वायर को केवल "अटक नहीं" में छोड़ सकते हैं, आपको इसे किसी भी डिवाइस में डालने या मिनीजैक जैक के रूप में प्लग करने की आवश्यकता है जिसमें सभी संपर्क आपस में जुड़े हुए हैं।

यदि आपके ध्वनि स्रोत बहुत अच्छे हैं, तो आप निम्न सेटिंग्स सेट कर सकते हैं, लेकिन ध्वनि स्थिति को स्विच करने से इसे बंद करने की आवश्यकता हो सकती है (आउटलेट से नहीं)। शायद किसी दिन मैं इस मामले के 3 डी मॉडल के लिए एक कड़ी जोड़ दूंगा, लेकिन अभी तक मेरे पास 3 डी प्रिंटर नहीं है और मामला फिलहाल ऐसा है। लेकिन यह केवल अब के लिए है: 3 डी प्रिंटर पहले से ही चल रहा है :-)

यह मेरा पहला लेख है, मुझे किसी भी कारण से आलोचना करने में खुशी होगी। मैं समझता हूं कि यह एक उत्कृष्ट कृति नहीं है, लेकिन मैंने पूरी कोशिश की।

पढ़ने के लिए धन्यवाद।

UPD1: लेख में योजनाबद्ध और तारों वाली छवियों को जोड़ा गया।

UPD2: भंडार में योजनाबद्ध और तारों वाली छवियों को जोड़ा गया, कोड में नई टिप्पणियाँ जोड़ी गईं।

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